一辆行驶里程约6.2万km的2017年日产途乐。用户反映:该车把玻璃水全部放出来,然后加入了-40℃级别的玻璃水,玻璃水液位报警灯就点亮了,如图1所示。维修人员确认故障存在,检查喷水壶内的玻璃水是满的。
故障诊断:因为玻璃水是满的,所以怀疑玻璃水的导电性,玻璃水不导电直接影响玻璃水液位信号。在玻璃水中加入了盐,增加其导电性,但故障依旧。怀疑玻璃水的配比不合格,更换了配比少量水的玻璃水,故障依旧。怀疑加完玻璃水后需要复位玻璃水液位报警灯,行驶20km后,故障依旧。最后更换了带有液位传感器的喷水壶,如图2如示,故障依旧。
无奈之下向笔者求助。首先分析玻璃水液位报警灯系统的工作原理。
玻璃水液位传感器识别玻璃水液位,低于规定液位时仪表将玻璃水液位报警灯点亮。玻璃水液位传感器分为浮子式传感器和电容式传感器。浮子式传感器由浮子和开关组成。当玻璃水液位低于特定位置点时,浮子下降,将开关闭合,系统电路接通。加入一定量的玻璃水后,浮子上升,触点断开,系统电路断开。电容式传感器两条线不再是开关,而是一个电容,仪表给电容一个脉冲供电,通过监测导电性,从而监测玻璃水液位,其优点是稳定性好和可靠性高。
玻璃水液位报警灯点亮的原因可能有:(1)仪表故障;(2)玻璃水液位传感器故障;(3)玻璃水液位传感器线路故障;(4)玻璃水成分问题等。
查看故障车的玻璃水液位传感器电路图,如图3所示。发现此传感器为开关型传感器,测量信号波形,玻璃水液位传感器触点开关闭合的情况下没有波形,拔下插头,波形为电压信号波形,如图4所示。拔下插头后玻璃水液位报警灯熄灭。
此车玻璃水缺少时,玻璃水液位传感器开关闭合,信号电压约为VV、玻璃水液位报警灯点亮。加满玻璃水时,玻璃水液位传感器开关触点断开,信号电压约为10.3V,玻璃水液位报警灯熄灭。因为玻璃水已加满,理应开关断开,但开关闭合,说明故障原因在玻璃水液位传感器。 玻璃水液位传感器开关为什么闭合呢?分析原因可能浮力不够大。当F(浮力)>G(浮子重力) F(摩擦力)时,浮子上升。当F(浮力)等于G(浮子重力)时,浮子悬浮,可以停在任何位置。当G(浮子重力)>F(浮力) F(摩擦力)时,浮子下降。G(浮子重力)和F(摩擦力)基本不变,只有浮力是变化的,浮力的大小与液体密度有关系,液体密度越大浮力越大,液体密度越小浮力越小。 用两个相同的瓶子,装入相同容积的玻璃水和自来水,分别称取重量。假如自来水的密度为1,通过计算,玻璃水的密度大约为0.9,它的浮力小于自来水。 在已经排空的喷水壶中加入自来水,玻璃水液位报警灯熄灭,证明以上分析判断正确。 故障排除:用户不同意玻璃水中加入水分,所以想办法解决问题。先加入少量自来水,在确保玻璃水液位报警灯不报警的情况下,边加玻璃水边通过喷水电机把自来水排放出去,也就是一边加玻璃水一边排放自来水。自来水全部放出后,玻璃水液位报警灯没有报警,故障排除。这里需要浪费几瓶玻璃水。 故障总结:(1)此车故障原因是这种型号的玻璃水密度过小,造成浮子不能上浮。玻璃水液位传感器的浮子不是不受限制的浮在液体内的,它运动还有摩擦力,所以在排除故障时,即使自来水换成玻璃水,液体的密度变小了浮力变小了,因为摩擦力的作用,它也不会下降,所以玻璃水液位报警灯不报警。(2)遇到玻璃水液位报警灯报警间题,先加入自来水试验是否有问题,如果没有问题,那么就可以排除车辆的问题,应该是玻璃水的间题。(3)浓缩型玻璃水需要加入适量的纯净水稀释。