行車電腦 更換電容-與引擎積碳清理全紀錄

阿信助教有一台15歲的TOYOTA Premio 1.6老爺車,想說十幾年來從沒關心過自己的 行車電腦 ECU(Electronic Control Unit),畢竟它也是一塊電路板,裡面的電解電容若是老化甚至爆漿,都可能讓引擎出現異常。由於汽車經常需要風吹雨打日曬,行車電腦的工作環境堪稱惡劣,我認為是該要幫它預防性的換一下電容了。

另外就是我的引擎從沒有清過積碳,這一年來總覺得似乎有點耗油,而且怠速等紅燈時引擎偶爾會有抖動的現象,我想是需要處理一下了。

為何只換電容

電子零件裡面,只有電容的成分最複雜,電解電容裡面有化學物質,用久了會產生氣體,日積月累內部的壓力就會讓電容的頭頂爆開,為了讓電容爆漿的時候方便從頭頂出汁,廠商還會在電容上面畫幾道刻痕,下圖右方就是已經脹氣的電容。

好壞電容的比較
好壞電容的比較

其餘電子零件如電阻,大部分是由碳膜或是金屬合金製成,除非硬加上很高的功率讓它燒毀,否則一般來說不太容易出問題。電感則是線圈繞出來的,只要漆包線沒斷,不容易出問題,經驗上最常出問題的就是開關、接點的接觸不良與電容器。

行車電腦 ECU在哪裡?

換電容之前總要知道行車電腦在哪裡,以我這台Premio來說,行車電腦在副駕駛座前方的置物箱後面。

行車電腦 ECU在副駕駛座前方
行車電腦 ECU在副駕駛座前方

所以需要先把置物箱拆掉才能看到行車電腦,如下圖,置物箱下的左右兩邊是由塑膠螺栓卡住,只要稍微出力就能把螺栓拿下來。

卸下塑膠螺栓,才能取下置物箱
卸下塑膠螺栓,才能取下置物箱

取下置物箱之後,就能看到行車電腦了,它的上方是以一個螺帽鎖住,所以拆下時需要用套筒,或是以老虎鉗慢慢轉開。

行車電腦上下都有螺絲鎖住
行車電腦上下都有螺絲鎖住

行車電腦下方則有兩根螺絲要拆,這真的很難拆,為了要看到螺絲,只能把身體躺在椅子上讓頭鑽進下方才看得到,難怪修車師傅經常需要躺著或是仰望,就是為了處理這種很彆扭的角度。

從置物櫃下方往上看,行車電腦下方有兩根螺絲要拆
從置物櫃下方往上看,行車電腦下方有兩根螺絲要拆

拆解行車電腦

下圖就是行車電腦ECU,四個角落的下方有螺絲,鬆開之後就會看到電路板。

行車電腦拆下就是這個樣子
行車電腦拆下就是這個樣子

我特別把插座拍個特寫如下圖,讓大家看到其實行車電腦的插座腳位,其實有些是鍍金的,表示原廠有考慮過各種信號的特性,才做這樣的處理。而且這些金屬腳位的厚度,是有定義的,若擅自改用副廠的插頭,可能會出問題。

行車電腦的插座
行車電腦的插座

我以前曾經為了更換汽車音響去買了副廠的插頭作訊號轉接,沒想到與汽車本身的插座發生接觸不良的現象,這在一開始根本無法發現,要插上去之後才能發現,後來我只好把原汽車音響的插頭用鉗子硬剪下來當作轉接頭,才搞定這個情況。

因此我真心認為,若非必要我不建議換插座,除非你能確定你的貨源是原廠的料。把下蓋打開之後,內部右方還有一個螺絲如下圖,旋開它之後就能輕易把電路板拿起來了。

行車電腦的電路板
行車電腦的電路板

把電路板拿起來之後,第一個印象是:怎麼這麼新! 真的是很新,除了沒有灰塵外,表面還很光亮,完全看不出有15年歲月的痕跡,仔細一瞧才發原箇中原因,因為電路板的正反面都有上漆。

有塗三防漆的電路板
有塗三防漆的電路板

由於行車電腦的工作環境很惡劣,雖然說是在車內的空間,但你知道有些車天生勞碌命,無論風吹雨打日曬都需要整天在外闖蕩,因此防塵、防潮、防霉的電路板專用保護漆便應蘊而生,它稱為三防漆或保護漆,只要是工作環境惡劣的電路板都會需要塗上三防漆。

電容在哪裡

如下圖仔細數一數,共有5個電解電容在ECU上面,由於這次維修只是預防性的更換電容,電路板的功能本來就一切正常,我就沒有去做畫電路圖這種反向工程,只有猜測一下各部分電路的功能而已。

左下方有個又粗又大的二極體Diode,我推測應該是電源Input,所以這區域應該是穩壓用的電源輸入電路。上方有非常多的電晶體,我想應該是用來供電的電源輸出電路。

Premio 1.6 行車電腦有5顆電解電容
Premio 1.6 行車電腦有5顆電解電容

電源輸入部分的電容有47uF/63V與33uF/35V,汽車電池的輸入最多也只有14~15V,由於引擎啟動的瞬間電壓跳動很大,因此電容耐壓要用到63V;至於隔壁的33uF用到35V,也是比14V多兩倍,應該也是電源電路的考量。

電源用的濾波電容
電源用的濾波電容

再來看一下電源輸出的電路,我推測可能是引擎周邊的繼電器供電線路,例如怠速馬達、節氣門等等,當然這些裝置並非由電路板直接驅動,而是由電路板驅動繼電器線圈,再由繼電器將電源饋入這些制動裝置。

由於是電源輸出,而且是驅動線圈,電源接上的瞬間可能會出現電壓震盪,所以電路板用了47uF/63V的電容來穩壓。

輸出用的穩壓電容
輸出用的穩壓電容

電路板只驅動繼電器線圈的好處是,一方面對電路板的電流負擔較小,另一方面對於日後的維修也較方便,萬一有故障換繼電器就好。畢竟馬達類的東西除了電流大之外,啟動瞬間還會有震盪,一般電路板撐不住,最好還是利用繼電器把馬達電流隔離在電路板之外比較保險。

接著這兩顆電容分別是100uF/10V與220uF/10V,很明顯這是單純給電路板上的主動元件自己用的,因為主動元件需要吃電,電源的品質很重要,因此你會看到大容量低耐壓的電容。

主動元件用的旁路電容
主動元件用的穩壓電容

一定要換同容量的電容嗎?

前面說過我沒有做反向工程,因此不是很確定每個電容的功能,前面提到所有的電容功能,都是我自己看圖說故事瞎猜的,如果只是單純做穩壓的功能,那麼當然是電容越大越好,只要空間還擺得下都行。

但是電路板上有IC,每顆IC可能會有好幾個電源腳位,這些pin腳在上電的時候,並不是一股腦全把電上了就好,它可能會有電源先後順序的考量,稱為power sequence,這時候電容的容量就很重要,小容量會使得電壓較快升起,大容量會使電壓較慢升起,上電的先後次序搞錯了就會開不了機。

在這個例子裡,我並不確定每顆電容的作用,因此我的作法是,全部照原來的值來替換。

車燈拋光與清除引擎積碳

把汽車的電腦保養了之後,再來就是要處理引擎了,包含周邊的水管、油管多少都有問題,往引擎室底下一看,哎呀! 都濕濕的,明顯就是漏油,加上阿信助教覺得這一年來似乎車子變得耗油,所以一不做二不休,便把車子交給熟識的保養廠做清理積碳以及更換所有的皮帶、墊片、油封、以及各類管線等等。

這種機械的保養工程,我是外行,只能交給專業相信專業,至於我呢~ 就只能做做擦擦車燈這種事情,聽說有一種燈殼拋光保護劑,專剋霧化現象,於是就來試看看,果然差很多。

車燈霧化處理後果然比較亮麗
車燈霧化處理後果然比較亮麗

說到引擎的大整理,這是一個粗活也是個細活,下圖是引擎上半部的汽門蓋與下半部的曲軸,中間是變速箱,基本上就是一個引擎全拆了的概念。

引擎要全部拆解才能做整理
引擎要全部拆解才能做整理

保養廠很認真的傳給我清積碳的成果,果然汽缸頭裡面已經是烏漆麻黑的了,清一清對汽門也比較好,你看下圖是不是清爽多了。

引擎汽缸頭
引擎汽缸頭

再來進氣歧管也是需要清一清,雖然它還不到全黑,但總是清一清空氣會比較乾淨。

引擎進氣歧管
引擎進氣歧管

最後把所有的引擎主件配件全組好之後,把水路的管線、節氣門、火星塞、水箱蓋等等也都換新了,現在打開引擎蓋看起來就是很爽,老闆很有自信的說還可以再開20年。這種工作很費力,而且車子要在別人家裡過夜好幾天,基本上它怎麼清,其實你看不到,全部組好了你也無從判斷起。

所以就是要找認識可靠的店家,因為光從外表真的很難看出來差異啊。不過我還是硬要拍個比較圖,整理後的引擎室是有真的比較乾淨。

汽車引擎室
汽車引擎室

整理後的成效

大家猜猜看,在我換了電容,引擎室大整理之後,車子有甚麼變化? 基本上加速沒有變強,馬力也一樣,但最明顯的變化就是,油門只要輕輕踩,車子就會動了,就是一種漫步在雲端的感覺,理論上來說應該會比之前省油,這需要讓我花點時間來統計一下再PO出來。

而原本等紅燈怠速時,引擎偶爾會加冷筍抖一下的現象,現在完全不會了,所以引擎有整理還是有差,我想真的說不定可以再開20年,但我希望電動車普及的時代能早點來臨,總是比較環保,但是電力來源還是需要大家一起努力啊,總不能用愛發電吧。

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4 Comments

  1. 電動車時代 已經是現在進行式了!!
    應該說我們已經身處其中了
    如果要換車 先去看看TESLA吧!
    目前全世界上排名頂尖的電池BMS技術
    其它家車廠雖然也有推 像是日產 LEAF但電池壽命遠比TESLA低很多

    • 它是進行式,但還不夠普及
      價位還不夠親民
      至於Tesla
      他們公司的財報直到第三季才似乎有起色, 還要再觀察一下

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