東南菱帥水溫高故障的排除

文：王兆福

東南菱帥水溫高故障的排除

文：王兆福

節(jié)溫器控制溫度

故障現(xiàn)象：一輛2009年產(chǎn)東南汽車菱帥轎車，搭載型號為4A91的1.5 L發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛里程5 500 km。用戶反映該車在行駛過程中水溫高，同時(shí)熱車起動(dòng)時(shí)冷卻風(fēng)扇常轉(zhuǎn)不停。

檢查分析：接車后，筆者首先檢查冷卻液液位，發(fā)現(xiàn)缺少冷卻液。此時(shí)車輛剛剛熄火不久，尚處于熱車狀態(tài)，打開點(diǎn)火開關(guān)，冷卻風(fēng)扇立即開始啟動(dòng)，確有高溫現(xiàn)象。從用戶處了解到因水溫高的故障先后在幾家修理廠分別更換過節(jié)溫器、水泵、散熱器，甚至更換了氣缸墊，但故障卻始終未能解決。

了解了以上情況后，筆者先將該車?yán)鋮s液補(bǔ)加到標(biāo)準(zhǔn)液位，然后起動(dòng)車輛觀察，由于靜置了一段時(shí)間，冷卻液溫度已經(jīng)降下來，為了使冷卻液快速達(dá)到工作溫度，將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高到2 000 r/min。當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到90℃時(shí)，節(jié)溫器開啟，冷卻系統(tǒng)進(jìn)入大循環(huán)狀態(tài)；當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到93 ℃時(shí)，冷卻風(fēng)扇開始低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)冷卻液溫度達(dá)到98℃時(shí)，冷卻風(fēng)扇進(jìn)入高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。據(jù)此可以說明冷卻風(fēng)扇工作正常，表面看來故障像是因缺少冷卻液所導(dǎo)致，但考慮到該車先后更換過很多配件缺沒有解決故障，因此故障原因不應(yīng)這么簡單。于是，筆者對車輛進(jìn)行路試，行駛15 km左右未發(fā)現(xiàn)高溫現(xiàn)象，返回店內(nèi)繼續(xù)試車觀察一段時(shí)間，故障始終未再出現(xiàn)，因此認(rèn)為故障已經(jīng)排除。

在準(zhǔn)備交車的過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)一直沒有熄火，筆者無意中發(fā)現(xiàn)本來低速運(yùn)轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇，突然轉(zhuǎn)為高速運(yùn)轉(zhuǎn)。這個(gè)現(xiàn)象不太正常，于是馬上連接故障診斷儀讀取發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元數(shù)據(jù)流中的冷卻液溫度信號，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的冷卻液溫度是100℃。檢查散熱器的上下水管的溫度，發(fā)現(xiàn)溫差很大，說明發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有進(jìn)入大循環(huán)狀態(tài)。用紅外測溫儀分別測量發(fā)動(dòng)機(jī)出水口和回水管處的溫度，測量結(jié)果顯示出水口處溫度為100℃，回水管處溫度為52℃。

要想找到冷卻風(fēng)扇突然高速運(yùn)轉(zhuǎn)的原因，在此有必要先分析一下該車?yán)鋮s風(fēng)扇的控制電路（圖1）。

冷卻液溫度傳感器的信號進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，經(jīng)過控制單元信號處理后控制冷卻風(fēng)扇的高、低速繼電器實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇的高速或低速運(yùn)轉(zhuǎn)。冷卻液溫度傳感器安裝在缸蓋后部的出水口附近，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，傳感器監(jiān)測發(fā)動(dòng)機(jī)出水口附近的冷卻液溫度。在溫度達(dá)到93℃左右時(shí)，冷卻風(fēng)扇開始低速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度達(dá)到97℃左右時(shí)，冷卻風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

該車由于冷卻液溫度超過90℃時(shí)節(jié)溫器仍未開啟，散熱器內(nèi)的冷卻液沒有參與冷卻系統(tǒng)循環(huán)，因此即使冷卻風(fēng)扇開啟低速運(yùn)轉(zhuǎn)，也無法降低發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)小循環(huán)中的冷卻液溫度，所以發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的溫度并沒有下降。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元接收到冷卻液溫度高的信號就會(huì)接通高速繼電器，冷卻風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)，但仍然于事無補(bǔ)。

經(jīng)過以上分析，筆者認(rèn)為是節(jié)溫器故障導(dǎo)致散熱系統(tǒng)無法進(jìn)入大循環(huán)，但用戶反映已經(jīng)換過3個(gè)節(jié)溫器了，3個(gè)節(jié)溫器不可能都是壞的吧？于是拆下節(jié)溫器檢查，外觀沒有發(fā)現(xiàn)問題，把節(jié)溫器放在裝有水的容器中加溫，當(dāng)水溫達(dá)到90℃時(shí)，節(jié)溫器開啟，到96℃時(shí)，節(jié)溫器開啟到最大行程，說明節(jié)溫器工作正常。

既然節(jié)溫器沒有問題，那么是什么原因?qū)е聼o法開啟冷卻系統(tǒng)大循環(huán)呢？理論上講，節(jié)溫器無法開啟應(yīng)是直接原因，但節(jié)溫器是正常的。為了進(jìn)一步證明節(jié)溫器沒有問題，筆者對以前更換的節(jié)溫器也進(jìn)行了加溫實(shí)驗(yàn)，均正常；然后又檢查了以前更換下來的水泵，也沒有發(fā)現(xiàn)問題。至此，維修工作一時(shí)陷入僵局。

為了打開局面，筆者決定仔細(xì)重溫一下該車?yán)鋮s系統(tǒng)的工作原理，希望能從中找到解決問題的突破口。

通過冷卻系統(tǒng)的循環(huán)示意圖（圖2）可以看出，在發(fā)動(dòng)機(jī)升溫階段，冷卻液的循環(huán)路徑為：水泵（動(dòng)力）—缸蓋出水口—暖風(fēng)散熱器和節(jié)氣門加熱管路—水泵。在水泵進(jìn)水口處安裝有節(jié)溫器，節(jié)溫器的感溫元件感受的是經(jīng)過暖風(fēng)散熱器和節(jié)氣門加熱裝置冷卻后的溫度。這個(gè)溫度一旦下降的太多，節(jié)溫器感溫元件的溫度就不是發(fā)動(dòng)機(jī)的正確溫度，節(jié)溫器也就不會(huì)正確打開了。看來問題很可能就出在這里，為了驗(yàn)證自己的判斷，筆者對該車的節(jié)氣門加熱裝置和暖風(fēng)散熱器管路進(jìn)行仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)暖風(fēng)散熱器的進(jìn)水管溫度在90℃時(shí)，出水管的溫度只有55℃（圖3），而在節(jié)溫器小循環(huán)管路處的溫度也只有60℃，溫差很大。這進(jìn)一步驗(yàn)證了筆者的分析。經(jīng)檢查，該車的暖風(fēng)散熱器內(nèi)部堵塞嚴(yán)重，影響了整個(gè)冷卻系統(tǒng)的循環(huán)（圖4）。

故障排除：更換暖風(fēng)散熱器，故障徹底排除。筆者所處東北地區(qū)冬季對暖風(fēng)的需求量大，大的散熱量會(huì)降低此類車型（節(jié)溫器裝在進(jìn)水口位置）節(jié)溫器處的溫度，因此容易出現(xiàn)此類故障。為了能夠一勞永逸地解決這個(gè)問題，筆者與用戶協(xié)商后，在暖風(fēng)散熱器進(jìn)水管和出水管處安裝個(gè)了一個(gè)3通（圖5），以便提高回水的溫度。

回顧總結(jié)：之前的維修人員維修時(shí)并沒有考慮節(jié)溫器的安裝位置對其工作的影響。以往大多數(shù)車型的節(jié)溫器安裝在缸蓋處，更容易接觸發(fā)動(dòng)機(jī)的真實(shí)工作溫度。而該車節(jié)溫器安裝在水泵進(jìn)水口處，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的下部，在小循環(huán)沒有溫降時(shí)，可以正常工作，在小循環(huán)循環(huán)不暢或暖風(fēng)系統(tǒng)使回水溫度下降過多時(shí)，節(jié)溫器感溫元件不能及時(shí)感知發(fā)動(dòng)機(jī)上部的真實(shí)溫度，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)溫度已經(jīng)過高，但節(jié)溫器不能正確開啟的現(xiàn)象。

不過，節(jié)溫器安裝在回水管的發(fā)動(dòng)機(jī)也很多，比如金杯的EQ491發(fā)動(dòng)機(jī)，它的節(jié)溫器也是安裝在回水管處，為什么沒有這類故障發(fā)生呢？筆者分析認(rèn)為，EQ491的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體內(nèi)部有個(gè)小循環(huán)系統(tǒng)，節(jié)溫器的底部有個(gè)小循環(huán)閥門，節(jié)溫器工作開啟時(shí)，會(huì)逐漸關(guān)小小循環(huán)的流量，增大大循環(huán)的流量，小循環(huán)的流量不只是取暖裝置的循環(huán)，所以較少有這類故障發(fā)生。

4A9系列發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在冷卻系統(tǒng)上沒有考慮暖風(fēng)散熱器堵塞和低溫地區(qū)采暖裝置的小循環(huán)溫度下降會(huì)影響到節(jié)溫器的工作狀態(tài)，從而引起發(fā)動(dòng)機(jī)高溫故障。