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关键词:水温高、散热器
故障现象
一辆2016年产上汽大众新帕萨特轿车,装配2.0T发动机,搭载7挡双离合变速器,行驶里程11万km。用户反映该车发动机水温高。
检查分析
起动发动机并怠速运转约10min,发动机没有出现水温高现象。踩下加速踏板使发动机转速保持在2500r/min左右,发动机出现水温高现象,水温表指针指向约130℃,故障与用户描述一致。
首先检查防冻液的液位正常,接下来使用车辆诊断仪VAS6150D检查所有控制单元的故障,没有出现任何故障码。经过反复测试,发现发动机水温高大多数情况出现在2500r/min左右,怠速情况下很少出现。出现水温高后,散热风扇高速运转,随后水温表指针快速回到正常位置(指针指向90℃)。初步分析该车水温高的原因可能是:水泵皮带断裂或打滑、水泵叶轮损坏或丢速、节温器故障、散热器有堵塞、冷却系统有空气或水管堵塞等。
该车发动机冷却系统的循环与其他发动机不一样,该发动机带有智能热管理系统。下面简单介绍一下该发动机的智能热管理系统。
智能热管理系统是针对发动机、热交换器、涡轮增压器及变速器的一个冷起动快速升温系统。它可实现发动机温度调节,对冷却液的流向进行目标控制。其核心元件是安装在水泵上的温度调节执行器 N493及相连接的旋转滑阀组件(图1)。温度调节执行器N493与旋转滑阀组件是一个整体,不能单独更换,只能同时更换,但可以与水泵分开更换。
图1 温度调节执行器N493及旋转阀组件
该发动机的水泵与不带智能热管理的发动机水泵相比,多了温度调节执行器N493及旋转滑阀组件(图2)。N493包含2个旋转滑阀元件,旋转滑阀1通过一根轴由发动机温度调节执行器 N493 直接驱动。旋转滑阀2通过一个中间齿轮在旋转滑阀1上齿形门的作用力下运转,旋转滑阀2用于控制流入发动机的冷却液流量大小。旋转滑阀1和2是通过机械方式联动的,在运转时会互相影响。
图2 带有执行器N493及旋转滑阀的节温器
发动机控制单元通过占空比信号控制执行器N493,N493通过蜗轮蜗杆调节旋转滑阀的角度位置可以使发动机快速加热,从而降低摩擦和耗油量,可以使发动机的温度保持在86~107℃。
旋转滑阀1的旋转角度是通过盖板上一个霍尔传感器监测,旋转滑阀2没有监测传感器。发动机起动后冷却液温度升高到54℃,旋转滑阀1和2仍然处于关闭状态,旋转滑阀1的角度大约在164°。散热器出水口的温度为21.8℃(图3),此时的冷却液在发动机内没有循环,以达到快速升温的效果,减少发动机的磨损,降低尾气排放。
因为变矩器锁止离合器接合抖动,也有可能是离合器接合油路问题。所以又检查了变矩器锁止离合器接合油路的密封圈,没有损坏的现象。
图3 发动机冷却液温度到21℃,旋转滑阀仍然处于关闭状态
随着发动机的运转,温度不断升高,当温度升高到约60℃,旋转滑阀开始轻微开启,用于散热缸盖、涡轮增压器,同时由于冷却液的循环,缸体也得到散热。随着温度的继续升高,车内热交换器也开始循环冷却液,然后再散热机油冷却器。
发动机继续高速运转,发动机的温度已经达到106℃时,旋转滑阀1和滑阀2已经完全开启,开启角度为4°,表明发动机的冷却液循环系统已经处于大循环状态。继续运转发动机,组合仪表出现水温升高现象,升到120℃。旋转滑阀的角度没有改变,仍然处于大循环状态,散热器风扇已经处于高速运转,散热风扇的占空比为89%(图4),表明发动机的冷却控制系统是正常的、执行器N493是正常的。该车水温高的原因可以排除发动机控制系统执行器N493自身的原因,因为旋转滑阀的角度是正常的。
图4 水温升高时的相关数据
难道是旋转滑阀2处于开启角度过小、散热器风扇及冷却系统有堵塞现象?经过查询该车的冷却水泵及执行器N493更换过不久,更换过的配件一般不会出现问题。
这时将暖风调节到最热位置,发现暖风不热,是凉风。触摸暖风水箱的进水管,感觉到是烫手的,出水管不热,表明暖风水管堵塞。经过查看该车冷却系统的循环原理图,暖风水管堵塞并不会造成水温高。进一步将散热器拆下,在散热器进水口处发现有不明颗粒(图5)。
图5 散热器中的不明颗粒
故障排除
更换散热器及暖风水箱,并清洗冷却系统,试车没有出现水温高现象。
延伸阅读
不知道通过这个案例的讲解,您是否理解了大众EA888发动机的智能热管理系统,如果感觉还是迷迷糊糊的,可以点击下面的连接深入学习。
【技术解读】第三代大众EA888发动机创新型热管理系统(上)
【技术解读】第三代大众EA888发动机创新型热管理系统(下)