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高尔夫轿车电子控制冷却系统故障分析

  • 2013-06-09
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故障描述:

一辆GOLF1.6(原装铝制发动机)轿车,用户反映该车空调无暖风,水温表无温度指示,且电子扇有时长时间旋转。

故障分析:

接车检查发现,该车在打开暖风等待一段时间后暖风不是太热,甚至无温度变化。观察仪表板的水温表,指针没有动作,用故障诊断仪V.A.G1551读取安装于冷却液法兰的冷却液出口处的温度传感器(G62),温度在50~80 ℃变化,且此时风扇会以高速挡运转一会儿,然后又变为低速挡运转。当把安装于散热器前出水口处的温度传感器(G83)拔下时,电子扇常转。由于用诊断仪观察水温温度始终上不去,笔者怀疑冷却系统始终处于大循环状态。拆下电子节温器检查,发现节温器已损坏(图1)。

图1  损坏的电子节温器

  这里我们有必要说明一下电子控制冷却系统的相关知识。在该车的冷却系统中,冷却液温度调节、冷却液的循环(节温控制),以及冷却风扇的介入控制,均由发动机的负荷决定。与传统的蜡式节温器相比,它能使发动机在部分负荷时获得良好的燃油经济性,同时还能减少CO和HC的排放。

图2  电子节温器结构

  (1)电子节温器的结构(图2)及工作原理

  当车辆静止或处于起动工况时,节温单元处无电压加载;当节温单元的控制部分被加热时,大循环被打开。

图3  冷却液分配单元

  加热电阻位于膨胀式节温单元的石蜡中,电阻根据特性图加热石蜡,使膨胀单元发生位移X,节温单元通过此位移进行机械调节。加热是由发动机控制单元发出的1个脉冲信号来完成的,加热程度由脉宽和时间决定。电子节温器在冷却液分配单元中的位置如图3所示。

  (2)电子节温器在各种负荷下的工作情况

  ①发动机冷起动、部分负荷工况

  发动机在冷起动、部分负荷工况时,发动机的温度较低,此时进行小循环工作,以使发动机尽快热机,达到正常工作温度。此时,未按发动机冷却特性图工作,水泵使冷却液循环。冷却液经过发动机缸盖、分配器上平面流入,此时,小循环阀门打开,冷却液经过小阀门直接流回水泵处,形成小循环。

  冷却液温度:95~110 ℃。

  ②发动机全负荷

  发动机全负荷运转时,要求较高的冷却能力。此时控制单元根据传感器信号得出的计算值,对温度调节单元加载电压,溶解石蜡体,使大循环阀门打开,接通大循环。同时,机械关闭小循环通道,切断小循环。

  冷却液温度:85~95 ℃。

图4  散热风扇系统线路

  (3)具有电子节温器的冷却系统中风扇的控制(图4)

  冷却液温度的特征值存储于发动机控制单元中,实际的冷却液温度值通过循环系统中2个不同的点(安装在冷却液法兰的冷却液出口处的G62传感器提供的实际值1,安装于散热器前出水口处的G83传感器提供的实际值2)进行识别,并且传输给发动机控制单元1个电压信号。

  系统在工作时,电脑将比较特征值与温度值1,给出1个脉冲信号,为节温器的加热电阻加载电压。电脑也将比较温度值1和2,以调节散热器电子扇(如果G62损坏,冷却液温度控制以95 ℃为替代值,并令风扇以1挡旋转;如果G83损坏,控制功能保持,风扇将以1挡施转。如果其中1个温度超出极限,风扇2挡被激活;如果2个传感器都损坏,最大的电压值被加载于加热电阻,风扇以2挡旋转)。

  为了保证冷却液低温时(全负荷)具有足够的冷却能力,控制单元为风扇电机设置了2级转速,并依靠发动机出水口与散热器出水口温度的差异来控制风扇的转速。发动机控制单元中储存有风扇介入或切断的2张特性图,它们的决定性因素是发动机转速和空气流量(发动机负荷)。如果故障发生在第1风扇的输出端,则第2风扇被激活(替代);如果故障发生在第2风扇的输出端,则控制单元将节温器完全打开(安全模式)。关闭发动机后,由于温度的影响,风扇会继续运转一段时间。

  注意:车速超过100 km/h,风扇不能介入,因为高于此车速使风扇无法提供额外的冷却。车辆带牵引或空调系统介入后,2个风扇电机均工作(大循环)。

故障解决:
更换节温器回顾总结:

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