當(dāng)前位置:汽車配件110網(wǎng) >> 汽修百科 >> 汽車構(gòu)造維修 >> 2004款奔馳S350發(fā)動(dòng)機(jī)水溫偶爾過高 |
互聯(lián)網(wǎng) 俠名 汽車構(gòu)造維修 2016年06月08
VIN:WDBNG67J64A××××××。
行駛里程:186520km。
車型:W220底盤,配置M112972發(fā)動(dòng)機(jī),采用功率600W無級變速電子散熱風(fēng)扇。
故障現(xiàn)象:客戶反映這兩天發(fā)動(dòng)機(jī)水溫表有時(shí)指在120℃,水位報(bào)警燈也亮。在一修理廠檢查冷卻液缺一點(diǎn),補(bǔ)到上限,檢查風(fēng)扇可以運(yùn)轉(zhuǎn),修理工看到水箱和冷凝器上特別臟,沾了一層楊樹毛,用壓縮空氣進(jìn)行了清理。然后路試,發(fā)動(dòng)機(jī)工作水溫一直在正常范圍,水位報(bào)警燈未報(bào)警,以為高溫故障排除了。第二天出車,在行駛中水溫表指針還能達(dá)到120℃,發(fā)動(dòng)機(jī)水溫還是偶爾過高。
故障診斷:車輛入廠后,維修技師用診斷儀檢測發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)故障碼,檢測到1個(gè)“P2073-發(fā)動(dòng)機(jī)/AC電子抽氣風(fēng)扇”故障碼(如圖1所示),故障碼可以清除掉,再次讀碼無故障碼存儲(chǔ)。
圖1 故障碼
對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)外觀進(jìn)行檢查,冷卻系統(tǒng)散熱器及各軟管的接口無滲漏和損壞現(xiàn)象,檢查儲(chǔ)液罐冷卻液面在下限,加注到儲(chǔ)液罐的上限(max)位置。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)觀察水溫是否正常,提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速讓水溫升高,觀察儀表上的水溫指示,在正常范圍,水溫并不過高,而且在水溫達(dá)到90℃時(shí)散熱器風(fēng)扇能夠運(yùn)轉(zhuǎn),檢查結(jié)果沒有出現(xiàn)水溫指示高和水位報(bào)警現(xiàn)象。然后與客戶一同試車確認(rèn)故障現(xiàn)象,在外環(huán)線上路試,以80km/h以上的車速行駛20km,發(fā)動(dòng)機(jī)水溫表始終指示90℃左右,發(fā)動(dòng)機(jī)并沒有出現(xiàn)水高溫現(xiàn)象。最后問客戶在什么情況下出現(xiàn)的高溫?是在高速公路上、還是在市區(qū)?客戶說昨天去縣城在不好走的路面行駛時(shí)出現(xiàn)的。正好行駛到交叉路口,在等紅燈時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫表指針快速移動(dòng)指到120℃,確認(rèn)了發(fā)動(dòng)機(jī)水溫確實(shí)指示過高。分析發(fā)動(dòng)機(jī)水溫指示過高的故障原因有:(1)冷卻液不足;(2)節(jié)溫器或水泵故障;(3)水溫表或水溫傳感器故障;(4)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊故障;(5)散熱風(fēng)扇控制線路及信號有故障;(6)電子散熱風(fēng)扇電機(jī)故障。
通過分析對冷卻系統(tǒng)以下部件進(jìn)行檢查:
檢查冷卻系統(tǒng)節(jié)溫器和水泵。為了驗(yàn)證節(jié)溫器是否工作或損壞,運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)觀察水溫表的指針是否與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際水溫一致,當(dāng)水溫表指示100℃時(shí),用遠(yuǎn)紅外線測溫儀測量散熱器上水室溫度95℃、下水室的溫度80℃,上、下水室溫差不大。說明發(fā)動(dòng)機(jī)水泵工作正常,節(jié)溫器已經(jīng)打開,能夠進(jìn)入大循環(huán)(散熱器工作)模式。是什么原因引起發(fā)動(dòng)機(jī)水溫過高呢?
檢查水溫表及水溫傳感器。水溫傳感器是負(fù)溫度系數(shù)熱敏傳感器,在冷車啟動(dòng)和暖車期間,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)水溫傳感器和其他傳感器信號,控制發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴油時(shí)間,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊識別的標(biāo)準(zhǔn)電阻范圍為4 5 ~ 8 0 kΩ,對應(yīng)溫度為-39~170℃;同時(shí)提供信號給水溫表和散熱風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)信號。水溫表根據(jù)水溫傳感器信號指示相應(yīng)的讀數(shù),水溫表或水溫傳感器有故障都會(huì)導(dǎo)致水溫表指示的讀數(shù)失準(zhǔn)。如果水溫傳感器損壞或信號漂移將導(dǎo)致發(fā)送錯(cuò)誤的水溫信號,也會(huì)造成電子散熱風(fēng)扇不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。維修技師待發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻一段時(shí)間,水溫表指針在80℃時(shí)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),將診斷儀接入發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)診斷接口中,讀取發(fā)動(dòng)機(jī)水溫?cái)?shù)據(jù),隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn),幾分鐘后水溫從80℃達(dá)到了 114℃、機(jī)油溫度110℃(如圖2所示)。水溫很快升到了120℃,發(fā)動(dòng)機(jī)蓄水壺蓋處冒出水蒸氣,發(fā)動(dòng)機(jī)水溫指示過高現(xiàn)象出現(xiàn)。儀表的水溫指示與實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫是一致的,排除了水溫表或水溫傳感器有故障的可能。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫超過最高標(biāo)準(zhǔn)值,散熱風(fēng)扇電機(jī)還沒有運(yùn)轉(zhuǎn),說明風(fēng)扇或控制系統(tǒng)有問題。
圖2 數(shù)據(jù)流
檢查散熱風(fēng)扇供電線路。根據(jù)電路圖檢查M4/7風(fēng)扇電機(jī)的主電源保險(xiǎn)絲和控制電源保險(xiǎn)絲都正常。按電路圖對電子散熱風(fēng)扇線路進(jìn)行測量,用萬用表電阻擋測量風(fēng)扇連接器1端子與電池負(fù)極之間的電阻,電阻值為0.002Ω,確認(rèn)了1端子與負(fù)極搭鐵線之間導(dǎo)通正常;打開點(diǎn)火開關(guān),用萬用表電壓擋測量連接器的2、3端子(如圖3所示)與1端子(接地)之間電壓為12.4V,可以確認(rèn)電子散熱風(fēng)扇的兩條供電線路都正常。
圖3 風(fēng)扇連接器端子位置
測量散熱風(fēng)扇的控制線路導(dǎo)通情況。查閱散熱風(fēng)扇電路圖(如圖4所示),發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊2號連接器的43端子與電子散熱風(fēng)扇連接器4端子連接,測量連接器43端子與散熱風(fēng)扇連接器4端子之間線路電阻值為0.001Ω,導(dǎo)通良好。檢查發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的端子與連接器線路,未發(fā)現(xiàn)松動(dòng)或退出等異,F(xiàn)象。
N3/10. 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊 F32. 保險(xiǎn)絲 M4/7. 電子散熱風(fēng)扇, 端子說明:1 端子在W3/2 接地、2 端子是F32 保險(xiǎn)絲來的30 火線、3 端子是繼電器控制的87 火線、4 端子是N3/10 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊控制的PWM 脈沖控制信號
圖4 風(fēng)扇控制電路
檢查發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊輸出的PWM信號。分析電子散熱風(fēng)扇控制流程(如圖5所示),電子散熱風(fēng)扇的工作原理是發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)B11/4冷卻液溫度傳感器信號,空調(diào)制冷劑壓力信號,輸出PWM信號來控制電子散熱風(fēng)扇的,其轉(zhuǎn)速取決于空調(diào)狀態(tài)和冷卻液溫度。如果冷卻液溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油溫度或發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊溫度超過最高標(biāo)準(zhǔn)值,那么當(dāng)關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)后電子散熱風(fēng)扇會(huì)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),最長持續(xù)5s。正常電子散熱風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊發(fā)出的PWM占空比信號控制的,信號的占空比范圍為10%~90%。當(dāng)占空比為10%時(shí),電子散熱風(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)占空比為20%時(shí),電子散熱風(fēng)扇以最低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)占空比為90%時(shí),電子散熱風(fēng)扇以最高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn),占空比越大,風(fēng)扇轉(zhuǎn)得越快。
N3/10. 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊 A1. 儀表 N22. 空調(diào)控制模塊A9. 空調(diào)壓縮機(jī) B11/4. 冷卻液溫度傳感器 B70. 曲軸位置傳感器M4/7. 電子散熱風(fēng)扇 CAN B. 乘員艙CAN 總線 CAN C. 發(fā)動(dòng)機(jī)艙CAN總線
圖5 電子散熱風(fēng)扇控制流程
在不啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下,用診斷儀調(diào)整電子散熱風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)信號,來控制風(fēng)扇速度,按“加速”鍵調(diào)整占空比到20%散熱風(fēng)扇可以運(yùn)轉(zhuǎn),但有時(shí)占空比已經(jīng)調(diào)到90%冷卻風(fēng)扇也沒有運(yùn)轉(zhuǎn)。該車在水溫指示高(犯。⿻r(shí),調(diào)整占空比信號,從10%調(diào)到90%(如圖6所示),散熱風(fēng)扇也不運(yùn)轉(zhuǎn)。由此可以判斷不是發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊ME發(fā)出的PWM控制信號有故障。是什么原因造成散熱風(fēng)扇沒有正常工作?當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫達(dá)到114℃時(shí)(標(biāo)準(zhǔn)值80~105℃),發(fā)動(dòng)機(jī)前端沒有風(fēng)扇工作的聲音,診斷儀上調(diào)節(jié)出不同的占空比信號時(shí),電子散熱風(fēng)扇電機(jī)不能同步運(yùn)轉(zhuǎn)。可以判斷出水溫高的時(shí)候,電子散熱風(fēng)扇有時(shí)不能運(yùn)轉(zhuǎn)應(yīng)該是散熱風(fēng)扇(執(zhí)行器電動(dòng)機(jī))部分有問題。
圖6 風(fēng)扇占空比控制
檢查散熱風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)。結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊中存儲(chǔ)的故障碼及檢查的情況,拆下電子散熱風(fēng)扇總成檢查,控制模塊至電機(jī)的導(dǎo)線完好無損壞,用手轉(zhuǎn)動(dòng)風(fēng)扇葉可以運(yùn)轉(zhuǎn),感覺風(fēng)扇葉擺動(dòng)量有點(diǎn)大,拆下風(fēng)扇葉檢查風(fēng)扇電機(jī),發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承損壞(如圖7所示),電機(jī)轉(zhuǎn)子軸一端無支撐,轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子軸不同心,所以有時(shí)可以運(yùn)轉(zhuǎn),有時(shí)卡滯,散熱風(fēng)扇不能運(yùn)轉(zhuǎn),造成發(fā)動(dòng)機(jī)水溫偶爾的升高。
圖7 風(fēng)扇電機(jī)損壞
故障排除:更換電子散熱風(fēng)扇電機(jī)軸承(如8所示),安裝散熱器風(fēng)扇總成后,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)待水溫上升到90℃電子散熱風(fēng)扇自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),無卡滯現(xiàn)象,運(yùn)轉(zhuǎn)良好,風(fēng)扇速度能隨著發(fā)動(dòng)控制模塊的PWM信號的變化改變。路試車輛,無論在什么路況行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)水溫表指示都在正常范圍。在行駛中水溫表指示過高,水位報(bào)警燈亮現(xiàn)象不再出現(xiàn),發(fā)動(dòng)機(jī)偶爾水溫過高故障徹底排除。
圖8 更換電機(jī)軸承
故障總結(jié):在故障診斷過程中,對于偶發(fā)性水溫高的故障,要做路試,確認(rèn)故障現(xiàn)象。該車通過試車,確認(rèn)車輛高速行駛時(shí)水溫基本正常,是散熱器迎風(fēng)冷卻了發(fā)動(dòng)機(jī);車輛低速行駛或停車時(shí)散熱器得不到迎風(fēng)的冷卻,發(fā)動(dòng)機(jī)水溫就升高,嚴(yán)重時(shí)水位報(bào)警。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)水溫偶爾升高,不易看到故障現(xiàn)象,也可以通過以下幾種方法做到快速的診斷:
一是打開空調(diào)A/C鍵,因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮到空調(diào)散熱的問題,所以空調(diào)打開后,散熱風(fēng)扇和壓縮機(jī)同時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),來確認(rèn)風(fēng)扇執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否正常。
二是把水溫傳感器插頭拔下來,收不到信號就會(huì)起用設(shè)定值(斷路默認(rèn)為-40℃、短路默認(rèn)為140 ℃),發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊會(huì)進(jìn)入故障保護(hù)模式。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊收到這兩種故障模式時(shí)就會(huì)指令風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn),保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)可以確認(rèn)水溫傳感器及線路是否斷路、短路。
三是測量實(shí)際水溫,當(dāng)懷疑儀表顯示的溫度和實(shí)際水溫有偏差時(shí),使用紅外線測溫儀,測量值和儀表中的溫度值進(jìn)行比較;也可采用測量進(jìn)、出口水溫的辦法判斷節(jié)溫器的好壞;也可以通過水箱上、下水室溫差判斷水箱的散熱效率以及風(fēng)扇的工作效率。正常工作的散熱系統(tǒng)水箱上下室溫差在12℃左右,溫差偏大說明系統(tǒng)循環(huán)不好,溫差偏小說明風(fēng)扇效率低或水箱散熱不良。
四是檢查風(fēng)扇電路,如果沒有診斷儀,可以用試燈檢查風(fēng)扇是否正常。先檢查執(zhí)行部分,用試燈一邊接負(fù)極(搭鐵),另一邊接電子風(fēng)扇的電源正極線,試燈點(diǎn)亮,說明有電流通過。也可采用短接法,接通電源,散熱風(fēng)扇可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn),說明執(zhí)行部分沒問題。再檢查控制部分,發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的PWM信號、風(fēng)扇的繼電器、風(fēng)扇控制模塊等,在沒有診斷儀的情況下也可以快速判斷故障。
五是檢查散熱風(fēng)扇,要注意風(fēng)扇電機(jī)內(nèi)部軸承的阻力、電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的干涉、電機(jī)碳刷磨損、線路的虛接等原因,都會(huì)導(dǎo)致散熱風(fēng)扇不能正常工作。
以上發(fā)動(dòng)機(jī)水溫高故障的診斷思路和方法是先簡后繁、由外及內(nèi)。通過觀察、測量對比進(jìn)行測試,能不用儀器的盡量不用儀器,這既節(jié)約了成本也大大提高了工作效率。希望汽車維修人員在工具資料不足的情況下,打開維修思維、擴(kuò)展維修思路,更快、更好的完成我們的汽車維修工作。
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