行駛3萬8公里的大眾尚酷水溫高,更換控制模塊後故障排除

冷卻系統是發動機五大組成系統之一,冷卻系統的零部件如果工作不正常,在這個情況下會導致汽車在行駛過程中,出現水溫過高等故障現象。

當發動機出現水溫高的情況時,車輛就不要在進行行駛了,應該是靠邊停車找出水溫高的原因,否則會造成發動機內部產生較大的磨損。下面就讓我們通過一則維修案例來了解一下,如果車輛出現水溫高應該如何對車輛檢查,以及出現水溫高的原因分析和故障判斷。

故障情況

最近一位客戶來店報修儀表顯示水溫高,冷卻系統高溫報警,我們在接到車輛檢查時發現水溫是正常的,但是怠速一段時間後就出現水溫高的問題了。

該車是12年的大眾尚酷,搭載1.4T渦輪增壓器發動機,發動機型號是CMS,搭配七速乾式雙離合變速器,行駛三萬八千公里,如下圖所示。

行駛3萬8公里的大眾尚酷水溫高,更換控制模塊後故障排除

水溫高原因分析

水冷式發動機是由水泵強制帶動冷卻液在缸體和缸蓋內的水套內循環流動來進行散熱的,尚酷正常的工作溫度是90度左右。如果水溫過高,首先第一個原因是先考慮冷卻液滲漏或冷卻液變質,冷卻液滲漏過少會直接導致發動機內沒有冷卻水進行循環散熱,冷卻液變質會導致容易產生沉澱物和氣泡,影響使用效果。冷卻液建議是2年作用更換一次,如果時間不確定,可以使用冰點測試儀進行檢測,如果測得的數據在負10度以上,那麼就需要更換了,一般原廠的冷卻液冰點在負40度左右。

第二個方面的原因是節溫器損壞。現在的汽車一般都是蠟式的節溫器,使用的是熱脹冷縮原理製成,節溫器在90度的範圍內打開,根據水溫的高低來控制通過散熱器的冷卻液流量,如果不打開或者打開的高度太小,那麼就會造成冷卻液無法進入散熱器進行大循環。

第三個方面的原因是水泵故障。冷卻液在水泵離心力作用下,源源不斷的在水路中循環,如果水泵因為故障停止運轉或者水泵轉速不夠(水泵卡滯或水泵皮帶輪打滑),會導致冷卻水得不到足夠的冷卻速度。

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第四個方面是水溫傳感器故障。12年的尚酷使用的是PQ平臺,該平臺使用的是以目標水溫為主導的傳感器控制方案,如下圖所示,該冷卻系統在發動機的出水口安裝了G62發動機出液口冷卻液溫度傳感器,在散熱器出口安裝了G83散熱器出液口冷卻液溫度傳感器。通過水溫傳感器能檢測發動機水溫的多少,傳遞給發動機控制單元修正噴油量參數。

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第五個方面是散熱器風扇故障。大眾PQ平臺的散熱器風扇的控制原理是通過發動機控制單元ECU發送佔空比控制PWM給散熱器風扇的控制單元,而散熱器風扇的控制單元是和大風扇電機集成在一起,再通過大風扇控制小風扇運轉。大風扇有四根線,兩根粗線分別是電機的供電線和搭鐵線,兩根細線分別是控制單元的供電線和發動機電腦板過來的信號線佔空比控制線。

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而大眾新平臺MQB的散熱器風扇控制方式和以前的PQ35平臺完全不同,MQB平臺的兩個散熱器風扇都帶有控制器,大的風扇控制模塊通過LIN線控制小的風扇控制模塊,大的散熱器風扇引了四根線到小的散熱器風扇上,分別有兩個12V電源,一根搭鐵線還有一根LIN線。

基本檢查

首先觀察尚酷車的外圍和發動機艙內有沒有滲漏防凍液的情況,檢查了軟管、散熱器總成和水泵的地方都是沒有冷卻液洩露的痕跡,打開儲液蓋檢查,沒有發現有水垢、水鏽和沉澱物等。由於沒有水箱壓力測試儀等專業工具,所以暫時認為發動機是沒有洩露的。

然後摸散熱器的上下水管,都很燙手,說明冷卻系統是進行了大循環的,也證明了節溫器也是打開的。在踩下油門踏板的時候,摸下水管也有水流動的感覺,這說明水泵工作正常。但是當水溫高的時候,發現散熱器風扇沒有運轉,開空調後兩個散熱器風扇也沒有運轉,

於是將重點排查放在散熱器風扇以及相關線路方面。

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連接診斷電腦讀取故障碼,系統無任何故障碼。用電腦做動作測試,發現大的散熱器風扇可以正常運轉,小的散熱器風扇無法運轉,這個情況說明有可能是發動機電控單元故障、風扇控制單元故障或相關線路故障。

風扇控制單元檢修

如下圖所示是尚酷車的冷卻風扇的控制電路圖,接頭T4X/1是風扇電機的供電端;接頭T4X/2是風扇控制單元的供電端,由供電繼電器J271供電,J271供電繼電器受發動機控制單元控制,開鑰匙即有電;接頭T4X/3是發動機電控單元向風扇控制單元發出的PWM佔空比信號端,PWM開鑰匙既有控制信號;接頭T4X/4是搭鐵端。

行駛3萬8公里的大眾尚酷水溫高,更換控制模塊後故障排除

如下圖所示,根據尚酷車的控制電路圖,用萬用表測量接頭T4X/1和T4X/4之間的電壓為12V,說明風扇電機的供電、搭鐵都正常,而且通過動作測試,大的散熱器風扇可以運轉,說明風扇電機也是沒有問題的;測量T4X/2對地的電壓為12V,說明供電繼電器J271是好的,這根線也沒有問題。

行駛3萬8公里的大眾尚酷水溫高,更換控制模塊後故障排除

用診斷電腦讀取冷卻風扇控制佔空比信號PWM數據流,正常的PWM數據如下圖所示,在所有的元件工作正常的情況下,PWM信號約為10%-90%;如果G62有故障,PWM信號約為77.3%,如果G83有故障,PWM信號約為90%;當PWM是0V或12V時,J293會控制風扇以最高的轉速運轉。

行駛3萬8公里的大眾尚酷水溫高,更換控制模塊後故障排除

在怠速情況下,測得T4X/1電壓為0.349V(如下圖所示),佔空比信號小於10%

;當打開空調的情況下,佔空比信號為40%,說明發動機控制單元沒有傳輸錯誤的信號,測量的線路也沒有問題,所以將故障點鎖定為散熱器風扇控制單元,需要更換這個控制模塊。

行駛3萬8公里的大眾尚酷水溫高,更換控制模塊後故障排除

故障解決

因為尚酷這車的控制模塊是集成在大風扇裡的,需要連散熱器風扇(大風扇)一起更換,更換大風扇後故障排除,水溫高的問題不再出現。

總結反思

這個故障的主要原因是風扇的控制模塊損壞在測量線路沒有問題、發動機控制單元正常的狀況下,風扇的控制模塊沒有發送控制信號給小風扇導致的小風扇不轉,以前也遇到過很多的小風扇長轉,針對PQ35平臺的更換大風扇故障解決,因為PQ35平臺的只有一個控制器,在大風扇裡面,而MQB平臺的就不一定了,所以對於故障部位的判斷,需要仔細分析車輛的結構和原理,這樣才能準確找到故障原因。

那麼對於案例中除了使用數據流來判斷散熱器風扇的好壞之外,還可以根據冷卻液溫度來判斷。一般情況下,冷卻液溫度在93度後風扇開始運轉,風扇的轉速和發動機的轉速有關,也與空調系統壓力有關,當系統壓力大於8Bar,風扇開始起動,真空比約佔20%左右,如果G65信號丟失,空調壓縮機也會不工作,在檢測的時候需要把使用空調的情況也考慮在內。

在這個維修案例中,如果檢查了散熱風扇和冷卻液溫度傳感器都沒有問題的話,

那麼下一步就需要考慮是否是發動機內部存在水垢、測量節溫器打開的高度和拆檢水泵了,因為在最開始的檢查過程中,只是簡單對機械部件的好壞做一個大體的判斷,這樣的判斷並不是很準確。


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