一辆行驶里程约8.5万km、配置DKW发动机的2020年奥迪A6L轿车。该车行驶中发动机故障灯突然点亮,冷却风扇也一直转。
故障诊断:根据客户描述,启动车辆,仪表上有发动机故障灯点亮的符号(如图1所示),电子扇也随着发动机的启动而运转。
用诊断仪读取故障码,发动机系统中故障码为P255600冷却液不足显示传感器,电气故障,如图2所示。
从故障码可以看出,问题出在冷却液量不足或者是冷却液调节器工作不良造成的。
首先检查冷却液量的问题,打开发动机盖,观察冷却液水壶冷却液的量在正常范围内,并且拔掉冷却液位置传感器的插头,仪表上会提示液位不足,说明液位传感器和线路是没问题的。
接下来检查冷却液调节器(如图3所示),这一款是
EA888第三代发动机所使用的冷却液调节器,与其他两代发动机是有所区别的,控制逻辑和构造也更加复杂。它由发动机温度调节执行元件N493和冷却液泵组成。作用是可以使发动机快速预热,降低油耗,以及在需要时给乘员舱加热。发动机温度调节执行元件N493,采用两个机械连接的旋转滑阀来调节冷却液液流。旋转滑阀角度位置的调节是按照发动机控制单元内的各种特性曲线来进行的,通过旋转滑阀的相应位置就可实现不同的切换状态。因此,就可让发动机快速预热,也就使得摩擦变小了。另外,可让发动机温度在85~107℃之间变动。
奇瑞A516
发动机温度调节执行元件N493的功能是一个直流电机驱动旋转滑阀转动,该电机由发动机控制单元通过PWM信号(12V)来操控,这个操控过程一直持续进行着,直至到达发动机控制单元给出的位置。正的操控信号(诊断仪上的测量值)表示旋转滑阀在向打开的方向转动。电机通过一个很结实的涡轮蜗杆传动装置来驱动旋转滑阀1,这样就能控制机油冷却器、缸盖以及主散热器中的冷却液液流了。旋转滑阀2是通过一个滚销齿联动机构与旋转滑阀1相连的。该联动机构的结构是这样的:旋转滑阀2在特定角一度位置会与旋转滑阀1连上和脱开。旋转滑阀2的旋转运动(打开流经缸体的冷却液液流)在旋转滑阀1转角约为145°时开始。在旋转滑阀1转角约为85°再次脱开。此时旋转滑阀2达到了其最大转动位置,缸体内的冷却液循环管路就完全打开了。旋转滑阀的运动,会受到机械止点限制的。发动机越热,旋转滑阀的转动也就越大,这样的话不同的横断面也就有不同的流量了。为了能准确识别旋转滑阀的位置以及功能故障,就在旋转滑阀的控制电路板上装了一个旋转角度传感器(如图4所示),该传感器将数字电压信号发送给发动机控制单元。
旋转滑阀1和2打开和关闭如图5所示。
预热发动机,旋转滑阀1就转到160°的位置。在这个位置处,旋转滑阀1会封闭发动机机油冷却器和主散热器回流管开口。旋转滑阀2会封闭通向缸体的开口。自动空调冷却液截止阀N422和变速器冷却液阀N488暂时关闭。冷却液续动泵V50不通电。于是这时冷却液不在缸体内循环。不流动的冷却液根据负荷和转速情况,被加热至最高90℃。
如果有加热请求,那么自动空调冷却液截止阀N422和冷却液循环泵V50就会被激活,于是冷却液就会流经缸盖、废气
涡轮增压器和暖风热交换器。为此就要将旋转滑阀1转到约145°的位置上。从该位置起,滚销齿联动机构就会带动旋转滑阀2动作了,该阀开始打开了。这时,少量冷却液就会流经缸体而进入缸盖,流经
涡轮增压器,再经旋转滑阀模块流回冷却液泵。
预热阶段在接下来,就只接通发动机机油冷却器。在旋转滑阀1到达120°的位置起,发动机机油冷却器接口就开始打开了。与此同时,旋转滑阀2也一直在继续打开,流经缸体的冷却液流就越来越大。通过这种有针对性地来接通发动机机油冷却器,可以额外加热发动机机油。
在转速和负荷很小时,就把冷却液温度调至107℃,以便使得发动机摩擦最小。随着负荷和转速升高,会将冷却液温度调低,最低可至85℃。在全负荷时,旋转滑阀1就在85°和0°之间根据冷却需要来进行调节。在0°这个滑阀位置时,主散热器回流接口就完全打开了,也就是全负荷工作。奇瑞A516
为了避免缸盖和
涡轮增压器处的冷却液在发动机关机后沸腾,也为了避免对发动机不必要的冷却,会按特性曲线启动续动功能。该功能在发动机关闭后,最多可工作15min。为此就将旋转滑阀转至“续动位置”(160°-255°)。在这个续动工况,也会实现冷却液温度调节的。在需要以最大续动能力来工作(255°)且冷却液温度较低时,主散热器回流接口就打开了,但是去往缸体的接口却用旋转滑阀2给封闭了。另外,冷却液续动泵V50和冷却液止回阀N82也都激活了。冷却液这时分成两个分流:一个是经缸盖流向V50,另一个经
涡轮增压器流经旋转滑阀,随后再流经主散热器而流回冷却液续动泵V50。缸体在续动位置时,就没有冷却液流过了。通过这个功能,可以明显降低续动持续时间且不会产生大量的热能损失。
了解了发动机冷却液温度调节器的构造和原理后,接着检查此车的故障,于是拔下调节器的插头,发现插头上面有冷却液的水渍并且还有冷却液在上面(如图6所示)。于是用清洗剂清洗插头,并用万用表进行测量,根据电路图测量结果为,1号脚为搭铁正常,2号脚为发动机信号也正常,3号脚为供电5V正常,4号脚为电机搭铁正常,5号脚为电机供电是发动机控制单元输出的。清除故障码,跑了10km回来检查故障码,故障没有出现。于是判定此故障码是由于温度调节器自身漏冷却液导致线路短路的情况,从而导致工作不良。于是和客户沟通更换温度调节器。更换后,进行试车也没有出现故障,一周后回访,车辆行驶正常。这款发动机的温度调节器是比较容易出现漏冷却液的情况,在保养时多加观察。
故障排除:更换温度调节器。
故障总结:此车的检查比较简单,主要是对温度调节器的构造和原理以及控制逻辑的了解。