从表1所示
数据流可以看出节温器能在0~100%之间动作,也就是说节温器能正常关闭和打开,但散热器出口温度却很低,接近于环境温度。靠边停车,踩油门让发动机保持在3000r/min以上运行,并杳看冷却系统能否大循环。发动机高速运行一段时间后,散热器出口温度开始升高,并在20~102℃之间变化。此时,笔者又检查了冷却系统,发现上、下水管温度趋于一致。
两次试车,车辆冷却系统的表现完全不同,这让笔者很是纳闷,一连串问题浮现在笔者的脑海中:第一次试车过程中为什么发动机会过热呢?第二次是在热车状态下试车,为什么发动机温度反而恢复正常?发动机过热难道与发动机冷启动预热有关?
为了解开谜团,笔者继续进行了较长时间的试车,该车发动机再也没出现过发动机过热的问题。基本可以确定故障车发动机过热的问题不会发生在热车状态下,只发生在凉车预热阶段。为了真正找到故障原因,笔者对该车型发动机冷却系统构造和原理重新进行了学习。与上一代车型一样,2017款保时捷718Boxster也配备了热量管理系统,以提高燃油经济性和降低C02排放量,尤其是在冷启动预热阶段。热量管理系统结构如图3所示,借助热量管理系统,发动机冷启动后,发动机、变速器和暖风系统通过按需开启各个局部冷却回路,以快速达到发动机正常工作温度,缩短预热时间。
从发动机热量管理系统结构图中可以看出,水泵电磁阀和冷却液切断电磁阀只在冷启动预热阶段才会工作,使得发动机温度快速上升到正常工作温度。在这个阶段,电磁阀动作接通真空,关闭水泵,关闭冷却液循环,切断缸体和汽缸盖内的冷却液快速流动,从而达到快速暖机的状态。一旦发动机温度上升至正常工作温度,系统就会切断真空,打开水泵,冷却水进入循环状态。如果一直处于真空状态,发动机温度就会持续升高,从而出现高温报警。当发动机处于高速(3000r/min以上)运转状态下,发动机冷却液切断阀此时会强制打开,形成小循环以防止冷却系统压力过高。当冷却系统压力超过1 bar(1 bar= 105Pa)时,舒适阀开启,冷却液将溢流至冷却液膨胀箱内,而膨胀箱内温度较低的冷却液又回流到冷却系统中,从而降低冷却系统温度和压力。当冷却系统温度达到102℃时,节温器也会逐渐打开,开启冷却液大循环模式,确保发动机长期处于正常工作范围之内。
根据发动机热量管理系统结构和故障车的故障特点(发动机高温出现在冷启动预热阶段),分析其可能的故障原因有:
1.冷却系统管路中存有空气;
2.冷却系统管路堵塞;
3.冷却水泵故障;
4.发动机冷却液切断阀故障;
5.控制系统故障。
对于管路堵塞或存有空气,在之前的维修操作过程中已基本排除;冷却水泵是之前刚换的,新水泵在安装之前已经做过仔细检查,水泵开启和关闭功能正常,且没有卡滞现象。需要特别说明的是:保时捷718 Boxster装配了两级可调式水泵,根据冷却要求,按两级需求对可切换冷却液水泵进行切换,有助于进一步降低燃油消耗量和CO2排放量。在完全关闭状态下,冷却液停止流动,当发动机处于工作温度时,可切换冷却泵打开,冷却液循环流动。图4为冷却液水泵的两种状态。
用真空枪测试冷却液切断阀,阀门动作顺畅,也可以排除。由此看来该车问题出在控制系统上的可能性比较大。对于控制系统,需要重点检查三个方面:
1.真空供应;
2.控制真空供应的电磁阀
3.电磁阀的供电与打铁。
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