發(fā)動機(jī)高溫時散熱器風(fēng)扇不轉(zhuǎn)故障分析

劉春暉

（山東華宇工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院）

引起發(fā)動機(jī)水溫過高甚至“開鍋”的原因比較多，常見的如冷卻系統(tǒng)的電子元件損壞（節(jié)溫器、冷卻風(fēng)扇）、散熱器散熱不良、冷卻液不足等。發(fā)生這種情況時要靠邊停車，但不要立即熄火。因為冷卻液的溫度已經(jīng)很高，降溫能力已達(dá)到極限，這時如果立即熄火，沸騰的冷卻液也就停止了循環(huán)，過高溫度的冷卻液得不到冷卻，發(fā)動機(jī)也是難以承受的。應(yīng)該先讓發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)一會兒，不斷循環(huán)的冷卻液就可以減輕高溫對發(fā)動機(jī)的影響。

1 故障現(xiàn)象

某轎車行駛里程183 164 km，出現(xiàn)發(fā)動機(jī)高溫現(xiàn)象，正常行車過程中冷卻液溫度表指示到達(dá)紅區(qū)，冷卻液溫度報警，但散熱器冷卻風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)高溫、散熱器損壞。更換散熱器后，仍未解決發(fā)動機(jī)高溫下風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動問題。

2 故障診斷

驗證故障現(xiàn)象，經(jīng)過一段時間試車，使發(fā)動機(jī)溫度升高。用故障診斷儀檢測，溫度表到達(dá)紅色區(qū)域，但散熱器風(fēng)扇卻沒有運(yùn)轉(zhuǎn)的跡象。用道通故障診斷儀讀取發(fā)動機(jī)故障信息，沒有讀取到相關(guān)的故障信息。

散熱器風(fēng)扇的控制電路如圖1所示，發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器電路圖如圖2所示。

圖1 散熱器風(fēng)扇的控制電路

圖2 發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器電路

分析其電路的控制原理：冷卻風(fēng)扇電機(jī)分別由2個繼電器進(jìn)行控制，1號冷卻風(fēng)扇繼電器與風(fēng)扇電機(jī)間串接1只電阻，說明是冷卻風(fēng)扇的低速擋。2號風(fēng)扇繼電器直接與冷卻風(fēng)扇電機(jī)相連，控制冷卻風(fēng)扇，是高速擋。1號繼電器和2號繼電器的線圈搭鐵均由發(fā)動機(jī)控制單元（T073）進(jìn)行控制。冷卻風(fēng)扇的高速擋和低速擋均由發(fā)動機(jī)控制單元控制，發(fā)動機(jī)控制單元通過接收發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器信號，從而對冷卻風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行綜合控制。

由于讀取不到相應(yīng)的故障信息，于是采用傳統(tǒng)方式進(jìn)行檢測。首先，找到2只單獨(dú)的冷卻風(fēng)扇繼電器，將它們共同裝在1個密封盒內(nèi)。將2只繼電器的插接器拔掉，并檢測其相應(yīng)的插腳，繼電器內(nèi)部的線圈阻值正常。然后，通電檢測其工作情況。線圈通電時可以聽到繼電器吸合的聲音，吸合時2觸點(diǎn)間阻值很小，繼電器無異常現(xiàn)象。最后，將繼電器插接完畢，起動發(fā)動機(jī)，用帶燈泡的普通試燈進(jìn)行繼電器工作情況的試驗。當(dāng)用試燈的一端搭鐵，另一端分別檢測2個繼電器的相應(yīng)插腳時，冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)了，并且速度相對較高。由此可以說明，冷卻風(fēng)扇電機(jī)工作是良好的。

根據(jù)冷卻風(fēng)扇電機(jī)控制的相應(yīng)原理，基本已經(jīng)排除風(fēng)扇電機(jī)和繼電器的問題，有可能是冷卻風(fēng)扇電阻和發(fā)動機(jī)控制單元出現(xiàn)問題。按照以前的維修經(jīng)驗，發(fā)動機(jī)電控單元出現(xiàn)問題的概率相對較小，此外，通過發(fā)動機(jī)故障診斷儀也沒有讀取到相應(yīng)的信息，暫不考慮發(fā)動機(jī)控制單元的問題。

于是焦點(diǎn)集中到冷卻風(fēng)扇電阻上。將冷卻風(fēng)扇電阻拆掉，使用數(shù)字萬用表的200 MΩ檔測量其電阻，顯示為0.7 MΩ，說明冷卻風(fēng)扇電阻損壞。購進(jìn)1只新的冷卻風(fēng)扇電阻，測量其阻值為0.3Ω。對于冷卻風(fēng)扇電機(jī)的電阻，其阻值一般不足1Ω，冷卻風(fēng)扇電阻與風(fēng)扇電機(jī)串聯(lián)即是起到一個串聯(lián)分壓的作用，兩者的阻值大小不會相差太大，通過電阻的分壓，使得風(fēng)扇電機(jī)兩端的電壓達(dá)不到12 V而達(dá)到降低轉(zhuǎn)速的目的。

3 故障排除

裝上新的冷卻風(fēng)扇電阻后試車。隨著發(fā)動機(jī)溫度的不斷上升，使用故障診斷儀測得發(fā)動機(jī)冷卻液溫度值為106℃時，冷卻風(fēng)扇低速擋開始運(yùn)轉(zhuǎn)。此時發(fā)動機(jī)冷卻液溫度表顯示為5格，如圖3所示，但此時散熱器正常。同時，冷卻液溫度表的顯示數(shù)值尚未進(jìn)入紅區(qū)，說明此時發(fā)動機(jī)的冷卻液溫度是正常的。進(jìn)行路試，發(fā)動機(jī)溫度正常，故障排除。

圖3 冷卻液溫度表顯示

4 維修總結(jié)

發(fā)動機(jī)冷卻液溫度為106℃時，冷卻風(fēng)扇的低速擋才開始運(yùn)轉(zhuǎn)散熱，會不會對發(fā)動機(jī)性能有害呢？在這樣高的溫度下低速擋才運(yùn)轉(zhuǎn)，那么高速擋是不是要到120℃左右了？這樣的冷卻液溫度能夠使發(fā)動機(jī)正常工作嗎？

對于這樣的情況，可以從以下幾個方面考慮：1）發(fā)動機(jī)冷卻液溫度傳感器安裝在發(fā)動機(jī)冷卻液的出水口上?？梢哉f，發(fā)動機(jī)冷卻液出水口的溫度是最高的，是吸收了燃燒室高溫高壓的燃油混合氣熱量的結(jié)果，比經(jīng)過散熱器強(qiáng)制散熱后的發(fā)動機(jī)冷卻液進(jìn)水口的溫度要高幾度。2）現(xiàn)代汽車采用的是高速高壓縮比發(fā)動機(jī)，其燃油化學(xué)能量的轉(zhuǎn)化主要是熱能和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，如果發(fā)動機(jī)長時間在冷卻液溫度比較低的情況下工作，勢必會造成比較多的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，從而使得機(jī)械能的轉(zhuǎn)化效率降低，使發(fā)動機(jī)的功率有所下降。3）現(xiàn)代高速發(fā)動機(jī)均采用優(yōu)質(zhì)防凍冷卻液，沸點(diǎn)很高，可以適應(yīng)現(xiàn)代高速發(fā)動機(jī)在較高溫度下長時間工作。