扬州蓝盾汽车修理厂 马永军
故障现象一辆2007年产别克君越车,搭载2.4 L发动机,累计行驶里程约为10万km,据客户反映,发动机怠速运转时,接通空调开关,一段时间后,仪表盘上发动机冷却液温度超出正常值,同时发动机故障灯点亮。
故障排除接车后试车验证故障现象,仪表盘上发动机故障灯常亮,冷却液温度明显偏高,立即将发动机熄火。连接故障检测仪,读取故障代码,发动机控制单元内存储有故障代码P0480(图1),其含义为冷却风扇1继电器控制电路故障。打开发动机室盖,发现左侧的冷却风扇不工作,右侧的冷却风扇高速运转。
根据上述故障现象并结合故障代码的提示,初步认为冷却液温度过高是左侧的冷却风扇不工作所导致,判断故障的可能原因有冷却风扇故障、发动机控制单元故障及相关线路故障等。查阅冷却风扇控制电路(图2),首先检查冷却风扇1熔丝,没有发现熔丝熔断和接触不良的现象。起动发动机,检查冷却风扇1继电器1和冷却风扇1继电器2,2个继电器均没有吸合,怀疑继电器有故障,更换继电器,并清除故障代码后试车,故障依旧。待冷却液温度完全冷却后,维修人员轻轻拨动左侧的冷却风扇叶片,发现冷却风扇转动自如,无卡滞现象;直接外接电源给该冷却风扇供电,冷却风扇运转正常,排除冷却风扇存在故障的可能。
接下来重点检查冷却风扇的控制线路,依次脱开发动机控制单元上的3个导线连接器,发现导线连接器J3表面有一层油脂物存在。由冷却风扇控制电路可知,发动机控制单元导线连接器J3端子49(图3)与2个冷却风扇1继电器座端子86相通,怀疑这2个继电器不吸合是由导线连接器J3端子49接触不良造成的。于是,维修人员对导线连接器J3的端子进行彻底清洗,清洗完毕后,脱开发动机室熔丝盒导线连接器P134,测量导线连接器P134端子C1与导线连接器J3端子49间导线的导通性,导通良好。装复各导线连接器后试车,发现左侧的冷却风扇开始正常工作,发动机冷却液温度也恢复正常,将车辆交付给客户。
图1 读取到的故障代码(截屏)
图2 冷却风扇控制电路
过了1天,客户将车辆再次开到修理厂,反映发动机冷却液温度还是偏高。维修人员打开发动机室盖,左侧的冷却风扇依然不工作。打开发动机室熔丝盒,检查2个冷却风扇1继电器,仍不吸合。到底是什么原因造成的故障呢?由于故障的隐蔽性和特殊性,修理班组开始重视这个故障,决定对相关线路进行仔细排查。
拔下2个冷却风扇1继电器,用万用表依次测量2个冷却风扇1继电器座端子85、端子30与搭铁间的电压,均为蓄电池电压,正常;断开点火开关,脱开左侧冷却风扇导线连接器,依次测量2个冷却风扇1继电器座端子87与左侧冷却风扇导线连接器端子B间的电阻,均小于1 Ω,正常;脱开发动机控制单元导线连接器J3,依次测量2个冷却风扇1继电器座端子86与导线连接器J3端子49间的电阻,均为175 Ω,不正常。脱开发动机室熔丝盒导线连接器P134,对线路进行分段测量检查,测量2个冷却风扇1继电器座端子86与发动机室熔丝盒端子C1(图4)间的电阻,均为175 Ω,不正常。拆下发动机室熔丝盒,再次测量上述端子间的电阻,电阻居然变小了,为75 Ω。会不会是发动机室熔丝盒里面出了问题呢?从汽配商那边调来1个新的发动机室熔丝盒,测量2个冷却风扇1继电器座端子86与发动机室熔丝盒端子C1间的电阻,均为0.1 Ω,说明该车发动机室熔丝盒确实存在问题。再次测量故障车发动机室熔丝盒的上述端子间的电阻,居然降到了0.5 Ω。为了弄清楚问题究竟出在哪里,决定拆解故障车的发动机室熔丝盒,拆解后仔细观察,发现2个冷却风扇1继电器座端子86与发动机室熔丝盒端子C1间存在连接线,且连接线上一处90°弯头部位的颜色与其他部位明显不同(图5),用工具轻轻一拨,连接线上的弯头部位居然断开了(图6)。诊断至此,分析是该弯头部位接触不良致使左侧的冷却风扇不工作,从而出现发动机温度过高的故障。
图3 发动机控制单元导线连接器J3端子49
图4 发动机室熔丝盒端子C1
图5 连接线上的一处90°弯头部位
图6 弯头部位断裂
故障排除更换发动机室熔丝盒后,长时间原地怠速着车,仪表盘上发动机冷却液温度显示正常。将车辆交付给客户,1周后电话回访客户,客户反映故障现象没有再现,故障彻底排除。
故障分析在前一次维修过程中,由于维修时间较长,发动机室熔丝盒里面的温度降低了,故障部位能接触良好,而当发动机室熔丝盒内部温度慢慢升高后,故障部位的电阻开始逐渐增大,从而造成线路接触不良,致使2个冷却风扇1继电器停止工作。由于冷却风扇1继电器的控制电流相对较小,不会造成该部位严重烧蚀,在故障排查过程中,维修人员很难直接找到故障点。
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别克君越车2.4 L发动机冷却风扇工作原理解析
别克君越车2.4 L发动机冷却风扇控制系统(参照图2)由2个冷却风扇和4个冷却风扇继电器组成,这些继电器以串联或并联形式布置。
冷却风扇和冷却风扇继电器从发动机室熔丝盒获得蓄电池正极电压,搭铁由G100提供。发动机控制单元通过对冷却风扇继电器控制实现左、右侧冷却风扇的高速或低速运转。发动机控制单元内部存在一个固态装置(被称为驱动器),通过该驱动器使冷却风扇继电器控制电路搭铁。每个驱动器都有1条由发动机控制单元监测的故障线路,当发动机控制单元指令控制电路接通某个部件时,控制电路电压应较低,接近为0 V;当发动机控制单元指令控制电路断开某个部件时,控制电路电压应较高,接近蓄电池电压。如果故障检测电路感测到1个异常电压,将设置故障代码。
发动机控制单元通过给冷却风扇1继电器控制电路提供搭铁信号,使得冷却风扇1继电器线圈通电,继电器触点闭合,左侧冷却风扇和右侧冷却风扇串联,2个冷却风扇都以低速运转。
控制电路走向为:蓄电池电源正极→冷却风扇1熔丝(40 A)→冷却风扇1继电器触点85、86→发动机控制单元。当发动机控制单元输出低电平的控制信号时,冷却风扇1继电器线圈通电,其触点闭合。
主电路走向为:蓄电池电源正极→冷却风扇1熔丝(40 A)→冷却风扇1继电器触点30、87→左侧冷却风扇电动机→冷却风扇2继电器触点30、87A→右侧冷却风扇电动机→搭铁(Gl00)。
发动机控制单元通过给冷却风扇1继电器、冷却风扇2继电器及冷却风扇3 继电器控制电路提供搭铁信号,继电器触点闭合,左侧冷却风扇和右侧冷却风扇并联,2个冷却风扇都以高速运转。
左侧冷却风扇的控制电路走向为:蓄电池电源正极→冷却风扇1熔丝(40 A)→冷却风扇1继电器触点85、86→发动机控制单元。当发动机控制单元输出低电平的控制信号时,冷却风扇1继电器线圈通电,其触点闭合。
左侧冷却风扇的主电路走向为:蓄电池电源正极→冷却风扇1熔丝(40 A)→冷却风扇1继电器触点30、87→左侧冷却风扇电动机→冷却风扇2继电器触点30、87→搭铁(G100)。
右侧冷却风扇的控制电路走向为:蓄电池电源正极→冷却风扇2熔丝(20 A)→冷却风扇3继电器触点85、86→发动机控制单元。当发动机控制单元输出低电平的控制信号时,冷却风扇2继电器和冷却风扇3线圈通电,其触点闭合。
右侧冷却风扇的主电路走向为:蓄电池电源正极→冷却风扇2熔丝(20 A)→冷却风扇3继电器触点30、87→右侧冷却风扇电动机→搭铁(G100)。