案例1
故障现象：一辆2009年款宝马E71 X6 SUV，配置3.0 L N54型发动机，行驶里程6 300 km。据用户反映，车辆正常行驶中突然出现加速无力的现象，仪表中出现发动机功率下降的提示，红色冷却液温度警告灯点亮。而且，车辆出故障前曾在维修店做过保养。
检查分析：将车辆拖回维修店，检查冷却液并不缺少。连接故障诊断仪进行整车检测，DME系统内存储风扇电机的故障记录，于是维修人员判断是散热器风扇电机出现故障，导致发动机温度过高，从而使发动机功率下降。从维修资料中得知风扇电机是600 W的大功率电机，转动风扇电机的叶片没有卡滞的现象，当前的气温也不是很高，风扇的散热负荷并不大，而且该车行驶里程很少，风扇电机不应该有故障。替换同型号的风扇电机，利用诊断仪直接驱动风扇电机，结果电机没有运转，看来不是风扇电机的问题。
图1
宝马车系的电气检修对诊断仪的依赖程度较高，于是按照宝马的诊断维修流程，利用诊断仪中的维修检测计划对此故障进行了逐步的分析和判断，结果还是认为风扇电机故障或线路故障。根据风扇控制电路图（图1），可以看出如果风扇电机不转，除了电机本身故障外，还需要检查风扇继电器、乘客侧熔丝盒中的风扇熔丝（60 A）、后部熔丝盒中的风扇继电器控制信号熔丝（5 A）以及发动机控制单元的接地控制和其他相关线路。检查后部熔丝盒中的5 A熔丝正常，测量风扇继电器1号端子有12 V电源，但继电器的X17278脚却没有12 V电源，而正常情况下X17278处是30号常电源提供的12 V电源。接着检查乘客侧熔丝盒中的60 A熔丝，但是在熔丝盒中并没有发现60 A熔丝。这就奇怪了！从电路图上可以看到乘客侧熔丝盒的X16817脚确实是风扇的电源供应线，看来问题出在熔丝盒内部。拆卸熔丝盒并解体，发现熔丝盒内部有4个大功率熔丝并联在一起（图2），其中就有要找的60 A熔丝。测量其他3个熔丝都导通正常，而60 A的熔丝两端断路，看来故障点找到了。
图2
故障排除：由于大功率熔丝无法单独更换，于是更换了乘客侧熔丝盒总成，试车风扇运转正常。
回顾总结：虽然故障已经排除，但笔者却有一些疑问。这种大功率熔丝既然与熔丝盒设计在一起，其可靠性应该是很高的，那么熔丝断路的原因是什么呢？经过与维修人员沟通后才知道，之前为了帮助排除另一辆车的电子风扇故障，曾把另一辆车的风扇安装在这辆车上，然后利用诊断仪多次驱动测试过风扇，最后发现另一辆车的风扇内部确实短路，而这辆正常保养的车辆出厂后不久便出现了水温高的故障。因此，该车的60 A大功率熔丝应该是由于另一辆车的风扇内部短路而熔断。
案例2
故障现象：一辆2006年产宝马E60 520i轿车，搭载M54型6缸发动机，行驶里程16.6万 km。据用户反映，车辆正常行驶中仪表上的冷却液温度警告灯突然点亮，中央显示屏出现冷却液温度过高的信息提示。
图3
检查分析：首先连接故障诊断仪进行整车检测，并没有发现发动机冷却系统温度过高的故障。检查冷却液液面在正常范围内，通过开空调或诊断仪的测试功能可以使风扇运转。使车辆原地怠速工作约1 h，并没有出现用户反映的故障现象，观察冷却液温度数据也正常（图3），发动机冷却液温度为105 ℃，散热器出口的冷却液温度为63 ℃，打开发动机舱盖可以看到风扇电机偶尔低速运转。进行路试，中高速行驶了几十公里也没有出现冷却液温度报警。鉴于车辆已经行驶了16万 km，于是维修人员根据经验建议用户更换节温器、水泵以及冷却液，但查询该车的维修记录时发现几个月前曾更换过特性曲线式节温器，于是维修人员便更换了水泵和冷却液。
图4
第二天，用户进站投诉冷却液温度过高报警的问题没有解决。通过再次与用户沟通，维修人员发现了故障出现的一些规律：故障在城市路况出现的频率较高，一般行驶一段距离后停车（例如等信号灯）时出现的次数较多，正常行驶中出现的次数很少。于是维修人员连接上故障诊断仪进行路试，以便在故障出现时捕捉到一些关键数据。以40～60 km/h的车速进行走走停停的路试，并刻意提高发动机的转速，路试约半小时后，观察到诊断仪中的数据出现了一些异常（图4），散热器出口的冷却液温度突然快速下降，但发动机冷却液温度却快速升高，基本达到了报警的临界点（发动机冷却液温度达到或超过115 ℃，发动机控制单元执行报警提示）。于是立即停车，车还没有完全停稳仪表中的冷却液温度警告灯便被点亮，中央显示屏出现了温度过高的信息提示。观察此时的冷却液温度继续快速变化，发动机冷却液温度达到117 ℃，散热器出口的冷却液温度快速回升到76.5 ℃，但是仪表和显示屏中的报警很快又自然消失了，冷却液温度的数据也随即恢复了正常。
图5
这个现象说明了什么呢？说明节温器的开启时间滞后。节温器并不是完全不能打开，否则就会持续高温，就会存储相关故障记录。但该车不久前刚更换了节温器，而且故障只在特定工况下才容易出现，这就值得深思了。传统的蜡式节温器受控于冷却液温度，节温器关闭时实现冷却液小循环，节温器打开时实现冷却液大循环，而该款宝马520i采用的是特性曲线式节温器（图5），节温器安装在发动机的冷却液入口处，即散热器的出水口，发动机冷却液温度传感器安装在发动机的冷却液出口处，即散热器的入口处。节温器内部安装了加热元件，发动机控制单元根据储存的特性曲线和实际运行状况来控制加热元件，特性曲线参数包括发动机转速、进气温度以及冷却液温度等。通过这种智能型的控制方式，可以使发动机始终保持在最适宜的温度。另外，如果发动机控制单元参考了其他参数进行控制干预时，节温器将可以在较低的冷却液温度下打开（80～103 ℃）；当冷却液温度达到110 ℃时，节温器无需进行其他控制干预将开始打开；如果冷却液温度超过115 ℃，发动机控制单元将直接激活节温器的加热元件，仪表和中央显示屏出现温度过高警告。由此对诊断仪中的数据进行分析，发动机冷却液温度114.75 ℃，散热器出口的冷却液温度51℃，此时节温器应该打开但实际上并没有打开。当发动机冷却液温度升高到117 ℃，节温器才开始打开，但此时已经达到高温报警限值。一旦节温器开始打开，冷却液开始大循环，散热器出口的冷却液温度上升达到76.5 ℃，而发动机冷却液温度降下降到高温报警限值以内，温度过高的警告解除。
故障排除：根据上面的分析，更换节温器后再次路试，故障再未出现。
回顾总结：如果是冷却系统中节温器之外的其他部件有故障，就不仅是瞬间高温了，而且会有具体的故障记录存储，不会是比较笼统地显示发动机高温。
总结：对于发动机冷却系统的故障来说，常见的故障点包括水泵、节温器以及冷却风扇，当然基础的常规检查是必不可少的。对于案例1来说，虽然诊断仪的故障记录明确指示是电动风扇的故障，但综合考虑了各种状况后判断风扇出故障的可能性并不大，而最终的结果也证明了分析是正确的。所以无论对于何种车型，只要了解故障出现的特点和冷却系统工作过程，然后利用诊断仪读取数据流帮助分析判断，就可以快速解决故障。对于案例2来说，由于检查初期没有了解故障出现的特点，加之维修档案中记录了该车曾经更换过节温器，于是没有经过仔细分析就直接更换了水泵和冷却液，问题当然解决不了，最后清楚了故障出现的规律就准确地找到了故障点。
(周贵明)
