发动机高温时散热器风扇不转故障分析

刘春晖

（山东华宇工学院机械工程学院）

引起发动机水温过高甚至“开锅”的原因比较多，常见的如冷却系统的电子元件损坏（节温器、冷却风扇）、散热器散热不良、冷却液不足等。发生这种情况时要靠边停车，但不要立即熄火。因为冷却液的温度已经很高，降温能力已达到极限，这时如果立即熄火，沸腾的冷却液也就停止了循环，过高温度的冷却液得不到冷却，发动机也是难以承受的。应该先让发动机怠速运转一会儿，不断循环的冷却液就可以减轻高温对发动机的影响。

1 故障现象

某轿车行驶里程183 164 km，出现发动机高温现象，正常行车过程中冷却液温度表指示到达红区，冷却液温度报警，但散热器冷却风扇不转动，导致发动机高温、散热器损坏。更换散热器后，仍未解决发动机高温下风扇不转动问题。

2 故障诊断

验证故障现象，经过一段时间试车，使发动机温度升高。用故障诊断仪检测，温度表到达红色区域，但散热器风扇却没有运转的迹象。用道通故障诊断仪读取发动机故障信息，没有读取到相关的故障信息。

散热器风扇的控制电路如图1所示，发动机冷却液温度传感器电路图如图2所示。

图1 散热器风扇的控制电路

图2 发动机冷却液温度传感器电路

分析其电路的控制原理：冷却风扇电机分别由2个继电器进行控制，1号冷却风扇继电器与风扇电机间串接1只电阻，说明是冷却风扇的低速挡。2号风扇继电器直接与冷却风扇电机相连，控制冷却风扇，是高速挡。1号继电器和2号继电器的线圈搭铁均由发动机控制单元（T073）进行控制。冷却风扇的高速挡和低速挡均由发动机控制单元控制，发动机控制单元通过接收发动机冷却液温度传感器信号，从而对冷却风扇的运转进行综合控制。

由于读取不到相应的故障信息，于是采用传统方式进行检测。首先，找到2只单独的冷却风扇继电器，将它们共同装在1个密封盒内。将2只继电器的插接器拔掉，并检测其相应的插脚，继电器内部的线圈阻值正常。然后，通电检测其工作情况。线圈通电时可以听到继电器吸合的声音，吸合时2触点间阻值很小，继电器无异常现象。最后，将继电器插接完毕，起动发动机，用带灯泡的普通试灯进行继电器工作情况的试验。当用试灯的一端搭铁，另一端分别检测2个继电器的相应插脚时，冷却风扇运转了，并且速度相对较高。由此可以说明，冷却风扇电机工作是良好的。

根据冷却风扇电机控制的相应原理，基本已经排除风扇电机和继电器的问题，有可能是冷却风扇电阻和发动机控制单元出现问题。按照以前的维修经验，发动机电控单元出现问题的概率相对较小，此外，通过发动机故障诊断仪也没有读取到相应的信息，暂不考虑发动机控制单元的问题。

于是焦点集中到冷却风扇电阻上。将冷却风扇电阻拆掉，使用数字万用表的200 MΩ档测量其电阻，显示为0.7 MΩ，说明冷却风扇电阻损坏。购进1只新的冷却风扇电阻，测量其阻值为0.3Ω。对于冷却风扇电机的电阻，其阻值一般不足1Ω，冷却风扇电阻与风扇电机串联即是起到一个串联分压的作用，两者的阻值大小不会相差太大，通过电阻的分压，使得风扇电机两端的电压达不到12 V而达到降低转速的目的。

3 故障排除

装上新的冷却风扇电阻后试车。随着发动机温度的不断上升，使用故障诊断仪测得发动机冷却液温度值为106℃时，冷却风扇低速挡开始运转。此时发动机冷却液温度表显示为5格，如图3所示，但此时散热器正常。同时，冷却液温度表的显示数值尚未进入红区，说明此时发动机的冷却液温度是正常的。进行路试，发动机温度正常，故障排除。

图3 冷却液温度表显示

4 维修总结

发动机冷却液温度为106℃时，冷却风扇的低速挡才开始运转散热，会不会对发动机性能有害呢？在这样高的温度下低速挡才运转，那么高速挡是不是要到120℃左右了？这样的冷却液温度能够使发动机正常工作吗？

对于这样的情况，可以从以下几个方面考虑：1）发动机冷却液温度传感器安装在发动机冷却液的出水口上。可以说，发动机冷却液出水口的温度是最高的，是吸收了燃烧室高温高压的燃油混合气热量的结果，比经过散热器强制散热后的发动机冷却液进水口的温度要高几度。2）现代汽车采用的是高速高压缩比发动机，其燃油化学能量的转化主要是热能和机械能的转化，如果发动机长时间在冷却液温度比较低的情况下工作，势必会造成比较多的化学能转化为热能，从而使得机械能的转化效率降低，使发动机的功率有所下降。3）现代高速发动机均采用优质防冻冷却液，沸点很高，可以适应现代高速发动机在较高温度下长时间工作。