2004款奔馳S350發動機水溫偶爾過高

VIN：WDBNG67J64A××××××。

行駛裡程：186520km。

車型：W220底盤，配置M112972發動機，采用功率600W無級變速電子散熱風扇。

故障現象：客戶反映這兩天發動機水溫表有時指在120℃，水位報警燈也亮。在一修理廠檢查冷卻液缺一點，補到上限，檢查風扇可以運轉，修理工看到水箱和冷凝器上特別髒，沾了一層楊樹毛，用壓縮空氣進行了清理。然後路試，發動機工作水溫一直在正常范圍，水位報警燈未報警，以為高溫故障排除了。第二天出車，在行駛中水溫表指針還能達到120℃，發動機水溫還是偶爾過高。 www.ttkaiche.com

故障診斷：車輛入廠後，維修技師用診斷儀檢測發動機控制系統故障碼，檢測到1個“P2073-發動機/AC電子抽氣風扇”故障碼（如圖1所示），故障碼可以清除掉,再次讀碼無故障碼存儲。 　　

圖1 故障碼

對發動機冷卻系統外觀進行檢查，冷卻系統散熱器及各軟管的接口無滲漏和損壞現象，檢查儲液罐冷卻液面在下限，加注到儲液罐的上限（max）位置。啟動發動機觀察水溫是否正常，提高發動機轉速讓水溫升高，觀察儀表上的水溫指示，在正常范圍，水溫並不過高，而且在水溫達到90℃時散熱器風扇能夠運轉，檢查結果沒有出現水溫指示高和水位報警現象。然後與客戶一同試車確認故障現象，在外環線上路試，以80km/h以上的車速行駛20km，發動機水溫表始終指示90℃左右，發動機並沒有出現水高溫現象。

最後問客戶在什麼情況下出現的高溫？是在高速公路上、還是在市區？客戶說昨天去縣城在不好走的路面行駛時出現的。正好行駛到交叉路口，在等紅燈時發動機水溫表指針快速移動指到120℃，確認了發動機水溫確實指示過高。

分析發動機水溫指示過高的故障原因有：（1）冷卻液不足；（2）節溫器或水泵故障；（3）水溫表或水溫傳感器故障；（4）發動機控制模塊故障；（5）散熱風扇控制線路及信號有故障；（6）電子散熱風扇電機故障。

通過分析對冷卻系統以下部件進行檢查：

檢查冷卻系統節溫器和水泵。為了驗證節溫器是否工作或損壞，運轉發動機觀察水溫表的指針是否與發動機實際水溫一致，當水溫表指示100℃時，用遠紅外線測溫儀測量散熱器上水室溫度95℃、下水室的溫度80℃，上、下水室溫差不大。說明發動機水泵工作正常，節溫器已經打開，能夠進入大循環（散熱器工作）模式。是什麼原因引起發動機水溫過高呢？

檢查水溫表及水溫傳感器。水溫傳感器是負溫度系數熱敏傳感器，在冷車啟動和暖車期間，發動機控制模塊根據水溫傳感器和其他傳感器信號，控制發動機燃油噴油時間，發動機控制模塊識別的標准電阻范圍為4 5 ~ 8 0 kΩ，對應溫度為-39~170℃；同時提供信號給水溫表和散熱風扇運轉信號。水溫表根據水溫傳感器信號指示相應的讀數，水溫表或水溫傳感器有故障都會導致水溫表指示的讀數失准。如果水溫傳感器損壞或信號漂移將導致發送錯誤的水溫信號，也會造成電子散熱風扇不能正常運轉。維修技師待發動機冷卻一段時間，水溫表指針在80℃時啟動發動機，將診斷儀接入發動機電控系統診斷接口中，讀取發動機水溫數據，隨著發動機的運轉，幾分鐘後水溫從80℃達到了 114℃、機油溫度110℃（如圖2所示）。水溫很快升到了120℃，發動機蓄水壺蓋處冒出水蒸氣，發動機水溫指示過高現象出現。儀表的水溫指示與實際的發動機水溫是一致的，排除了水溫表或水溫傳感器有故障的可能。此時發動機水溫超過最高標准值，散熱風扇電機還沒有運轉，說明風扇或控制系統有問題。 　　

圖2 數據流

檢查散熱風扇供電線路。根據電路圖檢查M4/7風扇電機的主電源保險絲和控制電源保險絲都正常。按電路圖對電子散熱風扇線路進行測量，用萬用表電阻擋測量風扇連接器1端子與電池負極之間的電阻，電阻值為0.002Ω，確認了1端子與負極搭鐵線之間導通正常；打開點火開關，用萬用表電壓擋測量連接器的2、3端子（如圖3所示）與1端子（接地）之間電壓為12.4V，可以確認電子散熱風扇的兩條供電線路都正常。 　　

圖3 風扇連接器端子位置

測量散熱風扇的控制線路導通情況。查閱散熱風扇電路圖（如圖4所示），發動機控制模塊2號連接器的43端子與電子散熱風扇連接器4端子連接，測量連接器43端子與散熱風扇連接器4端子之間線路電阻值為0.001Ω，導通良好。檢查發動機控制模塊的端子與連接器線路，未發現松動或退出等異常現象。 　　

N3/10. 發動機控制模塊 F32. 保險絲 M4/7. 電子散熱風扇, 端子說明：1 端子在W3/2 接地、2 端子是F32 保險絲來的30 火線、3 端子是繼電器控制的87 火線、4 端子是N3/10 發動機控制模塊控制的PWM 脈沖控制信號

圖4 風扇控制電路

檢查發動機控制模塊輸出的PWM信號。分析電子散熱風扇控制流程（如圖5所示），電子散熱風扇的工作原理是發動機控制模塊根據B11/4冷卻液溫度傳感器信號，空調制冷劑壓力信號，輸出PWM信號來控制電子散熱風扇的，其轉速取決於空調狀態和冷卻液溫度。如果冷卻液溫度、發動機機油溫度或發動機控制模塊溫度超過最高標准值，那麼當關閉點火開關後電子散熱風扇會繼續運轉，最長持續5s。正常電子散熱風扇旋轉是根據發動機控制模塊發出的PWM占空比信號控制的，信號的占空比范圍為10%~90%。當占空比為10%時，電子散熱風扇停止運轉；當占空比為20%時，電子散熱風扇以最低轉速運轉；當占空比為90%時，電子散熱風扇以最高轉速運轉，占空比越大，風扇轉得越快。 　　

N3/10. 發動機控制模塊 A1. 儀表 N22. 空調控制模塊A9. 空調壓縮機 B11/4. 冷卻液溫度傳感器 B70. 曲軸位置傳感器M4/7. 電子散熱風扇 CAN B. 乘員艙CAN 總線 CAN C. 發動機艙CAN總線 　　圖5 電子散熱風扇控制流程 　　在不啟動發動機的情況下，用診斷儀調整電子散熱風扇的運轉信號，來控制風扇速度，按“加速”鍵調整占空比到20%散熱風扇可以運轉，但有時占空比已經調到90%冷卻風扇也沒有運轉。該車在水溫指示高（犯病）時，調整占空比信號，從10%調到90%（如圖6所示），散熱風扇也不運轉。由此可以判斷不是發動機控制模塊ME發出的PWM控制信號有故障。是什麼原因造成散熱風扇沒有正常工作？當發動機水溫達到114℃時（標准值80~105℃）,發動機前端沒有風扇工作的聲音，診斷儀上調節出不同的占空比信號時，電子散熱風扇電機不能同步運轉。可以判斷出水溫高的時候，電子散熱風扇有時不能運轉應該是散熱風扇（執行器電動機）部分有問題。 　　

圖6 風扇占空比控制

檢查散熱風扇電動機。結合發動機控制模塊中存儲的故障碼及檢查的情況，拆下電子散熱風扇總成檢查，控制模塊至電機的導線完好無損壞，用手轉動風扇葉可以運轉，感覺風扇葉擺動量有點大，拆下風扇葉檢查風扇電機，發現電機軸承損壞（如圖7所示），電機轉子軸一端無支撐，轉動時轉子軸不同心，所以有時可以運轉，有時卡滯，散熱風扇不能運轉，造成發動機水溫偶爾的升高。 　　

圖7 風扇電機損壞

故障排除：更換電子散熱風扇電機軸承（如8所示），安裝散熱器風扇總成後，啟動發動機待水溫上升到90℃電子散熱風扇自動運轉，無卡滯現象，運轉良好，風扇速度能隨著發動控制模塊的PWM信號的變化改變。路試車輛，無論在什麼路況行駛，發動機水溫表指示都在正常范圍。在行駛中水溫表指示過高，水位報警燈亮現象不再出現，發動機偶爾水溫過高故障徹底排除。 　　

圖8 更換電機軸承

故障總結：在故障診斷過程中，對於偶發性水溫高的故障，要做路試，確認故障現象。該車通過試車，確認車輛高速行駛時水溫基本正常，是散熱器迎風冷卻了發動機；車輛低速行駛或停車時散熱器得不到迎風的冷卻，發動機水溫就升高，嚴重時水位報警。

因為發動機水溫偶爾升高，不易看到故障現象，也可以通過以下幾種方法做到快速的診斷：

一是打開空調A/C鍵，因為在設計時考慮到空調散熱的問題，所以空調打開後，散熱風扇和壓縮機同時會轉動，來確認風扇執行機構是否正常。

二是把水溫傳感器插頭拔下來，收不到信號就會起用設定值（斷路默認為-40℃、短路默認為140 ℃），發動機控制模塊會進入故障保護模式。當發動機控制模塊收到這兩種故障模式時就會指令風扇高速運轉，保護發動機，同時可以確認水溫傳感器及線路是否斷路、短路。

三是測量實際水溫，當懷疑儀表顯示的溫度和實際水溫有偏差時，使用紅外線測溫儀，測量值和儀表中的溫度值進行比較；也可采用測量進、出口水溫的辦法判斷節溫器的好壞；也可以通過水箱上、下水室溫差判斷水箱的散熱效率以及風扇的工作效率。正常工作的散熱系統水箱上下室溫差在12℃左右，溫差偏大說明系統循環不好，溫差偏小說明風扇效率低或水箱散熱不良。

四是檢查風扇電路，如果沒有診斷儀，可以用試燈檢查風扇是否正常。先檢查執行部分，用試燈一邊接負極（搭鐵），另一邊接電子風扇的電源正極線，試燈點亮，說明有電流通過。也可采用短接法，接通電源，散熱風扇可以正常的運轉，說明執行部分沒問題。再檢查控制部分，發動機控制模塊的PWM信號、風扇的繼電器、風扇控制模塊等，在沒有診斷儀的情況下也可以快速判斷故障。

五是檢查散熱風扇，要注意風扇電機內部軸承的阻力、電機轉子和定子的干涉、電機碳刷磨損、線路的虛接等原因，都會導致散熱風扇不能正常工作。

以上發動機水溫高故障的診斷思路和方法是先簡後繁、由外及內。通過觀察、測量對比進行測試，能不用儀器的盡量不用儀器，這既節約了成本也大大提高了工作效率。希望汽車維修人員在工具資料不足的情況下，打開維修思維、擴展維修思路，更快、更好的完成我們的汽車維修工作。