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电子节温器原理 
  电子节温器2 随着我国汽车工业的飞速发展，汽车部件的进步和更新也加快了步伐，它促进了汽车工业整体水平的提高。一些新技术新工艺的采用大大优化了汽车性能，使控制更精确，更经济，更环保。对于节温器大家一定很熟悉了，节温器功用是根据冷却水温度的高低自动调节进入散热器的水量，改变水的循环范围，以调节冷却系的散热能力，保证发动机在合适的温度范围内工作。节温器必须保持良好的技术状态，否则会严重影响发动机的正常工作。如节温器主阀门开启过迟，就会引起发动机过热；主阀门开启过早，则使发动机预热时间延长，使发动机温度过低。因此，节温器主阀门开启的时间精度对发动机性能影响很大，为了更精确地控制，所以应运产生了电子节温器。 装配了根据水温特性曲线控制的电子节温器发动机，在进口高尔夫、奥迪A4等发动机上可以找到，不是新装备，但在排除此类发动机的水温高和冷却风扇异常故障时，其思路发生了颠覆性的变化，我们以高尔夫为例，对此类故障进行推演。 首先，我们看此节温器的构造： 首先分析其结构，该发动机采用的是电控冷却系统（如图1所示）。目前，只有个别几款发动机采用了该系统,如奥迪A4 2.0L 96kW5气门发动机（代号ALT）。该系统独有的特征就是冷却液温度调节、冷却液的循环（节温控制）、冷却风扇的介入控制均由发动机负荷决定，也就是说依据发动机的负荷为发动机在该状态下设定一个适宜的工作温度。 其突出的优点就是部分负荷时，获得良好的燃油经济性，减少CO和HC的排放。该系统的特点是以最小的更改，完成冷却循环的重新布置；冷却液分配法兰与节温器合成一个信号单元；发动机缸体上不需要任何温度调节装置；发动机控制单元内设有电子控制冷却系统的特性图。 正确的发动机工作温度不仅对发动机的动力性、燃油经济性影响较大，同时也有利于降低有害物质排放。发动机的性能依靠优良的冷却性能，发动机的负荷与发动机的冷却是相对的；部分负荷时，温度高可提高热效率，而且通过提高机油温度可减少发动机磨擦，从而降低燃油消耗、降低有害物质排放；全负荷时，温度低，则进气加热作用较小，可提高充气效率，并且可降低燃烧室温度，再通过增大点火提前角，从而提高发动机扭矩、增加动力输出。 该发动机的控制单元J361（迈腾的发动机控制单元是J623，使用于BLF、BLR、BLY、BVY、BVZ等发动机，具体版本不详）的发动机管理系统版本是SIMOS3.3。发动机控制单元的功能已经扩展，不仅控制喷油和点火，而且增加了对冷却液温度的控制，该电子控制冷却系统还具有自诊断功能。 发动机控制单元与电子控制冷却系统的传感器、执行器相联接，内部储存有与电子控制冷却系统相关联的特性曲线图。如发动机转速-负荷特性曲线图（如图2所示）和车速-进气温度特性曲线图（如图3所示）。 § 电子控制冷却系统的传感器包括：发动机转速传感器G28；带进气温度传感器G42的空气流量计G70；冷却液温度传感器G62；散热器出口温度传感器G83（与其它发动机散热器风扇双温开关的安装位置相同），迈腾安装在下水管上。 发动机控制单元通过对这些传感器的信号进行计算，实行相应控制： 激活加热电阻 打开大循环 调节冷却液温度 激活冷却风扇 迅速降低冷却液温度等 实际的冷却液温度值通过循环系统中的G62和G83这两个不同的点识别，并且传输给发动机控制单元一个电压信号。 发动机控制单元比较特征值与冷却液温度传感器G62温度值，给出一个脉冲信号，为节温器的加热电阻加载电压；比较冷却液温度传感器G62温度值和散热器出口温度传感器G83温度值，调节散热器电子扇。 如果冷却液温度G62损坏，冷却液温度控制以95℃为替代值，并且风扇1挡常转；如果散热器出口温度传感器G83损坏，控制功能保持，风扇1挡常转；如果其中一个温度超出极限，风扇2挡被激活；如果两个传感器都损坏，最大的电压值被加载于加热电阻，并且风扇2挡常转。 该系统最明显的不同之处就是其核心执行元件，即冷却液分配单元。它是整个冷却系统的控制中枢，调整着冷却液的流向和流量。它上面安装有2个元件，一个是冷却液温度传感器G62，和它在一个壳体内的是水温表传感器G2，另一个元件是温度调节单元F265，也叫做电子节温器。 温度调节单元F265内的加热电阻位于膨胀式节温单元的石蜡中，它不是加热冷却液，而是加热石蜡，使大循环打开。发动机控制单元根据内部储存的特性图，发出的脉冲信号加载在加热电阻上加热石蜡其加热程度由脉宽和时间决定，使膨胀单元的升程销发生一定量的位移，节温单元通过此位移机械调节冷却液的流量和流向。 电子控制冷却系统具体的工作过程如下：当车辆固定或处于启动工况时，温度调节单元F265无电压加载。发动机冷启动、部分负荷工况时，小循环工作使发动机尽快热机，达正常工作温度。在这个过程中，未按发动机冷却特性图进行工作。水泵使冷却液循环，冷却液经过发动机缸盖从冷却液分配单元上平面流入。此时，大循环阀门关闭，小循环阀门打开，冷却液经过小阀门直接流回水泵处，形成小循环。 通过连接VAG5051读取测量数据块130组可以获得冷却系统的温度变化，第一区显示的是散热器出口的温度，也就是传感器G83测量的温度值，第二区显示的是发动机的内冷却液的温度，也就是冷却液温度传感器G62测量的温度值，第四区显示的是系统是否正常。在这个过程中由于冷却液不流过散热器所以会看到第一区始终保持在环境温度附近。 而第二区则逐渐升高到冷却液温度95～110℃，之后由于温度调节单元F265内的石蜡受热膨胀，克服弹簧的预紧力逐渐打开大循环阀门，第一区显示的散热器出口温度随之渐升高，由于散热器的散热作用，最终会稳定在比第二区温度低10～20℃的范围内。 发动机全负荷运转时，要求较高的冷却能力。控制单元根据传感器信号得出的计算值对温度调节单元加载电压，溶解石蜡体，使大循环阀门开启的更大。同时，机械关闭小循环阀门，切断小循环，所有的冷却液都流经散热器进行散热，将冷却液温度控制在85～95℃。 这与传统的冷却系统不同。传统的冷却系统低温时节温器关闭大循环，随着水温的升高节温器逐渐打开，有一部分冷却液流经散热器散热，小循环在各工况下始终畅通。而电子控制冷却系统在大循环打开后，小循环关闭。 发动机全负荷时、要求具有足够的冷却能力。为了提高冷却能力，控制单元为风扇电机设置了两个转速。依靠发动机出水口与散热器出水口温度的差异来控制风扇的转速。发动机控制单元中储存有风扇介入或切断的两张特性图，它们的决定性因素是发动机转速和空气流量（即发动机负荷）。 如果故障发生在风扇低速的输出端，则风扇高速被激活（替代风扇低速）；如果故障发生在风扇高速的输出端，则控制单元将节温器完全打开（安全模式）。关闭发动机后，由于温度的影响，风扇会继续运转一段时间。车速超过100km/h，风扇不能介入，因为高于此车速使，风扇无法提供额外的冷却。车辆带牵引或空调系统介入后，两个风扇电机均工作（系统处于大循环）。 以一个案例说明其检查和维修过程： 车型：高尔夫 里程：55600公里 故障现象：水温上不去，没有暖风。VAS5051显示水温在50℃—80℃，冷却风扇无规律运行。 故障诊断：首先连接VAS5051，没有故障码。然后进行怠速运转，读数据块130。发现第一区和第二区的温度同时上升，在水温80℃时风扇1挡就开始运转，而如果系统的正常情况下，应在95℃后风扇才开始运转。 接着进行路试，在行驶中读取测量数据块130发现，第一区和第二区的水温迅速下降至40～50℃。从检查结果分析冷却系统温度低的故障原因是没有小循环，于是决定拆检整个冷却系统的控制中枢——冷却液分配单元。 拆开后发现温度调节单元F265两侧的塑料勾已断，如图4所示。 因此温度调节单元F265无法正常工作，在预紧弹簧的作用下小循环阀门始终关闭，而大循环阀门则始终开着，冷却系统只能进行大循环，在各工况下所有的冷却液都要经过散热器散热，从而导致水温度上升缓慢。行驶时由于有迎面风的冷却作用，水温则更低。因为所有的电器元件及线路都没有电气故障，所以没有任何故障记忆，数据块130第四区仍然显示系统正常（SYS.OK）。 温度调节单元F265的冷态时的检查方法是：拆下F265观察大阀门必须处于关闭位置（如图5所示）；测量加热器电阻，25℃时的电阻值应为14～16Ω。 |
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