奔馳GLA200發動機故障燈亮，儀表顯示水溫低

鄭州/劉勤中

車型：奔馳GLA200，配置270.9發動機。

行駛里程：43631km。

VIN：WDC1569431J××××××。

故障現象：儀表上的發動機故障燈亮，儀表水溫表顯示發動機水溫過低，行駛很長時間仍然很低。

故障診斷：檢查發現熱車時儀表顯示發動機水溫只有80℃，路試水溫還會下降大約5℃。連接XENTRY診斷儀進行快速測試，發現發動機控制單元有1個故障碼，P012800冷卻液溫度低于冷卻液節溫器標準溫度。

此車采用M 270發動機，4缸直列橫置直噴廢氣渦輪增壓發動機，發動機的冷卻液溫度由發動機控制單元控制的熱量管理進行調節，具有以下優點：

◆快速達到最佳工作溫度

◆減少廢氣排放

◆節約燃油

◆加熱舒適性提高

熱量管理系統中的冷卻液回路的整體布局如圖1所示。

此系統安裝了1個可完全關閉的冷卻液水泵（如圖2、圖3所示），當發動機冷啟動時，為了能使得水溫迅速上升到工作溫度， ME通過激活真空電磁閥Y133，真空就能作用于水泵的真空室3，真空室操縱球形閥4把整個水泵的葉片包裹住。因此，即使水泵被發動機帶動而旋轉，也不能輸送冷卻液出去，這樣就可以使發動機加速升溫，并且減少排放。

如果滿足以下條件，冷啟動時冷卻液泵就會關閉：

◆水溫 ＜85℃

◆增壓空氣溫度未達到極限值

◆發動機轉速＜4000r/min

◆空調系統沒有發出加熱請求

如果上述條件不滿足，則發動機控制單元就會終止促動冷卻液泵轉換真空電磁閥Y133，球形閥4重新打開，冷卻液泵重新建立冷卻液循環。

系統還裝配了1個可加熱式的冷卻液節溫器，它的功能順序如下：

┃ 圖1 熱量管理系統的冷卻液回路

冷卻液節溫器中的球形回轉閥由受溫度影響的膨脹蠟元件的膨脹或收縮打開或關閉（溫度范圍98～108℃）。 此外，可根據發動機驅動需求通過促動冷卻液節溫器加熱元件（R48）以可變的方式打開和關閉冷卻液節溫器。為此，發動機控制單元根據工況通過一個接地信號促動冷卻液節溫器加熱元件， 通過電路87 M2供電，冷卻液節溫器可能具有以下狀態：

◆關閉

◆開啟（混合模式）

◆開啟 （散熱器運行模式，也叫大循環模式）

冷卻液節溫器的結構如圖4所示。

┃ 圖2 冷卻液泵控制

┃ 圖3 冷卻液泵

1.關閉狀態

如果滿足以下條件，冷卻液節溫器的球形轉盤閥會關閉：

◆冷卻液溫度低于約 98℃

◆冷卻液節溫器加熱元件斷電

◆無全負荷請求

在該位置，冷卻液流過發動機回路，并根據需要流過加熱器熱交換器，如圖5所示；冷卻液不流經發動機散熱器；以此方式可更快地加熱冷卻液，通過快速暖機，發動機更快地達到工作溫度，從而減少燃油消耗并減少廢氣排放。

當全閉合的情況下，發動機轉速提高也可以導致熱水沖出至小循環，如圖6所示。

2.開啟（混合模式）狀態

如果滿足下列條件之一，則球形轉盤閥開始開啟：

◆首次啟動后（無全負荷請求）冷卻液溫度達到約98℃時

◆冷卻液節溫器加熱元件通電

冷卻液溫度范圍為98～108℃時或根據冷卻液節溫器加熱元件的激勵情況，彈性蠟元件開始膨脹并促動球形回轉閥，這樣就會打開到發動機散熱器的通道，球形轉盤閥的開口橫截面會根據膨脹蠟元件的溫度或冷卻液溫度進行調節，以此方式可以改變到發動機散熱器的冷卻液的流量，如圖7所示。

3.開啟（散熱器運行模式，也叫大循環模式）狀態

如果冷卻液溫度超過約108℃，則球形轉盤閥完全打開，冷卻液可以毫無限制地流過發動機散熱器，如圖8所示。當冷卻液溫度高于85℃且存在斷路請求時，也會通過加熱彈性蠟元件使球形轉盤閥完全打開。以下情況下，冷卻液溫度降低，以防止達到危險的溫度范圍：

◆進氣溫度高于38℃

◆發動機轉速高于3000r/min

◆發動機負荷高于30%

根據車外空氣溫度，通過加熱彈性蠟元件使冷卻液溫度降低（當車外溫度＜12℃時降至大約90℃之間，當車外溫度＞12℃時降至大約80℃）。

如果熱超負荷，過熱保護功能會保護發動機防止其損壞以及防止安裝在發動機旁邊的催化轉換器發生過熱損壞。采取以下措施進行過熱保護：

┃ 圖4 冷卻液節溫器節構（打開狀態）

┃ 圖5 關閉狀態

┃ 圖6 熱水沖出至小循環狀態

◆冷卻液溫度達到約90℃并且增壓空氣溫度達到約20℃之后，根據發動機負荷和轉速在延遲方向上根據特性圖調整點火角

◆促動電機（M16/6m1）根據發動機負荷和轉動速度縮小節氣門的開啟角度

◆空氣質量較小時，縮短 1～4 號汽缸的噴油器（Y76/1～4）的噴射時間

◆由發動機控制單元促動冷卻液節溫器加熱元件，以實現冷卻液節溫器中的球形轉盤閥全開

根據故障碼的描述以及上述熱量管理系統工作原理分析此故障可能原因：

◆發動機控制單元軟件問題

◆節溫器機械故障，比如節溫器加熱元件電氣故障或球形轉盤閥卡滯，關閉不嚴等

◆儀表電氣故障

根據故障碼 P012800冷卻液溫度低于冷卻液節溫器標準溫度，查詢有1個廠家的技術指導TIPS文檔LI20.10-P-059273，對于生產日期在2017 年 5 月之前的車輛：通過BD/DVD 或更高版本為發動機控制單元重新編程，但是進行軟件升級后，發動機故障燈不亮了，但是試車時儀表上水溫表顯示仍然很低。

對比發現發動機控制單元的實際值與儀表顯示的水溫始終一致，說明儀表本身沒有問題。

將車輛停放一晚，第二天早上冷啟動，利用紅外溫度測試儀持續測量散熱器進、出水管溫度，發現進、出水管的溫差始終低于10℃，溫度差大約為8℃左右，而對比正常車因為冷啟動后節溫器位于關閉狀態，散熱器進、出水管溫差會始終大于10℃，直到約 98℃，節溫器打開，溫差才會變小。因為此車進、出水管溫度較接近，說明節溫器關閉不嚴，始終為打開狀態。

┃ 圖7 開啟（混合模式）狀態

┃ 圖8 開啟（大循環模式）狀態

┃ 圖9 故障車數據

┃ 圖10 正常車數據

利用XENTRY診斷儀進行R48（冷卻節溫器加熱元件）的引導型檢測，檢測報告如圖9所示。

結果為NOT OK，節溫器卡滯，而對比正常車檢測報告如圖10所示。

可以看出正常車的水溫始終是在最低值和最高值的范圍內，平衡升高到約95℃，而此車水溫波動明顯，最高也只短暫達到80℃，并且超出了最低限值。

綜合分析此車的故障原因是節溫器關閉不嚴，導致發動機冷卻液溫度升高速度低于指定的存儲在發動機控制單元內的曲線，設置故障碼P012800。

在冷機狀態下拆下節溫器，查看節溫器卡滯在大循環狀態下，幾乎全開的位置。

解體節溫器檢查，發現節溫器球形轉盤閥白色特氟龍密封圈上有許多雜質，如圖11所示。

┃ 圖11 特氟龍密封圈上有許多雜質

檢查節溫器球形閥表面有明顯異常劃痕，如圖12所示。

┃ 圖12 劃痕

檢查節溫器內部的加熱元件觸點有明顯的銹蝕現象，如圖13所示。

┃ 圖13 銹蝕

檢查冷卻液水壺中有雜質，如圖14所示。

通過對雜質顏色和硬度的分析，雜質應該是硅酸鹽顆粒，球形閥與白色特氟龍密封圈完全關閉時，是小循環，由于球形閥轉動時，接觸面積比較大，所以如果冷卻系統中有顆粒物，極易使球形閥卡在半開或全開狀態，導致水溫故障。

┃ 圖14 雜質

乙二醇型冷卻液中的硅酸鹽是鋁的特效緩蝕劑，對冷卻系統中的多種金屬都具有保護作用，特別是增強了冷卻液對鑄鋁合金的保護作用。

對冷卻系統組件進行徹底沖洗，直至無任何異物殘留，更換節溫器和水壺，試車故障排除。

故障總結：冷卻系統內存有過量的硅酸鹽，需要沖洗發動機、水箱等部件，并且還需更換節溫器和水壺。如果有鑄造砂，需要沖洗發動機，同時更換以下配件：節溫器、水壺、水箱、變速器油以及機油熱交換器、增壓空氣冷卻器、電子水泵、電子循環水泵、暖風水箱和低溫冷卻水箱。

硅酸鹽和鑄造砂的區分：

◆硅酸鹽是純白透明顆粒（有被冷卻液染色呈粉色），用金屬工具輕輕捻壓就碎，呈白色和粉色粉末

◆鑄造砂是灰色顆粒，硬度高，輕捻壓不會碎，敲碎后，是土灰色粉末

此外，還可通過分解檢查節溫器確認造成該問題是由硅酸鹽導致還是鑄造砂導致；觀察球閥和白色密封環，看磨損情況、球閥表面磨損、密封環輕微刮痕，基本上可以確定是過量硅酸鹽導致。 如果球閥和密封環有嚴重劃痕，并出現溝槽，說明存在鑄造砂的情況。