发动机冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机 (G2360234)

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部件位置 - 1/4 - 符合 EU4 排放法规

部件位置 - 2/4 - 符合 EU5 和 EU6 排放法规

部件位置 - 3/4

部件位置 - 4/4

发动机冷却系统在不断变化的环境和发动机工况下将发动机维持在最优温度范围内。 此系统是一个加压膨胀箱系统，可连续放气，藉此分离发动机冷却液中的空气，并防止气塞的形成。

发动机冷却系统也提供以下功能：

• 为乘客座舱加热。
  • 进一步信息请参阅:供暖和通风 (412-01 自动空调系统, 说明和操作).
• 以下部件的冷却：
  • 发动机进一步信息请参阅:发动机 (303-01B 发动机 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).
  • 发动机机油冷却器进一步信息请参阅:发动机 (303-01B 发动机 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).
  • ATF冷却器 - 如已配备 进一步信息请参阅:变速器冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机/Ingenium I4 2.0 升汽油机 (311-01 自动变速器, 说明和操作).
  • EGR部件 进一步信息请参阅:发动机排放控制 (303-08A 发动机排放控制 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).
  • 增压空气冷却器进一步信息请参阅:进气分配和过滤 (303-12A 进气分配和过滤 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).
  • 涡轮增压器。 进一步信息请参阅:涡轮增压器 (303-04B 加油和控件 - 涡轮增压器 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

发动机冷却系统的主要部件包括：

• 可变冷却液泵
• 带电气加热器元件的蜡式节温器
• 散热器
• 电动冷却风扇
• 冷却液膨胀箱
• 发动机机油冷却器
• 连接软管和管道
• 增压空气冷却器
• 增压空气散热器
• 增压空气冷却液泵。

可变冷却液泵

可变冷却液泵安装在气缸缸体右前部。 皮带轮连接至泵法兰上。 附件传动带将以发动机转速驱动皮带轮。

进一步信息请参阅:附件驱动 (303-05A 附件驱动 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

动力传动系统控制模块 (PCM)将会控制可变冷却液泵以提供最小流量来支持来自发动机部件的所有冷却请求。 可变冷却液泵内部有一个导流罩，该导流罩能够滑动到叶轮上以控制泵入发动机的发动机冷却液量。 其作用是仅泵送发动机周围所需的最少量的发动机冷却液。 这将会降低发动机上的负载并改善燃油油耗和排放。

可变冷却液泵在每次旋转时都会产生压力。 电磁阀用于控制冷却液流入导流罩总成还是返回发动机冷却系统。 如果可变冷却液泵不转动，则导流罩将不会移动。

PCM利用脉宽调制 (PWM) 信号控制导流罩电磁阀。

进一步信息请参阅:电子发动机控件 (303-14A 电子发动机控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

从 0 到 100％ 流量的所有请求均可在大多数发动机转速下实现，从而实现发动机的全面热管理策略。 可变冷却液泵内的内部压力作用于壳体中的回位弹簧。 没有来自PCM的信号时，电磁阀将处于打开状态。 因而，导流罩在弹簧力下返回其基本位置，使可变冷却液泵产生全流量。

在发动机冷启动过程，叶轮完全由导流罩盖住，因此发动机冷却液不会泵入缸体。 随着部件温度的升高，流量请求将会分 5 个阶段增大。 发动机冷却液流量控制将继续，直到完整的动力总成系统（包括变速器）达到其工作温度。

可变冷却液泵的流量模式如下：

• 0 = 无流量
• 1 = 12% 流量
• 2 = 25% 流量
• 3 = 50% 流量
• 4 = 全流量（默认位置）。

PCM接收来自以下部件的输入信号来计算所需的冷却水平：

• 气缸缸盖温度传感器
• 缸体温度传感器
• 环境空气温度 (AAT) 传感器
• 发动机冷却液温度 (ECT) 传感器
• 散热器出口温度传感器。

发动机冷却液的流量控制可减少发动机负荷。 这样做是为了降低所有工作条件下的燃油油耗和排放。

带电气加热器元件的蜡式节温器

蜡式节温器独立控制供应至气缸缸盖和气缸缸体的发动机冷却液流量，缩短发动机预热时间。 蜡式节温器含有一个包含加热器元件的蜡式膨胀元件。 通电后，加热器元件加热蜡式元件，从而在进行发动机冷却液温度控制的同时部分控制节温器功能。 因此，操作不仅通过发动机冷却液温度执行，还由PCM指定。 这样可实现更精密的蜡式节温器打开和关闭控制。

在部分负载条件和低速循环时，蜡温升高会提供更高的发动机冷却液温度。 发动机冷却液温度升高导致发动机中的摩擦减少、改善气缸中的燃烧，降低燃油油耗和排放。 组装在蜡式元件内的蜡式节温器加热器元件可在高负载条件和转速点条件下调节发动机冷却液温度。 这为发动机提供热负荷过载保护。

蜡式节温器打开的温度为 105ºC +/- 2ºC (221ºF +/- 4ºF)。

蜡式节温器的操作由PCM根据以下输入进行控制：

• 发动机负载
• 发动机转速
• 车速

• 发动机冷却液温度

• 进气温度。

蜡式节温器具有来自发动机舱接线盒 (EJB)的蓄电池馈电、来自PCM继电器的开关电源。 蜡式节温器还具有至PCM的硬接线连接以及接地连接。 当PCM开始调节系统时，PCM为蜡式节温器中的加热器元件提供接地路径。 这会导致元件膨胀，增大蜡式节温器的开口尺寸。

散热器

散热器是带有铝芯的横流型散热器，散热器上部和下部位置带有塑料端部箱。 散热器使用钎焊铝管技术来减轻重量。

散热器通过安装在储液罐中的定位套管和支撑架定位在车辆中。 支撑架安装下部支架中的橡胶隔振衬套内。 端部箱的上部安装支架通过横撑杆连接到车身。

排放塞集成在散热器的底部。 发动机冷却液出口和入口接头分别包含在左侧和右侧端部储液罐内。

电动冷却风扇

电动冷却风扇安装在连接至散热器后部的护罩中。 电动冷却风扇由集成在电动冷却风扇电机中的发动机冷却风扇控制模块操作。 PCM通过脉宽调制 (PWM) 信号控制发动机冷却风扇控制模块。

电动冷却风扇控制模块获取：

• 来自EJB的蓄电池电源。
• 来自EJB中的PCM继电器的点火信号。
• 来自PCM的 PWM 信号。
• 接地。

使用温度传感器在 2 个点上测量其内部温度，以防止系统内部温度异常。

• 传感器 1：此传感器用来计算微控制器附近的活动部件的温度。 如果风扇内部温度达到 135ºC（275ºF），风扇将立即停止。 在电机停止时，在 120 秒钟延迟之后，将向PCM发送诊断反馈。 当温度低于 120ºC (248ºF) 时，将恢复正常工作。

• 传感器 2：此传感器用于测量印刷电路板 (PCB) 的功率级的温度以降低功率。 如果温度过高，PCM将会降低功率（降额），并在过热的情况下停止电机。

如果功率级内部温度达到 135ºC (275ºF) 以上，则电动冷却风扇将降低额定值，如果达到 145ºC (293ºF)，则停止电机工作。 电机停止后，在经过 120 秒的延迟之后，系统将会发送诊断反馈。 当功率级温度降至 135ºC (275ºF) 时，将恢复正常风扇操作。

冷却液膨胀箱

加压的冷却液膨胀箱系统持续分流冷却系统中的空气。 通过连接在发动机上的软管将持续通风输送到冷却液膨胀箱中，以防止在冷却系统中形成气塞。

冷却液膨胀箱位于发动机舱的右侧。 燃油加注口盖、发动机放气连接和液位传感器都安装在冷却液膨胀箱中。

冷却液膨胀箱具备以下功能：

• 保养加注。
• 预热期间发动机冷却液膨胀。
• 运行过程中的空气分离。
• 加注口盖帽进行的系统加压。
• 冷却液液位感测。

冷却液膨胀箱在最大液位上方有大约 0.5 升（0.13 美制加仑）至 1 升（0.26 美制加仑）的空间。 此空间用于容纳发动机冷却液膨胀。

发动机冷却液液位传感器位于冷却液膨胀箱体底部的密封空腔中。 一个带有一体式磁铁的浮子位于冷却液膨胀箱内。 冷却液液位传感器包含一个开关，可对磁性浮子的位置做出反应。 冷却液液位传感器通过硬接线连接至车身控制模块 (BCM)/网关控制模块 (GWM)。

磁性浮子设计为可悬浮在非常靠近箱底部的位置，明显低于 MIN（最低）冷态加注冷却液液位。 当磁性浮子处于此位置时，这并不表明存在悬浮故障，例如沉陷或卡滞。 浮子的行程约为与箱底部相距 15 毫米（0.59 英寸）。

自动变速器油冷却器 - 如已配备

ATF冷却器由 3 个螺栓固定在自动变速器的右前侧。 ATF冷却器有 3 个凸耳，位于变速器主壳体的相应凸耳内，并用一个螺钉固定。 ATF冷却器是一个带有百叶窗式散热片和隔板的铝制壳体。 隔板使ATF和发动机冷却液通过ATF冷却器横向流动。 ATF和发动机冷却液不会在ATF冷却器中混合。

隔板浸入发动机冷却液中，通过ATF和发动机冷却液之间的温差来冷却ATF。

根据车辆规格，通过以下程序之一为ATF预热：

• ATF冷却器有一个一体式节温阀，用于控制经过冷却器的ATF流量。 限制流量是为了改善ATF预热时间。 在温度处于或低于 78°C (172°F) 时，恒温阀关闭，在温度介于 78°C 和 84°C（172°F 和 183°F）之间时，恒温阀开始打开。 在温度达到或高于 96°C (204°F) 时恒温阀完全打开。

进一步信息请参阅:变速器冷却 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机/Ingenium I4 2.0 升汽油机 (311-01 自动变速器, 说明和操作).

燃油冷却器

燃油冷却器位于发动机的左侧，安装在发动机罩下面的一个支架上。

发动机冷却液进口和出口管分别连接至增压空气冷却器回路的相应管道上。 增压空气冷却液泵使发动机冷却液在此回路中循环。

进一步信息请参阅:进气分配和过滤 (303-12A 进气分配和过滤 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

燃油进口连接与燃油分供管相连，出口连接至燃油滤清器。

进一步信息请参阅:加油和控件 (303-04A 加油和控件 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

增压空气冷却器

增压空气冷却系统由以下部件组成：

• 增压空气冷却器
• 增压空气散热器
• 增压空气冷却液泵。

增压空气冷却器是一种空气到液体的热交换器，与电动冷却液泵一起为增压空气提供冷却作用。 增压空气冷却器用于降低进气温度，这样可以增加输送到燃烧室的进气密度。 增压空气冷却器具有独立的冷却系统，该系统配备增压空气散热器、增压空气冷却液泵和软管。 该系统与主冷却回路之间的唯一连接就是从增压空气散热器进口至顶部软管的管道。

进一步信息请参阅:进气分配和过滤 (303-12A 进气分配和过滤 - INGENIUM I4 2.0L 升柴油机, 说明和操作).

发动机机油冷却器

机油冷却器使用 7 个螺栓固定在气缸缸体后侧上。 机油冷却器采用包括百叶窗式散热片和隔板的铝质外壳。 隔板可使发动机机油和发动机冷却液能通过机油冷却器横向流动。 发动机冷却液可降低机油冷却器中热发动机机油的温度。 发动机机油和发动机冷却液不会在机油冷却器中混合。

主动进气格栅 - 如已配备

上部主动进气格栅安装在散热器格栅后面。 下部主动进气格栅安装在前保险杠后面。 上部和下部主动进气格栅包含可移动叶片，以控制进入上游主通风口的空气流量。

主动进气格栅带有 2 个电机。 PCM通过局域互联网络 (LIN) 总线控制这些电机。 这些电机位于主动进气格栅壳体的左侧，并单独操纵叶片。 每个主动进气格栅都有一个叶片杆以连接所有叶片。 当电机驱动时，所有叶片都会协调一致地移动。

发动机冷却液回路的流动

A = 低温冷却液；B = 低压冷却液；C = 高温冷却液；D = 高压冷却液。

A = 低温冷却液；B = 低压冷却液；C = 高温冷却液；D = 高压冷却液。

A = 低温冷却液；B = 低压冷却液；C = 高温冷却液；D = 高压冷却液。

当发动机运行时，可变冷却液泵循环发动机冷却液，使其流过发动机冷却系统。

发动机启动时，可变冷却液泵导流罩将关闭。 这将防止冷却液流入气缸缸体内。 必要时，HVAC 控制模块 (HVAC) 可请求打开可变冷却液泵导流罩，以提供所需的发动机冷却液流量。 当发动机冷却液处于低态时，蜡式节温器关闭，发动机冷却液直接流回到可变冷却液泵。

当发动机冷却液达到工作温度时，蜡式节温器开始打开。 这使发动机冷却液流经散热器系统，以便提供所需的发动机冷却。 当发动机冷却液温度达到 115°C (239°F) 时，蜡式节温器将完全打开。 大多数发动机冷却液都会通过散热器和ATF冷却器流入可变冷却液泵。 但仍有一部分冷却液流过涡轮增压器、加热器芯和机油冷却器。

发动机冷却液的热胀冷缩由冷却液膨胀箱中的上部空间和挠性软管的伸缩性来适应。

带电气加热器元件的蜡式节温器

当温度低于约 105°C (221°F) 时，蜡式节温器关闭。 当发动机冷却液温度达到约 105°C (221°F) 时，蜡式节温器开始打开；当冷却液温度达到约 115°C (239°F) 时，蜡式节温器完全打开。 在此状态下，全部发动机冷却液均流过散热器。

发动机冷却液液位传感器

当冷却液膨胀箱中具有充足的冷却液液位时，磁性浮子处于顶部位置。 在此位置时，磁场使冷却液液位传感器中的开关触点闭合。 当冷却液液位显著下降到 MIN（最低）冷态加注冷却液液位以下时，磁性浮子下降，因而开关触点断开。 BCM/GWM会检测到这种断路情况，然后向仪表盘 (IC) 发送信号以显示“冷却液液位过低”警告信息。 通过高速 (HS) 控制器局域网 (CAN)舒适系统总线发送该信息。

进一步信息请参阅:信息和消息中心 (413-08 信息和消息中心, 说明和操作).

电动冷却风扇

PCM接收来自发动机冷却液温度 (ECT) 传感器的温度信号和来自 HVAC 控制模块 (HVAC) 的冷却风扇请求。 然后PCM确定何时操作电动冷却风扇。 PCM还会调节电动冷却风扇速度以补偿车速的冲压效应。

PCM在 0 至 100% 之间改变发送至发动机冷却风扇控制模块的脉宽调制 (PWM) 信号的占空比。

它以 4 种模式中的一种操作电动冷却风扇电机：

• 关闭
• 最小转速
• 最低和最高转速之间的线性可变转速
• 最大速度。

在高温工作条件下，电动冷却风扇在发动机关闭后最多继续工作 5 分钟。

电动冷却风扇控制模块监测是否存在过高和过低的输入电压，以及电机是否停转或部分停转。 如果检测到任何故障，电动冷却风扇控制模块会暂时将 PWM 信号拉至接地。 PWM 信号被拉至接地的时长为 2 至 8 秒，根据故障不同而异。 电动冷却风扇控制模块以 5 秒的间隔重复通知流程，直至故障得到排除。 如果存在多个故障，则仅向PCM通知最高优先级的故障。

故障优先级顺序如下：

• 电压过高
• 电压不足
• 电机停转
• 电机部分停转。

PCM记录与发动机冷却风扇控制模块通知的故障相关的故障诊断码 (DTC)。 然后PCM通过HS CAN动力总成系统总线将信号发送至BCM/GWM。 BCM/GWM通过HS CAN舒适系统总线将信号传输至仪表盘 (IC) 以显示警告信息。

电动冷却风扇的标称工作电压为 9 伏至 16 伏。 如果输入电压超出此限值，发动机冷却风扇控制模块将停止电动冷却风扇的操作。 此外，电动冷却风扇控制模块将会向PCM通知此故障。 出现电压过低或电压过高后，如果输入电压提高至 9.5 伏或降低至 15.5 伏，电动冷却风扇将恢复工作。

每次在电动冷却风扇启动 2 秒后，电动冷却风扇控制模块将检查电动冷却风扇的电机速度。 如果转速为 0，电动冷却风扇控制模块会确定电动冷却风扇电机已停转并尝试重新启动。 若要重新启动，电动冷却风扇控制模块将会断开电动冷却风扇电机的电源。 然后，电动冷却风扇控制模块将会以增大的电流水平重新连接电源。

对于停转的电机，电动冷却风扇控制模块将会进行最多 6 次重新启动尝试，每次都会增大输出电流。 如果电动冷却风扇电机在第六次重新启动之后仍然停转，电动冷却风扇控制模块将等待 40 秒。 随后，电动冷却风扇控制模块将会向PCM通知此故障，并再次开始启动流程。

电动冷却风扇控制模块装有温度传感器，以防止在高温环境中因过热而造成损坏。 当温度达到 135°C (275°F) 时，电动冷却风扇控制模块停止运行。 如果温度降至 120°C (248°F)，则会恢复工作。

当点火信号或 PWM 信号存在故障时，电动冷却风扇控制模块将采用这些风扇转速：

增压空气冷却器

增压空气冷却液泵的电源由EJB提供。 当继电器通电时，继电器会将启动蓄电池电源连接到增压空气冷却液泵。 PCM通过脉宽调制 (PWM) 信号控制增压空气冷却液泵的操作。 当增压空气冷却液泵运行时，发动机冷却液从泵出口流经增压空气冷却器。 然后，冷却液将会流至增压空气散热器，并流回至增压空气冷却液泵进口连接。

诊断

PCM将会记录任何DTC和相关数据。 使用 Jaguar Land Rover (JLR) 认可的诊断设备可读取DTC和相关数据。 JLR 认可的诊断设备读取实时数据并激活特定部件。

A = 硬接线；O = 局域互联网络 (LIN) 总线；AL = 脉宽调制 (PWM)；AM = HS CAN底盘系统总线；AV = HS CAN舒适系统总线；AX = FlexRay。