本发明涉及一种发动机水冷系统、故障诊断系统及诊断方法，属于工程机械发动机散热系统领域。
背景技术：
1、液压挖掘机在工作时发动机会产生大量的热，而发动机的热量累积会导致其过热，进而对性能造成影响。为防止发动机自身热量积累导致性能下降，需要通过冷却液将热量带走，通过水冷系统将热量散发出去并为发动机持续提供温度适宜的冷却水，使发动机工作在适宜的温度范围内。水冷系统是散热系统的重要组成部分，主要由冷却液散热器、风扇、水泵、冷却液管路、节温器组成，这些关键零部件的状态对水冷系统至关重要。冷却液散热器用于将冷却液热量传递到大气中，冷却液热量通过散热器内翅片传递至外翅片，进而与大气完成热交换实现冷却液降温。风扇通过产生负压来加速空气流动，进而促进换热效率。水泵通过使冷却液循环流动促进冷却液热量通过散热器与大气进行热交换。节温器根据水温调节开度，自动调整进入散热器水量，使发动机工作在合适温度范围，发动机默认以小循环运行，当发动机过热时大循环开启。水冷系统中的关键零部件如果出现故障且不及时维修保养，会导致发动机过热，可能造成机油变质、缸盖产生热疲劳裂纹、燃烧不充分等现象，严重限制发动机性能。
2、当前挖掘机在作业时发生发动机过热可判断为水冷散热系统出现故障，但维修人员需要花费大量时间对整个系统进行分区逐一检测，无法快速定位故障部位，排查维修过程费时费力。
3、目前挖掘机的实际作业工况和环境复杂多变，当出现发动机过热问题，无有效技术手段对水冷系统故障源进行快速判断。
4、现有水冷系统故障诊断技术仅能判断出系统整体处于故障状态，无法准确评估具体零部件是否出于故障状态，无法有效记录并向客户发出预警提示。对于水冷系统过热故障，对其放任不管将会导致发动机性能严重受限，进而影响整机正常施工。
技术实现思路
1、本发明提供了一种发动机水冷系统、故障诊断系统及其控制方法，解决了背景技术中披露的问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种发动机水冷系统，包括：节温器、上水管、散热器、下水管、水泵和风扇；
3、所述发动机的出水口与节温器的进水口连通，所述节温器的出水口通过上水管与散热器的进水口连通，所述散热器的出水口通过下水管与水泵的进水口连通，所述水泵的出水口与发动机的进水口连通，所述水泵用于为整个水冷系统提供循环动力；所述风扇用于在散热器后端形成负压区，让冷却气流通过散热器。
4、进一步地，还包括防尘网，所述防尘网设于所述散热器前端。
5、进一步地，还包括旁通阀，所述旁通阀与节温器并联。
6、相应地，本发明还提供上述发动机水冷系统的故障诊断系统，包括：发动机转速传感器、发动机水温传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、云计算平台、车联网终端、发动机控制单元和整机控制器；
7、所述发动机转速传感器用于采集发动机转速信号，所述发动机水温传感器用于采集发动机水温信号；所述发动机控制单元用于获取发动机转速信号和发动机水温信号，并传输至所述整机控制器；
8、所述第一压力传感器用于采集节温器出口处冷却水压力信号；第二压力传感器用于采集水泵出口处冷却水压力信号；所述整机控制器用于获取节温器出口处冷却水压力信号和水泵出口处冷却水压力信号，以及所述发动机控制单元传输来的发动机转速信号和发动机水温信号，并将信号通过车联网终端传输至云计算平台，云计算平台根据信号进行水冷系统故障诊断，输出诊断结果。
9、进一步地，包括：所述云计算平台包括：数据预处理单元，所述数据预处理单元用于筛选有效工况数据，判断水冷系统是否处于故障状态。
10、进一步地，所述云计算平台包括：故障诊断单元，所述故障诊断单元用于判断水冷系统零部件故障源。
11、进一步地，所述整车控制器通过电信号控制旁通阀，当水冷系统零部件故障源为节温器时，整车控制器控制旁通阀开启。
12、进一步地，还包括显示屏，云计算平台将诊断结果传回至车联网终端，再由车联网终端传输至整机控制器，整机控制器将诊断结果输出至显示屏，所述显示屏用于显示诊断结果。
13、相应地，本发明还提供上述发动机水冷系统的故障诊断系统的诊断方法，所述筛选有效工况数据，判断水冷系统是否处于故障状态的方法为：
14、比较发动机实时转速n和发动机第一预设转速n1，所述第一预设转速n1为对应档位下发动机怠速转速；若n＞n1，则判断发动机处于运行状态，否则判定发动机实时转速n为无效工况数据；
15、如果发动机处于运行状态，则比较发动机实时水温t和第一预设温度t1，所述第一预设温度t1为预先采集的发动机对应档位下的安全温度，若t＞t1，则判断发动机水温过高，此时发动机处于过热状态，判断水冷系统出现故障，工况数据有效；否则，判断水冷系统无故障，判定发动机实时水温t为无效工况数据。
16、进一步地，判断水冷系统零部件故障源的方法为：
17、根据节温器出口压力py、预设节温器出口压力极小值p2min、预设节温器出口压力极大值p2max，判断水路是否流畅；若连续时间内p2min≤py≤p2max，则认为水冷系统内部流阻正常，发动机此种情况下过热则判断为风扇、散热器外部故障；
18、若连续时间内p2min≤py≤p2max不成立，则进一步判断；
19、若连续时间内py＜p2min，则判定为节温器故障或者水泵故障；否则py＞p2max，则判定为水散芯体内部堵塞故障；
20、根据水泵出口压力px、节温器全关下水泵出口压力p1，对节温器和水泵进行判断；若连续时间内px＜p1，则判定为水泵发生故障；否则，判定为节温器发生故障。
21、本发明所达到的有益效果：
22、1、通过本发明可实时对挖掘机水冷系统各零部件运行状态进行诊断，以及对水冷系统零部件故障发出预警，及时提醒客户进行维修保养，避免发动机发生严重故障造成必要的损失；
23、2、通过本发明，可对水冷系统零部件故障信息进行综合判断，避免判断条件单一造成的误判，有效地提高了判断的准确性。
24、3、本发明与传统逐一排查故障方式相比，提高了维修人员检测故障的效率，降低了水冷系统故障维修的时间成本。
1.一种发动机水冷系统，其特征在于，包括：节温器（4）、上水管（6）、散热器（9）、下水管（10）、水泵（11）和风扇（13）；
2.根据权利要求1所述的发动机水冷系统，其特征在于，还包括防尘网（8），所述防尘网（8）设于所述散热器（9）前端。
3.根据权利要求1所述的发动机水冷系统，其特征在于，还包括旁通阀（5），所述旁通阀（5）与节温器（4）并联。
4.根据权利要求1-3任一所述的发动机水冷系统的故障诊断系统，其特征在于，包括：发动机转速传感器（2）、发动机水温传感器（3）、第一压力传感器（7）、第二压力传感器（12）、云计算平台（14）、车联网终端（15）、发动机控制单元（16）和整机控制器（17）；
5.根据权利要求4所述的发动机水冷系统的故障诊断系统，其特征在于，包括：所述云计算平台（14）包括：数据预处理单元，所述数据预处理单元用于筛选有效工况数据，判断水冷系统是否处于故障状态。
6.根据权利要求4所述的发动机水冷系统的故障诊断系统，其特征在于，包括：所述云计算平台（14）包括：故障诊断单元，所述故障诊断单元用于判断水冷系统零部件故障源。
7.根据权利要求6所述的发动机水冷系统的故障诊断系统，其特征在于，所述整车控制器（17）通过电信号控制旁通阀（5），当水冷系统零部件故障源为节温器（4）时，整车控制器（17）控制旁通阀（5）开启。
8.根据权利要求4所述的发动机水冷系统的故障诊断系统，其特征在于，还包括显示屏（18），云计算平台（14）将诊断结果传回至车联网终端（15），再由车联网终端（15）传输至整机控制器（17），整机控制器（17）将诊断结果输出至显示屏（18），所述显示屏（18）用于显示诊断结果。
9.根据权利要求5所述的发动机水冷系统的故障诊断系统的诊断方法，其特征在于，筛选有效工况数据，判断水冷系统是否处于故障状态的方法为：
10.根据权利要求6所述的发动机水冷系统的故障诊断系统的诊断方法，其特征在于，判断水冷系统零部件故障源的方法为：
