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1、,项目2.5 冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,【情境导入】 一辆上海桑塔纳2000GLI轿车, 装配AFE电喷发动机。驾驶员反映两三天以前开始出现热车起动困难, 多次接通起动机方可起动,但因冷车正常，所以没能及时送修。 今天早晨又出现怠速不稳、发动机抖动、 加速困难、 排气管冒黑烟并发出“突突”声等一系列故障 【理论引导】 我们在讲燃油供给系统时提到过发动机的启动条件，该车只有热车启动困难，冷车正常启动，说明发动机应该没有过大的机械和电气故障，其点火和喷油的基本功能应该正常。因故障与车辆的温度条件有很大的关系，温度的高低会
2、影响燃油的蒸发，影响到空气的充气效率，进而影响混合气的空燃比，我们需要判断的是混合气是过浓还是过稀；温度的高低还会影响高压点火的成功率，这取决于点火能量和点火时间的早晚。,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,2.5.1 冷却液温度传感器的作用 冷却液温度传感器（ECT）用来检测发动机冷却液的温度，它最能代表发动机的整体温度，将温度信号转变成电信号,输送给发动机控制模块（ECU），作为燃油喷射、点火正时、怠速和尾气排放控制的主要修正信号。 冷却液温度温度对发动机性能的影响 （1）温度较低时，机油粘度较大，摩擦阻力也会增加，增大了发动机的负荷，为保证发动
3、机怠速的稳定及运行时保持足够的动力，需要额外增加一定的燃油喷射量。同时低温时燃油的蒸发性能较差，喷入进气歧管的燃油会有一部分冷凝在内壁上，无法完全进入气缸参与燃烧，这会造成燃烧室内混合气过稀，这在启动状态尤其重要，所以在冷启动时还要增加一部分的燃油喷射量。低温时，混合气的温度较低，需要更高的点火能量维持正常点火。较慢的燃烧速度和较低的发动机转速，对点火时间的要求很高，各种类型的发动机都有一个最适合启动的最佳点火提前角，这部分内容留待以后的点火系统再讲。,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,（2）温度较高时，进入气缸的空气密度降低，进气质量减小，会造成
4、发动机动力不足，必须有进气温度传感器的修正，才能不会严重影响发动机的工作。较高的发动机温度会加热燃油管和燃油分配管内的燃油，使其过度蒸发，形成气阻，最终影响喷油器的工作，从而影响车辆的启动性能。 2、冷却液温度传感器对电控发动机的重要性 （1）要保证发动机良好的动力性能，就必须向ECU提供准确的冷却液温度信号。ECU会根据该温度信号适时加浓混合气，适时修正点火提前角。 （2）、要保证发动机良好的经济性能，也必须向ECU提供准确的冷却液温度信号。ECU会根据该温度信号的变化，适时修改加浓比例，维持最低最稳定的怠速转速。 （3）、要保证发动机良好的排放性能，还必须向ECU提供准确的冷却液温度信号。
5、ECU会根据该温度信号的变化，适时修改空燃比，适时修正点火时间，保证发动机的排放指标符合相应的标准。,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,2.5.2 冷却液温度传感器的安装与工作原理 1、冷却液温度传感器的安装 为了准确地检测发动机的温度变化，冷却液温度传感器一般安装在发动机缸盖的出水孔处，使用密封垫片或密封胶圈防止冷却液的渗漏，其感测端直接浸入冷却液中。根据外形的不同，使用不同的安装固定方式，有的是通过卡夹固定，如图2.91所示，使用密封胶圈保证密封，安装时必须保证胶圈的完好无损；有的是通过外螺纹直接拧入带有内螺纹的安装孔，如图2.92所示，其密封垫片一般使用软金属制成，其紧固力矩
6、一般为20NM。图2.93是各种类型的冷却液温度传感器的实物图。,项目2.5冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,图2.91使用卡夹固定的冷却液温度传感器 图2.92使用螺纹固定的冷却液温度传感器,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,图2.93冷却液温度传感器的实物图,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,2、冷却液温度传感器的工作原理 要把温度信号输入至ECU ,必须使用适当的电器元件，将温度信号转化为电脑所能接受的电信号，即具有一定幅值的电压信号。汽车上实际应用的冷却液温度
7、传感器主要使用的是热敏电阻。下面讲述其工作原理。 热敏电阻是利用半导体材料的电阻随温度变化而变化的性质制成的感温元件。通常采用重金属氧化物锰、钛、钴等材料，在高温下烧结混合而成，其常见结构和表示符号如图2.94所示。根据其变化特性，又可分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻(NTC)。使用正温度系数热敏电阻的温度传感器，随着温度的逐步上升，传感器的电阻将会逐渐增大；使用负温度系数热敏电阻的温度传感器，则随着温度的逐步上升，传感器的电阻将会逐渐减小。,项目2.5冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,1壳体 2热敏探头
8、 3引线 图2.94 热敏电阻的结构与符号,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,不论哪种形式的热敏电阻，都要满足以下几个条件才能符合汽车发动机控制的需要： （1）在一定的温度范围内，一般取-40140，其电阻值要有足够大的变化量，以适应发动机电脑的识别。 （2）在工作范围内，其灵敏度要符合一定的标准，一般不得大于15秒，以利于发动机温度数据的及时更新。 （3）不论热敏电阻的阻值如何变化，其在工作范围内的最小阻值要远远大于连接导线的电阻，以适应于远距离传输信号，和ECU的自诊断的实施。 （4）在工作范围内，热敏电阻的阻值与温度要有一一对应的关系，防止出现信号的混乱。,项目2.5冷却液温
9、度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,3、冷却液温度传感器对发动机ECU控制过程影响 冷却液温度传感器与发动机电脑的连接电路图2.95所示，点火开关打开后，发动机电脑通过THW端子向ECT输入5V的参考电压，即通过ECU内部的电阻（图中的R1）向其供电，通过E2端子的搭铁形成完整的检测电路。其等效电路为热敏电阻Rt和ECT内部的电阻R1串联，当Rt的阻值由于温度的变化而发生变化时，由串联电阻的分压原理，其检测点的电压会相应的升高或降低，但一直处于05V的范围之内。大部分车辆的冷却液温度传感器使用的是负温度系数热敏电阻，其温度和电阻、电压的变化特性曲线图2.96所示。,项
10、目2.5冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,图2.95 ECT与ECU的连接电路 图2.96 热敏电阻的特性曲线,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,从图2.96中可以看出：随着温度的上升，负温度系数热敏电阻的电阻值将下降，传感器两端的电压也随之下降，发动机控制模块根据该电压的变化来识别发动机冷却液温度的。我们也发现该特性曲线有一个缺点：低温段曲线较陡，阻值和电压的变化较大，易于电脑的识别；而在高温段曲线较为平缓，阻值和电压的变化较小，此时不利于电脑的识别。为加强发动机ECU对该传感器的监控，提高控制精度，现在有些车
11、辆设计出双特性曲线的冷却液温度传感器，就可以解决上述的缺点，其电路如图2.97所示，双特性曲线图如图2.98所示。在发动机电脑内部设计出以冷却液温度50为基准的逻辑电路（图中未画出），在高于或低于50时分别供应2个5V的参考电压。,项目2.5冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,当发动机温度低于50时，下方的参考电压流经阻值为3650欧姆 和348欧姆 的电阻，发动机温度渐渐升高后，信号电压从5V逐渐减少；（上方的5V参考电压被ECU断开）当发动机温度高于50时, 上方的参考电压只流经阻值为348欧姆 的电阻，信号电压变成又一组从高到低变化的电压（下方的5V参考
12、电压可以不被断开）。从图2.98中可以看出，高温区的检测精度已被明显地提高了。,项目2.5冷却液温度传感器的检修,图2.97双特性曲线的ECT的电脑控制线路图 图2.98 双特性曲线图,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,附表2.37为2000款现代SONATA除2.5L发动机外所有机型配备的冷却液温度传感器的标准数据的一部分，汽车的设计人员要将更为详细的数据以计算机语言输入至发动机电脑，这样电脑就能够根据接收的电压信号的高低，判断当时冷却液的温度，进行前文所述的各种控制，如修正燃油喷射， 修正点火时间等，在我们使用诊断仪读取数据流时，将冷却液的当前温度传输至诊断仪显示出来。,项目2
13、.5冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,表2.37 2000款现代SONATA冷却液温度传感器标准数据,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,2.5.3冷却液温度传感器不同故障对发动机的影响 1、 冷却液温度传感器高电阻引发的故障 高电阻, 即不管在任何状态下,传感器都保持很高的电阻。通常该故障的出现是由于以下3种情况: （1）水温传感器内部断路, 电阻值为； （2）水温传感器接插件掉落或与ECU相连线束中间断开, 电阻值为； （3）水温传感器由于内部老化, 电阻值为一稳定的大电阻或只在大电阻区域内变化。 水温传感器高
14、电阻状态, 随时提供给发动机ECU的都是冷机状态信息, 对于没有失效保护功能的发动机ECU ,它发出都是低温供油信号, 会不停地加大供油量。起动时, 由于ECU得到的水温信号是一个冷车信号, 所以加大喷油量, 火花塞常被燃油浸湿, 通俗说法是“淹缸”使发动机难以起动,起动后, 又一直供给浓混合气,发动机 因富油而怠速偏高。,项目2.5冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,项目2.5冷却液温度传感器的检修,2、冷却液温度传感器低电阻引发的故障 低电阻, 即不管在任何状态下,传感器都保持很低的电阻。通常也表现为3种情况: （1）水温传感器内部短路,电阻值为0； （2
15、）水温传感器由于内部老化, 电阻值为一稳定的小电阻或只在小电阻区域内变化； (3)水温传感器的电源线因磨破而搭铁, 电阻值为0。 水温传感器低电阻状态, 随时提供给发动机ECU的都是热机状态信息, 对于没有失效保护功能的发动机ECU，它发出都是正常供油信号, 没有温度补偿。因而起动时, 由于发动机ECU得到的水温信号是一个热机信号, 所以不发出加大喷油量的指令, 由于冷车起动时混合气过稀, 发动机往往难以起动。起动后, 往往也伴随着冷车怠速较低，发动机出现不同程度的抖动。,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,3、冷却液温度传感器电阻不稳定引发的故障 电阻不稳定，即其阻值与温度的变化没有规律，提供给发动机电脑的温度信息比较杂乱，这一般会造成发动机怠速的不稳定，燃油油耗的升高，同时发动机的动力性也会产生不同程度的不足。,项目2.5冷却液温度传感器的检修,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,小结,1、水温传感器的作用 2、水温传感器的结构与工作原理 3、水温传感器故障对发动机的影响 4、水温传感器故障的检测,学习任务2：电控汽油喷射系统的结构原理与检测,谢 谢！,
