水温传感器引发典型故障分析

1、 图 3冷却水温度传感器与 ECU 的连接1水温传感器结构、典型特性和作用水 温 传 感 器 安 装 在 发 动 机 缸 体 或 缸 盖 的 水 套上 , 与冷却水直接接触 , 用于测量发动机冷却水温 度。冷却水温度传感器的内部是一个半导体热敏电 阻 ,它 具 有 负 的 温 度 电 阻 系 数 (NTC 。 水 温 传 感器感知发动机水温 ,把水温信号传递给 ECU , ECU根据该信号调整喷油量。当水温低时 , 燃油蒸发性 差 , 供给浓的混合气 , 发动机的冷机运转性能得以 改善。由图 1和图 2可知 :发动机温度上升 电阻变 小 喷油量脉宽下降 喷油量减小 ; 发动机温度下 降 电阻变

2、大 喷油量脉宽上升 喷油量加大。水温传感器的两根导线与 ECU 相连接。其中一 根为搭铁线 , 另一根的对搭铁电压随热敏电阻阻值 的变化而变化。 ECU 根据这一电压的变化测得发动 机冷却水的温度 ,和其他传感器产生的信号一 起 ,用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。冷却水温度 传感器与 ECU 的连接如图 3所示。2水温传感器引发的故障水温传感器工作环境比 较 恶 劣 ,很 容 易 老 化 、损坏。笔者在车辆维修过程发现水温传感器引发的 故障通常有两大类。2.1高电阻引发故障所谓高电阻 , 即不管在任何状态下 , 水温传感器都保持很高的电阻。通常高电阻出现是由于 3种 情 况 : 水 温 传

3、感 器内部断路 , 电阻值为 ; 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 ; 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 电 阻 状 态 ,随 时 提 供 给 发 动 机 ECU 的都是冷机状态信息 , 发动机 ECU 发出都是低温供油信号 , 会不停地加大供油量。起动时 , 由于图 2水温 -喷油时间关系图35汽车电器 2007年第 2期Operation Maintenance 使用 维修修改稿收稿日期 :2006-09-23作者简介 :谢永东 (1972- , 男 , 江苏如皋人 , 讲师 , 汽车维修技师

4、 , 在读工程硕士 , 从事汽车理论与实践教学工作 , 主要研究方向为汽车电子控制与检测。水温传感器引发典型故障分析谢永东(仪征汽车工程学校 , 江苏仪征211400摘要 :简单介绍水温传感器结构与作用 , 通过 2个案例来综合分析由水温传感器引发的 2类典型故障现象、产生 原因及检测水温传感器的方法。关键词 :水温传感器 ; 故障分析 ; 检测方法 ; 案例分析 中图分类号 :U472.42文献标识码 :B文章编号 :1003-8639(2007 02-0035-02Analysis on Typical Faults Caused by Water Temper atur e Sensor

5、XIE Yong-dong(Yizheng Auto Engineering School, Yizheng 211400, China Abstr act:The author briefly introduces the structure and function of w ater temperature sensor U analyzes tw o kinds of typical faults caused by this sensor and the w ay to inspect it w ith tw o cases.Key wor ds:w ater temperature

6、 sensor U fault analysis U inspection w ay ; case analysis图 1结构与典型特性曲线使用 维修 Operation MaintenanceECU 得到的水温信号是一个冷车信号 , 所以加大喷 油量以利起动 , 火花塞常被燃油浸湿 , 发动机难以 起动 , 特别在热机时最难以起动。起动后 , 又一直 供给浓混合气 , 因富油而怠速偏高。2.2低电阻引发的故障所谓低电阻 , 即不管在任何状态下 , 水温传感 器都保持很低的电阻。通常也出现 3种情况 : 水温传感器内部短路 , 电阻值为 0; 水温传感器由于内部 老 化 , 电 阻 值 为一稳

7、定的小电阻或只在小电阻区域内变化 ; 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 , 发动机 ECU 发出都是正 常供油信号 , 没有温度补偿供油。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 , 由于起动时混合气不 浓 , 发动机往往难以起动 , 特别在冷机时最难以起 动。但是一旦起动成功后 , 就能正常工作而无异常 现象。3水温传感器的检测3.1简易极值检测起动发动机 , 拔下水温传感器插头 , 如发动机 转速突然上升 ,

8、 表明水温传感器可能正常 , 且水温 传感器的线路正常 ; 如转速无变化 , 这时用一根导 线短接从 ECU 到水温传感器插头的两端子 , 转速下 降表明水温传感器存在高电阻问题 , 转速仍然无变 化表明到 ECU 的线束可能有断路。这种方法就是用 拔插头 , 模拟出水温传感器电阻值为 的极值 , 再 用 导 线 短 接 模 拟 出 水 温 传 感 器 电 阻 值 为 0的 极 值 , 观察发动机转速的变化 , 以初步确定是否重点检查 水温传感器。3.2解码仪检测解码仪检测是非常方便的一种方法。但是 , 有 时候水温传感器由于内部老化 , 电阻值为一稳定的 电阻或随温度变化不敏感 , 这种情况

9、往往调不出正 确故障码。另外 , 有时调出水温传感器故障码是由 于发动机运转时 , 有人插拔了水温传感器 , 当时又 没 有 清 除 。 因 此 , 在 使 用 解 码 仪 时 不 要 轻 信 故 障 码 , 重点要观察数据流 , 看水温的变化。3.3万用表检测a. 就车检查电阻 点火开关置于 OFF 位置 , 拆 下冷却水温度传感器导线连接器 , 用数字式高阻抗 万用表 档测量传感器两端子间的电阻值。其电阻 值 与 温 度 的 高 低 成 反 比 , 具 体 标 准 应 对 照 维 修 手 册。b. 单件检查电阻 拔下冷却水温度传感器接插 件 , 然后从发动机上拆下传感器 , 将该传感器置于

10、烧杯内的水中 , 加热杯中的水 , 同时用万用表 档 测量在不同水温条件下水温传感器两接线端子间的 电阻值。将测得的值与该车维修手册的标准值相比 较 , 然后确定是否更换冷却水温度传感器。4相关维修案例4.1高电阻引发的故障案例故障现象 一辆上海桑塔纳 99新秀轿车 , 装配 AFE 电喷发动机。驾驶员反映开始热起动困难 , 多 次接通起动机方可起动发动机 , 后来又出现怠速不 稳 , 发动机抖动 , 踩加速踏板加速 , 加速困难 , 消 声器冒黑烟且发出 “ 突突”声。故障诊断与排除 初步判断有缺缸的故障。首 先进行常规检查 , 起动发动机 , 逐缸断火 , 发现第 3缸不工作。发动机熄火后

11、拆下第 3缸火花塞 , 发现 电极上有大量积炭。拆下其它缸火花塞 , 也有大量 积炭。于是更换一组新火花塞 , 起动发动机仍然起 动困难 , 但起动后发动机运转一切正常。由 于 第 3缸不工作引起的怠速不稳、发动机抖动及火花塞工 作不良引起的加速困难 , 这 2个故障排除。下一步重点解决起动困难的问题。用 X-431检 测 , 调 出 故 障 码 00522, 为 水 温 传 感 器 (G62 故 障。于是准备检查水温传感器 (该车装配博世公司 型号为 050的水温传感器 , 在拔接插件时发现插头 虚 接 在 上 面 , 并 没 有 插 入 里 面 。 这 时 重 新 插 紧 插 头 , 起动

12、发动机 , 一次发动成功 , 多次试车一切正 常。故障分析 因为插头虚接 , ECU 感知的水温传 感器的电阻值为 , 得到的水温信号是一个冷车信 号 , 因此发动机在冷机和热机状态下都供应浓混合 气 , 造成空燃比失调 , 缸内燃烧状况变差 , 火花塞 又常被燃油浸湿 , 于是在火花塞处特别容易形成大 量积炭。由此可见 , 该车的故障最终原因就是因为 水温传感器长期插头虚接 , 引起发动机热机难以起 动 , 后 来 火 花 塞 上 又 开 始 形 成 积 炭 , 影 响 加 速 性 能 , 最后第 3缸火花塞被积炭把电极堵死 , 引 起 了 断火故障。4.2低电阻引发的故障案例故 障 现 象

13、 一 辆 上 海 桑 塔 纳 2000GSi 型 (时 代 超 人 轿 车 , 装 配 AJR 电 喷 发 动 机 , 行 驶 了 13万 km 。该车早晨发车或者停车一两小时后发车 , 起动 困难 , 热机时起动良好 , 发动机发动后一切良好。 故障分析与排除 出现这种现象 , 往往与燃油 的蓄压和水温传感器有关。首先 , 冷机时松开进油 管 , 发现刚刚松开就有燃油喷射出来 , 判断不是燃 油的蓄压的问题。于是 , 用 X-431检测 , 有故障码 00522, 为水温传感器 (G62 故障。(下转第 39页 好消息:免费提供防冻液技术! 详见插 3广告 36汽车电器 2007年第 2期(

14、上接第 36页 拆下水温传感器 (该车装配 ELTH-卢森堡公司 生产的 501A 型水温传感器 进行常温检测 (20 , 如图 4所示检测 1、 3端子 , 发现电阻值为 24.3, 与标 准电阻相差很大 (20 时的电阻值为 22503000, 100 时的电阻值为 150225 , 24.3事实上反映 的是发动机温度大于 100 的热机状态。由于水温传感器感知水温错误 , 致使 ECU 把冷 机起动当作热机起动 , 没有提供浓混合气 , 所以冷 起动就很困难。更换一支水温传感器 , 发动机冷起 动正常 , 故障排除。 参考文献 :1邹长庚 . 现代汽车电子控制系统构造原理与故障诊断 M

15、.北京 :北京理工大学出版社 , 1999.2李东江 . 汽车发动机电控系统的万用表检测 M . 北京 :科学技术文献出版社 , 2002.3张大成 . 上海桑塔纳 2000系列轿车维修手册 M . 北京 :北京理工大学出版社 , 2001.(责任编辑 易强山 图 4桑塔纳 2000GSi 的水温传感器连接电路图与端子39汽车电器 2007年第 2期Operation Maintenance 使用 维修态、负荷状态和加减速状态。当驾驶员踏油门时 , 可同时对各个接点进行检测。结构编码式节气门位置传感器中有 IDL 触点、PSW 触点、 ACC 1和 ACC 2触点。功率触点是滑动型 ,从 70

16、%开度到全开为滑动式 , 并且与 IDL 和 PSW 接通 的触点为搭铁电位 E 2, 如图 3所示。滑动的动触点同 时有一个加速触点接通锯齿形的电路 ACC 1、 ACC 2, 以指示加速信号 ,并在减速时不会使 ACC 1、 ACC 2接通。 IDL 触点用以检测怠速状态 , PSW 触点检测 高负荷状态 , ACC 1和 ACC 2用以检测加速状态。3.2工作原理a. 怠速时 IDL 触点处于 ON (闭合 状态 , 即可检测出怠速状态。同时 , 在发动机转速高时 , 如 该触点闭合 (ON , ECU 将判断为减速状态 , 进行燃油喷射中断的控制。b. 加速时 加减速检测接点与印刷线路

17、板的加速 线 路 、 ACC 1和 ACC 2交 替 处 于 ON /OFF (闭 合 /断 开 状态 , 对于在一定时间内的急加速 , 在信号检 出的同时 , ECU 进行非同步喷射控制 , 以提高加速 喷油量。c. 高负荷时 在节气门打开一定程度的高负荷时 , 全开 (功率 接点 (PSW 处于 ON (闭合 状 态 , 即可检测出高负荷状态。d. 减 速 时 加 减 速 检 测 接 点 处 于 OFF (断 开 状态 , ECU 不进行非同步喷射控制。3.3检测导通性检测用 万 用 表 的 档 检 测 各 触 点 的 导 通 性 ,如 表 4所示。a. 节气门全关 , 点火开关在 ON

18、位置 , IDL 与 E 2之间电压为 0.5V ; PSW 与 E 2之间电压为 4.55V 。节 气门全开时 , IDL 与 E 2之间电压为 4.55V ; PSW 与 E 2之间电压为 0.5V 。b. 单独 检 查 时 , 节 气 门 全 闭 时 , IDL 与 E 2之 间电阻为 10, PSW 与 E 2之间电阻大于 1M ; 节气门 全开时 , IDL 与 E 2之 间 电 阻 大 于 1M , PSW 与 E 2之 间电阻为 10。全开到全闭之间不得同时小于 10。其实用机型为丰田 TG-GTEU 。国产奥迪 100型 V6发动机采用综合型节气门位 置传感器。 参考文献 :1鲁植雄 . 汽车传感器检测图解 M. 南京 :江苏科学技术出版社 , 2001.2田沛然 , 等 . 汽车新型设备故障诊断与排除 M. 北京 :金盾出版社 , 2005.(责任编辑 易强山 图 3编码式节气门位置传感器结构示意图负荷工况 怠速状态 中小负荷 大负荷IDL E 闭合 开 开ACC 1 E开 开 /关 开ACC 2 E开 开 /关 开PSW E 开 开 闭合表 4各工况下各触点间导通性测试""&