任务四温度传感器检修

1、任务四温度传感器检修第一页，共37页。故障故障检修检修实践作用作用类型类型结构结构原理原理特性特性理论1.掌握传感器故障分析及检修方法。掌握传感器故障分析及检修方法。2.理解传感器的作用、结构、原理。理解传感器的作用、结构、原理。学习要求学习要求第二页，共37页。类型类型安安 装装 位位 置置用用 途途冷却液冷却液温度传感器温度传感器发动机缸体、缸盖的水套或节温器发动机缸体、缸盖的水套或节温器内并伸入水套中内并伸入水套中检测发动机检测发动机冷却液温度冷却液温度输入输入ECUECU用于修正喷油量用于修正喷油量进进 气气温度传感器温度传感器D D型型EFIEFI装在空气滤清器之后或进气装在空气滤清

2、器之后或进气压力传感器内；压力传感器内；L L型型EFIEFI装在空气流装在空气流量计上量计上检测进气温度输入检测进气温度输入ECUECU用于提用于提供燃油喷射量和点火正时依供燃油喷射量和点火正时依据据排排 气气温度传感器温度传感器安装在汽车排气装置三元催化转化安装在汽车排气装置三元催化转化器上器上检测转化器内排放气体的温检测转化器内排放气体的温度度EGREGR监测监测温度传感器温度传感器安装在安装在EGREGR阀的出口处阀的出口处检测废气温度保证发动机和检测废气温度保证发动机和排放系统工作正常排放系统工作正常蒸发器出口蒸发器出口温度传感器温度传感器安装在空调蒸发器片上安装在空调蒸发器片上检测

3、蒸发器表面温度用于控检测蒸发器表面温度用于控制空调压缩机制空调压缩机车内、外车内、外温度传感器温度传感器车外安装在汽车前部；车内安装在车外安装在汽车前部；车内安装在仪表板下和后挡风玻璃下仪表板下和后挡风玻璃下检测车内、外气温为汽车空检测车内、外气温为汽车空调控制系统提供信息调控制系统提供信息液压液压油油温度传感器温度传感器安装在自动变速器油底壳内的液压安装在自动变速器油底壳内的液压阀体上阀体上检测液压油温度输入检测液压油温度输入ECUECU用于用于换挡控制换挡控制汽车上使用的温度传感器汽车上使用的温度传感器第三页，共37页。一、热敏电阻式温度传感器一、热敏电阻式温度传感器 利用陶瓷半导体材料的

4、电阻值随温度变化而变化的特性测量利用陶瓷半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性测量温度。温度。2.2.热敏电阻可分为热敏电阻可分为： 负温度系数负温度系数(NTC)型热敏电阻。型热敏电阻。 NTC(Negative Temperature Coefficient) 正温度系数正温度系数(PTC)型热敏电阻；型热敏电阻； PTC(Positive Temperature Coefficient) 1.1.传感器传感器原理原理 汽车上的汽车上的冷却液冷却液、进气管进气管、蒸发器出口蒸发器出口、车内外车内外等处的温度等处的温度检测普遍采用检测普遍采用 NTC热敏电阻，热敏电阻， 本节所介绍的热敏电

5、阻温度传本节所介绍的热敏电阻温度传感器均为感器均为NTC热敏电阻热敏电阻。第四页，共37页。3.NTC3.NTC热敏电阻热敏电阻NTCNTC热敏电阻的阻值与温度的关系可用下述公式表示：热敏电阻的阻值与温度的关系可用下述公式表示： 式中式中 T T 温度（温度（K K）；）； R RT T 热敏电阻在温度为热敏电阻在温度为T T(K)(K)时的热敏电阻阻值；时的热敏电阻阻值； R R0 0 热敏电阻在温度为热敏电阻在温度为T T0 0 ( (T T0 0 273.15273.15K K) ) 时的阻值时的阻值； B B 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。 该关系

6、式是经验公式，只在额定温度或额定电阻阻值该关系式是经验公式，只在额定温度或额定电阻阻值 在在一定范围内才具有一定的精确度，因为材料常数一定范围内才具有一定的精确度，因为材料常数B B本身也是温本身也是温度的函数。度的函数。 第五页，共37页。4. NTC4. NTC热敏电阻热敏电阻R-TR-T特性特性 B相同，相同，R0不同时的不同时的 R-T 特性曲线示意图特性曲线示意图 R2R3R1B1B2B3B1=B2=B3R1R2R3200 C25 C100 C-50 CTRB1 B2R1 =R2200 C25 C 100 C-50 CTB1B2B2 B1R25RR0相同，相同， B不同时的不同时的

7、R-T 特性曲线示意图特性曲线示意图 注：根据国标规定，额定零功率电阻值是注：根据国标规定，额定零功率电阻值是NTCNTC热敏电阻在热敏电阻在 基准温度基准温度25 25 时测得的电阻值时测得的电阻值R25R25。 第六页，共37页。5 5. NTC热敏电阻结构热敏电阻结构 紧固螺帽紧固螺帽连接导线连接导线 第七页，共37页。1.1.作用作用发动机发动机ECU温度传感器温度传感器判定发动机工况，修正喷油量、点火时刻、怠速。冷却液温度低，喷油判定发动机工况，修正喷油量、点火时刻、怠速。冷却液温度低，喷油量多，点火提前等量多，点火提前等如何影如何影响？响？冷却液温度，影响喷油量、点火时冷却液温度，

8、影响喷油量、点火时刻、怠速等刻、怠速等二、冷却液温度传感器二、冷却液温度传感器第八页，共37页。（1 1）修正喷油量）修正喷油量发动机低温运转时增加喷油量，形成较浓的混合气。发动机低温运转时增加喷油量，形成较浓的混合气。（2 2）修正点火提前角）修正点火提前角发动机低温运转时，增大点火提前角；高温运转时，为防止发生爆震，将点火提发动机低温运转时，增大点火提前角；高温运转时，为防止发生爆震，将点火提前角推迟。前角推迟。（3 3）冷启动时决定喷油量）冷启动时决定喷油量冷启动时，冷启动时，ECUECU根据水温信号决定冷启动喷油量。水温越低，喷油量越大，从而形根据水温信号决定冷启动喷油量。水温越低，喷

9、油量越大，从而形成较浓可燃气，以利于发动机顺利启动。成较浓可燃气，以利于发动机顺利启动。（4 4）影响怠速控制阀动作）影响怠速控制阀动作低温时，为了使发动机温度尽快达到正常值，低温时，为了使发动机温度尽快达到正常值，ECUECU根据冷却液温度传感器信号根据冷却液温度传感器信号控制怠速控制阀的动作，提高怠速转速。控制怠速控制阀的动作，提高怠速转速。（5 5）影响怠速断油）影响怠速断油汽车急减速滑行时，若汽车急减速滑行时，若ECUECU检测到水温正常，就控制喷油器在短时间内停止喷油，直到发检测到水温正常，就控制喷油器在短时间内停止喷油，直到发动机转速下降到设定的低转速时再恢复供油。动机转速下降到设

10、定的低转速时再恢复供油。（6 6）影响废气再循环（）影响废气再循环（EGREGR）冷却系水温较低时，由于燃烧不稳定，缸内温度较低，发动机运转不平稳。此时，冷却系水温较低时，由于燃烧不稳定，缸内温度较低，发动机运转不平稳。此时，ECUECU输出输出信号停止废气再循环系统的工作。随着水温的升高，又控制废气再循环系统开始工作信号停止废气再循环系统的工作。随着水温的升高，又控制废气再循环系统开始工作。 冷却液温度传感器作用：冷却液温度传感器作用：第九页，共37页。 冷却液温度传感器多安装在缸体水道上或节气门附近。冷却液温度传感器多安装在缸体水道上或节气门附近。 冷却液温度传感器的核心是冷却液温度传感器

11、的核心是（水温（水温越低，电阻越大；水温越高，电阻越小）。越低，电阻越大；水温越高，电阻越小）。2.2.结构和电路结构和电路 第十页，共37页。ECUECU内部内部5V5V（或（或12V12V）电压）电压通过分压电阻通过分压电阻R R加在冷却加在冷却液温度传感器内的热敏液温度传感器内的热敏电阻上，再通过电阻上，再通过ECUECU搭铁搭铁构成回路。构成回路。传感器信号为加在热敏电传感器信号为加在热敏电阻上的电压。阻上的电压。温度越高，电阻越小，信温度越高，电阻越小，信号电压就越低；号电压就越低；温度越低，电阻越大，信温度越低，电阻越大，信号电压就越高。号电压就越高。信号电压为信号电压为5V5V，

12、表明传感，表明传感器断路；器断路；信号电压为信号电压为0V0V，表明传感器，表明传感器短路。短路。第十一页，共37页。冷却液温度（）电压（V）电阻（K）104.47.011.4203.52.12.9502.20.681.00900.90.2360.26第十二页，共37页。第十三页，共37页。 冷却液温度传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一冷却液温度传感器的两根导线都和电控单元相连接。其中一根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电根为地线，另一根的对地电压随热敏电阻阻值的变化而变化。电控单元根据这一电压的变化测得发动机冷却液的温度，和其他传控单元根据这一电压的变化测得发动机

13、冷却液的温度，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。感器产生的信号一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。第十四页，共37页。 如果冷却液温度传感器本身或其线路故障，将导如果冷却液温度传感器本身或其线路故障，将导致发动机冷车或热车起动困难、怠速不稳、耗油量和致发动机冷车或热车起动困难、怠速不稳、耗油量和废气排放量增加。因此当混合气过浓或过稀时应检测废气排放量增加。因此当混合气过浓或过稀时应检测冷却液温度传感器及其控制电路。冷却液温度传感器及其控制电路。3.3.冷却液温度传感器的检测冷却液温度传感器的检测第十五页，共37页。短路检测短路检测第一步：用导线如图短接第一步：用

14、导线如图短接。ECUECU会读取温度为高会读取温度为高，相应风扇会动作；否，相应风扇会动作；否则，说明则，说明ECUECU及传感器连及传感器连现有问题现有问题 检测步骤：检测步骤：第十六页，共37页。第二步：继续检第二步：继续检测，如图短接测，如图短接ECUECU的两个端子。的两个端子。如果显示温度上如果显示温度上升，则说明是传升，则说明是传感器连线问题；感器连线问题；否则说明是接头否则说明是接头或或ECUECU内部问题内部问题。第十七页，共37页。开路测试开路测试为了进一步确定前面第二步中为了进一步确定前面第二步中到底是传感器连线问题还是接到底是传感器连线问题还是接头或头或ECUECU内部问

15、题，将传感器内部问题，将传感器与与ECUECU连接接头拔下。如果显连接接头拔下。如果显示温度降低，则说明是传感示温度降低，则说明是传感器连线或接头问题；否则说器连线或接头问题；否则说明是明是ECUECU内部问题。内部问题。第十八页，共37页。电阻检测电阻检测按图示方法检测传感器电阻，并与曲按图示方法检测传感器电阻，并与曲线中与实际温度所对应的电阻值进行线中与实际温度所对应的电阻值进行比较，判断传感器电阻的好坏。比较，判断传感器电阻的好坏。 第十九页，共37页。（1 1）就车检查）就车检查 点火开关置于点火开关置于OFFOFF位置，拆卸冷却液温度传感器位置，拆卸冷却液温度传感器导线连接器，用数字

16、式高阻抗万用表导线连接器，用数字式高阻抗万用表档，按下图档，按下图所示测试传感器两端子间的电阻值。其电阻值与温度的所示测试传感器两端子间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于高低成反比，在热机时应小于1k1k。第二十页，共37页。（2 2）冷却液温度传感器输出信号电压的检测）冷却液温度传感器输出信号电压的检测 装好冷却液温度传感器装好冷却液温度传感器, ,点火开关置于点火开关置于“ON”ON”位置，从冷却液温度位置，从冷却液温度传感器导线连接器传感器导线连接器“THW”THW”端子端子( (如图如图a a所示丰田车；图所示丰田车；图b b所示北京切诺所示北京切诺基）或从基）或从E

17、CUECU连接器连接器“THW”THW”端子与端子与E2E2间测试传感器输出电压信号。间测试传感器输出电压信号。 丰田车丰田车THWTHW与与E2E2端子间电压在端子间电压在8080时应为时应为0.25-1.OV0.25-1.OV。所测得的电压。所测得的电压值应随冷却液温成反比变化。当冷却液温度传感器线束断开时，如从值应随冷却液温成反比变化。当冷却液温度传感器线束断开时，如从ECUECU导导线连接器端子线连接器端子“2”2”（北京切诺基）上测试电压值，应为（北京切诺基）上测试电压值，应为5V5V左右。左右。第二十一页，共37页。三、进气温度传感器三、进气温度传感器发动机发动机ECU温度传感器温

18、度传感器计算进气流量替代值，修正喷油量、点火时刻。进气温度低，喷油量多计算进气流量替代值，修正喷油量、点火时刻。进气温度低，喷油量多，点火推迟。，点火推迟。进气温度，影响喷油量、点火进气温度，影响喷油量、点火时刻等时刻等1.1.作用作用第二十二页，共37页。进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的进气软管上或空气流量计上进气温度传感器通常安装在空气滤清器之后的进气软管上或空气流量计上，还有的在空气流量计和谐振腔上各装一个，以提高喷油量的控制精度。，还有的在空气流量计和谐振腔上各装一个，以提高喷油量的控制精度。进气温度传感器内部也是一个具有负温度电阻系数的热敏电阻，外部用环进气温度传感器内部也是

19、一个具有负温度电阻系数的热敏电阻，外部用环氧树脂密封。氧树脂密封。在装有进气歧管绝对压力传感器的在装有进气歧管绝对压力传感器的D型型电控燃油喷射的发动机上，进气温电控燃油喷射的发动机上，进气温度传感器安装在进气管上，而在装有空气流量计的度传感器安装在进气管上，而在装有空气流量计的L型型电控燃油喷射的电控燃油喷射的发动机上，进气温度传感器就是空气流量计的一部分。发动机上，进气温度传感器就是空气流量计的一部分。进气温度传感器用于检测发动机冷起动时进气道空气温度，电控单元对进进气温度传感器用于检测发动机冷起动时进气道空气温度，电控单元对进气温度和冷却水温度进行对比，如果两者之差在气温度和冷却水温度进

20、行对比，如果两者之差在8内，电控单元就确定发内，电控单元就确定发动机处于冷起动工况。这为发动机是否进行闭环控制、燃油蒸发控制等提供了动机处于冷起动工况。这为发动机是否进行闭环控制、燃油蒸发控制等提供了判断依据。判断依据。2.2.结构和电路结构和电路第二十三页，共37页。进气温度传感器电路图进气温度传感器电路图第二十四页，共37页。如果进气温度传感器本身或其线路故障，将导致发动机起动困难、如果进气温度传感器本身或其线路故障，将导致发动机起动困难、怠速不稳、废气污染物排放量增加，其检测方法与冷却液温度传感怠速不稳、废气污染物排放量增加，其检测方法与冷却液温度传感器基本相同。器基本相同。 （1 1）

21、进气温度传感器的电阻检测）进气温度传感器的电阻检测 车下检查：点火开关置于车下检查：点火开关置于“OFF”OFF”，拔下进气温度传感器，拔下进气温度传感器导线连接器，并将传感器拆下，用电热吹风器、红外线灯或热导线连接器，并将传感器拆下，用电热吹风器、红外线灯或热水加热进气温度传感器；万用表水加热进气温度传感器；万用表档测量在不同温度下两端档测量在不同温度下两端子间的电阻值，将测得的电阻值与标准数值进行比较。如果子间的电阻值，将测得的电阻值与标准数值进行比较。如果与标准值不符，则应更换。与标准值不符，则应更换。3.3.进气温度传感器的检测进气温度传感器的检测第二十五页，共37页。（2 2）进气温

22、度传感器的输出信号电压值检测）进气温度传感器的输出信号电压值检测 当点火开关置于当点火开关置于“ON”ON”位置时，位置时，ECUECU的的THATHA端子与端子与E2E2端子间或进气温度传感器连接器端子间或进气温度传感器连接器THATHA与与E2E2端子间的电端子间的电压值在压值在2020时应为时应为0.5-3.4V0.5-3.4V。第二十六页，共37页。四、废气再循环温度传感器四、废气再循环温度传感器第二十七页，共37页。 EGREGR：针对抑制针对抑制NOxNOx的生成设置的排气净化装置。的生成设置的排气净化装置。 1.EGR1.EGR废气再循环废气再循环第二十八页，共37页。 NOx

23、NOx是是高温富氧高温富氧条件下生成的。条件下生成的。EGREGR发动机的发动机的ECUECU根据发动机的根据发动机的转速转速、负荷负荷、温度温度、进气流量进气流量和和排气温度排气温度控制控制EGREGR电磁阀适时地打开，使排电磁阀适时地打开，使排气管中的部分废气经气管中的部分废气经EGREGR阀进入进气系统与混合气混合后进入气缸参与燃烧阀进入进气系统与混合气混合后进入气缸参与燃烧，以降低燃烧时气缸中的温度和含氧量来减少排气中的，以降低燃烧时气缸中的温度和含氧量来减少排气中的NOxNOx的含量。的含量。 若再循环的废气过量会影响发动机的动力性，特别是发动机处于若再循环的废气过量会影响发动机的动

24、力性，特别是发动机处于怠速怠速、低速低速、大负荷大负荷及及冷机冷机工况时有明显影响。工况时有明显影响。 因此当发动机在怠速、低速、大负荷及冷机时，因此当发动机在怠速、低速、大负荷及冷机时，ECUECU控制废气不参与再控制废气不参与再循环，避免影响发动机性能；当发动机达到一定的转速、负荷及温度时循环，避免影响发动机性能；当发动机达到一定的转速、负荷及温度时，ECUECU控制适量的废气参与再循环。要使废气中的控制适量的废气参与再循环。要使废气中的NOxNOx尽可能低，必须根据尽可能低，必须根据发动机发动机转速、负荷、温度转速、负荷、温度及及废气温度废气温度确定参与再循环的废气量。确定参与再循环的废

25、气量。2.EGR2.EGR工作原理工作原理第二十九页，共37页。 EGR EGR温度传感器检测温度传感器检测EGREGR系统中系统中再循环废气的温度再循环废气的温度，保证系统工，保证系统工作正常，减少汽车尾气中作正常，减少汽车尾气中NOxNOx的含量。的含量。3.3.传感器的功用传感器的功用水温传感器怠速开关ECU曲轴位置传感器EGR温度传感器EGR阀电磁阀进气歧管 排气歧管 第三十页，共37页。工工 况况电磁阀电磁阀ERG阀阀发动机起动时发动机起动时 1.节气门位置传感器的怠速触点接通节气门位置传感器的怠速触点接通 2.冷却水温低冷却水温低发动机转速发动机转速 3.低于低于900r/min

26、4.高于高于3200r/minEGREGR阀附近废气温度阀附近废气温度 5.低于低于50 6.高于高于300 若以上条件任一项出现，则实现右若以上条件任一项出现，则实现右边控制边控制ECU控制电磁控制电磁阀阀门关闭。阀阀门关闭。ERG阀阀门关阀阀门关闭，闭，废气不参废气不参与再循环。与再循环。除以上工况外除以上工况外ECU控制电磁控制电磁阀阀门开启。阀阀门开启。废气参与再循废气参与再循环。环。4.4.废气再循环控制过程废气再循环控制过程第三十一页，共37页。当当EGR系统发生故障导致没有废气再循环时，其原因可能是：系统发生故障导致没有废气再循环时，其原因可能是： 监测温度传感器连接电路断路或短

27、路；监测温度传感器连接电路断路或短路； 控制系统发生故障，引起系统停止工作；控制系统发生故障，引起系统停止工作； 管路中的沉积物堵塞了通路。管路中的沉积物堵塞了通路。 EGR监侧温度传感器的温度特性监侧温度传感器的温度特性 5.EGR5.EGR监测温度传感器的检测监测温度传感器的检测 对于对于EGR温度传感器的检测主要是检查电阻与温度的关系。检查温度传感器的检测主要是检查电阻与温度的关系。检查时，应拆下时，应拆下EGR监测温度传感器，用专用设备加热，其电阻值与温度的监测温度传感器，用专用设备加热，其电阻值与温度的关系应符合温度特性表规定值，如果与规定值相差很大，则应更换关系应符合温度特性表规定

28、值，如果与规定值相差很大，则应更换EGR监测温度传感器。监测温度传感器。 温温 度度50100200400电阻值电阻值(k )635 7785.3 8.85.1 0.610.16 0.05第三十二页，共37页。排气温度传感器的外形及结构如图所示。排气温度传感器的外形及结构如图所示。五、排气温度传感器五、排气温度传感器护套护套 结合套结合套 测温部分测温部分 (a)外形外形 (b)结构结构 用以检测转化器内排放气体的温度，排气温度传感器安用以检测转化器内排放气体的温度，排气温度传感器安装在汽车排气装置三元催化转化器上。装在汽车排气装置三元催化转化器上。1.传感器结构传感器结构2.传感器功用传感器功用第三十三页，共37页。 三元催化转换器由一个金属外壳，一个网底架和一个催化层三元催化转换器由一个金属外壳，一个网底架和一个催化层( (含含有铂、铑等贵重金属有铂、铑等贵重金属) )组成，当废气经过净化器时，铂催化