任务四温度传感器检修.

温度传感器检修故障检修实践作用类型结构原理特性理论1.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。学习要求类型安装位置用途冷却液温度传感器发动机缸体、缸盖的水套或节温器内并伸入水套中检测发动机冷却液温度输入ECU用于修正喷油量进气温度传感器D型EFI装在空气滤清器之后或进气压力传感器内；L型EFI装在空气流量计上检测进气温度输入ECU用于提供燃油喷射量和点火正时依据排气温度传感器安装在汽车排气装置三元催化转化器上检测转化器内排放气体的温度EGR监测温度传感器安装在EGR阀的出口处检测废气温度保证发动机和排放系统工作正常蒸发器出口温度传感器安装在空调蒸发器片上检测蒸发器表面温度用于控制空调压缩机车内、外温度传感器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检测车内、外气温为汽车空调控制系统提供信息液压油温度传感器安装在自动变速器油底壳内的液压阀体上检测液压油温度输入ECU用于换挡控制汽车上使用的温度传感器一、热敏电阻式温度传感器利用陶瓷半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性测量温度。2.热敏电阻可分为：负温度系数(NTC)型热敏电阻。NTC(NegativeTemperatureCoefficient)正温度系数(PTC)型热敏电阻；PTC(PositiveTemperatureCoefficient)1.传感器原理汽车上的冷却液、进气管、蒸发器出口、车内外等处的温度检测普遍采用NTC热敏电阻，本节所介绍的热敏电阻温度传感器均为NTC热敏电阻。3.NTC热敏电阻NTC热敏电阻的阻值与温度的关系可用下述公式表示：式中T—温度（K）；RT—热敏电阻在温度为T(K)时的热敏电阻阻值；R0—热敏电阻在温度为T0(T0＝273.15K)时的阻值；B—热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。该关系式是经验公式，只在额定温度或额定电阻阻值在一定范围内才具有一定的精确度，因为材料常数B本身也是温度的函数。4.NTC热敏电阻R-T特性B相同，R0不同时的R-T特性曲线示意图R2R3R1B1B2B3B1=B2=B3R1R2R3200C25C100C-50CTRB1B2R1=R2200C25C100C-50CTB1B2B2B1R25RR0相同，B不同时的R-T特性曲线示意图注：根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25。5.NTC热敏电阻结构紧固螺帽连接导线1.作用发动机ECU冷却液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，喷油量多，点火提前等如何影响？冷却液温度，影响喷油量、点火时刻、怠速等二、冷却液温度传感器（1）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。（2）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，将点火提前角推迟。（3）冷启动时决定喷油量冷启动时，ECU根据水温信号决定冷启动喷油量。水温越低，喷油量越大，从而形成较浓可燃气，以利于发动机顺利启动。（4）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，ECU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。（5）影响怠速断油汽车急减速滑行时，若ECU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。（6）影响废气再循环（EGR）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，ECU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。冷却液温度传感器作用：•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负温度系数的热敏电阻（水温越低，电阻越大；水温越高，电阻越小）。2.结构和电路•ECU内部5V（或12V）电压通过分压电阻R加在冷却液温度传感器内的热敏电阻上，再通过ECU搭铁构成回路。•传感器信号为加在热敏电阻上的电压。•温度越高，电阻越小，信号电压就越低；•温度越低，电阻越大，信号电压就越高。•信号电压为5V，表明传感器断路；•信号电压为0V，表明传感器短路。冷却液温度（℃）电压（V）电阻（KΩ）－104.47.0－11.4203.52.1－2.9502.20.68－1.00900.90.236－0.26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，和其他传感器产生的信号一起，用来确定喷油脉冲宽度、点火时刻等。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。3.冷却液温度传感器的检测①短路检测第一步：用导线如图短接。ECU会读取温度为高，相应风扇会动作；否则，说明ECU及传感器连现有问题检测步骤：第二步：继续检测，如图短接ECU的两个端子。如果显示温度上升，则说明是传感器连线问题；否则说明是接头或ECU内部问题。②开路测试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头或ECU内部问题，将传感器与ECU连接接头拔下。如果显示温度降低，则说明是传感器连线或接头问题；否则说明是ECU内部问题。③电阻检测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比较，判断传感器电阻的好坏。（1）就车检查点火开关置于OFF位置，拆卸冷却液温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表Ω档，按下图所示测试传感器两端子间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比，在热机时应小于1kΩ。（2）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,点火开关置于“ON”位置，从冷却液温度传感器导线连接器“THW”端子(如图a所示丰田车；图b所示北京切诺基）或从ECU连接器“THW”端子与E2间测试传感器输出电压信号。丰田车THW与E2端子间电压在80℃时应为0.25-1.OV。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ECU导线连接器端子“2”（北京切诺基）上测试电压值，应为5V左右。三、进气温度传感器发动机ECU进气温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，点火推迟。进气温度，影响喷油量、点火时刻等1.作用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。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，外部用环氧树脂密封。2.结构和电路进气温度传感器电路图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器基本相同。（1）进气温度传感器的电阻检测车下检查：点火开关置于“OFF”，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、红外线灯或热水加热进气温度传感器；万用表Ω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。如果与标准值不符，则应更换。3.进气温度传感器的检测（2）进气温度传感器的输出信号电压值检测当点火开关置于“ON”位置时，ECU的THA端子与E2端子间或进气温度传感器连接器THA与E2端子间的电压值在20℃时应为0.5-3.4V。废气再循环温度传感器安装在废气再循环管道上，用于测量废气再循环气体温度。当废气再循环阀开启，所测温度上升，传感器告知电控单元废气再循环系统工作。四、废气再循环温度传感器EGR：针对抑制NOx的生成设置的排气净化装置。1.EGR—废气再循环NOx是高温富氧条件下生成的。EGR发动机的ECU根据发动机的转速、负荷、温度、进气流量和排气温度控制EGR电磁阀适时地打开，使排气管中的部分废气经EGR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NOx的含量。若再循环的废气过量会影响发动机的动力性，特别是发动机处于怠速、低速、大负荷及冷机工况时有明显影响。因此当发动机在怠速、低速、大负荷及冷机时，ECU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，ECU控制适量的废气参与再循环。要使废气中的NOx尽可能低，必须根据发动机转速、负荷、温度及废气温度确定参与再循环的废气量。2.EGR工作原理EGR温度传感器检测EGR系统中再循环废气的温度，保证系统工作正常，减少汽车尾气中NOx的含量。3.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工况电磁阀ERG阀发动机起动时1.节气门位置传感器的怠速触点接通2.冷却水温低发动机转速3.低于900r/min4.高于3200r/minEGR阀附近废气温度5.低于50℃6.高于300℃若以上条件任一项出现，则实现右边控制ECU控制电磁阀阀门关闭。ERG阀阀门关闭，废气不参与再循环。除以上工况外ECU控制电磁阀阀门开启。废气参与再循环。4.废气再循环控制过程当EGR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路；•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。EGR监侧温度传感器的温度特性5.EGR监测温度传感器的检测对于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EGR监测温度传感器。温度50℃100℃200℃400℃电阻值(k)6357785.38.85.10.610.160.05排气温度传感器的外形及结构如图所示。五、排气温度传感器护套结合套测温部分(a)外形(b)结构用以检测转化器内排放气体的温度，排气温度传感器安装在汽车排气装置三元催化转化器上。1.传感器结构2.传感器功用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(含有铂、铑等贵重金属)组成，当废气经过净化器时，铂催化剂就会促使HC与CO氧化生成水蒸汽和二氧化碳；铑催化剂会促使NOx还原为氮气和氧气。这些氧化反应和还原反应只有在温度达到250℃时才开始进行。外壳隔热材料护板排气温度传感器催化剂氧化铝当排气温度传感器发生故障、催化器出现异常高温时，会导致催化器因高温而损坏，进而使汽车尾气排放物会严重超标；排气管部分发生堵塞使发动机工作不稳。就车检查时，应先使催化器处于暖机状态，约400℃，测量排气温度传感器的电阻。把排气温度传感器顶端感温部分加热到暗红色时，其电阻标准值应为0.4～20kΩ。3.排气温度传感器的检测水温传感器失效起动困难、怠速不稳、油耗增加、污染增大冷却液温度信号超出范围（断路、短路），ECU不采纳，失效保护程序采用固定值刚起动时用进气温度信号代替，每运转20s，使冷却液温度升高1℃，直至90℃。故障分析传感器虚接，ECU检测不到故障，无故障码进气温度传感器失效怠速不稳、油耗过大、排放超标进气温度信号超出范围（断路、短路），ECU不采纳，失效保护程序采用固定值19.5℃传感器虚接，ECU检测不到故障，无故障码•案例：水温传感器线路虚接•车型：宁波美日MR6370A型轿车，装用天津丰田8A-FE电喷发动机。•故障：热车不易起动，故障灯不亮，无故障代码。•检查：与空气滤清器堵塞、冷却液温度传感器损坏以及电子控制器ECU均有关。打开发动机罩，外观目视检查空气滤清器和进气管通道，无堵漏。检查冷却液温度传感器，接线柱接触不良且导线即将折断。重新接好后，试车故障排除。•分析：冷却液温度传感器导线接触不良，热车时水温信号偏低，ECU不能修正热车时的喷油量，混合气过浓、热车不易起动。