温度传感器的作用、安装位置和工作原理

一、任务分析

进气温度传感器和冷却液温度传感器是两种十分重要的温度传感器。温度传感器能反映发动机的热负荷状态。本任务主要学习进气温度传感器和冷却液温度传感器的作用、安装位置、工作原理等内容。通过任务的学习掌握温度传感器各端子的检测方法，判断温度传感器是否损坏。

二、相关知识

温度传感器常见类型有热敏电阻式、半导体晶体管式和金属丝式等。热敏电阻式温度传感器又分为正温度系数(PTC)热敏电阻、负温度系数(NTC)热敏电阻、临界温度热敏电阻。正温度系数(PTC)热敏电阻在允许的工作范围内，其电阻值随温度的升高而增加;负温度系数(NTC)热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，温度降低时阻值升高;临界温度热敏电阻以某一临界温度为界，电阻值会出现跃变，可用作热敏开关。汽车上的进气温度传感器和冷却液温度传感器都属于负温度系数(NTC)热敏电阻。这种电阻灵敏度高、响应及时、结构简单、制造方便、成本低廉。

(一)进气温度传感器

1. 作用

进气温度传感器用于检测进气温度，并将温度信号变换为电信号传送给ECU。进气温度信号是各种控制功能的修正信号。包括燃油脉宽、点火正时、怠速控制和尾气排放等，若进气温度传感器信号中断，将导致发动机热起动困难，燃油脉宽增加，尾气排放恶化。

2. 安装位置

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传感器上，也有的汽车上将进气温度传感器安装在进气压力传感器内。

3. 进气温度传感器的工作原理

进气温度传感器一般由负温度系数(NTC)热敏电阻、塑料壳体、接线插座与连接导线组成。热敏电阻安装在进气温度传感器的内部，其温度与电阻的关系曲线，如图2-50所示。

图2-50 进气温度传感器

当进气温度低时，热敏电阻的阻值大，传感器输入ECU的信号电压高，ECU控制发动机增加喷油量;当进气温度高时，热敏电阻的阻值小，传感器输入ECU的信号电压低，ECU控制发动机减少喷油量。当进气温度传感器出现故障时，会使混合气过浓或过稀，使燃烧变坏，出现工作不稳，这时应检查进气温度传感器。

进气温度传感器的电路如图2-51所示。

图2-51 进气温度传感器的电路

(二)冷却液温度传感器

1. 作用

冷却液温度传感器用于检测发动机冷却液温度的变化，将水温的变化转化为电信号，送给ECU作为燃油喷射、点火正时的修正信号。

2. 安装位置

冷却液温度传感器一般安装在缸体水道上，或缸盖水道上，或上出水管等处。

3. 冷却液温度传感器的工作原理

冷却液温度传感器由负温度系数(NTC)热敏电阻、金属引线、接线插座和壳体组成，其结构形式如图2-52所示。冷却液温度传感器具有温度升高阻值减小和温度降低阻值增大的特性，而且呈明显的非线形关系。冷却液温度传感器的电路如图2-53所示。

图2-52 冷却液温度传感器的结构

图2-53 冷却液温度传感器的电路

三、任务实施

(一)教学设备

(1)桑塔纳2000GSi发动机实验台架或同型号汽车;

(2)万用表诊断仪;

(3)冷却液温度传感器、进气温度传感器、烧杯、加热器等。

(二)冷却液温度传感器检测

1. 开路检测(www.xing528.com)

(1)断开点火开关，拔下冷却液温度传感器线束插接器，从发动机上拆下传感器。

(2)用万用表测量冷却液温度传感器的两端子分别与传感器的外壳之间的电阻，其电阻应为无穷大。

(3)将冷却液温度传感器放到盛水的烧杯中，如图2-54所示，用加热器加热烧杯中的水。

图2-54 冷却液温度传感器的检测方法

(4)用万用表测量传感器两端子之间的电阻，其电阻值随温度而变化。桑塔纳2000GSi型轿车用冷却液温度传感器的标准阻值如表2-11所示，如阻值偏差过大、过小或为无穷大，则说明传感器损坏，应予以更换。

表2-11 桑塔纳2000GSi型轿车用冷却液温度传感器的标准阻值

2. 在线检测

(1)拔下冷却液温度传感器线束插头，打开点火开关，测量插头上的电压，应为5V左右。

(2)测量电脑端的输出电压，也应为5V。

(3)将线束插头接好，起动发动机，将发动机逐渐升温，测量冷却液温度传感器侧两端子之间的电压，应在0.5～4V之间变化，温度越低时电压越高;温度越高时电压越低，可参照表2-12所列数值。

表2-12 冷却液温度传感器不同温度时的电压值

3. 线路检测

检测时，先拆开冷却液温度传感器线束插接器及电脑端子，再测量两个端子与电脑相应端子之间有无断路，对地有无短路，阻值是否过大(大于0.5Ω)等，有则应维修或更换相关线束。

4. 读取数据块

(1)使发动机处于怠速工况，调节诊断仪进入“读测量数据块”功能。

(2)选择相应显示组。

(3)读取冷却液温度传感器数据。

(4)如果显示数据与实际温度不符，应关闭点火开关，检查传感器插头上的端子和发动机控制单元线束插头间的线路是否有断路或短路;如果线路正常，应更换冷却液温度传感器。

(三)进气温度传感器检测

1. 开路检测

进气温度传感器的检测方法及参考值与冷却液温度传感器的检测方法相同。

2. 传感器及线路检测

就车检测进气温度传感器时，首先将电压表连接到传感器的端子上，然后起动发动机，观察电压表读数。在不同温度下，传感器应该有一个对应的电压值，参照表2-13。若不符合规定，应更换传感器。

表2-13 进气温度传感器不同温度时的电压值

注意:当进气温度传感器电路断路时，将出现电压升高直至5V的现象;当进气温度传感器电路对地短路时，将出现电压向下直至0V的现象。

四、检查与评估

本次课程主要依据表2-14考核学生对任务的完成情况。

表2-14 温度传感器考核卡

续表