王麗
摘 要:溫度是反映發(fā)動機工作狀況的重要參數,在汽車上水溫傳感器通常安裝在缸蓋出水管附近,其監(jiān)測的是從水套中流出的“熱水”溫度。本文介紹了水溫傳感器的作用、結構、原理以及故障現(xiàn)象,并歸納總結了汽車水溫傳感器故障檢修方法。
關鍵詞:水溫傳感器;作用;原理;故障;檢修
溫度是反映發(fā)動機工作狀況的重要參數,在汽車上水溫傳感器通常安裝在缸蓋出水管附近,其監(jiān)測的是從水套中流出的“熱水”溫度。汽車用水溫傳感器是熱敏電阻型,采用負熱敏電阻(NTC)作為主要元件,殼體多為銅質(導熱性能良好),導線通過接線插座與發(fā)動機電腦相連,見圖1、圖2(a)。當水溫發(fā)生改變時,負熱敏電阻的阻值隨之呈現(xiàn)線性變化,見圖2(b),進而改變了水溫傳感器所在的監(jiān)控電路的總電阻和電流,當總電流發(fā)生改變時電腦內部串聯(lián)固定電阻兩端的電壓將會呈現(xiàn)線性變化,即輸出信號。它的供電電壓是由控制單元提供的5V電源,返回控制單元的輸出信號為1.3V-3.8V的線性變化信號。
一、水溫傳感器的作用及故障現(xiàn)象
水溫傳感器是發(fā)動機電控系統(tǒng)中比較重要的一個傳感器,其性能的好壞影響著發(fā)動機啟動、暖機以及其他穩(wěn)定工況。簡單來說,水溫傳感器影響噴油量和點火提前角。
(1) 影響噴油量。例如在啟動工況,發(fā)動機的噴油量主要是由水溫傳感器的信號來決定的,在一定的范圍內,水溫越低則噴油量越多。通常,當水溫傳感器出現(xiàn)故障時,往往冷車起動時顯示的還是熱車時的溫度信號,ECU得不到提供過濃混合氣的信號,只能供給發(fā)動機較稀薄的混合氣(熱車時的信號),所以發(fā)動機冷車不易起動。在暖機工況中,如果水溫傳感器發(fā)生故障,向電腦提供了發(fā)動機低溫信號的話,則會引起發(fā)動機油耗過高。在穩(wěn)定工況,水溫傳感器故障可能還會引起加速困難、高溫斷火、消聲器冒黑煙且發(fā)出“突突”聲等。(2) 影響點火提前角。水溫傳感器的作用是把冷卻水溫度轉換為電信號,輸入
ECU修正點火提前角,低溫時增大點火提前角,高溫時,為防止爆燃,推遲。因此,當水溫傳感器發(fā)生故障時,可能會導致發(fā)動機運轉抖動不平穩(wěn)、有爆燃異響,導致發(fā)動機磨損嚴重。
二、水溫傳感器故障癥狀
當水溫傳感器出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象時,通常會形成故障碼進入自診斷系統(tǒng)。表現(xiàn)為:發(fā)動機啟動后發(fā)動機電控系統(tǒng)故障指示燈常亮,用解碼器讀取故障碼顯示為水溫傳感器故障。這個水溫傳感器故障的故障點可能是水溫傳感器元件失效、也可能是水溫傳感器到電腦的連接線路有問題、還可能是電腦內部的控制電路有問題。此外,還有一種情況,就是故障與發(fā)動機電控沒有直接的關系,比如水垢等雜質過多導致水溫傳感器測量不準,屬于非電控機械故障。需要說明的是,傳感器是一種汽車電路上的電子原器件,如果這個器件壞了,修復的余地不大,只有換了。
當有水溫傳感器故障碼或者懷疑水溫傳感器故障時,需要使用檢測工具與設備對傳感器技能型故障檢測與排除,方法如下:(1)電阻檢測。首先選用萬用表電阻擋,根據測試條件選用合適量程,一般選用在KΩ檔,連接萬用表與水溫傳感器,并將水溫傳感器放置在一水盆中,盆中有水及溫度表,盆外有加熱裝置,徐徐加熱水盆中的水,觀測水溫表與萬用表顯示,水溫表與萬用表上讀數應與檢測條件與標準參數表中相符。如不符,說明水溫傳感器有故障。(2)電路測試。電路測試可分為測線路電壓與水溫傳感器的電壓,電路電壓的測試為斷開傳感器的插頭,打開點火開關,用萬用表直接測量電路側的電壓約為5V。連接好線路,測量不同溫度下的電壓為0.5V~2.5V,萬用表上讀數應與檢測條件與標準參數表中相符。(3)波形測試。用示波器探頭連接水溫傳感器回路作為測量點,隨溫度升高電壓變化的波形,與正常的對應波形比較,以此判定傳感器的好壞,見圖3。
(4)數據流測試。用解碼器讀取測量數據流,觀測03組的第3項,顯示發(fā)動機電腦接收到的水溫信號,和實際水溫信號進行比較,如果相差太遠,說明水溫傳感器及相關電路有故障。