電控汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修4

1、項目項目2.5 2.5 冷卻液溫度傳感器的檢修冷卻液溫度傳感器的檢修項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 【情境導(dǎo)入情境導(dǎo)入】 一輛上海桑塔納2000GLI轎車, 裝配AFE電噴發(fā)動機。駕駛員反映兩三天以前開始出現(xiàn)熱車起動困難, 多次接通起動機方可起動,但因冷車正常，所以沒能及時送修。 今天早晨又出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、發(fā)動機抖動、 加速困難、 排氣管冒黑煙并發(fā)出“突突”聲等一系列故障 【理論引導(dǎo)理論引導(dǎo)】我們在講燃油供給系統(tǒng)時提到過發(fā)動機的啟動條件，該車只有熱車啟動困難，冷車正常啟動，說明發(fā)動機應(yīng)該沒有過大的機械和電氣故障，其點火和噴油的基本功能應(yīng)該正常。因故障與車輛的溫度條件有很大的關(guān)系，溫度的高低會影

2、響燃油的蒸發(fā)，影響到空氣的充氣效率，進而影響混合氣的空燃比，我們需要判斷的是混合氣是過濃還是過稀；溫度的高低還會影響高壓點火的成功率，這取決于點火能量和點火時間的早晚。 項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 2.5.1 冷卻液溫度傳感器的作用冷卻液溫度傳感器的作用冷卻液溫度傳感器（ECT）用來檢測發(fā)動機冷卻液的溫度，它最能代表發(fā)動機的整體溫度，將溫度信號轉(zhuǎn)變成電信號,輸送給發(fā)動機控制模塊（ECU），作為燃油噴射、點火正時、怠速和尾氣排放控制的主要修正信號。冷卻液溫度溫度對發(fā)動機性能的影響 （1）溫度較低時，機油粘度較大，摩擦阻力也會增加，增大了發(fā)動機的負荷，為保證發(fā)動機怠速的穩(wěn)定及運行時保持足夠的

3、動力，需要額外增加一定的燃油噴射量。同時低溫時燃油的蒸發(fā)性能較差，噴入進氣歧管的燃油會有一部分冷凝在內(nèi)壁上，無法完全進入氣缸參與燃燒，這會造成燃燒室內(nèi)混合氣過稀，這在啟動狀態(tài)尤其重要，所以在冷啟動時還要增加一部分的燃油噴射量。低溫時，混合氣的溫度較低，需要更高的點火能量維持正常點火。較慢的燃燒速度和較低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，對點火時間的要求很高，各種類型的發(fā)動機都有一個最適合啟動的最佳點火提前角，這部分內(nèi)容留待以后的點火系統(tǒng)再講。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 （2）溫度較高時，進入氣缸的空氣密度降低，進氣質(zhì)量減小，會造成發(fā)動機動力不足，必須有進氣溫度傳感器的修正，才能不會嚴重影響發(fā)動機的工作。較高

4、的發(fā)動機溫度會加熱燃油管和燃油分配管內(nèi)的燃油，使其過度蒸發(fā)，形成氣阻，最終影響噴油器的工作，從而影響車輛的啟動性能。 2、冷卻液溫度傳感器對電控發(fā)動機的重要性（1）要保證發(fā)動機良好的動力性能，就必須向ECU提供準確的冷卻液溫度信號。ECU會根據(jù)該溫度信號適時加濃混合氣，適時修正點火提前角。（2）、要保證發(fā)動機良好的經(jīng)濟性能，也必須向ECU提供準確的冷卻液溫度信號。ECU會根據(jù)該溫度信號的變化，適時修改加濃比例，維持最低最穩(wěn)定的怠速轉(zhuǎn)速。 （3）、要保證發(fā)動機良好的排放性能，還必須向ECU提供準確的冷卻液溫度信號。ECU會根據(jù)該溫度信號的變化，適時修改空燃比，適時修正點火時間，保證發(fā)動機的排放指

5、標(biāo)符合相應(yīng)的標(biāo)準。 2.5.2 2.5.2 冷卻液溫度傳感器的安裝與工作原理冷卻液溫度傳感器的安裝與工作原理1、冷卻液溫度傳感器的安裝為了準確地檢測發(fā)動機的溫度變化，冷卻液溫度傳感器一般安裝在發(fā)動機缸蓋的出水孔處，使用密封墊片或密封膠圈防止冷卻液的滲漏，其感測端直接浸入冷卻液中。根據(jù)外形的不同，使用不同的安裝固定方式，有的是通過卡夾固定，如圖2.91所示，使用密封膠圈保證密封，安裝時必須保證膠圈的完好無損；有的是通過外螺紋直接擰入帶有內(nèi)螺紋的安裝孔，如圖2.92所示，其密封墊片一般使用軟金屬制成，其緊固力矩一般為20NM。圖2.93是各種類型的冷卻液溫度傳感器的實物圖。 項目2.5冷卻液溫度傳

6、感器的檢修 項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修圖2.91使用卡夾固定的冷卻液溫度傳感器 圖2.92使用螺紋固定的冷卻液溫度傳感器項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修圖2.93冷卻液溫度傳感器的實物圖2、冷卻液溫度傳感器的工作原理要把溫度信號輸入至ECU ,必須使用適當(dāng)?shù)碾娖髟?，將溫度信號轉(zhuǎn)化為電腦所能接受的電信號，即具有一定幅值的電壓信號。汽車上實際應(yīng)用的冷卻液溫度傳感器主要使用的是熱敏電阻。下面講述其工作原理。 熱敏電阻是利用半導(dǎo)體材料的電阻隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的感溫元件。通常采用重金屬氧化物錳、鈦、鈷等材料，在高溫下燒結(jié)混合而成，其常見結(jié)構(gòu)和表示符號如圖2.94所示。根據(jù)其變化特性，又可

7、分為正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）和負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)。使用正溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度傳感器，隨著溫度的逐步上升，傳感器的電阻將會逐漸增大；使用負溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度傳感器，則隨著溫度的逐步上升，傳感器的電阻將會逐漸減小。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 1殼體 2熱敏探頭 3引線 圖2.94 熱敏電阻的結(jié)構(gòu)與符號 不論哪種形式的熱敏電阻，都要滿足以下幾個條件才能符合汽車發(fā)動機控制的需要：（1）在一定的溫度范圍內(nèi)，一般取-40140，其電阻值要有足夠大的變化量，以適應(yīng)發(fā)動機電腦的識別。（2）在工作范圍內(nèi)，其靈敏度要符合一定的標(biāo)準，一般不得大于15秒，以利

8、于發(fā)動機溫度數(shù)據(jù)的及時更新。（3）不論熱敏電阻的阻值如何變化，其在工作范圍內(nèi)的最小阻值要遠遠大于連接導(dǎo)線的電阻，以適應(yīng)于遠距離傳輸信號，和ECU的自診斷的實施。 （4）在工作范圍內(nèi)，熱敏電阻的阻值與溫度要有一一對應(yīng)的關(guān)系，防止出現(xiàn)信號的混亂。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修3、冷卻液溫度傳感器對發(fā)動機ECU控制過程影響冷卻液溫度傳感器與發(fā)動機電腦的連接電路圖2.95所示，點火開關(guān)打開后，發(fā)動機電腦通過THW端子向ECT輸入5V的參考電壓，即通過ECU內(nèi)部的電阻（圖中的R1）向其供電，通過E2端子的搭鐵形成完整的檢測電路。其等效電路為熱敏電阻Rt和ECT內(nèi)部的電阻R1串聯(lián)，當(dāng)Rt的阻值由于溫度的

9、變化而發(fā)生變化時，由串聯(lián)電阻的分壓原理，其檢測點的電壓會相應(yīng)的升高或降低，但一直處于05V的范圍之內(nèi)。大部分車輛的冷卻液溫度傳感器使用的是負溫度系數(shù)熱敏電阻，其溫度和電阻、電壓的變化特性曲線圖2.96所示。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修圖2.95 ECT與ECU的連接電路 圖2.96 熱敏電阻的特性曲線 從圖2.96中可以看出：隨著溫度的上升，負溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻值將下降，傳感器兩端的電壓也隨之下降，發(fā)動機控制模塊根據(jù)該電壓的變化來識別發(fā)動機冷卻液溫度的。我們也發(fā)現(xiàn)該特性曲線有一個缺點：低溫段曲線較陡，阻值和電壓的變化較大，易于電腦的識別；而在高溫段曲線較

10、為平緩，阻值和電壓的變化較小，此時不利于電腦的識別。為加強發(fā)動機ECU對該傳感器的監(jiān)控，提高控制精度，現(xiàn)在有些車輛設(shè)計出雙特性曲線的冷卻液溫度傳感器，就可以解決上述的缺點，其電路如圖2.97所示，雙特性曲線圖如圖2.98所示。在發(fā)動機電腦內(nèi)部設(shè)計出以冷卻液溫度50為基準的邏輯電路（圖中未畫出），在高于或低于50時分別供應(yīng)2個5V的參考電壓。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 當(dāng)發(fā)動機溫度低于50時，下方的參考電壓流經(jīng)阻值為3650歐姆 和348歐姆 的電阻，發(fā)動機溫度漸漸升高后，信號電壓從5V逐漸減少；（上方的5V參考電壓被ECU斷開）當(dāng)發(fā)動機溫度高于50時, 上方的參考電壓只流經(jīng)阻值為348歐

11、姆 的電阻，信號電壓變成又一組從高到低變化的電壓（下方的5V參考電壓可以不被斷開）。從圖2.98中可以看出，高溫區(qū)的檢測精度已被明顯地提高了。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修圖2.97雙特性曲線的ECT的電腦控制線路圖 圖2.98 雙特性曲線圖 附表2.37為2000款現(xiàn)代SONATA除2.5L發(fā)動機外所有機型配備的冷卻液溫度傳感器的標(biāo)準數(shù)據(jù)的一部分，汽車的設(shè)計人員要將更為詳細的數(shù)據(jù)以計算機語言輸入至發(fā)動機電腦，這樣電腦就能夠根據(jù)接收的電壓信號的高低，判斷當(dāng)時冷卻液的溫度，進行前文所述的各種控制，如修正燃油噴射， 修正點火時間等，在我們使用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流時，將冷卻液的當(dāng)前溫度傳輸至診斷儀顯示

12、出來。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修表表2.37 20002.37 2000款現(xiàn)代款現(xiàn)代SONATASONATA冷卻液溫度傳感器標(biāo)準數(shù)據(jù)冷卻液溫度傳感器標(biāo)準數(shù)據(jù)溫度（溫度（）電壓（電壓（V V）電阻（電阻（kk）0 03.43.43.63.65.9155.91520202.52.52.72.72.4742.47440401.51.51.71.71.1051.10560600.90.91.11.10.5510.55180800.50.50.70.70.3010.3011001000.30.30.40.40.1640.164 2.5.3冷卻液溫度傳感器不同故障對發(fā)

13、動機的影響 1、 冷卻液溫度傳感器高電阻引發(fā)的故障高電阻, 即不管在任何狀態(tài)下,傳感器都保持很高的電阻。通常該故障的出現(xiàn)是由于以下3種情況: （1）水溫傳感器內(nèi)部斷路, 電阻值為； （2）水溫傳感器接插件掉落或與ECU相連線束中間斷開, 電阻值為； （3）水溫傳感器由于內(nèi)部老化, 電阻值為一穩(wěn)定的大電阻或只在大電阻區(qū)域內(nèi)變化。 水溫傳感器高電阻狀態(tài), 隨時提供給發(fā)動機ECU的都是冷機狀態(tài)信息, 對于沒有失效保護功能的發(fā)動機ECU ,它發(fā)出都是低溫供油信號, 會不停地加大供油量。起動時, 由于ECU得到的水溫信號是一個冷車信號, 所以加大噴油量, 火花塞常被燃油浸濕, 通俗說法是“淹缸”使發(fā)動機

14、難以起動,起動后, 又一直供給濃混合氣,發(fā)動機 因富油而怠速偏高。項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 2 2、冷卻液溫度傳感器低電阻引發(fā)的故障、冷卻液溫度傳感器低電阻引發(fā)的故障 低電阻低電阻, , 即不管在任何狀態(tài)下即不管在任何狀態(tài)下, ,傳感器都保持很低的電阻。通傳感器都保持很低的電阻。通常也表現(xiàn)為常也表現(xiàn)為3 3種情況種情況: : （1 1）水溫傳感器內(nèi)部短路）水溫傳感器內(nèi)部短路, ,電阻值為電阻值為0 0； （2 2）水溫傳感器由于內(nèi)部老化）水溫傳感器由于內(nèi)部老化, , 電阻值為一穩(wěn)定的小電阻或只電阻值為一穩(wěn)定的小電阻或只在小電阻區(qū)域內(nèi)變化；在小電阻區(qū)域內(nèi)變

15、化； (3) (3)水溫傳感器的電源線因磨破而搭鐵水溫傳感器的電源線因磨破而搭鐵, , 電阻值為電阻值為0 0。水溫傳感器低電阻狀態(tài)水溫傳感器低電阻狀態(tài), , 隨時提供給發(fā)動機隨時提供給發(fā)動機ECUECU的都是熱機狀態(tài)信的都是熱機狀態(tài)信息息, , 對于沒有失效保護功能的發(fā)動機對于沒有失效保護功能的發(fā)動機ECUECU，它發(fā)出都是正常供油信號，它發(fā)出都是正常供油信號, , 沒有溫度補償。因而起動時沒有溫度補償。因而起動時, , 由于發(fā)動機由于發(fā)動機ECUECU得到的水溫信號是一個熱得到的水溫信號是一個熱機信號機信號, , 所以不發(fā)出加大噴油量的指令所以不發(fā)出加大噴油量的指令, , 由于冷車起動時混合氣過稀由于冷車起動時混合氣過稀, , 發(fā)動機往往難以起動。起動后發(fā)動機往往難以起動。起動后, ,