冷却液温度传感器故障的诊断与排除

冷却液温度传感器故障的诊断与排除
申报工种：汽车维修电工
申报等级：技师
目录
内容摘要-------------------------------------- 第 4 页关键词----------------------------------------第 4 页前言------------------------------------------第 5 页正文内容---------------------------------------第 6 页结束语----------------------------------------第 10 页致谢------------------------------------------第 10 页参考文献------------------------------------- 第 10 页
内容摘要
本文主要介绍一台别克君威2.0轿车，由于冷却液温度传感器接头生锈，使得连接电阻值增大，导致输出信号电压偏高。

电脑误检测到发动机水温偏低，修正了喷油时间，增加了喷油量，使得车辆油耗增加，排气管冒轻微的黑烟。

关键词：冷却液温传感器油耗增加传感器检测
前言
电控燃油喷射系统根据转速传感器提供的发动机转速信号，和进气压力传感器（或空气流量计）所测量的进气量，计算出每一个工作循环所需的基本喷油量，并根据节气门位置传感器、冷却液温度传感器、空气温度传感器、点火开关等信号进行喷油时间综合修正，对喷油量做出精确的控制，从而提高了发动机的动力性，减少燃油消耗，环境污染小等一系列优点。

但若冷却液温度传感器或其线路有故障则会造成发动机的控制失调，影响发动机的使用性能，造成车辆动力性和经济性的变差，污染大气环境。

正文内容
一、问题的提出：
有一台别克君威2.0轿车，直列4缸，发动机排量1.988L，根据车主反映，近一段时间以来感觉车辆的燃油消耗明显增加，并且排气管有黑烟冒出，但没有其它明显的故障症状，且故障指示灯也不亮。

做检查车辆时，故障指示灯确实不亮，所以电控系统不会有故障码存在。

进行路试时能够顺利起动车辆，加速性能也良好，在怠速及中大负荷等各种工况下发动机未见有抖动现象，但排气管有黑烟冒出，是明显的混和气偏浓所致。

二、分析问题:
因为没有故障码，不能利用电脑的自诊断功能快速地找到故障部位，所以只能对造成油耗增加，混和气偏浓的各系统进行逐一检测排查，以便能够正确地找出故障原因并进行排除，恢复发动机的优异性能，根据车辆检查时发现的情况以及该车发动机工作原理分析，造成发动机油耗偏高，排气管冒黑烟的故障大致有以下原因：
1、系统油压过高；
2、节气门位置传感器信号失准；
3、进气歧管压力传感器信号不良；
4、氧传感器损坏；
5、冷却液温度传感器损坏。

三、解决问题:
根据以上分析，对有可能产生故障的部件进行检测：
（1）油压测试：连接好燃油压力表后，启动发动机，检测燃油系统的油压，当发动机怠速运转时，油压表的读数为258kpa，符合原厂怠速标准（260 kpa 左右）的要求。

从怠速工况到小、中、大负荷，油压从258kpa上升到了308kpa，也符合原厂标准（250～310 kpa）的要求。

拔掉燃油调节上的真空管后，压力表也稳定在300 kpa，证明燃油系统油压正常。

（2）节气门位置传感器检查：它是一个和节气门轴连接在一起的电位计，发动机电脑通过检测传感器线路上的信号电压来计算节气门位置。

在节气门关闭位置，传感器输出电压较低，当节气门逐渐打开时，输出电压不断增长以至节气
门全开时达到最高信号电压。

可通过测量其在不同开度时的信号电压值来判断其好坏。

其电路图如图1，检测结果如表1。

检测端子节气门
位置
标准
电压值
实测
33与61脚任意5V 5V
66与61脚全开 4.0~5.0V 4.5V 全闭0.5V 0.5V
图1节气门位置传感器电路图表1节气门开度的电压值
从以上检查判断，节气门位置传感器的信号电压正常。

（3）进气歧管压力传感器检测：它安装在进气歧管上，节气门位置传感器信号电压在怠速（高真空）时较低，而在点火开关接通且发动机未运行或节气门全开（低真空）时为 4.0V。

发动机控制模块通过检测进气歧管绝对压力信息，指示发动机负荷状况，作为计算喷油量和点火正时的主负荷信号。

打开点火开关，用万用表测得真空管各压力下的电压值，具体数据如表2，电路图如图2：
VCC与E2 间电压真空管
压力
PIM-E2间电压值
实测标准
5V 大气压 4.0V 4.0V 10kpa 3.5V 3.5V 40kpa 2.35V 2.3V 60kpa 2.0V 2.0V
图2进气歧管压力传感器电路图表2 进气歧管压力传感器各压力下电压值从检测结果判断，进气歧管压力传感器输出的信号电压也正常。

（4）氧传感器的检测：别克君威2.0L发动机氧传感器安装在排气总管上，属于加热型氧传感器。

发动机电脑根据氧传感器电压信号识别混和气浓度，当混和气较稀，排气管中氧含量较高时，传感器输出电压较低0.1V；当混合气较浓，排气管中氧含量较低时，传感器输出电压较高0.9V。

正常情况氧传感器电压在
0.1～0.9V之间波动变化，则说明电脑在根据氧传感器信号修正喷油量。

起动
发动机，当运行模式进入闭环控制后，用万用表测量两信号端子（电路图见图3），图3氧传感器电路图电压值在0.45V上下变化，且响应的频率在1秒钟一次。

接着拔下氧传感器的插头检测，加热线图电阻为60Ω，符合该车50～80Ω的标准。

图3氧传感器电路图
因为以上各传感器都正常，那么最可疑的就是冷却液温度传感器了，所以对它进行了仔细检测。

（5）冷却液温度传感器的检测：冷却液
温度传感器安装在发动机冷却液流的水道中。

其结构见图4，外形见图5，它是一个负温度
系数热敏电阻，冷却液温度越低，输出信号
电压越高，反之则信号电压越低。

发动机电
脑通过内部电阻向传感器提供5.0V电压，并
检测此端电压信号的变化，利用冷却液温度传
感器信号电压高低来修正喷油量。

图4水温传感器结构
图5冷却液温度传感器外形图6冷却液温度传感器工作电路
首先就车检测冷却液温度传感器的信号电压（电路图见图6），接通点火开关，用电压表测量线束插接口上两端子之间的电压。

冷车时，信号电压为4.2V，起动发动机让冷却液升温，电压值应随着温度的上升而下降，但奇怪的是，直到发动机完全预热，而电压却只下降到2.8V，而正常时应为1.5～2.0V，显然有些偏离，为进一步查出故障原因，我拔下连接器的两线插头，测到电脑给两线之间的电压为5V，属于正常，但发现连接器的插座插片已生锈，这可能是造成电压值过高的原因，为慎重起见，把冷却液温度传感器从发动机上拆下来，检测它在各温度下的阻值来确定传感器是否损坏。

于是把插头钢片上的锈用沙纸打磨光亮，用压缩空气吹干净后，检测的结果如表3
温度（℃）实测阻值（Ω）标准阻值（Ω）
0 5500 5000~6500
20 2500 2200~2700
40 1200 1000~1400
80 320 280~350
表3水温传感器各温度下的阻值
四、结论:
从检测结果可以看出，传感器本身并没有损坏，而是因为接头因生锈造成电阻变大，使得信号电压一直不能降到热机后的电压值。

电脑认为发动机没有达到正常工作温度，从而增加了喷油量，使得混合气变得较浓，排气管冒黑烟。

故障原因终于找到。

由于传感器本身没坏，插头钢片上的锈已去除，因此不打算更换冷却液温度传感器，重新插接牢固，起动发动机后，排气管已不再冒黑烟，故障
已排除。

五、结束语:
现代汽车微机控制系统都具有故障自诊断功能，当电脑检测到系统或传感器有故障时会点亮故障指示灯，但有些传感器的信号值偏离不很多时电脑则不会点亮故障指示灯。

另外，电喷发动机能够通过各种传感器和执行器对喷油、点火、怠速、排放等进行精确控制。

如果有传感器的信号偏离，但信号又在正常范围内，则会造成控制失准，经济性、排放性能变差，丧失电喷车的优异性能，这些应引起汽车同行们的足够重视，特别是在节约能源、减少环境污染等方面，更是我们汽车维修工作者的责任和义务！
六、致谢
本文的成稿，得到了几位老师和同行前辈们的帮助和指导，在此表示衷心的感谢！对您们的牵、帮、带作用我们后辈应坚持和发扬下去。

由于本人的理论水平有限，分析故障原因还存在不够深入和表达不清的地方，敬请评委们批评指正。

七、参考文献:
1、曹利民、吴利军主编，别克君威轿车维修手册.机械工业出版社.2004.8.
2、夏令伟主编，汽车电控发动机构造与维修.人民交通出版社.2002.7
3、张西振主编，汽车发动机电控技术.机械工业出版社.2006.7
4、李东江、张大成、胡飞编著，汽车电控系统的万用表检测. 机械工业出版社.2006.1。