羅澤飛
河池市職業(yè)教育中心學(xué)校 廣西河池市 547000
冷卻液溫度傳感器作為汽車發(fā)動機(jī)電子控制系統(tǒng)中一個核心的原件之一,在汽車的日常行駛和修理中經(jīng)常會遇到由它導(dǎo)致的故障現(xiàn)象。因此,對于廣大車主和汽車修理工來說,了解冷卻液溫度傳感器的種類、結(jié)構(gòu)組成、特性和常見故障現(xiàn)象等是非常有必要的。對于車主來說,可以及時發(fā)現(xiàn)故障,減少車輛的損傷;對于修理工來說,可以縮短工作時間,提高工作效率。
冷卻液溫度傳感器是將冷卻液溫度的變化情況轉(zhuǎn)化成電信號,并將此信號提供給發(fā)動機(jī)的ECU,作為控制發(fā)動機(jī)噴油量、點火時刻及其他參數(shù)的主要依據(jù)。冷卻液溫度傳感器把冷卻液溫度轉(zhuǎn)換為電信號并輸入ECU后,其作用有:及時修正噴油量和點火提前角、防止爆燃、通過控制怠速控制閥影響發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等。
冷卻液溫度傳感器有很多種類,汽常見的類型有熱敏電阻式、金屬熱電阻式、繞線電阻式、半導(dǎo)體晶體管式等。汽車上常用的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻式溫度傳感器,它是利用陶瓷半導(dǎo)體材料的電阻溫度變化而變化的特性制成的。它的阻值是在200歐至6500歐之間,而且是溫度越低阻值越高,溫度越高阻值越低。其突出的優(yōu)點是靈敏度高、反應(yīng)及時、工藝簡單和成本低廉。
當(dāng)冷卻液溫度傳感器出現(xiàn)故障時候,傳感器反饋給ECU的水溫會比比實際溫度低或者高,ECU參照它內(nèi)部儲存相同溫度程序運行,就會出現(xiàn)以下故障現(xiàn)象:
(1)熱車、冷車啟動特別困難。因為ECU控制著發(fā)動機(jī)的噴油量,在這種情況下噴油量增加,混合氣濃度加大,對于熱車啟動非常困。反之,則發(fā)動機(jī)的噴油量減少,冷啟動變得困難。
(2)火花塞發(fā)黑,容易產(chǎn)生積碳。這是由于噴油量增加,混合氣體過濃,燃燒不完全,造成火花塞積碳。如果火花塞積碳,發(fā)動機(jī)就會出現(xiàn)冷車啟動困難,熱車啟動正常;發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn)、忽高忽低;加油時,感覺加速不暢,有發(fā)悶的現(xiàn)象;行駛無力,尤其表現(xiàn)在超車時,提速反應(yīng)慢,無法達(dá)到原車動力;尾氣很刺鼻、排放嚴(yán)重超標(biāo);油耗比以往增加。那么,清除火花塞積碳最原始的方法就是將其拆卸下來,放入裝有白醋的塑料瓶子里面浸泡幾個小時,然后用牙刷等軟毛刷進(jìn)行刷洗,把粘附在上面的積碳清除。
(3)發(fā)動機(jī)怠速過高。由于ECU檢測不到準(zhǔn)確的發(fā)動機(jī)水溫信號,一直以冷車狀態(tài)控制噴油量,氣缸內(nèi)混合氣體過濃,從而導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速過高。如果長時間出現(xiàn)怠速過高的現(xiàn)象,會使得發(fā)動機(jī)油耗增加,噪聲變大,風(fēng)扇處于長時間的運行狀態(tài),發(fā)動機(jī)壽命變短等現(xiàn)象。
(4)另外,冷卻液溫度傳感器引起的故障現(xiàn)象還有很多,比如發(fā)動機(jī)故障燈亮、水溫表指示針偏高、空調(diào)制冷效果不佳、發(fā)動機(jī)急加速時產(chǎn)生回火等現(xiàn)象。
(2)開路檢測方法。以桑塔納2000GLi為例,首先,斷開(OFF)點火開關(guān),拆開冷卻液溫度傳感器的線束插接器,用數(shù)字萬用表的歐姆擋分別測量傳感器THW端子與傳感器外殼、E2端子與傳感器外殼之間的電阻,如果他們的電阻值為無窮大的話,則正常;反之,則異常。第二,將冷卻液溫度傳感器放在裝有水的容器內(nèi),如圖2所示,加熱容器中的水,用萬用表歐姆擋測量傳感器兩端子之間的電阻,其電阻值隨溫度變化的規(guī)律符合圖1的特性曲線,即溫度越高,電阻值越小,其冷卻液溫度傳感器兩個端子之間不同溫度下的電阻如表1所示。
按照以上的方法對傳感器進(jìn)行檢測,根據(jù)測得的結(jié)果進(jìn)行分析比較,如果數(shù)值符合其變化規(guī)律,則證明傳感器性能良好;反之,如果所測得的數(shù)值與表中數(shù)值差別甚大,或者不符合其特性變化等要求,則可以
(1)檢測供電電壓。冷卻液溫度傳感器一般是兩線式,一根線是搭鐵,另一根線是連接ECU的信號線,如果是三根線的話,則另外一根是接水溫表。檢測時,首先拔下傳感器插頭,然后將啟動開關(guān)置于ON位置,把數(shù)字萬用表的表筆分別插入該插頭的兩端,如果測得的電壓數(shù)值在5V左右,則證明冷卻液溫度傳感器插頭接觸沒有問題;反之,則說明傳感器插頭接觸不良,應(yīng)該及時更換。以上檢測還不能斷定傳感器本身是否正常,需要進(jìn)一步檢測,它只是判斷其接觸是否有問題。斷定該傳感器已經(jīng)損壞,需要進(jìn)行更換,以確保車輛正常運行。
(3)在路檢測方法。拆卸傳感器的插頭,打開點火開關(guān),如圖3,測量插頭上THW與E2端子之間的電壓為5V。若無電壓,則應(yīng)檢查ECU插接器上THW端子與E1端子的電壓,若為5V,則為ECU與傳感器接觸不良;若無5V電壓,則為ECU有故障。插上傳感器的插頭,啟動發(fā)動機(jī),測量傳感器THW與E2端子之間在不同溫度下的電壓,應(yīng)在0.5~4V之間變化,溫度越低時電壓越高,溫度越高時電壓越低。
圖2
圖3
筆者的大眾朗逸車,每次要啟動幾下才能著車,而且車輛在啟動后怠速不穩(wěn),熱車后水溫偏高,平地上怠速行駛立刻熄火,發(fā)動機(jī)輕微地抖動,同時還伴有排氣管冒黑煙現(xiàn)象。鑒于此現(xiàn)象,先考慮是節(jié)氣門體過臟或者怠速控制閥積碳嚴(yán)重造成,經(jīng)過對節(jié)氣門體和怠速控制閥進(jìn)行積碳清洗和缺缸檢查后,重新啟動發(fā)動機(jī),發(fā)現(xiàn)啟動較之前稍微順暢一些,但是水溫偏高和故障燈亮的現(xiàn)象仍然沒有消除。為了穩(wěn)妥起見,用KT600診斷儀對該車電控系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查,故障儀顯示故障代碼為P0117,經(jīng)查閱朗逸車的維修手冊,經(jīng)過對照分析,基本上斷定其故障形式主要是冷卻液溫度傳感器連接ECU端的電壓過低。于是,把冷卻液溫度傳感器的連接插頭拆下來,用數(shù)字萬用表的表筆檢測兩個插口之間的電壓,檢查的結(jié)果是5V,說明插頭接觸方面沒有問題。于是,再進(jìn)一步檢查,當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫35°C時,其電阻值約2100Ω,屬于正常;當(dāng)發(fā)動機(jī)水溫80°C時,測得其電阻是220Ω,也是正常的,由此判斷傳感器本身無故障。為此,筆者進(jìn)一步用萬用表仔細(xì)測量冷卻液溫度傳感器的線路,發(fā)現(xiàn)THW與E2端子之間的電壓為5V,兩個端子沒有任何問題;而當(dāng)檢測THW與E1端子的電壓,發(fā)現(xiàn)為5V,說明ECU的輸出端口與傳感器直接連接,而ECU輸出端的接地線并沒有連接到水溫傳感器,從而出現(xiàn)了斷路的現(xiàn)象。于是作者從ECU輸出端引出1條接地線連接到水溫傳感器,然后再用檢測儀檢查,其故障代碼消失,故障排除。鑒于此,作者認(rèn)為簡單故障竟然大費周章的去解決,一方面是跟自己經(jīng)驗不足有關(guān),另一方面,接地線布置的位置著實隱蔽,一般的檢查過程中不會馬上想到。
汽車工業(yè)發(fā)展史已經(jīng)有一百多年,技術(shù)也呈現(xiàn)著日新月異的變化,傳統(tǒng)的汽車已經(jīng)退出歷史的舞臺,取而代之的是裝配有電子控制技術(shù)發(fā)動機(jī)的汽車成為世界汽車市場的主流,電子控制技術(shù)的發(fā)動機(jī)關(guān)鍵也在于各種傳感器的運用,對于汽車修理工或者是汽車專業(yè)的在校生來說,了解車輛各種傳感器的結(jié)構(gòu)原理,有利于我們對知識的系統(tǒng)理解是非常有必要的。汽車已經(jīng)進(jìn)入千家萬戶,即使不是修理工,但是,多學(xué)習(xí)一些汽車方面的知識必定對我們?nèi)粘P熊囉袔椭?,可以使我們及時了解車輛的狀況,降低安全事故的發(fā)生概率,減少不必要的財產(chǎn)損失。