電控汽油噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修4

1、項(xiàng)目項(xiàng)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(xiàng)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(dòng)機(jī)。駕駛員反映兩三天以前開(kāi)始出現(xiàn)熱車起動(dòng)困難, 多次接通起動(dòng)機(jī)方可起動(dòng),但因冷車正常，所以沒(méi)能及時(shí)送修。 今天早晨又出現(xiàn)怠速不穩(wěn)、發(fā)動(dòng)機(jī)抖動(dòng)、 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?cè)谥v燃油供給系統(tǒng)時(shí)提到過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件，該車只有熱車啟動(dòng)困難，冷車正常啟動(dòng)，說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)該沒(méi)有過(guò)大的機(jī)械和電氣故障，其點(diǎn)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(huì)影

2、響燃油的蒸發(fā)，影響到空氣的充氣效率，進(jìn)而影響混合氣的空燃比，我們需要判斷的是混合氣是過(guò)濃還是過(guò)??；溫度的高低還會(huì)影響高壓點(diǎn)火的成功率，這取決于點(diǎn)火能量和點(diǎn)火時(shí)間的早晚。 項(xiàng)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(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的溫度，它最能代表發(fā)動(dòng)機(jī)的整體溫度，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào),輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECU），作為燃油噴射、點(diǎn)火正時(shí)、怠速和尾氣排放控制的主要修正信號(hào)。冷卻液溫度溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響 （1）溫度較低時(shí)，機(jī)油粘度較大，摩擦阻力也會(huì)增加，增大了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，為保證發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的穩(wěn)定及運(yùn)行時(shí)保持足夠的

3、動(dòng)力，需要額外增加一定的燃油噴射量。同時(shí)低溫時(shí)燃油的蒸發(fā)性能較差，噴入進(jìn)氣歧管的燃油會(huì)有一部分冷凝在內(nèi)壁上，無(wú)法完全進(jìn)入氣缸參與燃燒，這會(huì)造成燃燒室內(nèi)混合氣過(guò)稀，這在啟動(dòng)狀態(tài)尤其重要，所以在冷啟動(dòng)時(shí)還要增加一部分的燃油噴射量。低溫時(shí)，混合氣的溫度較低，需要更高的點(diǎn)火能量維持正常點(diǎn)火。較慢的燃燒速度和較低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，對(duì)點(diǎn)火時(shí)間的要求很高，各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)都有一個(gè)最適合啟動(dòng)的最佳點(diǎn)火提前角，這部分內(nèi)容留待以后的點(diǎn)火系統(tǒng)再講。項(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 （2）溫度較高時(shí)，進(jìn)入氣缸的空氣密度降低，進(jìn)氣質(zhì)量減小，會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足，必須有進(jìn)氣溫度傳感器的修正，才能不會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。較高

4、的發(fā)動(dòng)機(jī)溫度會(huì)加熱燃油管和燃油分配管內(nèi)的燃油，使其過(guò)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(dòng)性能。 2、冷卻液溫度傳感器對(duì)電控發(fā)動(dòng)機(jī)的重要性（1）要保證發(fā)動(dòng)機(jī)良好的動(dòng)力性能，就必須向ECU提供準(zhǔn)確的冷卻液溫度信號(hào)。ECU會(huì)根據(jù)該溫度信號(hào)適時(shí)加濃混合氣，適時(shí)修正點(diǎn)火提前角。（2）、要保證發(fā)動(dòng)機(jī)良好的經(jīng)濟(jì)性能，也必須向ECU提供準(zhǔn)確的冷卻液溫度信號(hào)。ECU會(huì)根據(jù)該溫度信號(hào)的變化，適時(shí)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(dòng)機(jī)良好的排放性能，還必須向ECU提供準(zhǔn)確的冷卻液溫度信號(hào)。ECU會(huì)根據(jù)該溫度信號(hào)的變化，適時(shí)修改空燃比，適時(shí)修正點(diǎn)火時(shí)間，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的排放指

5、標(biāo)符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。 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(zhǔn)確地檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度變化，冷卻液溫度傳感器一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)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(cè)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(guò)卡夾固定，如圖2.91所示，使用密封膠圈保證密封，安裝時(shí)必須保證膠圈的完好無(wú)損；有的是通過(guò)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(shí)物圖。 項(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳

6、感器的檢修 項(xiàng)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(xiàng)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(shí)物圖2、冷卻液溫度傳感器的工作原理要把溫度信號(hào)輸入至ECU ,必須使用適當(dāng)?shù)碾娖髟?，將溫度信?hào)轉(zhuǎn)化為電腦所能接受的電信號(hào)，即具有一定幅值的電壓信號(hào)。汽車上實(shí)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(jiàn)結(jié)構(gòu)和表示符號(hào)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(fù)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(huì)逐漸增大；使用負(fù)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(huì)逐漸減小。項(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項(xiàng)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(hào) 不論哪種形式的熱敏電阻，都要滿足以下幾個(gè)條件才能符合汽車發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)電腦的識(shí)別。（2）在工作范圍內(nèi)，其靈敏度要符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，一般不得大于15秒，以利

8、于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度數(shù)據(jù)的及時(shí)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于連接導(dǎo)線的電阻，以適應(yīng)于遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)，和ECU的自診斷的實(shí)施。 （4）在工作范圍內(nèi)，熱敏電阻的阻值與溫度要有一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，防止出現(xiàn)信號(hào)的混亂。項(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修3、冷卻液溫度傳感器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制過(guò)程影響冷卻液溫度傳感器與發(fā)動(dòng)機(jī)電腦的連接電路圖2.95所示，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)后，發(fā)動(dòng)機(jī)電腦通過(guò)THW端子向ECT輸入5V的參考電壓，即通過(guò)ECU內(nèi)部的電阻（圖中的R1）向其供電，通過(guò)E2端子的搭鐵形成完整的檢測(cè)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(shí)，由串聯(lián)電阻的分壓原理，其檢測(cè)點(diǎn)的電壓會(huì)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(fù)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(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項(xiàng)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(fù)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(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)該電壓的變化來(lái)識(shí)別發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度的。我們也發(fā)現(xiàn)該特性曲線有一個(gè)缺點(diǎn)：低溫段曲線較陡，阻值和電壓的變化較大，易于電腦的識(shí)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(shí)不利于電腦的識(shí)別。為加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU對(duì)該傳感器的監(jiān)控，提高控制精度，現(xiàn)在有些車輛設(shè)計(jì)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(diǎn)，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(dòng)機(jī)電腦內(nèi)部設(shè)計(jì)出以冷卻液溫度50為基準(zhǔn)的邏輯電路（圖中未畫出），在高于或低于50時(shí)分別供應(yīng)2個(gè)5V的參考電壓。項(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度低于50時(shí)，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(dòng)機(jī)溫度漸漸升高后，信號(hào)電壓從5V逐漸減少；（上方的5V參考電壓被ECU斷開(kāi)）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度高于50時(shí), 上方的參考電壓只流經(jīng)阻值為348歐

11、姆 的電阻，信號(hào)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(kāi)）。從圖2.98中可以看出，高溫區(qū)的檢測(cè)精度已被明顯地提高了。項(xiàng)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(dòng)機(jī)外所有機(jī)型配備的冷卻液溫度傳感器的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的一部分，汽車的設(shè)計(jì)人員要將更為詳細(xì)的數(shù)據(jù)以計(jì)算機(jī)語(yǔ)言輸入至發(fā)動(dòng)機(jī)電腦，這樣電腦就能夠根據(jù)接收的電壓信號(hào)的高低，判斷當(dāng)時(shí)冷卻液的溫度，進(jìn)行前文所述的各種控制，如修正燃油噴射， 修正點(diǎn)火時(shí)間等，在我們使用診斷儀讀取數(shù)據(jù)流時(shí)，將冷卻液的當(dāng)前溫度傳輸至診斷儀顯示

12、出來(lái)。項(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項(xiàng)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(zhǔn)數(shù)據(jù)冷卻液溫度傳感器標(biāo)準(zhǔn)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(duì)發(fā)

13、動(dòng)機(jī)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(kāi), 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(shí)提供給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU的都是冷機(jī)狀態(tài)信息, 對(duì)于沒(méi)有失效保護(hù)功能的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU ,它發(fā)出都是低溫供油信號(hào), 會(huì)不停地加大供油量。起動(dòng)時(shí), 由于ECU得到的水溫信號(hào)是一個(gè)冷車信號(hào), 所以加大噴油量, 火花塞常被燃油浸濕, 通俗說(shuō)法是“淹缸”使發(fā)動(dòng)機(jī)

14、難以起動(dòng),起動(dòng)后, 又一直供給濃混合氣,發(fā)動(dòng)機(jī) 因富油而怠速偏高。項(xiàng)目2.5冷卻液溫度傳感器的檢修項(xiàng)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(shí)提供給發(fā)動(dòng)機(jī)隨時(shí)提供給發(fā)動(dòng)機(jī)ECUECU的都是熱機(jī)狀態(tài)信的都是熱機(jī)狀態(tài)信息息, , 對(duì)于沒(méi)有失效保護(hù)功能的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于沒(méi)有失效保護(hù)功能的發(fā)動(dòng)機(jī)ECUECU，它發(fā)出都是正常供油信號(hào)，它發(fā)出都是正常供油信號(hào), , 沒(méi)有溫度補(bǔ)償。因而起動(dòng)時(shí)沒(méi)有溫度補(bǔ)償。因而起動(dòng)時(shí), , 由于發(fā)動(dòng)機(jī)由于發(fā)動(dòng)機(jī)ECUECU得到的水溫信號(hào)是一個(gè)熱得到的水溫信號(hào)是一個(gè)熱機(jī)信號(hào)機(jī)信號(hào), , 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(dòng)時(shí)混合氣過(guò)稀由于冷車起動(dòng)時(shí)混合氣過(guò)稀, , 發(fā)動(dòng)機(jī)往往難以起動(dòng)。起動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)往往難以起動(dòng)。起動(dòng)后, ,