冷却液温度传感器故障后症状和检测步骤

摘要：柴油发电机组冷却液温度传感器工作性能的好坏对柴油机的喷油量有很大影响，进而影响柴油机的燃烧性能。当混合气过浓或过稀时，柴油机的燃烧情况变坏，会引起柴油机不易启动，运转不平稳，这时应检查冷却液温度传感器是否工作正常。因此，掌握柴油机冷却液温度传感器的原理与检测方法在柴油发电机组检测与故障诊断技术中显得十分重要。康明斯公司在本文论述了冷却液温度传感器的结构和工作原理、冷却液温度传感器的检测步骤和故障分析。

一、冷却液温度传感器的原理和类型

1、冷却液温度传感器的工作原理

      冷却液温度传感器内部的核心部件是一个半导体热敏电阻，它具有负温度电阻系数，即水温越高电阻越低，水温越低电阻越高。在-40时其电阻值约为30kΩ，90度时其电阻值为1KΩ左右。冷却液温度传感器电阻的大小会随着水的温度的变化而变化，那么它也就能够感知水的温度，冷却液的温度首先会引起电阻的变化，继而有引起电路电压的变化，把这个电压

信号传给电脑ECU，ECU就可以根据这个电压信号从电脑所存的数据里找到相对应的冷却液的温度。电脑根据这个温度调整喷油量。当水温低时，燃油蒸发性差，供给浓的混合气，有利于柴油机的冷机启动。

冷却液温度传感器的两根线与ECU相连接。其中一根为搭铁线，另一根是传感器的信号线，也是传感器的电源线，所以这根线叫信号和电源线。冷却液温度传感器的信号线和电源线是一根线，共线的原因是柴油机ECU内部5V参考电压电路设有分压电阻，因此当接上冷却液温度传感器后，柴油机ECU就能根据分压信号判断冷却液冷度传感器与ECU的连接。

2、冷却液温度传感器的类型

      严格的讲冷却液温度传感器分为两大类。无论是哪种它的内部结构均为热敏电阻，它的阻值是在275Ω至6500Ω之间。而且是温度越低阻值越高，温度越高阻值越低。

（1）冷却液温度传感器的作用较为简单就是通过它的内部阻值变化来达到通过传感器的电阻变化来改变通过的电流变化来驱动水温表的变化，间接的告诉人们柴油机的工作温度。

（2）冷却液温度传感器从结构上讲没有什么变化，但它的作用是向柴油机控制单元提供一个温度变化的模拟量信号。它的供电电压是由控制单元提供的5V电源，返回控制单元的信号为1.3V-3.8V的线性变化信号。主要作用是告诉柴油机控制单元现在的温度有多少。反过来讲它的信号对于控制单元及其重要。主要是柴油机在不同的工作温度下有不同的工作方法。例如：在86度以下柴油机要比正常温度多喷10%的油料，目的是为了让柴油机快速升温以减少柴油机的低温磨损。而温度升到86度以上后又要让柴油机少喷点儿油，要让温度再生的慢点儿。所以它的作用是很重要的。、但这两种冷却液温度传感器它们是工作在不同的电压条件下的，供水温表用的传感器是12V的，而供柴油机控制单元用的是5V的，所以它们是不能够互换的。况且它们的插头形状本身就不一样。
要区别它们很简单前者的插头内只有一根导线，而后者供柴油机控制单元使用的插头内有两根导线。

水温传感器在柴油机上的位置

二、冷却液温度传感器的检测

1、冷却液温度传感器的检测方法

      冷却液温度传感器由NTC（负温度系数）热敏电阻构成，冷却液温度的变化引起电阻值的变化，当水温越低电阻值越大，水温越高电阻值越小，系统根据接收到的电压值来计算出当前的水温。

（1）电阻检测

① 检查电阻

      点火开关置于OFF位置，拆下冷却水温度传感器导线连接器，用数字式高阻抗万用表Ω档测量传感器两端子间的电阻值。其电阻值与温度的高低成反比。

② 单件检查电阻

      拔下冷却水温度传感器接插件，然后从柴油机上拆下传感器，将该传感器置于烧杯内的水中，加热杯中的水，同时用万用表Ω档测量在不同水温条件下冷却液温度传感器两接线端子间的电阻值。将测得的值与康明斯发电机组维修手册的标准值相比较，然后确定是否更换冷却水温度传感器。

（2）输出信号电压的检查

      安装好冷却液温度传感器，将传感器的连接器插好，当点火开关置于ON位置时，测量图1中连接器THW端子与E2之间的电压，所测得的电压应与冷却液的电压成反比。

拆下冷却液温度传感器线束插头，打开点火开关，测量冷却液的电源电压应为5V。

（3）冷却液温度传感器与ECU连接线的检查

      用高阻抗万用表蜂鸣档，测量冷却液温度传感器与ECU链接线束的导通情况，如果线路不导通，说明传感器线束断路或者连接器的插头连接不良。应进一步检查或更换。

2、冷却液温度传感器检测注意事项

（1）检测冷却液温度传感器前的准备

      检测冷却液温度传感器是电压信号诊断，在测试冷却液温度传感器之前，柴油机必须处在正常的工作温度范围之内。当柴油发电机组点火钥匙打开时，即可以开始对冷却液温度传感器进行检测。柴油发电机组未启动时，冷却液温度传感器感知的温度应该与柴油发电机组所处的周围环境相持衡，如果检测出来的温度与周围温度相差很大，应仔细检查柴油发电机组冷却液温度传感器的安装位置，柴油发电机组的工况。通过对冷却液温度传感器的检测，得到的结论，规律应符合标准。

（2）测量时的注意事项

① 在检测电阻的过程中，要注意量程的选择，同时注意要把点火开关关闭。应尽量使用数字万用表，以防止其他类型的万用表自身电阻对检测结果的影响。

② 在测量电压时，不需要启动柴油机，但必须要打开点火开关。

③ 在柴油机水温低时，水温表冷却液温度传感器输入ECU的水温信息使空燃比变浓，从而使柴油机工作稳定，如果此时冷却液温度传感器不发生冷机状态信息，将会使空燃比变稀，导致柴油机运转不正常。同样，如果暖机后发出冷机信息，则将使空燃比变浓，柴油机工作也不正常。

④ 在柴油机水温低时，水温表冷却液温度传感器输入ECU的水温信息使空燃比变浓，从而使柴油机工作稳定，如果此时冷却液温度传感器不发生冷机状态信息，将会使空燃比变稀，导致柴油机运转不正常。同样，如果暖机后发出冷机信息，则将使空燃比变浓，柴油机工作也不正常。

3、冷却液温度传感器的波形分析

      冷却液温度传感器和进气温度传感器的检测方法和波形基本相同，下面以柴油机冷却液温度传感器为例介绍波形检测方法和波形分析。

（1）连接好波形测试设备，起动柴油机，然后在柴油机暖机过程中观察温度传感器信号电压的下降情况。

（2）如果柴油发电机组故障与温度无直接关系，可以从全冷态的发动开始试验步骤；如果柴油发电机组的故障与温度有直接的关系，则可以从怀疑的温度范围开始试验步骤。

（3）得到柴油机冷却液温度传感器信号波形的起动暖机过程检测结果，再对照查看康明斯发电机组机型的规范手册以得到精确的电压范围，通常冷机时传感器的电压应在3V～5V(全冷态)之间，然后随着柴油机运转减少至运行正常温度时的1V左右。

      在任何给定温度下，好的传感器必须产生稳定的反馈信号。柴油机冷却液温度传感器电路的开路将使电压波形出现向上的尖峰(到参考电压值)，柴油机冷却液温度传感器电路的短路将产生向下尖峰（到接地值)。缩短时基轴扫描速度至200毫秒/分度(200ms/D)或更短，对捕获在正常采集方式下快速和间歇性故障是有用的。如果波形检测出现任何异常，则应增加更换冷却液温度传感器。

冷却液温度传感器检测步骤

三、冷却液温度传感器的主要故障

      当冷却液温度传感器出现故障时，往往冷机起动时显示的还是热机时的温度信号，ECU得不到提供过浓混合气的信号，只能供给柴油机较稀薄的混合气(热机时的信号)，所以柴油机冷机不易起动。这种情况需要检查冷却液温度传感器插头接触是否正常或更换冷却液温度传感器。

1、热机启动困难

      热启动困难指的是在柴油机达到正常工作温度后，关闭点火开关，再次启动柴油机时，会出现启动困难的故障。这种故障通常是由以下三种情况造成的：

① 冷却液温度传感器内部断路；

② 冷却液温度传感器接插件掉落或与ECU相连线束中间断开；

③ 冷却液温度传感器由于内部老化，电阻值为一稳定的大电阻或只在大电阻区域内变化。以上三种情况都会造成传感器的电阻比实值地偏大，偏大的电阻值会让传感器发出偏大的电压信号给电脑，柴油机ECU根据这个信号判断此时柴油机冷却液温度比较低。柴油机ECU给

      喷油器发出低温供油信号，加大喷油量。启动时，由于ECU得到的是一个比实地冷却液温度低的信号，所以会控制喷油器喷比实地需求还要多的燃油，此时有利于冷机启动，但是当柴油机热了以后，柴油机将难以启动。

2、冷启动困难

      所谓冷启动困难，指的是在柴油机冷却液温度低的情况下难以启动，而在柴油机热了之后有变得正常。特别是在冬天的早上第一次启动症状较明显，这种故障通常由以下三种情况造成的：

① 冷却液温度传感器内部短路，电阻值为0；

② 冷却液温度传感器由于内部老化，电阻值为一稳定的小电阻或只在小电阻区域内变化；

③ 冷却液温度传感器的电源线因磨破而搭铁，电阻值为0。

      以上三种情况都会造成传感器的电阻比实值地偏小，偏小的电阻值会让传感器发出偏小的电压信号给电脑，柴油机ECU根据这个信号判断此时柴油机冷却液温度比较高。柴油机ECU给喷油器发出高温供油信号，减少喷油量。启动时，由于ECU得到的是一个比实地冷却液温度高的信号，所以会控制喷油器喷少的燃油，此时由于混合气不够浓柴油机往往难以启动。特别是在柴油机温度低的时候较难启动，柴油机往往需要打几次火后才能启动着机。但是只

要柴油机启动着，柴油机就能正常工作而无异常。

总结：

冷却液温度传感器又叫水温传感器，其作用是将柴油机温度信号转化成电信号传递给柴油机ECU来识别水温，及修正燃油喷射。由于水温传感器是热敏电阻，它的阻值在几千欧姆到几万欧姆之间。故障原因有短路、开路和接触不良。用万用表测量基本清楚。较常见的故障是接触不良，其次是开路，短路的可能性很小。