汽车水温传感器的检测与故障分析

汽车水温传感器的检测与故障分析

摘 要：本文论述了水温传感器的结构和工作原理、水温传感器的

检测、水温传感器的故障分析和相关案例。

关键词：水温传感器；检测；故障分析

汽车水温传感器工作性能的好坏对发动机的喷油量有很大影响，进

而影响发动机的燃烧性能。当混合气过浓或过稀时，发动机的燃烧情况

变坏，会引起发动机不易启动，运转不平稳，这时应检查水温传感器是

否工作正常。因此，掌握发动机水温传感器的原理与检测方法在汽车检

测与故障诊断技术中显得十分重要。

1 水温传感器的结构和工作原理

水温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。水温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，有利于发动机的冷机启动。

由图1可知水温传感器的两根线与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。水温传感器的信号线和电源线是一根线，共线的原因是发

动机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，发动机ECU就能根据分压信号判断冷却液冷度传感器与

ECU的连接

图1 冷却水温却液温度。

2 水温传感器的检测

2.1 电阻检测

2.1.1 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。

2.1.2 单件检查电阻

拔下冷却水温度传感器接插件，然后从发动机上拆下传感器，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

同水温条件下水温传感器两接线端子间的电阻值。将测得的值与该车维

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。

2.2 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。

2.3 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。

3 水温传感器的主要故障

3.1 热机启动困难

热启动困难指的是在发动机达到正常工作温度后，关闭点火开关，

再次启动发动机时，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水温传感器内部断路；②水温传感器接插件掉落或与ECU相连

线束中间断开；③水温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，发动机

ECU根据这个信号判断此时发动机冷却液温度比较低。发动机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，此时有利于冷车启动，但是当发动机热了以后，发动机将难

以启动。

3.2 冷启动困难

所谓冷启动困难，指的是汽车在发动机冷却液温度低的情况下发动

机难以启动，而在发动机热了之后有变得正常。特别是在冬天的早上第

一次启动症状最明显，这种故障通常由以下三种情况造成的：

①水温传感器内部短路，电阻值为0；②水温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水温传感器的电

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，

发动机ECU根据这个信号判断此时发动机冷却液温度比较高。发动机

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发动机往往难以启动。特别是在发动机温度

低的时候最难启动，发动机往往需要打几次火后才能启动着车。但是只

要发动机启动着，发动机就能正常工作而无异常。

4 相关维修案例

4.1 热启动困难故障案例

故障现象：启动车辆后，仪表的故障灯一直亮。若在冷车状态下启

动车辆，则发动机容易运转起来。若在冷车状态下启动车辆，反而发动

机难以启动。

故障诊断：采用人工方法调取故障码，调出两个故障码：13氧传感

器信号中断或发动机未达到工作温度；15冷却液温度传感器信号电压过

高。关闭点火开关，拆下蓄电池电缆，清除故障码，接好蓄电池电缆，

试车，故障症状没有明显改善。经过几次启动后重新调取故障码，结果

只剩下故障码15。

对冷却液温度传感器进行检查，拔下2针线束插头，测量冷却液温

度传感器针脚间阻值，约为2.4KΩ，在标准值范围内。打开点火开关，

测量线束插头针脚间电压，约为0V，说明线路存在链接不良故障。检

测线束插头的5V参考电压针脚。结果没有5V参考电压，说明故障原

因是冷却液温度传感器没有接收到5V参考电压，动力系统模块无法读

取到冷却液温度传感信号。打开线束护套进行检查，发现导线在线束插

头的根部断裂。修复线路，试车，故障彻底排除。

故障分析：本例故障原因是冷却液温度传感器信号线断路，此故障

状态下，动力系统控制模块接收到的是一个5V信号，相当于-40度一

下的冷却液温度信号，同时按照默认温度值（如25度）来替代冷却液

温度信号，因此热车启动工况下，喷油量会浓，发动机难以启动。

4.2 冷启动困难故障案例

故障现象：该车冷起动时较困难，当温度正常发动时一切工作又都

恢复正常。

故障排除：用“修车王”掌上检测电脑对其进行检测，在没有读出故

障代码的情况下，又对其水温传感器、进气温度传感器进行检测结果分

别为50℃和30℃，一切正常，因是冷车时的故障，在第二天早晨冷车

时我们又对该车进行了一次检测，当检测到水温时发现读数仍为50℃，

说明水温传感器损坏，对其进行更换，试车后原故障排除。

参考文献

[1]杂志社.汽车维修技师——丰田车系[M].辽宁：辽宁科学技术出版

社.

[2]王洪章，赵春.汽车发动机电控系统结构与维修[Z].