摘要：柴油發電機組冷卻液溫度傳感器工作性能的好壞對柴油機的噴油量有很大影響，進而影響柴油機的燃燒性能。當混合氣過濃或過稀時，柴油機的燃燒情況變壞，會引起柴油機不易啟動，運轉不平穩，這時應檢查冷卻液溫度傳感器是否工作正常。因此，掌握柴油機冷卻液溫度傳感器的原理與檢測方法在柴油發電機組檢測與故障診斷技術中顯得十分重要。康明斯公司在本文論述了冷卻液溫度傳感器的結構和工作原理、冷卻液溫度傳感器的檢測步驟和故障分析。

一、冷卻液溫度傳感器的原理和類型

1、冷卻液溫度傳感器的工作原理

      冷卻液溫度傳感器內部的核心部件是一個半導體熱敏電阻，它具有負溫度電阻系數，即水溫越高電阻越低，水溫越低電阻越高。在-40時其電阻值約為30kΩ，90度時其電阻值為1KΩ左右。冷卻液溫度傳感器電阻的大小會隨著水的溫度的變化而變化，那么它也就能夠感知水的溫度，冷卻液的溫度首先會引起電阻的變化，繼而有引起電路電壓的變化，把這個電壓

信號傳給電腦ECU，ECU就可以根據這個電壓信號從電腦所存的數據里找到相對應的冷卻液的溫度。電腦根據這個溫度調整噴油量。當水溫低時，燃油蒸發性差，供給濃的混合氣，有利于柴油機的冷機啟動。

冷卻液溫度傳感器的兩根線與ECU相連接。其中一根為搭鐵線，另一根是傳感器的信號線，也是傳感器的電源線，所以這根線叫信號和電源線。冷卻液溫度傳感器的信號線和電源線是一根線，共線的原因是柴油機ECU內部5V參考電壓電路設有分壓電阻，因此當接上冷卻液溫度傳感器后，柴油機ECU就能根據分壓信號判斷冷卻液冷度傳感器與ECU的連接。

2、冷卻液溫度傳感器的類型

      嚴格的講冷卻液溫度傳感器分為兩大類。無論是哪種它的內部結構均為熱敏電阻，它的阻值是在275Ω至6500Ω之間。而且是溫度越低阻值越高，溫度越高阻值越低。

（1）冷卻液溫度傳感器的作用較為簡單就是通過它的內部阻值變化來達到通過傳感器的電阻變化來改變通過的電流變化來驅動水溫表的變化，間接的告訴人們柴油機的工作溫度。

（2）冷卻液溫度傳感器從結構上講沒有什么變化，但它的作用是向柴油機控制單元提供一個溫度變化的模擬量信號。它的供電電壓是由控制單元提供的5V電源，返回控制單元的信號為1.3V-3.8V的線性變化信號。主要作用是告訴柴油機控制單元現在的溫度有多少。反過來講它的信號對于控制單元及其重要。主要是柴油機在不同的工作溫度下有不同的工作方法。例如：在86度以下柴油機要比正常溫度多噴10%的油料，目的是為了讓柴油機快速升溫以減少柴油機的低溫磨損。而溫度升到86度以上后又要讓柴油機少噴點兒油，要讓溫度再生的慢點兒。所以它的作用是很重要的。、但這兩種冷卻液溫度傳感器它們是工作在不同的電壓條件下的，供水溫表用的傳感器是12V的，而供柴油機控制單元用的是5V的，所以它們是不能夠互換的。況且它們的插頭形狀本身就不一樣。
要區別它們很簡單前者的插頭內只有一根導線，而后者供柴油機控制單元使用的插頭內有兩根導線。

水溫傳感器在柴油機上的位置

二、冷卻液溫度傳感器的檢測

1、冷卻液溫度傳感器的檢測方法

      冷卻液溫度傳感器由NTC（負溫度系數）熱敏電阻構成，冷卻液溫度的變化引起電阻值的變化，當水溫越低電阻值越大，水溫越高電阻值越小，系統根據接收到的電壓值來計算出當前的水溫。

（1）電阻檢測

① 檢查電阻

      點火開關置于OFF位置，拆下冷卻水溫度傳感器導線連接器，用數字式高阻抗萬用表Ω檔測量傳感器兩端子間的電阻值。其電阻值與溫度的高低成反比。

② 單件檢查電阻

      拔下冷卻水溫度傳感器接插件，然后從柴油機上拆下傳感器，將該傳感器置于燒杯內的水中，加熱杯中的水，同時用萬用表Ω檔測量在不同水溫條件下冷卻液溫度傳感器兩接線端子間的電阻值。將測得的值與康明斯發電機組維修手冊的標準值相比較，然后確定是否更換冷卻水溫度傳感器。

（2）輸出信號電壓的檢查

      安裝好冷卻液溫度傳感器，將傳感器的連接器插好，當點火開關置于ON位置時，測量圖1中連接器THW端子與E2之間的電壓，所測得的電壓應與冷卻液的電壓成反比。

拆下冷卻液溫度傳感器線束插頭，打開點火開關，測量冷卻液的電源電壓應為5V。

（3）冷卻液溫度傳感器與ECU連接線的檢查

      用高阻抗萬用表蜂鳴檔，測量冷卻液溫度傳感器與ECU鏈接線束的導通情況，如果線路不導通，說明傳感器線束斷路或者連接器的插頭連接不良。應進一步檢查或更換。

2、冷卻液溫度傳感器檢測注意事項

（1）檢測冷卻液溫度傳感器前的準備

      檢測冷卻液溫度傳感器是電壓信號診斷，在測試冷卻液溫度傳感器之前，柴油機必須處在正常的工作溫度范圍之內。當柴油發電機組點火鑰匙打開時，即可以開始對冷卻液溫度傳感器進行檢測。柴油發電機組未啟動時，冷卻液溫度傳感器感知的溫度應該與柴油發電機組所處的周圍環境相持衡，如果檢測出來的溫度與周圍溫度相差很大，應仔細檢查柴油發電機組冷卻液溫度傳感器的安裝位置，柴油發電機組的工況。通過對冷卻液溫度傳感器的檢測，得到的結論，規律應符合標準。

（2）測量時的注意事項

① 在檢測電阻的過程中，要注意量程的選擇，同時注意要把點火開關關閉。應盡量使用數字萬用表，以防止其他類型的萬用表自身電阻對檢測結果的影響。

② 在測量電壓時，不需要啟動柴油機，但必須要打開點火開關。

③ 在柴油機水溫低時，水溫表冷卻液溫度傳感器輸入ECU的水溫信息使空燃比變濃，從而使柴油機工作穩定，如果此時冷卻液溫度傳感器不發生冷機狀態信息，將會使空燃比變稀，導致柴油機運轉不正常。同樣，如果暖機后發出冷機信息，則將使空燃比變濃，柴油機工作也不正常。

④ 在柴油機水溫低時，水溫表冷卻液溫度傳感器輸入ECU的水溫信息使空燃比變濃，從而使柴油機工作穩定，如果此時冷卻液溫度傳感器不發生冷機狀態信息，將會使空燃比變稀，導致柴油機運轉不正常。同樣，如果暖機后發出冷機信息，則將使空燃比變濃，柴油機工作也不正常。

3、冷卻液溫度傳感器的波形分析

      冷卻液溫度傳感器和進氣溫度傳感器的檢測方法和波形基本相同，下面以柴油機冷卻液溫度傳感器為例介紹波形檢測方法和波形分析。

（1）連接好波形測試設備，起動柴油機，然后在柴油機暖機過程中觀察溫度傳感器信號電壓的下降情況。

（2）如果柴油發電機組故障與溫度無直接關系，可以從全冷態的發動開始試驗步驟；如果柴油發電機組的故障與溫度有直接的關系，則可以從懷疑的溫度范圍開始試驗步驟。

（3）得到柴油機冷卻液溫度傳感器信號波形的起動暖機過程檢測結果，再對照查看康明斯發電機組機型的規范手冊以得到精確的電壓范圍，通常冷機時傳感器的電壓應在3V～5V(全冷態)之間，然后隨著柴油機運轉減少至運行正常溫度時的1V左右。

      在任何給定溫度下，好的傳感器必須產生穩定的反饋信號。柴油機冷卻液溫度傳感器電路的開路將使電壓波形出現向上的尖峰(到參考電壓值)，柴油機冷卻液溫度傳感器電路的短路將產生向下尖峰（到接地值)。縮短時基軸掃描速度至200毫秒/分度(200ms/D)或更短，對捕獲在正常采集方式下快速和間歇性故障是有用的。如果波形檢測出現任何異常，則應增加更換冷卻液溫度傳感器。

冷卻液溫度傳感器檢測步驟

三、冷卻液溫度傳感器的主要故障

      當冷卻液溫度傳感器出現故障時，往往冷機起動時顯示的還是熱機時的溫度信號，ECU得不到提供過濃混合氣的信號，只能供給柴油機較稀薄的混合氣(熱機時的信號)，所以柴油機冷機不易起動。這種情況需要檢查冷卻液溫度傳感器插頭接觸是否正?；蚋鼡Q冷卻液溫度傳感器。

1、熱機啟動困難

      熱啟動困難指的是在柴油機達到正常工作溫度后，關閉點火開關，再次啟動柴油機時，會出現啟動困難的故障。這種故障通常是由以下三種情況造成的：

① 冷卻液溫度傳感器內部斷路；

② 冷卻液溫度傳感器接插件掉落或與ECU相連線束中間斷開；

③ 冷卻液溫度傳感器由于內部老化，電阻值為一穩定的大電阻或只在大電阻區域內變化。以上三種情況都會造成傳感器的電阻比實值地偏大，偏大的電阻值會讓傳感器發出偏大的電壓信號給電腦，柴油機ECU根據這個信號判斷此時柴油機冷卻液溫度比較低。柴油機ECU給

      噴油器發出低溫供油信號，加大噴油量。啟動時，由于ECU得到的是一個比實地冷卻液溫度低的信號，所以會控制噴油器噴比實地需求還要多的燃油，此時有利于冷機啟動，但是當柴油機熱了以后，柴油機將難以啟動。

2、冷啟動困難

      所謂冷啟動困難，指的是在柴油機冷卻液溫度低的情況下難以啟動，而在柴油機熱了之后有變得正常。特別是在冬天的早上第一次啟動癥狀較明顯，這種故障通常由以下三種情況造成的：

① 冷卻液溫度傳感器內部短路，電阻值為0；

② 冷卻液溫度傳感器由于內部老化，電阻值為一穩定的小電阻或只在小電阻區域內變化；

③ 冷卻液溫度傳感器的電源線因磨破而搭鐵，電阻值為0。

      以上三種情況都會造成傳感器的電阻比實值地偏小，偏小的電阻值會讓傳感器發出偏小的電壓信號給電腦，柴油機ECU根據這個信號判斷此時柴油機冷卻液溫度比較高。柴油機ECU給噴油器發出高溫供油信號，減少噴油量。啟動時，由于ECU得到的是一個比實地冷卻液溫度高的信號，所以會控制噴油器噴少的燃油，此時由于混合氣不夠濃柴油機往往難以啟動。特別是在柴油機溫度低的時候較難啟動，柴油機往往需要打幾次火后才能啟動著機。但是只

要柴油機啟動著，柴油機就能正常工作而無異常。

總結：

冷卻液溫度傳感器又叫水溫傳感器，其作用是將柴油機溫度信號轉化成電信號傳遞給柴油機ECU來識別水溫，及修正燃油噴射。由于水溫傳感器是熱敏電阻，它的阻值在幾千歐姆到幾萬歐姆之間。故障原因有短路、開路和接觸不良。用萬用表測量基本清楚。較常見的故障是接觸不良，其次是開路，短路的可能性很小。