河北/楊增雨

水溫傳感器的檢測（上）

河北/楊增雨

一、汽車水溫傳感器的發(fā)展歷程

從水溫傳感器的作用進(jìn)行分類，汽車上的水溫傳感器至少有兩類：一類是水溫表配套用的水溫傳感器，另一類是發(fā)動機電控系統(tǒng)用的水溫傳感器。

在汽車技術(shù)的發(fā)展過程中，先出現(xiàn)了與儀表配套的水溫傳感器，但隨著電控燃油噴射發(fā)動機的出現(xiàn)，電控發(fā)動機本身也需要一個專用的水溫傳感器，這樣在早期的電控發(fā)動機的車輛中，可以看到兩個水溫傳感器，一個用于水溫表，另一個用于發(fā)動機電控系統(tǒng)。

技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，新型以網(wǎng)絡(luò)化工作的車輛電氣系統(tǒng)中，又將兩個傳感器集成了一個，首先由發(fā)動機電控系統(tǒng)完成水溫的檢測，再將水溫信息放到CAN總線上共享，這樣儀表就能從CAN網(wǎng)絡(luò)中獲取水溫信息，用于當(dāng)前發(fā)動機溫度的顯示，這樣水溫傳感器又從以前的兩個變成了一個。

圖1 水溫傳感器類型1

從技術(shù)形式上與功能作用上的變革，造成水溫傳感器的封裝形式經(jīng)歷了幾種變化，如圖1~圖4所示。

圖2 水溫傳感器類型2

從原始的用于水溫表的水溫傳感器只用一根導(dǎo)線輸出，傳感器的另一個端子與外殼相連接。這樣，將水溫傳感器裝到發(fā)動機上，水溫表與水溫傳感器之間呈串聯(lián)關(guān)系，因為水溫的變化，引起水溫傳感器電阻的變化，進(jìn)而引起串聯(lián)電路中電流的變化，水溫表呈現(xiàn)出指針角度的變化，顯示出當(dāng)前溫度給駕駛員觀察。

圖3 水溫傳感器類型3

圖4 水溫傳感器類型4

電控發(fā)動機出現(xiàn)后，先是在原來的基礎(chǔ)上增加了一個兩線的水溫傳感器，專門用于發(fā)動機電控系統(tǒng)，它之所以需要兩根導(dǎo)線，是因為電控系統(tǒng)要求的水溫信號較為精確，如果還采用外殼搭鐵的形式，從電子電路的角度上看，容易受到發(fā)動機搭鐵點上電流流動引起對被測量信號的干擾，所以電控系統(tǒng)提供了專門的負(fù)極線，這個負(fù)極線直接回到了發(fā)動機控制單元內(nèi)部，實現(xiàn)精確測量。其工作原理圖如圖5所示。

有些車輛為了安裝方便，把兩個傳感器結(jié)合到了一起，比如比亞迪F3就采用了這樣的方式。這就是圖1中的3線式的水溫傳感器，其中水溫表使用的傳感器極采用外殼搭鐵的方式，發(fā)動機用的水溫傳感器采用將負(fù)極線連接的方式，這樣反映到實際形狀上，我們看到的是3線水溫傳感器。在檢測此類傳感器時，可以通過以上分析，根據(jù)故障現(xiàn)象確定檢測方式。

4線式水溫傳感器，我們在時代超人上見到過，因為此車的水溫傳感器沒有采用螺絲式的安裝，而是采用了膠圈加卡簧的安裝方式，這樣就無法實現(xiàn)傳感器的外殼當(dāng)作一個電極，只能采用4線的封裝形式，所以在這個車上我們會見到4線的水溫傳感器，當(dāng)然，兩個傳感器分別獨立，當(dāng)然就是4線式的了。

水溫傳感器除了為發(fā)動機電控系統(tǒng)和水溫表提供信息之外，有些車型的空調(diào)冷卻風(fēng)扇控制系統(tǒng)也設(shè)計了專門的水溫傳感器，典型代表車型就是富康，該車上有3個水溫傳感器，分別用于發(fā)動機電控、水溫表和冷卻風(fēng)扇控制系統(tǒng)。為了區(qū)分這3個傳感器，防止錯誤安裝，采用了3種顏色進(jìn)行區(qū)分：棕色、藍(lán)色和綠色。

隨著技術(shù)的發(fā)展，新別克君威轎車采用的是1個水溫傳感器，發(fā)動機電控系統(tǒng)利用這只水溫傳感器檢測的溫度進(jìn)行對混合氣的調(diào)節(jié)，同時將此信息送到CAN網(wǎng)絡(luò)上共享。所以，此類車型只需要一個水溫傳感器，就能完成發(fā)動機電控系統(tǒng)調(diào)節(jié)混合氣的需要，并且滿足儀表顯示功能的需要。這種設(shè)計的好處就是簡化了系統(tǒng)，節(jié)省了導(dǎo)線，降低了故障率；當(dāng)然，缺點也會隨之而來，如果這只傳感器損壞了，不但會影響到發(fā)動機電控系統(tǒng)調(diào)節(jié)混合氣，還會影響到儀表的顯示，甚至影響到空調(diào)和自動變速器系統(tǒng)的工作。

總結(jié)：

（1）汽車上的水溫傳感器剛開始出現(xiàn)時，僅僅是用來為水溫的顯示提供信號。這時是1線水溫傳感器。代表車型有：桑塔納普通型。這時整車就一只水溫傳感器，并且是采用1個端子的設(shè)計，利用外殼當(dāng)作另外一個電極。

圖5 電控系統(tǒng)水溫傳感器

（2）電控發(fā)動機出現(xiàn)后，需要更加精密檢測水溫信號，所以一定是兩線式水溫傳感器，在這個時期，一輛車上會有兩個水溫傳感器。

（3）有些車型在設(shè)計時為了安裝方便，將兩個系統(tǒng)的傳感器封裝在了一起，但從原理上看，兩個傳感器是相互絕緣的，僅僅是形式上的合二為一。因為安裝形式的不同，又可以分為3線和4線式兩種。代表車型：比亞迪F3采用的是3線式水溫傳感器，時代超人采用的是4線式溫傳感器。

（4）隨著技術(shù)的發(fā)展，汽車車載網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)后，更為合理的設(shè)計是采用一個水溫傳感器，整個車載網(wǎng)絡(luò)共享水溫信息，所以水溫傳感器從原來的兩個又變成了現(xiàn)在的1個，我們目前見到的車型，大多數(shù)采用1個水溫傳感器。

（5）技術(shù)再次進(jìn)步，為了對發(fā)動機冷動系統(tǒng)的精確控制，分別在發(fā)動機冷卻上水溫管和散熱器出水管上裝了水溫傳感器，所以目前有些車型又采用了兩個水溫傳感器，這是對發(fā)動機水溫精確控制的需要，我們要分清其功能，才能更好地診斷相關(guān)故障。新型的大眾車和別克車上都以看到這種兩個水溫傳感器的設(shè)計。

（6）水溫傳感器或溫度傳感器是指隨著溫度變化，其電阻值有相應(yīng)變化的傳感器，除了在汽車上的溫度控制元件中，除了傳感器還有溫度開關(guān)，在早期的車輛上，為了控制冷卻風(fēng)扇和空調(diào)壓力，還有很多車型采用了溫度開關(guān)的形式，這些溫度開關(guān)可以根據(jù)被測量溫度的變化接通或切斷被控制電路。實現(xiàn)自動溫度控制的功能。

（待續(xù)）