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1、第五章第五章 温度传感器的结构、原理与检测温度传感器的结构、原理与检测 汽车汽车传感器传感器第一节第一节 概述概述 第二节第二节 热敏电阻式温度传感器热敏电阻式温度传感器 第三节第三节 石蜡式气体温度传感器石蜡式气体温度传感器 第四节第四节 双金属片式气体温度传感器双金属片式气体温度传感器 第五节第五节 热敏铁氧体温度传感器热敏铁氧体温度传感器 第一节第一节 概概 述述 应用在汽车上的应用在汽车上的温度传感器温度传感器有有冷却液温度传感器冷却液温度传感器、进气进气温度传感器温度传感器、排气温度传感器排气温度传感器、油温度传感器油温度传感器、蒸发器出口蒸发器出口温度传感器温度传感器和和车内车内(
2、外外)温度传感器温度传感器等。其作用是检测气体、等。其作用是检测气体、液体液体的的温度温度，并把检测结果转换成电信号输入给，并把检测结果转换成电信号输入给ECU。一、一、温度温度传感器的类型传感器的类型1.1.按结构原理分类按结构原理分类有有热电偶式热电偶式、线绕电阻式线绕电阻式、热敏电阻式热敏电阻式等，其特点是：等，其特点是：线绕电阻式温度传感器线绕电阻式温度传感器精度高，但响应特性差；精度高，但响应特性差；热热敏敏电电阻阻式式温温度度传传感感器器灵灵敏敏度度高高，响响应应特特性性较较好好，但但线线性差，适应温度较低；性差，适应温度较低；热热电电偶偶温温度度传传感感器器精精度度高高，测测量量
3、温温度度范范围围宽宽，但但需需要要配配合放大器和冷端处理起使用。合放大器和冷端处理起使用。石石蜡蜡式式、双双金金属属片片式式、热热敏敏铁铁氧氧体体温温度度传传感感器器均均为为非非电电量传感器。量传感器。温度传感器温度传感器安安 装装 位位 置置用用 途途冷却液冷却液温度传感器温度传感器发动机缸体、缸盖的水套或节发动机缸体、缸盖的水套或节温器内并伸入水套中。温器内并伸入水套中。检测发动机检测发动机冷却液温度冷却液温度输输入入ECU用于修正喷油用于修正喷油量。量。进进 气气温度传感器温度传感器D型型EFI装在空气滤清器之后或装在空气滤清器之后或进气压力传感器内；进气压力传感器内；L型型EFI装装在
4、空气流量计上。在空气流量计上。检测进气温度输入检测进气温度输入ECU用用于提供燃油喷射量和点火于提供燃油喷射量和点火正时依据。正时依据。排排 气气温度传感器温度传感器安装在汽车排气装置三元催化安装在汽车排气装置三元催化转化器上。转化器上。检测转化器内排放气体的检测转化器内排放气体的温度。温度。液压液压油油温度传感器温度传感器安装在自动变速器油底壳内的安装在自动变速器油底壳内的液压阀体上。液压阀体上。检测液压油温度输入检测液压油温度输入ECU用于换挡控制。用于换挡控制。蒸发器出口蒸发器出口温度传感器温度传感器安装在空调蒸发器片上。安装在空调蒸发器片上。检测蒸发器表面温度用于检测蒸发器表面温度用于
5、控制空调压缩机。控制空调压缩机。车内、外车内、外温度传感器温度传感器车外安装在汽车前部；车内安车外安装在汽车前部；车内安装在仪表板下和后挡风玻璃下。装在仪表板下和后挡风玻璃下。检测车内、外气温为汽车检测车内、外气温为汽车空调控制系统提供信息。空调控制系统提供信息。EGR监测监测温度传感器温度传感器安装在安装在EGR阀的出口处。阀的出口处。检测废气温保证发动机和检测废气温保证发动机和排放系统工作正常。排放系统工作正常。2.2.按用途分类按用途分类第二节第二节 热敏电阻式温度传感器热敏电阻式温度传感器 利用陶瓷半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性利用陶瓷半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性
6、测量温度。测量温度。2.2.热敏电阻可分为热敏电阻可分为：负温度系数负温度系数(NTC)型热敏电阻。型热敏电阻。NTC(NegativeTemperatureCoefficient)正温度系数正温度系数(PTC)型热敏电阻；型热敏电阻；PTC(PositiveTemperatureCoefficient)1.1.传感器传感器原理原理汽车上的汽车上的冷却液冷却液、进气管进气管、蒸发器出口蒸发器出口、车内外车内外等处的等处的温度检测普遍采用温度检测普遍采用NTC热敏电阻，热敏电阻，本节所介绍的热敏电阻本节所介绍的热敏电阻温度传感器均为温度传感器均为NTC热敏电阻热敏电阻。3.3.NTC热敏电阻热敏
7、电阻NTC热敏电阻的阻值与温度的关系可用下述公式表示：热敏电阻的阻值与温度的关系可用下述公式表示：式中式中 T温度温度(K)；RT 热敏电阻在温度为热敏电阻在温度为T(K)时的热敏电阻阻值；时的热敏电阻阻值；R0热敏电阻在温度为热敏电阻在温度为T0(T0273.15K)时的阻值；时的阻值；B热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。该关系式是经验公式，只在额定温度或额定电阻阻值该关系式是经验公式，只在额定温度或额定电阻阻值在一定范围内才具有一定的精确度，因为材料常数在一定范围内才具有一定的精确度，因为材料常数B本身本身也是温度的函数。也是温度的函数。4 4.NTC热敏
8、电阻热敏电阻R-T特性特性B相同，相同，R0不同时的不同时的R-T特性曲线示意图特性曲线示意图R2R3R1B1B2B3B1=B2=B3R1R2R3200 C25 C100 C-50 CTRB1B2R1=R2200 C25 C100 C-50 CTB1B2B2 B1R25RR25相同，相同，B不同时的不同时的R-T特性曲线示意图特性曲线示意图注：注：根据国标规定，额定零功率电阻值是根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在热敏电阻在 基准温度基准温度25时测得的电阻值时测得的电阻值R25。5 5.NTC热敏电阻结构热敏电阻结构紧固螺帽紧固螺帽连接导线连接导线 汽车冷却系统汽车冷却系统 虽然
9、发动机已进行了大量改进，但是在将化学能转换成机虽然发动机已进行了大量改进，但是在将化学能转换成机械能的过程中，汽油发动机的效率仍然不高。汽油中的大部分能械能的过程中，汽油发动机的效率仍然不高。汽油中的大部分能量（约量（约70%70%）被转换成热量，而散发这些热量则是汽车冷却系统）被转换成热量，而散发这些热量则是汽车冷却系统的任务。的任务。一辆在高速公路上行驶的汽车，其冷却系统所散失的热量足一辆在高速公路上行驶的汽车，其冷却系统所散失的热量足以供两个普通房屋取暖。以供两个普通房屋取暖。冷却系统的主要工作是将热量散发到空气中以防止发动机冷却系统的主要工作是将热量散发到空气中以防止发动机过热，但冷却
10、系统还有其他重要作用。如果发动机变冷，就会加过热，但冷却系统还有其他重要作用。如果发动机变冷，就会加快组件的磨损，从而使发动机效率降低并且排放出更多污染物。快组件的磨损，从而使发动机效率降低并且排放出更多污染物。因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保因此，冷却系统的另一重要作用是使发动机尽快升温，并使其保持恒温。当冷却液的温度约为持恒温。当冷却液的温度约为9393时，发动机达到最佳运行状态。时，发动机达到最佳运行状态。在这个温度下：燃烧室的温度足以使燃料完全蒸发，因此可以更在这个温度下：燃烧室的温度足以使燃料完全蒸发，因此可以更好地使燃料燃烧并减少气体排放。好地使燃料燃烧并减
11、少气体排放。汽车冷却系统汽车冷却系统 早期的汽车采用风冷技早期的汽车采用风冷技术，这种冷却方法不是在发术，这种冷却方法不是在发动机中进行液体循环，而是动机中进行液体循环，而是通过发动机缸体表面附着的通过发动机缸体表面附着的铝片对气缸进行散热。一个铝片对气缸进行散热。一个功率强大的风扇向这些铝片功率强大的风扇向这些铝片吹风，使其向空气中散热，吹风，使其向空气中散热，从而达到冷却发动机的目的。从而达到冷却发动机的目的。大多数汽车采用的是液大多数汽车采用的是液冷，主要部件是冷却水温度冷，主要部件是冷却水温度传感器、节温阀、和风扇。传感器、节温阀、和风扇。冷机起动时，风扇处于停止状态，节温阀也关闭，发
12、动机冷却液只在发冷机起动时，风扇处于停止状态，节温阀也关闭，发动机冷却液只在发动机水套里动机水套里小循环小循环，不易散热，同时受到冷却液温度传感器的影响，会发出，不易散热，同时受到冷却液温度传感器的影响，会发出喷油、增大怠速阀门开度的指令，提高发动机转速，有利于发动机迅速升温。喷油、增大怠速阀门开度的指令，提高发动机转速，有利于发动机迅速升温。温度正常以后（温度正常以后（80-9080-90度），节温阀打开，发动机水套里面的冷却液通过度），节温阀打开，发动机水套里面的冷却液通过节温阀流经散热器做节温阀流经散热器做大循环大循环，带走大量的热量，保持冷却液的正常温度。，带走大量的热量，保持冷却液的
13、正常温度。如果车速慢甚至停车但不熄火，没有流动空气帮助散热，发动机会很快升如果车速慢甚至停车但不熄火，没有流动空气帮助散热，发动机会很快升温，这时温度传感器发出指令起动风扇帮助散热器散热。温，这时温度传感器发出指令起动风扇帮助散热器散热。一、冷却液温度传感器的应用与检测一、冷却液温度传感器的应用与检测功用：功用：检测发动机冷却液温度，并将其温度信号输入检测发动机冷却液温度，并将其温度信号输入ECU，为修正喷油量及喷油时刻提供准确依据为修正喷油量及喷油时刻提供准确依据1.冷却液温度传感器的功用冷却液温度传感器的功用安装：安装：安装在发动机缸体、缸盖的水套或节温器内并伸入水安装在发动机缸体、缸盖的
14、水套或节温器内并伸入水套中。套中。如图所示，冷却液如图所示，冷却液温度传感器与温度传感器与ECU的连的连接，当冷却液温度接，当冷却液温度低低，则热敏电阻值则热敏电阻值大大，信号，信号THW的分压值的分压值高高；反；反之，信号之，信号THW的分压的分压值低。值低。冷却液温度传感器冷却液温度传感器THWTHWRE2E2E1THW信号信号5V12VECU当信号当信号THW的分压值的分压值高高，则，则ECU可判断冷却液温度可判断冷却液温度低低，发动机处于冷起动或暖机工况，此时燃油蒸发性差，发动机处于冷起动或暖机工况，此时燃油蒸发性差，ECU应应使混合气的浓度较大，以改善发动机的冷机运转。使混合气的浓度
15、较大，以改善发动机的冷机运转。当信号当信号THW的分压值的分压值低低，则，则ECU可发动机已结束冷起动可发动机已结束冷起动或暖机过程，或暖机过程，ECU按其他工况控制混合气的浓度。按其他工况控制混合气的浓度。1.开路的检测：测电阻，应随温度变化并与规定值相符开路的检测：测电阻，应随温度变化并与规定值相符2.在路的检测：测量电源电压；测量信号电压。在路的检测：测量电源电压；测量信号电压。冷却液温度传感器冷却液温度传感器THWTHWRE2E2E1THW信号信号5V12VECU2.冷却液温度传感器的检测冷却液温度传感器的检测七、冷却液温度表传感器的应用七、冷却液温度表传感器的应用双金属片双金属片加热
16、线圈加热线圈调节齿扇调节齿扇接线螺钉接线螺钉调节齿扇调节齿扇热敏电阻热敏电阻导线弹簧导线弹簧点火开关点火开关弹簧片弹簧片接线柱接线柱水温指示表水温指示表电源稳压器电源稳压器水温传感器水温传感器指针指针壳体壳体钢管钢管蓄电池蓄电池电热式水温表原理示意图电热式水温表原理示意图1.传感器的应用传感器的应用冷却液温度传感器电阻在车检查冷却液温度传感器电阻在车检查冷却液温度传感器电阻值的检查冷却液温度传感器电阻值的检查温温度度计计温度温度传感器传感器万用表万用表温度温度传感器传感器万用表万用表2.传感器的检测传感器的检测冷却液温度冷却液温度-20020406080电阻值电阻值(k)10 204 72 3
17、0.9 1.30.4 0.70.2 0.4冷却液温度与电阻值的对应关系冷却液温度与电阻值的对应关系二、进气温度传感器的应用与检测二、进气温度传感器的应用与检测绝缘套绝缘套外壳外壳热敏电阻热敏电阻铜垫圈铜垫圈防水插座防水插座1.1.传感器的结构传感器的结构该传感器在电控燃油喷射系统中测量进气温度，并输入该传感器在电控燃油喷射系统中测量进气温度，并输入到到ECU，用以修正体积型空气流量传感器由于大气温度变化用以修正体积型空气流量传感器由于大气温度变化带来的进气质量检测的误差。带来的进气质量检测的误差。2.2.传感器的传感器的功用功用1）在）在D型型EFI系统中，安装在空气滤清器之后的系统中，安装在
18、空气滤清器之后的进气管进气管上。上。3.3.进气温度传感器的安装进气温度传感器的安装安装位置有三种情况：安装位置有三种情况：3）将进气温度传感器安装在进气压力传感）将进气温度传感器安装在进气压力传感器内，如桑塔纳器内，如桑塔纳2000型轿车。型轿车。2）在）在L型型EFI系统中，安装在系统中，安装在空气流量计空气流量计内。内。热敏热敏电阻电阻壳壳体体连接导线连接导线当信号当信号THA的电压高时，即热敏电阻值大，的电压高时，即热敏电阻值大，ECU可判断可判断进气温度低，空气密度大，单位体积的空气质量大，同样的进气温度低，空气密度大，单位体积的空气质量大，同样的进气体积流量，则进气质量流量大，应进
19、气体积流量，则进气质量流量大，应适量增加喷油量适量增加喷油量；反之，反之，适量减少喷油量适量减少喷油量。当进气温度传感器出现故障时，会使混合气过浓或过稀，当进气温度传感器出现故障时，会使混合气过浓或过稀，使发动机工作不稳，这时应检查进气温度传感器。使发动机工作不稳，这时应检查进气温度传感器。进气温度传感器进气温度传感器THATHARE2E2E1THA信号信号5V12VECU4.传感器的检测传感器的检测同冷却液温度同冷却液温度传感器的检测。传感器的检测。空调制冷系统工作原理空调制冷系统工作原理三、蒸发器出口温度传感器的应用与检测三、蒸发器出口温度传感器的应用与检测压缩过程压缩过程冷凝过程冷凝过程
20、蒸发过程蒸发过程膨胀过程膨胀过程制制冷冷空调制冷系统工作原理空调制冷系统工作原理压缩机：压缩机：吸入来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸吸入来自蒸发器的低温低压制冷剂蒸汽，压缩使其压力和温度升高。汽，压缩使其压力和温度升高。冷凝器：冷凝器：热交换设备，使从压缩机排出的高温热交换设备，使从压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸汽液化或冷凝，并把热量散发、高压制冷剂蒸汽液化或冷凝，并把热量散发到车外空气中，使其凝结为高压制冷剂液体。到车外空气中，使其凝结为高压制冷剂液体。轿车一般安装在发动机冷却系散热器之前，利轿车一般安装在发动机冷却系散热器之前，利用发动机冷却风扇吹来的空气冷却。用发动机冷却风扇吹来的空气冷却。
21、储液干燥器储液干燥器：防止过多的液态制冷剂储存在冷：防止过多的液态制冷剂储存在冷凝器中，使冷凝器的传热面积减少使散热效率凝器中，使冷凝器的传热面积减少使散热效率降低，还可过滤制冷剂中的杂质，吸收制冷降低，还可过滤制冷剂中的杂质，吸收制冷剂中的水分，防止制冷系统管路脏堵和冰塞，剂中的水分，防止制冷系统管路脏堵和冰塞，保护设备部件不受侵蚀，保证制冷系统的正保护设备部件不受侵蚀，保证制冷系统的正常工作。常工作。压缩压缩机机冷冷凝凝器器温度温度传感传感器器膨膨胀胀阀阀储储气气筒筒蒸发蒸发器器高高压压低低压压冷冷风风空调制冷系统工作原理空调制冷系统工作原理膨胀阀：膨胀阀：对来自储液干燥器的高压液态制冷剂
22、节流减压，既将液对来自储液干燥器的高压液态制冷剂节流减压，既将液态高压制冷剂从孔口喷出，急剧膨胀，变成低压雾状体，以便吸态高压制冷剂从孔口喷出，急剧膨胀，变成低压雾状体，以便吸热气化。此外它还调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量，使热气化。此外它还调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量，使之适应制冷负荷的变化，同时防止压缩机出现液击现象（未蒸发之适应制冷负荷的变化，同时防止压缩机出现液击现象（未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩，极易引起压缩机阀片的损坏）的液态制冷剂进入压缩机后被压缩，极易引起压缩机阀片的损坏）和蒸发器出口蒸汽异常过热（过热是指蒸汽实际温度高于蒸发温和蒸发器出口蒸汽异常过热（过
23、热是指蒸汽实际温度高于蒸发温度的数值）。度的数值）。蒸发器：蒸发器：和冷凝器一样是热交换器，让低温低压的制冷剂在其管和冷凝器一样是热交换器，让低温低压的制冷剂在其管道中吸热并蒸发，使蒸发器和周围空气的温度降低，从而在鼓风道中吸热并蒸发，使蒸发器和周围空气的温度降低，从而在鼓风机的风力通过它时，输出更多的冷气。机的风力通过它时，输出更多的冷气。蒸发器出口温度传感器检测蒸发器表面温度，用于控制蒸发器出口温度传感器检测蒸发器表面温度，用于控制空调压缩机的工作状况，它的工作温度范围是空调压缩机的工作状况，它的工作温度范围是-2060。蒸发器出口温度传感器安装在空调蒸发器片上。蒸发器出口温度传感器安装在
24、空调蒸发器片上。1.1.传感器的功用传感器的功用压缩机压缩机冷凝器冷凝器温度传感器温度传感器膨胀阀膨胀阀储气筒储气筒蒸发器蒸发器高压高压低低压压冷风冷风温度控制系统检测蒸发器出口温度信号，与空调设定的调温度控制系统检测蒸发器出口温度信号，与空调设定的调节信号比较，从而控制空调压缩机电磁离合器的通断。检测蒸节信号比较，从而控制空调压缩机电磁离合器的通断。检测蒸发器出口温度可以防止蒸发器出现结冰现象。如果蒸发器的温发器出口温度可以防止蒸发器出现结冰现象。如果蒸发器的温度低于度低于0，凝结在蒸发器表面的水分就会结霜或结冰，严重时，凝结在蒸发器表面的水分就会结霜或结冰，严重时会堵塞蒸发器的空气通道，导
25、致冷却系统制冷效果明显降低。会堵塞蒸发器的空气通道，导致冷却系统制冷效果明显降低。为了避免蒸发器结霜，就必须将蒸发器的温度控制在为了避免蒸发器结霜，就必须将蒸发器的温度控制在0以上。以上。温度检测电路温度检测电路设定电位器设定电位器继继电电器器蒸发器温度传感器蒸发器温度传感器点火开关点火开关熔丝熔丝电磁电磁离合器离合器空调空调开关开关ONOFF蓄蓄电电池池低低 热敏电阻热敏电阻 高高汽车空调温度控制系统示意图汽车空调温度控制系统示意图1）检查蒸发器温度传感器和空调控制器总成之间的连接器）检查蒸发器温度传感器和空调控制器总成之间的连接器及导线连接情况，检查空调控制器总成的状况。及导线连接情况，检
26、查空调控制器总成的状况。2）拆下蒸发器出口温度传感器，用万用表测量传感器连接）拆下蒸发器出口温度传感器，用万用表测量传感器连接器接头端子器接头端子1和和2之间的电阻，之间的电阻，在在0时，电阻值为时，电阻值为4.55.2k；在在15时，电阻值为时，电阻值为2.02.7k；当温度升高时，其电阻值逐渐降低。当温度升高时，其电阻值逐渐降低。2.2.传感器的检测传感器的检测车内、外空气温度传感器用于检测车内、车外的空气温车内、外空气温度传感器用于检测车内、车外的空气温度，为汽车空调控制系统控制车内温度提供信息。度，为汽车空调控制系统控制车内温度提供信息。四、车内、外温度传感器应用与检测四、车内、外温度
27、传感器应用与检测1.1.传感器的功用传感器的功用车内、外空气温度传感器均与空调系统中与设定电位计车内、外空气温度传感器均与空调系统中与设定电位计串联，空调控制系统根据检测车内、外空气的温度控制空调串联，空调控制系统根据检测车内、外空气的温度控制空调压缩机的运转，保持车内温度在设定范围内。压缩机的运转，保持车内温度在设定范围内。车外温度车外温度传感器传感器 车内温度车内温度传感器传感器日照日照传感器传感器控制板控制板后控制板后控制板车内温度车内温度传感器传感器功率伺服机构功率伺服机构 ECUECU车外温度传感车外温度传感器一般安装在汽车器一般安装在汽车前部；前部；车内温度传感车内温度传感器器两个
28、两个，分别安装，分别安装在仪表板下面和后在仪表板下面和后挡风玻璃下面。挡风玻璃下面。2.2.传感器的安装传感器的安装EGR：针对抑制针对抑制NOx的生成设置的排气净化装置。的生成设置的排气净化装置。六、六、EGR监测温度传感器应用与检测监测温度传感器应用与检测1.1.EGR废气再循环废气再循环NOx是高温富氧条件下生成的。氮和氧只有在高温高压是高温富氧条件下生成的。氮和氧只有在高温高压条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满条件下才会发生化学反应，发动机燃烧室内的温度和压力满足了上述条件，在强制加速期间更是如此足了上述条件，在强制加速期间更是如此。汽车废气是一种不可燃气体汽车废气是
29、一种不可燃气体(不含燃料和氧化剂不含燃料和氧化剂)，在燃，在燃烧室内不参与燃烧。烧室内不参与燃烧。它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低它通过吸收燃烧产生的部分热量来降低燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废燃烧温度和压力，以减少氧化氮的生成量。进入燃烧室的废气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。气量随着发动机转速和负荷的增加而增加。过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，过度的废气参与再循环，将会影响混合气的着火、性能，从而影响发动机的动力性从而影响发动机的动力性，特别是发动机处于怠速、低速、，特别是发动机处于怠速、低速、小负荷及冷机工况时有明显影响。小负荷及冷机工况时有
30、明显影响。因此当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，因此当发动机在怠速、低速、小负荷及冷机时，ECU控控制废气不参与再循环，避免影响发动机性能；当发动机达到制废气不参与再循环，避免影响发动机性能；当发动机达到一定的转速、负荷及温度时，一定的转速、负荷及温度时，ECU控制适量的废气参与再循控制适量的废气参与再循环。要使废气中的环。要使废气中的NOx尽可能低，必须根据发动机尽可能低，必须根据发动机转速、负转速、负荷、温度荷、温度及及废气温度废气温度确定参与再循环的废气量。确定参与再循环的废气量。2.2.EGR工作工作原理原理 ECU根据发动机的转速、负荷根据发动机的转速、负荷(节气门开度节气门开度
31、)、温度、进气流量、温度、进气流量、排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入排气温度控制电磁阀适时地打开，进气管真空度经电磁阀进入EGR阀真空膜室，膜片拉杆将阀真空膜室，膜片拉杆将EGR阀门打开，排气中的少部分废阀门打开，排气中的少部分废气经气经EGR阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧阀进入进气系统，与混合气混合后进入气缸参与燃烧。EGR监测温度传感器通过检测监测温度传感器通过检测EGR系统中系统中再循环废气的温度（见再循环废气的温度（见课本）课本），保证系统工作正常，减少汽车尾气，保证系统工作正常，减少汽车尾气中中NOx的含量。的含量。3.3.传感器的功用传感器的功
32、用水温传感器水温传感器怠速怠速开关开关ECU曲轴位置曲轴位置传感器传感器EGR温度温度传感器传感器EGR阀阀电磁阀电磁阀进气歧管进气歧管 排气歧管排气歧管 工工 况况电磁阀电磁阀ERG阀阀发动机起动时发动机起动时1.节气门位置传感器的怠速触点接通；节气门位置传感器的怠速触点接通；2.冷却水温低冷却水温低发动机转速发动机转速3.低于低于900r/min；4.高于高于3200r/minEGREGR阀附近废气温度阀附近废气温度5.低于低于50；6.高于高于300;若以上条件任一项出现，则实现右若以上条件任一项出现，则实现右边控制边控制ECU控制电磁控制电磁阀阀门关闭。阀阀门关闭。ERG阀阀门关阀阀门
33、关闭，闭，废气不参废气不参与再循环。与再循环。除以上工况外除以上工况外ECU控制电磁控制电磁阀阀门开启。阀阀门开启。废气参与再循废气参与再循环。环。3.废气再循环控制过程废气再循环控制过程当当EGR系统发生故障导致没有废气再循环时，其原因系统发生故障导致没有废气再循环时，其原因可能是可能是EGR：表表EGR监侧温度传感器的温度特性监侧温度传感器的温度特性4.EGR4.EGR监测温度传感器的检测监测温度传感器的检测监测温度传感器连接电路断路或短路；监测温度传感器连接电路断路或短路；控制系统发生故障，引起系统停止工作；控制系统发生故障，引起系统停止工作；管路中的沉积物堵塞了通路。管路中的沉积物堵塞
34、了通路。对于对于EGR监测温度传感器的检测主要是检查电监测温度传感器的检测主要是检查电阻与温阻与温度的关系。检查时，应拆下度的关系。检查时，应拆下EGR监测温度传感器，用专用设监测温度传感器，用专用设备加热，其电阻值与温度的关系应符合备加热，其电阻值与温度的关系应符合温度特性温度特性表规定值，表规定值，如果与规定值相差很大，则应更换如果与规定值相差很大，则应更换EGR监测温度传感器。监测温度传感器。温温 度度50100200400电阻值电阻值(k)635 7785.3 8.85.1 0.610.16 0.05排气温度传感器的外形及结构如图所示。排气温度传感器的外形及结构如图所示。八、排气温度传
35、感器的结构与检测八、排气温度传感器的结构与检测护套护套 结合套结合套 测温部分测温部分 (a)外形外形(b)结构结构用以检测转化器内排放气体的温度，排气温度传感器安用以检测转化器内排放气体的温度，排气温度传感器安装在汽车排气装置三元催化转化器上。装在汽车排气装置三元催化转化器上。1.传感器结构传感器结构2.传感器功用传感器功用三元催化转换器三元催化转换器由一个金属外壳，一个网底架和一个催化由一个金属外壳，一个网底架和一个催化层层(含有铂、铑等贵重金属含有铂、铑等贵重金属)组成，当废气经过净化器时，铂催组成，当废气经过净化器时，铂催化剂就会促使化剂就会促使HC与与CO氧化生成水蒸汽和二氧化碳；铑
36、催化剂氧化生成水蒸汽和二氧化碳；铑催化剂会促使会促使NOx还原为氮气和氧气。这些氧化反应和还原反应只有还原为氮气和氧气。这些氧化反应和还原反应只有在温度达到在温度达到250时才开始进行。时才开始进行。外壳外壳 隔热材料隔热材料 护板护板 排气温度排气温度传感器传感器 催化剂催化剂 氧化铝氧化铝 当排气温度传感器发生故障、催化器出现异常高温时，当排气温度传感器发生故障、催化器出现异常高温时，会导致催化器因高温而损坏，进而使汽车尾气排放物会严会导致催化器因高温而损坏，进而使汽车尾气排放物会严重超标；排气管部分发生堵塞使发动机工作不稳。重超标；排气管部分发生堵塞使发动机工作不稳。就车检查时，应先使催
37、化器处于暖机状态，约就车检查时，应先使催化器处于暖机状态，约400，测量排气温度传感器的电阻。把排气温度传感器顶端感温测量排气温度传感器的电阻。把排气温度传感器顶端感温部分加热到暗红色时，其电阻标准值应为部分加热到暗红色时，其电阻标准值应为0.420k。3.排气温度传感器的检测排气温度传感器的检测检测自动变速器油的温度，输入到检测自动变速器油的温度，输入到ECU进行换档控制、进行换档控制、油压控制和锁止离合器控制。油压控制和锁止离合器控制。九、自动变速器油温度传感器的应用与检测九、自动变速器油温度传感器的应用与检测1.1.传感器功用传感器功用2.2.安装位置安装位置：安装在自动变速器油底壳内的
38、阀板上安装在自动变速器油底壳内的阀板上。油温传感器油温传感器ECU3.传感器的检测传感器的检测：方法同冷却液温度传感器的检测。方法同冷却液温度传感器的检测。第三节第三节 石蜡式气体温度传感器石蜡式气体温度传感器一、石蜡式气体温度传感器的结构、原理一、石蜡式气体温度传感器的结构、原理 由于发动机的流经空气滤清器的进气温度随使用环境由于发动机的流经空气滤清器的进气温度随使用环境的不同而变化很大，在进气温度较低时，会出现怠速时发的不同而变化很大，在进气温度较低时，会出现怠速时发动机温度过低的情况，这将缩短发动机的使用寿命。动机温度过低的情况，这将缩短发动机的使用寿命。在进气温度较高时，进气密度变低，
39、同样体积的进气在进气温度较高时，进气密度变低，同样体积的进气量其质量变少，改变了量其质量变少，改变了进气歧管的混合气浓度。进气歧管的混合气浓度。石蜡式气体温度传感器石蜡式气体温度传感器利用利用了了低温石蜡体积缩小低温石蜡体积缩小、高高温石蜡体积膨胀温石蜡体积膨胀的特性和的特性和进气岐管处的真空度进气岐管处的真空度控制不同状控制不同状况的进气。况的进气。石蜡式气体温度传感石蜡式气体温度传感器的结构如图所示，该传器的结构如图所示，该传感器利用石蜡受热膨胀的感器利用石蜡受热膨胀的特性检测温度，当温度升特性检测温度，当温度升高时，石蜡膨胀，推动活高时，石蜡膨胀，推动活塞运动，在设定温度打开塞运动，在设
40、定温度打开或关闭阀门，在温度升高或关闭阀门，在温度升高时，还改变了节流孔的横时，还改变了节流孔的横截面积。截面积。1.传感器的结构与原理传感器的结构与原理至进气歧管至进气歧管 壳体壳体 壳体壳体 空气进口空气进口 垫片垫片 阀门阀门 推杆推杆 节流孔节流孔单向阀单向阀 至真空膜片至真空膜片 温度设定温度设定手柄手柄 该传感器用在化油器式发动机上，还起着调节器的作用。该传感器用在化油器式发动机上，还起着调节器的作用。2.传感器的应用传感器的应用当进气温度低时，该传当进气温度低时，该传感器用于发动机进气温度调感器用于发动机进气温度调节；通过控制真空膜片负压节；通过控制真空膜片负压驱动冷暖空气转换阀
41、，使暖驱动冷暖空气转换阀，使暖空气进入进气岐管，以保持空气进入进气岐管，以保持发动机进气所需要的温度。发动机进气所需要的温度。当空气温度高时，该传当空气温度高时，该传感器用于发动机怠速修正。感器用于发动机怠速修正。在设定温度打开阀门，还改在设定温度打开阀门，还改变了节流孔的横截面积。将变了节流孔的横截面积。将化油器旁通管直通大气，以化油器旁通管直通大气，以保证进气歧管的混合气达到保证进气歧管的混合气达到最佳空燃比。最佳空燃比。节流孔节流孔大气大气ITCITC阀门阀门真空膜片真空膜片冷空气冷空气冷暖冷暖空气空气转换阀转换阀排气歧管排气歧管暖空气暖空气冷空气冷空气进进气气岐岐管管进气温度低于进气温
42、度低于25时，完全吸入暖空气，不吸入冷空气；时，完全吸入暖空气，不吸入冷空气；进气温度在进气温度在2555时，冷暖空气混合吸入；时，冷暖空气混合吸入；进气温度高于进气温度高于55时，时，吸入冷空气，且将化油器旁通管直吸入冷空气，且将化油器旁通管直通大气。通大气。传感器的工作温度在传感器的工作温度在40110范围内。范围内。A-暖空气全开；暖空气全开；B-冷暖空气混合；冷暖空气混合；C-冷空气全开冷空气全开3.3.系统的进气调温特性系统的进气调温特性二、石蜡式气体温度传感器的检测二、石蜡式气体温度传感器的检测 发动机进气系统由于保养不善或不及时，容易使石蜡式发动机进气系统由于保养不善或不及时，容
43、易使石蜡式气体温度传感器脏污，造成阀门开启动作不灵，低温时起不气体温度传感器脏污，造成阀门开启动作不灵，低温时起不到进气温度调节作用，而在高温又起不到怠速补偿作用。当到进气温度调节作用，而在高温又起不到怠速补偿作用。当真空膜片破损时，该传感器完全失去作用。检查石蜡式气体真空膜片破损时，该传感器完全失去作用。检查石蜡式气体温度传感器，主要检查传感器在不同温度下的工作情况。温度传感器，主要检查传感器在不同温度下的工作情况。1）在温度低于）在温度低于25时，石蜡收缩，推动阀门活塞上移，时，石蜡收缩，推动阀门活塞上移，关闭阀门，隔断大气通道；关闭阀门，隔断大气通道；2）当温度处在）当温度处在2555时
44、，石蜡膨胀，阀门逐渐打开，时，石蜡膨胀，阀门逐渐打开，大气被引人；大气被引人；3）当温度高于）当温度高于55时，随着温度的上升，阀门会逐渐时，随着温度的上升，阀门会逐渐开大。开大。检查步骤：检查步骤：双金属片气体温度传感器用于化油器式发动机的进气温双金属片气体温度传感器用于化油器式发动机的进气温度检测，并通过真空膜片控制冷空气与热空气的混合比例。度检测，并通过真空膜片控制冷空气与热空气的混合比例。其原理其原理与与石蜡式气体温度传感器有些类似石蜡式气体温度传感器有些类似。第四节第四节 双金属片式气体温度传感器双金属片式气体温度传感器双金属片式气体双金属片式气体温度传感器的结构温度传感器的结构一、
45、双金属片式气体温度传感器的结构、原理一、双金属片式气体温度传感器的结构、原理其结构如图所示。利用其结构如图所示。利用双金属片受热弯曲变化控制双金属片受热弯曲变化控制阀门关闭和开启。当温度低阀门关闭和开启。当温度低时，双金属片不动，阀门关时，双金属片不动，阀门关闭，当温度升高时，双金属闭，当温度升高时，双金属片弯曲，阀门打开。片弯曲，阀门打开。1.传感器结构与原理传感器结构与原理阀门阀门双金属片双金属片小孔小孔 至进气歧管至进气歧管 至真空膜片至真空膜片通大气通大气 双金属片温度传感器装在空气滤清器入口处，该传感器双金属片温度传感器装在空气滤清器入口处，该传感器通过进气温度变化来控制真空控制阀，
46、使通过进气温度变化来控制真空控制阀，使膜片式真空室膜片式真空室与与大大气相通气相通还是与还是与进气岐管相通进气岐管相通。进而实现进气温度的调节。进而实现进气温度的调节。2.传感器的应用传感器的应用排气管排气管热空气管热空气管双金属片双金属片真空控制阀真空控制阀节气门节气门热热空空气气进进口口进气进气控制阀控制阀膜片式膜片式真空室真空室滤芯堵塞滤芯堵塞报警器报警器陶真空陶真空软管软管冷空气进口冷空气进口进气恒温装置的结构原理进气恒温装置的结构原理1）当进气温度低于）当进气温度低于40时，双金属片真空控制阀关闭大气时，双金属片真空控制阀关闭大气通道，使膜片真空室连通具有真空度的进气岐管，膜片和连通
47、道，使膜片真空室连通具有真空度的进气岐管，膜片和连杆上移，进气控制阀关闭冷空气进口。打开热空气通道杆上移，进气控制阀关闭冷空气进口。打开热空气通道，使使经排气管表面加热空气进入空气滤清器。经排气管表面加热空气进入空气滤清器。3.3.进气温度调节的工作原理进气温度调节的工作原理排气管排气管热空气管热空气管双金属片双金属片真空控制阀真空控制阀节气门节气门热热空空气气进进口口进气进气控制阀控制阀膜片式膜片式真空室真空室滤芯堵塞滤芯堵塞报警器报警器陶真空陶真空软管软管冷空气进口冷空气进口进气恒温装置的结构原理进气恒温装置的结构原理进气温度进气温度低于低于402）当进气温度高于）当进气温度高于40时，双
48、金属片真空控制阀切断真空通时，双金属片真空控制阀切断真空通道、接通大气，膜片下移，进气控制阀打开冷空气进口道、接通大气，膜片下移，进气控制阀打开冷空气进口，而而关闭热空气通道关闭热空气通道，使进气温度下降。使进气温度下降。3）当进气温度处在）当进气温度处在40左右时，双金属片真空控制阀使进左右时，双金属片真空控制阀使进气控制阀处于某一中间开启位置，保持进气温度气控制阀处于某一中间开启位置，保持进气温度40左右。左右。排气管排气管热空气管热空气管双金属片双金属片真空控制阀真空控制阀节气门节气门热热空空气气进进口口进气进气控制阀控制阀膜片式膜片式真空室真空室滤芯堵塞滤芯堵塞报警器报警器陶真空陶真空
49、软管软管冷空气进口冷空气进口进气恒温装置的结构原理进气恒温装置的结构原理进气温度进气温度高于高于40第五节第五节 热敏铁氧体温度传感器热敏铁氧体温度传感器一、热敏铁氧体温度传感器的结构、原理一、热敏铁氧体温度传感器的结构、原理1.传感器结构传感器结构热敏铁氧体温度传感器的结构热敏铁氧体温度传感器的结构 永久磁铁永久磁铁舌簧开关舌簧开关热敏铁氧体热敏铁氧体2.传感器工作原理传感器工作原理热敏铁氧体低于热敏铁氧体低于某一温度某一温度时是强磁性材料，当超过该时是强磁性材料，当超过该温度时，其磁导率急剧下降，即从强磁性体向弱磁性体急温度时，其磁导率急剧下降，即从强磁性体向弱磁性体急速转变的性质，这种速
50、转变的性质，这种急变温度急变温度称为称为居里温度居里温度。利用居里特。利用居里特性就可以使舌簧开关导通或关断。性就可以使舌簧开关导通或关断。如热敏铁氧体所处环境温度低于如热敏铁氧体所处环境温度低于65时，铁氧体为强时，铁氧体为强磁性体，被永久磁铁磁化，并与其形成一个磁铁，对舌簧磁性体，被永久磁铁磁化，并与其形成一个磁铁，对舌簧开关的触点产生吸力，所以触点闭合。开关的触点产生吸力，所以触点闭合。当热敏铁氧体周围温度高于当热敏铁氧体周围温度高于100时，铁氧体的磁导时，铁氧体的磁导率急剧下降，变为常磁性体，热敏铁氧体基本上没有被磁率急剧下降，变为常磁性体，热敏铁氧体基本上没有被磁化。舌簧开关的触点