冷却液温度传感器检测

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教学设计（电子教案）封面

课 程 名 称：

电控发动机检测与维修

学习任务名称

： 冷却液温度传感器的检测

负责教师姓名：

尤明福

二O一四年三月

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学习任务

名 称

课程名称 教学对象

课时 设计者

一、教学内容分析

冷却液温度传感器的检测

电控发动机检测与维修

4

电控发动机检测与维修，是****专业第***学期的课程，是专业能力基础阶段的学习任务；电控发动

机检测与维修包含****个学习任务（如机体组构造与维修、……）。本学习任务进行结构学习，工作原理、

故障检测、维修方法的学习和训练及注意事项；从情景描述中可了解传感器、执行器的相关故障。要求学

生掌握传感器、执行器的结构、原理，作用，检测项目、方法等；根据故障现象，结合维修手册等维修资

料，判断可能故障原因，制定相应的故障诊断流程。

二、教学对象分析

本课程的教学对象是********学生，已经学习**********等学习任务，学生具有******的能力。该班

学生上课较认真，但逻辑思维能力、概括能力、应急能力和合作能力相对薄弱。

三、学习目标（知识目标、能力目标、方法目标）

完成本学习任务后，你应能：

1、知识目标

了解电控汽油发动机冷却液温度传感器的工作原理

掌握电控汽油发动机冷却液温度传感器的作用、类型

掌握电控汽油发动机冷却液温度传感器的检测方法

2、方法目标

能够认识电控汽油发动机冷却液温度传感器在发动机上的安装位置

能够正确对电控汽油发动机冷却液温度传感器进行检测

会对KT600解码器进行正确操作

会合理选择、使用世达120件套等拆装工具

会使用208测试线、万用表等测量工具

3、能力目标

能够对电控汽油发动机冷却液温度传感器各种形式的故障进行诊断。

培养团结协作，互助互利的能力。

完成本学习项目的时间：4课时

四、学习重点及其化解方法

重点内容：

冷却液温度传感器控制作用，检测规律，故障分析与检测方法。

重点内容化解方法：

1.小组合作讨论；2.查阅资料法；3.现场讲解示范等。

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五、学习难点及其突破方法

难点内容：

冷却液温度传感器的检修方法，相关故障分析。

难点化解方法：

1.小组讨论；2.教师示范；3.教师总结归纳法等。

六、教学策略选择与设计

1.项目教学法：

项目教学法就是师生以团队的形式共同实施一个完整的项目所进行的教学活动。在教学活动中，教师

将需要解决的问题以项目的形式交给学生，学生在教师的指导下，以个人或小组的工作方式，按照实际工

作的完整流程，共同制定流程，最终完成整个项目，并开展个人和小组评价，学习的重点是学习过程，而

非最终结果，整个过程锻炼学生的各种能力。

2.任务驱动教学法：

教师通过创设教学情景来下达学习任务，学生根据任务要求，借助学习材料，进行自主探索和小组合

作的学习实践活动，从而达成既定的学习目标。这种方法改变了以往“老师讲，学生听”、以教定学的被动

教学模式，有利于激发学生的学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生自主学习及与人

协作的能力。

3.引导文教学法：

教师通过设置一系列的引导问题，引导学生独立思考和自主学习，促使学生在实践中学习必要的工作

过程知识。这种方法既培养了学生独立学习、计划、实施和检查的能力，又培养了学生分析和解决问题的

能力。

4.小组合作学习法：

学生以小组为单位，进行合作学习和讨论，充分激发个体潜能，融合集体智慧，从而提高学习和工作

的效率，达到较好地完成学习任务的目的。这种方法有助于培养学生的合作精神、组织协调能力和沟通能

力。

5.角色扮演法：

由教师扮演车间生产主管，学生扮演维修工，并按照企业的工作流程组织教学，使学生既体验到“真

实工作”的乐趣，实现在工作中学习，又了解到企业工作的流程和各环节的操作规范。

七、教学环境及资源准备

1.教学环境：

2.资源准备：

设备：电控发动机故障实验台3台。

工具：万用表，解码器，示波器。

表格准备：评价表、工单。

材料准备：导线等。

学习材料准备：维修手册、课件等。

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八、内容结构

九、教学流程图

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十、教学过程

教学环

节及时教学内容

间分配

1：确认维一、组织教学

修项目（51.学生集合，师生问好、整理着装，

分钟） 2.小组考勤，教师说明场地要求与工作要求，强调6S管理。

二、新课引入

1.情景描述

有一辆装有1ZR发动机丰田轿车，司机发现且冷启动困难，怠速不稳，行驶无力，且发

动机故障指示灯点亮报警，为此司机将车辆开到服务站进行维修。

2.任务

请你根据车主的描述，制定一份尽可能详实的，能完成此次故障排除的解决方案，并全

面而细致的说明采取此方案的理由。如果您还有其他问题需要询问车主或向车主提供建议，

请您把这些问题或建议整理成一份提纲，以便面谈时进行沟通和协调。

解决方案完成后，请你针对故障车进行维修，实际解决故障现象。

3. 明确任务目标

通过学习，学生能对冷却液温度传感器基本检查，能通过对故障原因的确认，初步确定

维修项目，根据实施方案，排除故障，并能进行竣工检验。

2： 资讯

1.冷却液温度传感器的构造和原理

它由壳体、传热材料、热敏电阻NTC组成，它为负温度系数热敏电阻式，是随温度变化

的可变电阻，水温升高，电阻降低；温度降低，电阻升高。电脑为其提供5V，通过热敏电阻

NTC后，由于冷却液温度不同阻值改变，输入端的电位在0～5V内变化，使ECU感受到不同的

电压信号（类似水闸原理）。

2. 冷却液温度传感器信号规律

温度升高，电阻值明显降低；温度降低，电阻值明显升高。即：t（℃）↑，R（Ω）↓，U

（V）↓，喷油量↓；t（℃）↓，R（Ω）↑，U（V）↑，喷油量↑。

当冷却液温度达60℃和进气温度达20℃时，即迅速停止修正喷油量，此谓“截止功能”。

和ATS的检测

可在车上就车测量，也可拆下用水加热测量其电阻值。依据特性曲线，测其电阻或电压

值，一般测量0℃、20℃、80℃的电阻和电压值。80℃时，电阻为200～400Ω；电压为0.1～

1V。20℃时，电阻为3～3kΩ；电压为1～3V。0℃时，电阻为8kΩ；电压为4V。

4.检测规律

A、断路时传感器电阻无穷大，输出信号电压为5V，此时ECU认为冷却液水温最低，用故

障解码器读取数据流显示为 -40℃。

B、短路传感器电阻无穷大，输出信号电压为0V，此时ECU认为冷却液水温最高，用故障

解码器读取数据流显示为140℃。

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和ATS的故障

(1)水垢、油垢是绝热失准的大害，造成空燃比（A/F）失准。失准造成冷起动困难、怠

速不稳、加速不良或冒黑烟费油。为此，夏天也应用优质冷却液，防止水垢的产生。

(2)失效是指断路或导通。断路时，其电阻为∞，喷油量增大，怠速过高。导通时，电阻

为0，不再加浓，冷起动困难，热起时无快怠速。为此，有的ECU有截止功能，一旦失效就按

正常冷却液温度喷油。

(3)他生故障影响自身性能的好坏。节温器的失效或失准，影响了机体温度的高低，特别

是电动机风扇受CTS控制的冷却系统，尤为严重，造成节温器和电动风扇常开时，热起慢、冷

却液温度低、加浓时间长、污染大、费油。节温器和电动风扇常关时，热起快、冷却液温度

高、加浓时间短、发动机易过热

6．冷却液温度传感器的作用

A.准确测量冷却液温度，对各工况喷油点火进行修正。

B.对暖机怠速、碳罐控制、EGR控制、减速断油、冷启动控制等提供信号。

C.它由壳体、传热材料、热敏电阻NTC组成，NTC是感应元件，温度升高，电阻值明显降

低；温度降低，电阻值明显升高。是随水温自动变化的可变电阻器。

D.输入端电压为5V，由于冷却液温度不同阻值改变，输出端的电位在0～5V内变化，使

ECU感受到不同的水温信号。

7. 冷却液温度传感器特性和电路

图1 发动机冷却液温度传感器的结构和特性

图2 冷却液温度传感器电路图

3：计划 1.小组任务分解

车间主管（教师）将全班学生分成若干小组和每小组，每组抽一名学生组成考评小组,负

责对各小组的监督和考核工作，评分标准参考评分表，分解工作任务，派发工单和维修资料，

明确各小组的工作任务要求，各小组接到任务后，认真解读维修工单内容，分解工作任务要

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求。

2.制定计划

在教师指导下，各小组结合前期获取的结构组成、检验方法和常见误差等信息，并根据

此任务完成时间的要求和本小组成员的特长，编制工作组织方式，制定本小组的工作流程如

下：

(1) 确认分解检修部件：根据故障现象，结合结构特点分析、讨论确定故障位置和要实

施分解和检测的部件。估算维修项目、人工费、零件费（常规性）预计完成时间等。

(2) 做好分解前的准备工作。

(3) 分解发动机、清洁零部件，完成工单的相应内容。

(4) 检测零部件，结合维修手册，确定维修方案并实施，完成工单的相应内容。

(5) 维修班组（学生扮演）检验。

3.检测流程制定

计划一，综合检测法

如图3所示，需要用的设备有：智能检测仪、万用表、组合工具等。检查相对繁琐，但

是检查的比较全面，不疏漏任何一个地方，适用于较难排除的故障。因为检查的项目比较多，

需要对发动机的部件进行拆卸，加大了工作量。

使用智能检测仪读取数值

(发动机冷却液温度)

更换ECM

正常

-40°C (-

40°F)

检测数值

140°C

(284°F)或更高

检查线束和连接使用智能检测仪

器（发动机冷却读取数值（检查

液传感器至ECM)线束是否断路）

异常

异常

正常

0°C至100°C（176°F

至 212°F)

使用智能检测仪更换发动机

读取数值（检查冷却液温度

线束是否短路）传感器

异常

正常

维修或更换线束

或连接器(发动

机冷却液温度传

感器一ECM)

更换冷却液

温度传感器

检查间歇性

故障

检查线束和连接器

（冷却液温度传感更换ECM

器至ECM）

异常

正常

维修或更换线束或连接器(发

动机冷却液温度传感器一ECM)

图3 综合检测法

计划二，万用表检测法

如图4所示，相对简单，可以就实车进行检查，适合用于比较直观的故障，应该是我们

首先采用的。

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读取故障码

判定有无进

温度故障码

无码

检查间歇性故

障或机械故障

有码

用万用表检查进气更换线束

温度传感器的电阻连接器

异常

正常异常

检查线束连接器

正常

更换进气温

度传感器

更换ECM

图4 万用表检测法

计划三，加温模拟检测法

如图5所示，相对来说比较科学，可以用作学习研究，掌握ECM的控制理论及检测方法。

图5 加温模拟检测法

4：决策 在教师组织下，师生共同讨论、评价各小组提交的工作流程。各小组通过参与点评、总

（3分钟） 结、分析他组的工作流程，改进本组维修流程。各小组派代表讲解工作流程。

教师组织学生修改流程，解释个流程的优缺点。帮助学生明确个人在团队工作中的角色

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定位和个人职责。

加温模拟检测简单、快捷、准确、全面。

5：实施作一、 计划一的具体操作步骤详见维修手册。

业（20分二、 计划二利用解码仪和万用表检测步骤简单不再详述。

钟） 三、计划三的实验操作步骤

1、检测冷却液传感器是否损坏

将冷却液传感器连带线束从发动机上拔下，用万用表电阻档连接至冷却液温度传感器连

接器的两端子上，把传感器放置在水中观察万用表电阻读数是否随着水温的变化而变化，如

图6所示。

标准电阻

检测仪连接 条件 规定状态

1-2 20℃(68℉) 2.32至2.59 kΩ

80℃(176℉) 0.310至0.326

kΩ

如果无变化说明冷却液传感器有故障，更换传感器。

如果有变化说明冷却液传感器无故障，转至步骤2。

注意：

在水中检查发动机冷却液温度传感器时，不要让水进入端

子。检查后，应干燥传感器。

图 6 检测示意图

2、用导线夸接线束和冷却液温度传感器连接器的端子l和2。

如图7所示。

图7

ECM理应认为冷却液温度升高相应的发动机风扇会启动，如果风扇启动证明系统正常之

前检测到的故障可能为偶发故障。若发动机风扇无动作，则转至步骤3。

3、检查线束和连接器

标准电阻

检测仪连接 条件 规定状态

B3-2—831-97(THW) 始终 小于1Ω

B3-1—831-96(ETHW) 始终 小于1Ω

若线束和连接器异常，则更换之；

若线束和连接器正常，转至步骤4。

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4、用导线夸接ECM的THA和E端子。如图8所示

2

图8

若风扇没有动作则更换ECM。

注意：在检测前，检查ECU连接器外观和接触力。

完成工单并进行打分，总结公示

6：检查与在教师指导下，查阅GB7258-2012（机动车运行安全技术标准）国家标准，对维修后的车

验收 辆进行检验，确认故障被排除，并交班组长（教师扮演）检验，要求检验必须在原先确定故

障时同等环境和条件下进行。填写竣工单。

1．学习GB7258-2012（机动车运行安全技术标准）国家标准；

2．结合国标检验车辆；

3．确认故障被排除后，交付班组长检验；

4．填写竣工单；

5．技术说明和注意事项；

技术说明：

（1）当水温传感器发生断路故障时，ECM认为传感器的电阻无穷大，得到5V信号,ECU

默认为水温最低，此时读取数据流-40℃。

（2）当水温传感器发生短路故障时，ECU认为传感器的电阻为0，得到0V信号,ECM默认

为水温最高，此时读取数据流140℃。

（3）通过读数据流很快能检测断短路损坏，但不能检测失效。如果水温传感器失效，电

阻不随水温变化，ECM不会设置故障码，只能加温用万用表检测。

注意事项：

（1）点火开关OFF状态下，拔插冷却液温度传感器连接器插头。

（2）蓄电池负极断开状态下，拔插ECU插头。

（3）点火开关OFF状态下，连接解码器。

（4）正确使用检测设备、工量具。

教师总结，归纳本次课知识点和技能点，学习提升。 7：评价

1．水温升高-电阻变小-电压变小-短路-电压为零-水温140℃。 （2分钟）

2．水温降低-电阻变大-电压升高-断路-电压5V-水温负40℃。

3．失效-水温固定-电阻不变-电压不变-默认20°-冬季-启动困难、怠速不稳、油耗增加、

排放增加、…。

4．加温模拟检测简单、快捷、准确、全面。

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十一、教学反思

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工单

任务名称 冷却液温度传感器的检测 学时 4 班 级

学生姓名 学生学号 任务成绩

实训设备 实训场地 日 期

客户任务

任务目的 请制定工作计划，并利用检测设备确定故障并维修。

电控发动机故障实验台、一体化

万用表、解码器 教室

有一辆装有1ZR发动机丰田轿车，冷启动困难，怠速不稳，行驶无力，

且发动机故障指示灯点亮报警。

一、 资讯

1、冷却液温度传感器由、、组成。

2、冷却液温度传感器的安装位置在

3、冷却液温度传感器为热敏电阻式，是随温度变化的可变电阻，水温升

高，电阻；温度降低，电阻。

4、断路时传感器电阻无穷大，输出信号电压为，此时ECU认为冷却液水温

最低，用故障解码器读取数据流显示为。

5、冷却液温度传感器的作用

二、决策与计划

计划一：

计划二：

计划三：

请根据计划要求，确定所需要的检测仪器、工具，并对小组成员进行合理分工，制

定详细的诊断和修复计划。

1．选用计划进行操作，需要的检测仪器、工具有

。

2．小组成员分工

3．检测和维修计划

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三、实施

1、检测冷却液传感器1、2号端子之间的电阻

2、B3-2—831-97(THW)之间的电阻

B3-1—831-96(ETHW)之间的电阻

通过上述检查，得出以下结论：

（1）

（2）

（3）

四、检查

如果对冷却液温度传感器进行检测维修，则维修后应作如下检查：

1．0℃：端子之间电阻值 解码器显示的信号电压值

2．20℃：端子之间电阻值 解码器显示的信号电压值

3．80℃：端子之间电阻值 解码器显示的信号电压值

五、评估

1．请根据自己任务完成的情况，对自己的工作进行自我评估，并提出改进意见。

（1）

（2）

（3）

2．教师对学生工作情况进行评估，并进行点评。

3．学生本次任务成绩： 。

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