冷卻液溫度傳感器檢測

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教學設計（電子教案）封面

課 程 名 稱：

電控發動機檢測與維修

學習任務名稱

： 冷卻液溫度傳感器的檢測

負責教師姓名：

尤明福

二O一四年三月

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學習任務

名 稱

課程名稱 教學對象

課時 設計者

一、教學內容分析

冷卻液溫度傳感器的檢測

電控發動機檢測與維修

4

電控發動機檢測與維修，是****專業第***學期的課程，是專業能力基礎階段的學習任務；電控發動

機檢測與維修包含****個學習任務（如機體組構造與維修、……）。本學習任務進行結構學習，工作原理、

故障檢測、維修方法的學習和訓練及注意事項；從情景描述中可了解傳感器、執行器的相關故障。要求學

生掌握傳感器、執行器的結構、原理，作用，檢測項目、方法等；根據故障現象，結合維修手冊等維修資

料，判斷可能故障原因，制定相應的故障診斷流程。

二、教學對象分析

本課程的教學對象是********學生，已經學習**********等學習任務，學生具有******的能力。該班

學生上課較認真，但邏輯思維能力、概括能力、應急能力和合作能力相對薄弱。

三、學習目標（知識目標、能力目標、方法目標）

完成本學習任務后，你應能：

1、知識目標

了解電控汽油發動機冷卻液溫度傳感器的工作原理

掌握電控汽油發動機冷卻液溫度傳感器的作用、類型

掌握電控汽油發動機冷卻液溫度傳感器的檢測方法

2、方法目標

能夠認識電控汽油發動機冷卻液溫度傳感器在發動機上的安裝位置

能夠正確對電控汽油發動機冷卻液溫度傳感器進行檢測

會對KT600解碼器進行正確操作

會合理選擇、使用世達120件套等拆裝工具

會使用208測試線、萬用表等測量工具

3、能力目標

能夠對電控汽油發動機冷卻液溫度傳感器各種形式的故障進行診斷。

培養團結協作，互助互利的能力。

完成本學習項目的時間：4課時

四、學習重點及其化解方法

重點內容：

冷卻液溫度傳感器控制作用，檢測規律，故障分析與檢測方法。

重點內容化解方法：

1.小組合作討論；2.查閱資料法；3.現場講解示范等。

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五、學習難點及其突破方法

難點內容：

冷卻液溫度傳感器的檢修方法，相關故障分析。

難點化解方法：

1.小組討論；2.教師示范；3.教師總結歸納法等。

六、教學策略選擇與設計

1.項目教學法：

項目教學法就是師生以團隊的形式共同實施一個完整的項目所進行的教學活動。在教學活動中，教師

將需要解決的問題以項目的形式交給學生，學生在教師的指導下，以個人或小組的工作方式，按照實際工

作的完整流程，共同制定流程，最終完成整個項目，并開展個人和小組評價，學習的重點是學習過程，而

非最終結果，整個過程鍛煉學生的各種能力。

2.任務驅動教學法：

教師通過創設教學情景來下達學習任務，學生根據任務要求，借助學習材料，進行自主探索和小組合

作的學習實踐活動，從而達成既定的學習目標。這種方法改變了以往“老師講，學生聽”、以教定學的被動

教學模式，有利于激發學生的學習興趣，培養學生分析問題、解決問題的能力，提高學生自主學習及與人

協作的能力。

3.引導文教學法：

教師通過設置一系列的引導問題，引導學生獨立思考和自主學習，促使學生在實踐中學習必要的工作

過程知識。這種方法既培養了學生獨立學習、計劃、實施和檢查的能力，又培養了學生分析和解決問題的

能力。

4.小組合作學習法：

學生以小組為單位，進行合作學習和討論，充分激發個體潛能，融合集體智慧，從而提高學習和工作

的效率，達到較好地完成學習任務的目的。這種方法有助于培養學生的合作精神、組織協調能力和溝通能

力。

5.角色扮演法：

由教師扮演車間生產主管，學生扮演維修工，并按照企業的工作流程組織教學，使學生既體驗到“真

實工作”的樂趣，實現在工作中學習，又了解到企業工作的流程和各環節的操作規范。

七、教學環境及資源準備

1.教學環境：

2.資源準備：

設備：電控發動機故障實驗臺3臺。

工具：萬用表，解碼器，示波器。

表格準備：評價表、工單。

材料準備：導線等。

學習材料準備：維修手冊、課件等。

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八、內容結構

九、教學流程圖

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十、教學過程

教學環

節及時教學內容

間分配

1：確認維一、組織教學

修項目（51.學生集合，師生問好、整理著裝，

分鐘） 2.小組考勤，教師說明場地要求與工作要求，強調6S管理。

二、新課引入

1.情景描述

有一輛裝有1ZR發動機豐田轎車，司機發現且冷啟動困難，怠速不穩，行駛無力，且發

動機故障指示燈點亮報警，為此司機將車輛開到服務站進行維修。

2.任務

請你根據車主的描述，制定一份盡可能詳實的，能完成此次故障排除的解決方案，并全

面而細致的說明采取此方案的理由。如果您還有其他問題需要詢問車主或向車主提供建議，

請您把這些問題或建議整理成一份提綱，以便面談時進行溝通和協調。

解決方案完成后，請你針對故障車進行維修，實際解決故障現象。

3. 明確任務目標

通過學習，學生能對冷卻液溫度傳感器基本檢查，能通過對故障原因的確認，初步確定

維修項目，根據實施方案，排除故障，并能進行竣工檢驗。

2： 資訊

1.冷卻液溫度傳感器的構造和原理

它由殼體、傳熱材料、熱敏電阻NTC組成，它為負溫度系數熱敏電阻式，是隨溫度變化

的可變電阻，水溫升高，電阻降低；溫度降低，電阻升高。電腦為其提供5V，通過熱敏電阻

NTC后，由于冷卻液溫度不同阻值改變，輸入端的電位在0～5V內變化，使ECU感受到不同的

電壓信號（類似水閘原理）。

2. 冷卻液溫度傳感器信號規律

溫度升高，電阻值明顯降低；溫度降低，電阻值明顯升高。即：t（℃）↑，R（Ω）↓，U

（V）↓，噴油量↓；t（℃）↓，R（Ω）↑，U（V）↑，噴油量↑。

當冷卻液溫度達60℃和進氣溫度達20℃時，即迅速停止修正噴油量，此謂“截止功能”。

和ATS的檢測

可在車上就車測量，也可拆下用水加熱測量其電阻值。依據特性曲線，測其電阻或電壓

值，一般測量0℃、20℃、80℃的電阻和電壓值。80℃時，電阻為200～400Ω；電壓為0.1～

1V。20℃時，電阻為3～3kΩ；電壓為1～3V。0℃時，電阻為8kΩ；電壓為4V。

4.檢測規律

A、斷路時傳感器電阻無窮大，輸出信號電壓為5V，此時ECU認為冷卻液水溫最低，用故

障解碼器讀取數據流顯示為 -40℃。

B、短路傳感器電阻無窮大，輸出信號電壓為0V，此時ECU認為冷卻液水溫最高，用故障

解碼器讀取數據流顯示為140℃。

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和ATS的故障

(1)水垢、油垢是絕熱失準的大害，造成空燃比（A/F）失準。失準造成冷起動困難、怠

速不穩、加速不良或冒黑煙費油。為此，夏天也應用優質冷卻液，防止水垢的產生。

(2)失效是指斷路或導通。斷路時，其電阻為∞，噴油量增大，怠速過高。導通時，電阻

為0，不再加濃，冷起動困難，熱起時無快怠速。為此，有的ECU有截止功能，一旦失效就按

正常冷卻液溫度噴油。

(3)他生故障影響自身性能的好壞。節溫器的失效或失準，影響了機體溫度的高低，特別

是電動機風扇受CTS控制的冷卻系統，尤為嚴重，造成節溫器和電動風扇常開時，熱起慢、冷

卻液溫度低、加濃時間長、污染大、費油。節溫器和電動風扇常關時，熱起快、冷卻液溫度

高、加濃時間短、發動機易過熱

6．冷卻液溫度傳感器的作用

A.準確測量冷卻液溫度，對各工況噴油點火進行修正。

B.對暖機怠速、碳罐控制、EGR控制、減速斷油、冷啟動控制等提供信號。

C.它由殼體、傳熱材料、熱敏電阻NTC組成，NTC是感應元件，溫度升高，電阻值明顯降

低；溫度降低，電阻值明顯升高。是隨水溫自動變化的可變電阻器。

D.輸入端電壓為5V，由于冷卻液溫度不同阻值改變，輸出端的電位在0～5V內變化，使

ECU感受到不同的水溫信號。

7. 冷卻液溫度傳感器特性和電路

圖1 發動機冷卻液溫度傳感器的結構和特性

圖2 冷卻液溫度傳感器電路圖

3：計劃 1.小組任務分解

車間主管（教師）將全班學生分成若干小組和每小組，每組抽一名學生組成考評小組,負

責對各小組的監督和考核工作，評分標準參考評分表，分解工作任務，派發工單和維修資料，

明確各小組的工作任務要求，各小組接到任務后，認真解讀維修工單內容，分解工作任務要

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求。

2.制定計劃

在教師指導下，各小組結合前期獲取的結構組成、檢驗方法和常見誤差等信息，并根據

此任務完成時間的要求和本小組成員的特長，編制工作組織方式，制定本小組的工作流程如

下：

(1) 確認分解檢修部件：根據故障現象，結合結構特點分析、討論確定故障位置和要實

施分解和檢測的部件。估算維修項目、人工費、零件費（常規性）預計完成時間等。

(2) 做好分解前的準備工作。

(3) 分解發動機、清潔零部件，完成工單的相應內容。

(4) 檢測零部件，結合維修手冊，確定維修方案并實施，完成工單的相應內容。

(5) 維修班組（學生扮演）檢驗。

3.檢測流程制定

計劃一，綜合檢測法

如圖3所示，需要用的設備有：智能檢測儀、萬用表、組合工具等。檢查相對繁瑣，但

是檢查的比較全面，不疏漏任何一個地方，適用于較難排除的故障。因為檢查的項目比較多，

需要對發動機的部件進行拆卸，加大了工作量。

使用智能檢測儀讀取數值

(發動機冷卻液溫度)

更換ECM

正常

-40°C (-

40°F)

檢測數值

140°C

(284°F)或更高

檢查線束和連接使用智能檢測儀

器（發動機冷卻讀取數值（檢查

液傳感器至ECM)線束是否斷路）

異常

異常

正常

0°C至100°C（176°F

至 212°F)

使用智能檢測儀更換發動機

讀取數值（檢查冷卻液溫度

線束是否短路）傳感器

異常

正常

維修或更換線束

或連接器(發動

機冷卻液溫度傳

感器一ECM)

更換冷卻液

溫度傳感器

檢查間歇性

故障

檢查線束和連接器

（冷卻液溫度傳感更換ECM

器至ECM）

異常

正常

維修或更換線束或連接器(發

動機冷卻液溫度傳感器一ECM)

圖3 綜合檢測法

計劃二，萬用表檢測法

如圖4所示，相對簡單，可以就實車進行檢查，適合用于比較直觀的故障，應該是我們

首先采用的。

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讀取故障碼

判定有無進

溫度故障碼

無碼

檢查間歇性故

障或機械故障

有碼

用萬用表檢查進氣更換線束

溫度傳感器的電阻連接器

異常

正常異常

檢查線束連接器

正常

更換進氣溫

度傳感器

更換ECM

圖4 萬用表檢測法

計劃三，加溫模擬檢測法

如圖5所示，相對來說比較科學，可以用作學習研究，掌握ECM的控制理論及檢測方法。

圖5 加溫模擬檢測法

4：決策 在教師組織下，師生共同討論、評價各小組提交的工作流程。各小組通過參與點評、總

（3分鐘） 結、分析他組的工作流程，改進本組維修流程。各小組派代表講解工作流程。

教師組織學生修改流程，解釋個流程的優缺點。幫助學生明確個人在團隊工作中的角色

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定位和個人職責。

加溫模擬檢測簡單、快捷、準確、全面。

5：實施作一、 計劃一的具體操作步驟詳見維修手冊。

業（20分二、 計劃二利用解碼儀和萬用表檢測步驟簡單不再詳述。

鐘） 三、計劃三的實驗操作步驟

1、檢測冷卻液傳感器是否損壞

將冷卻液傳感器連帶線束從發動機上拔下，用萬用表電阻檔連接至冷卻液溫度傳感器連

接器的兩端子上，把傳感器放置在水中觀察萬用表電阻讀數是否隨著水溫的變化而變化，如

圖6所示。

標準電阻

檢測儀連接 條件 規定狀態

1-2 20℃(68℉) 2.32至2.59 kΩ

80℃(176℉) 0.310至0.326

kΩ

如果無變化說明冷卻液傳感器有故障，更換傳感器。

如果有變化說明冷卻液傳感器無故障，轉至步驟2。

注意：

在水中檢查發動機冷卻液溫度傳感器時，不要讓水進入端

子。檢查后，應干燥傳感器。

圖 6 檢測示意圖

2、用導線夸接線束和冷卻液溫度傳感器連接器的端子l和2。

如圖7所示。

圖7

ECM理應認為冷卻液溫度升高相應的發動機風扇會啟動，如果風扇啟動證明系統正常之

前檢測到的故障可能為偶發故障。若發動機風扇無動作，則轉至步驟3。

3、檢查線束和連接器

標準電阻

檢測儀連接 條件 規定狀態

B3-2—831-97(THW) 始終 小于1Ω

B3-1—831-96(ETHW) 始終 小于1Ω

若線束和連接器異常，則更換之；

若線束和連接器正常，轉至步驟4。

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4、用導線夸接ECM的THA和E端子。如圖8所示

2

圖8

若風扇沒有動作則更換ECM。

注意：在檢測前，檢查ECU連接器外觀和接觸力。

完成工單并進行打分，總結公示

6：檢查與在教師指導下，查閱GB7258-2012（機動車運行安全技術標準）國家標準，對維修后的車

驗收 輛進行檢驗，確認故障被排除，并交班組長（教師扮演）檢驗，要求檢驗必須在原先確定故

障時同等環境和條件下進行。填寫竣工單。

1．學習GB7258-2012（機動車運行安全技術標準）國家標準；

2．結合國標檢驗車輛；

3．確認故障被排除后，交付班組長檢驗；

4．填寫竣工單；

5．技術說明和注意事項；

技術說明：

（1）當水溫傳感器發生斷路故障時，ECM認為傳感器的電阻無窮大，得到5V信號,ECU

默認為水溫最低，此時讀取數據流-40℃。

（2）當水溫傳感器發生短路故障時，ECU認為傳感器的電阻為0，得到0V信號,ECM默認

為水溫最高，此時讀取數據流140℃。

（3）通過讀數據流很快能檢測斷短路損壞，但不能檢測失效。如果水溫傳感器失效，電

阻不隨水溫變化，ECM不會設置故障碼，只能加溫用萬用表檢測。

注意事項：

（1）點火開關OFF狀態下，拔插冷卻液溫度傳感器連接器插頭。

（2）蓄電池負極斷開狀態下，拔插ECU插頭。

（3）點火開關OFF狀態下，連接解碼器。

（4）正確使用檢測設備、工量具。

教師總結，歸納本次課知識點和技能點，學習提升。 7：評價

1．水溫升高-電阻變小-電壓變小-短路-電壓為零-水溫140℃。 （2分鐘）

2．水溫降低-電阻變大-電壓升高-斷路-電壓5V-水溫負40℃。

3．失效-水溫固定-電阻不變-電壓不變-默認20°-冬季-啟動困難、怠速不穩、油耗增加、

排放增加、…。

4．加溫模擬檢測簡單、快捷、準確、全面。

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十一、教學反思

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工單

任務名稱 冷卻液溫度傳感器的檢測 學時 4 班 級

學生姓名 學生學號 任務成績

實訓設備 實訓場地 日 期

客戶任務

任務目的 請制定工作計劃，并利用檢測設備確定故障并維修。

電控發動機故障實驗臺、一體化

萬用表、解碼器 教室

有一輛裝有1ZR發動機豐田轎車，冷啟動困難，怠速不穩，行駛無力，

且發動機故障指示燈點亮報警。

一、 資訊

1、冷卻液溫度傳感器由、、組成。

2、冷卻液溫度傳感器的安裝位置在

3、冷卻液溫度傳感器為熱敏電阻式，是隨溫度變化的可變電阻，水溫升

高，電阻；溫度降低，電阻。

4、斷路時傳感器電阻無窮大，輸出信號電壓為，此時ECU認為冷卻液水溫

最低，用故障解碼器讀取數據流顯示為。

5、冷卻液溫度傳感器的作用

二、決策與計劃

計劃一：

計劃二：

計劃三：

請根據計劃要求，確定所需要的檢測儀器、工具，并對小組成員進行合理分工，制

定詳細的診斷和修復計劃。

1．選用計劃進行操作，需要的檢測儀器、工具有

。

2．小組成員分工

3．檢測和維修計劃

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三、實施

1、檢測冷卻液傳感器1、2號端子之間的電阻

2、B3-2—831-97(THW)之間的電阻

B3-1—831-96(ETHW)之間的電阻

通過上述檢查，得出以下結論：

（1）

（2）

（3）

四、檢查

如果對冷卻液溫度傳感器進行檢測維修，則維修后應作如下檢查：

1．0℃：端子之間電阻值 解碼器顯示的信號電壓值

2．20℃：端子之間電阻值 解碼器顯示的信號電壓值

3．80℃：端子之間電阻值 解碼器顯示的信號電壓值

五、評估

1．請根據自己任務完成的情況，對自己的工作進行自我評估，并提出改進意見。

（1）

（2）

（3）

2．教師對學生工作情況進行評估，并進行點評。

3．學生本次任務成績： 。

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