第三节 进气温度传感器
一、进气温度传感器概述
1. 进气温度传感器作用
（1）作用原理 进气温度传感器安装在空气流量计内，用来监视进气温度。进气温度传感器（IAT）和冷却液温度传感器一样，利用了一个对温度改变敏感的可变电阻器的电热调节器。该电热调节器的电阻值随温度的升高而降低。
（2）作用目的 进气温度传感器安装在增压空气冷却器和节气门之间的增压空气管上。涡轮增压器发动机上的进气温度传感器感测由涡轮增压器压缩并由增压空气冷却器冷却的新鲜空气的温度。如果是自然吸气发动机则直接感测的是新鲜空气进气温度。因空气密度随温度的变化而变化，而喷油量是按空气质量来计算的，且理想空燃比是14.7∶1，所以ECU必须根据进气温度对喷油量进行修正，以获得最佳的空燃比。
2. 进气温度传感器类型
进气温度传感器有的集于空气流量计中，有的集于进气歧管压力传感器中，也有独立的进气温度传感器，安装在空气进气软管上。无论哪种进气温度传感器，其特性和原理相同。进气温度传感器见图2-47。
图2-47 进气温度传感器
二、进气温度传感器结构
进气温度传感器主要由绝缘套、塑料外壳、防水插座、铜垫圈、热敏电阻等组成。通常安装在空气滤清器之后的进气软管或空气流量传感器上，有的还在空气流量传感器和谐振腔上各安装一个，以提高喷油量的控制精度。进气温度传感器结构见图2-48。
图2-48 进气温度传感器结构
三、进气温度传感器工作原理
1. 基本工作原理
进气温度传感器是一个可变电阻器，电阻值随着进气温度的变化而变化。进气温度变低时，热敏电阻的电阻值增大。温度变高时，热敏电阻的电阻值减小，能够改变发动机控制模块（ECM）提供的5V信号电路上的电压。发动机控制模块向进气温度传感器提供低电平参考电压，该信号随质量式空气流量传感器（MAF）孔内的进气温度而改变。
其工作原理见图2-49。
图2-49 进气温度传感器工作原理
2. 工作工程
发动机控制模块（ECM）通过其内部自身电路为发动机进气温度传感器提供5V的直流信号并测量其电压降，发动机管理系统将依此电压信号来判定发动机的实际工作状态。对于负温度系数特性的进气温度传感器，当发动机吸入的温度较低时，系统探测到的电压信号值较高，而当发动机温度较高时，系统探测到的电压值就较低。
进气温度高低对发动机管理系统输出控制状态有直接影响。进气温度高将导致发动机爆震倾向增加，系统的燃油供给量和发动机的点火正时时间（点火提前角）可能会由于进气温度的不同而需要加以修正和补偿。
3. 特性
发动机进气温度传感器的核心温度传感元件由负温度系数特性的半导体热敏电阻构成。其温度特性为负温度系数（NTC）热敏电阻特性。这种温度传感器通常需要采用特殊测量电路来进行其电阻特性的测试。
负温度系数特性的半导体热敏电阻的输出特性为热敏电阻阻值高低与温度冷热的变化成反比关系。即当温度升高时，热敏电阻的输出阻值下降；当温度降低时，热敏电阻的输出阻值增加。
进气温度传感器进行温度记录时，可对其测量与温度有关的电阻值。此电阻值根据温度在260kΩ～37Ω的范围内变化，对应于-55～230℃的温度，见图2-50。
图2-50 进气温度传感器特性
四、进气温度传感器本体电路
1. 内部电路
进气温度传感器通过一个2芯插头进行连接，传感器由发动机控制模块提供接地电压，如图2-51所示。
图2-51 进气温度传感器电路（与ECM连接）
2. 工作参数
进气温度传感器工作参数见表2-6。
表2-6 进气温度传感器工作参数
五、进气温度-压力传感器电路
1. 内部电路
进气温度-压力传感器通过一个4芯插头进行连接，该传感器由发动机控制系统提供5V的电压，如图2-52所示。
图2-52 进气温度-压力传感器电路
1—进气压力传感器；2—进气温度传感器；KL.31E—总线端KL.31电子接地线；SIG1—进气压力信号；5V—5V供电电压；SIG2—进气温度信号
2. 工作参数
进气温度传感器的电阻随着温度在167kΩ～150Ω的范围内变化，对应于-40～130℃的温度。进气压力传感器工作参数见表2-7。
表2-7 进气压力传感器工作参数
六、进气温度传感器关联电路
当点火开关位于“ON”位置时，发动机控制模块的部件（传感器、执行器、喷油嘴等）处于等待状态。当转动点火开关启动发动机时，利用发动机控制部件（传感器和执行器）持续交换信号或个别控制燃油喷射，根据气缸进气量和空燃比来调整喷射时间，改善燃油经济性，减少废气排放量，提高发动机性能。
图2-53中，进气温度传感器置于歧管绝对压力传感器（MAP）内侧。IAT显示进气歧管中的空气。IAT内热敏电阻器的电阻值随进气温度的变化而改变，信号电压也随之改变。ECM利用此信号，修正基本燃油喷射持续时间和点火时间。
图2-53 进气温度传感器关联电路
七、进气温度传感器故障判断
（一）进气温度传感器本体检测
维修图解
可以在进气温度25℃条件下，检查质量式空气流量传感器的5和6端口之间的电阻，电阻值为1.8～2.2kΩ。如果差别很大，说明传感器失灵，更换内置有进气温度传感器的空气流量传感器。图2-54为进气温度传感器本体检测。
图2-54 进气温度传感器本体检测
（二）进气温度传感器电路检查
1. 进气温度传感器单一电路
如图2-55所示，进气温度传感器有一个信号电路和一个ECM内部接地电路。进气温度传感器用于测量进入发动机的空气温度。ECM通过ECM线束连接器EN44的59号端子向进气温度传感器线束连接器EN49的4号端子提供5V信号参考电压，同时通过EN44的40端子向进气温度传感器EN49的1号端子提供ECM内部低参考电压。当进气温度传感器处于冷态时，传感器电阻值较高。当空气温度上升时，传感器电阻值减小。当传感器电阻值较高时，ECM将检测到进气温度传感器信号电路的电压较高。随着传感器电阻值的减小，ECM检测到的进气温度传感器信号电路的电压也降低。
图2-55 进气温度传感器单一电路
2. 进气温度传感器故障检查步骤
第一步 直观检查。
检查是否存在以下状况：传感器外壳损坏；传感器松动或安装不正确；传感器线束连接器松脱。
第二步 测量进气温度传感器电阻。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开进气温度传感器线束连接器EN49。
测量进气温度传感器电阻值（标准电阻值为20℃时2400Ω）。
连接进气温度传感器线束连接器EN49。
电阻是否符合规定值？如不符合，更换进气温度传感器，转至第九步；如符合，则进行下一步。
第三步 测量进气温度传感器信号电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开进气温度传感器线束连接器EN49。
转动点火开关至“ON”位置。
测量进气温度传感器线束连接器EN49的2号端子与可靠接地之间的电压（标准电压值4.7～5.5V）。
连接进气温度传感器线束连接器EN49。
电压正常吗？如果不正常，转至第五步；如果正常执行下一步。
第四步 测量进气温度传感器接地电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开进气温度传感器线束连接器EN49。
转动点火开关至“ON”位置。
测量进气温度传感器线束连接器EN49的4号端子与可靠接地之间的电阻（标准电阻值小于1Ω）。
连接进气温度传感器线束连接器EN49。
电阻值正常吗？如果不正常，转至第六步；如果正常，转至第七步。
第五步 检查进气温度传感器信号电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开进气温度传感器线束连接器EN49。
断开ECM线束连接器EN44。
测量进气温度传感器线束连接器EN49的2号端子与ECM线束连接器EN44的25号端子之间的电阻值，检查是否存在断路情况。
测量进气温度传感器线束连接器EN49的2号端子与可靠接地之间的电阻值，检查是否存在对地短路情况。
测量进气温度传感器线束连接器EN49的2号端子与可靠接地之间的电压值，检查是否存在对电源短路情况。
以上各测量参数见表2-8。
表2-8 测量参数（一）
各项参值正常吗？如果不正常，执行下一步，如果正常，转至第七步。
第六步 检查进气温度传感器接地电路。
转动点火开关至“OFF”位置。
断开进气温度传感器线束连接器EN49。
断开ECM线束连接器EN44。
测量进气温度传感器线束连接器EN49的1号端子与ECM线束连接器EN44的40号端子之间的电阻值，检查是否存在断路情况，否则修理故障部位。
测量进气温度传感器线束连接器EN49的1号端子与可靠接地之间的电压值，检查是否存在对电源短路情况，否则修理故障部位。正常，执行下一步。
测量参数见表2-9。
表2-9 测量参数（二）
第七步 检查ECM电源电路。
检查ECM电源电路是否正常。
检查ECM接地电路是否正常。
如果不正常，需要处理故障部位。如果正常，执行下一步。
第八步 更换ECM。
第九步 利用故障诊断仪确认故障代码是否再次存储。
连接故障诊断仪至诊断测试接口。
转动点火开关至“ON”位置。
清除故障代码。
启动发动机并怠速暖机运行至少5min。
再次对控制系统进行故障代码读取，确认系统无故障代码输出，故障排除。
（三）故障码分析
进气温度传感器生成故障时会存储3个故障码。
故障码P0112，表示进气温度传感器电路电压过低；发动机控制模块检测到进气温度传感器温度高于150℃并持续4s以上（各种车型设置的温度不一样，有些车进气温度为高于138℃）时设置故障码。
故障码P0113，表示进气温度传感器电路电压过高；发动机控制模块检测到进气温度传感器温度低于−60℃并持续4s以上（各种车型设置的温度不一样，有些车进气温度为低于-38.3℃）时设置故障码。
故障码P0114，表示进气温度传感器电路间歇性故障；发动机控制模块检测到进气温度读数在0.1s内的变化幅度大于10℃。该状况存在时间超过2s。
八、进气温度传感器更换
如图2-56所示，更换集于进气压力传感器内的进气温度传感器步骤：断开进气压力温度传感器线束连接器；拆卸进气压力温度传感器固定螺栓；拔出进气压力温度传感器。
图2-56 更换进气温度传感器