第四節　排氣溫度傳感器

一、排氣溫度傳感器概述

在一些高壓共軌的柴油車上，會配置排氣溫度傳感器，安裝在汽車排氣裝置的三元催化轉化器上或者渦輪增壓器上，用以檢測轉化器內的排氣溫度，如圖2-57所示。

排氣溫度傳感器用以檢測轉化器內的排氣溫度，當排氣溫度過高時，此傳感器將這種過高的溫度信號以電信號的形式輸入給ECU，ECU經過分析處理后啟動異常高溫報警系統，使排氣溫度報警指示燈點亮，從而向駕駛員發出報警信號。

二、排氣溫度傳感器結構和類型

1. 排氣溫度傳感器類型

汽車用排氣溫度傳感器（圖2-58）有熱敏電阻式、熱電偶式及熔絲式3種。

熱電偶式排氣溫度傳感器構造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成的，而且不受大小的限制，外有保護套管，用起來非常方便。

2. 熱電偶式排氣溫度傳感器特點

（1）測量精度高　熱電偶式排氣溫度傳感器測量精度高，因熱電偶直接與被測對象接觸，故不受中間介質的影響。

（2）測量范圍比較寬　熱電偶式排氣溫度傳感器測量范圍比較寬，常用的熱電偶從-50～1600℃均可連續測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269℃（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800℃（如鎢-錸）。

3. 熱電偶式排氣溫度傳感器工作原理

熱電偶是工業上最常用的溫度檢測元件之一，熱電偶工作原理是賽貝克（Seeback）效應，就是兩種不同成分的導體兩端連接成回路，如果兩連接端溫度不同，則在回路內產生熱電流的物理現象。

這兩種不同金屬線焊接在一起后形成兩個結點，如圖2-59所示，環路電壓V_OUT為熱結點結電壓與冷結點（參考結點）結電壓之差。因為V_H和V_C是由兩個結的溫度差產生的，也就是說V_OUT是溫差的函數。比例因數α對應于電壓差與溫差之比，稱為Seebeck系數。

知識貼

熱電效應，即塞貝克（Seebeck）效應、第一熱電效應。將兩種不同性質的金屬導體A、B接成一個閉合回路，如果兩接合點溫度不相等（T₀≠T），則在兩導體間產生電動勢，并且回路中有一定大小的電流存在，此現象稱為熱電效應，如圖2-60所示。

三、排氣溫度傳感器工作原理

1. 基本工作原理

排氣溫度傳感器主要用于三元催化轉換器內溫度異常高時的報警，以防止因過熱而使催化劑性能減退，對車輛造成損壞，正常情況下，該系統不工作，而發生失火等故障，或工作條件差時，該系統啟動。

當排氣溫度過高時，熱敏電阻的阻值下降，反之，電阻值上升。排氣溫度傳感器將這種溫度信號以電信號的形式輸入給ECU，ECU經過分析處理后啟動異常高溫報警系統，使排氣溫度報警指示燈點亮報警。圖2-61為排氣溫度傳感器基本原理。

2. 工作過程

排氣溫度直接反映了缸內燃燒狀況，對于柴油機來說，排溫了，說明缸內燃燒發生了后燃。此時氣路和油路都有可能出現問題。

那么問題就來了，既然這個參數這么重要，為什么車上不接排氣溫度傳感器呢？一般車是沒有的，但在一些高壓共軌的柴油車中就安裝了該傳感器。之所以在車上一般不安裝該傳感器，是因為現在的溫度傳感器大多數都是熱電偶傳感器，響應時間慢。車輛在道路上行駛時，其運行工況不斷變化，所以排氣溫度傳感器不能實時反映其當前的溫度。而DPF中采用的溫度傳感器與普通的不一樣，其響應時間很短，可近似認為能反映實時的排溫。

熱車狀態下，監測排氣溫度，為廢氣再循環閥工作提供信號，發動機溫度過高，會產生氮氧化物（NO_x），讓一定量的廢氣進入氣缸后，惡化燃燒環境，使燃燒溫度降低；在冷機也要關注排氣溫度，因為氧傳感器和三元催化都需要升到合適溫度，工作才會正常。所以在冷車啟動暖機期間，為了降低尾氣排放，需盡快提高排氣溫度，如二次空氣注入排氣管、雙層薄壁排氣管、預催化轉換器或催化轉換器盡量靠近排氣歧管安裝等，這時有排氣溫度這個參數，可使尾氣排放得到更好地控制。圖2-62為其工作過程。

四、排氣溫度傳感器電路

排氣溫度傳感器電路如圖2-63所示。

當發動機啟動時，啟動信號開關（ST）打開，同時點火開關打開，此時，報警燈熄滅。

發動機啟動后ST斷開，點火開關接通，報警燈點亮，隨后熄滅，這是廠家為檢查報警燈燈絲是否良好而設置的功能。

在行駛過程中，當排氣溫度超過900℃時，則排氣溫度傳感器的電阻值降到0.43kΩ以下，這時，報警燈點亮。

當車廂底板溫度超過125℃時，底板溫度傳感器的電阻超過2kΩ，這時在報警燈點亮的同時蜂鳴器也發出響聲。

當排氣溫度在900℃以下，底板溫度也低于125℃時，排氣溫度傳感器的電阻大于0.43kΩ，底板溫度傳感器的電阻值低于2kΩ，這時，報警燈不亮，蜂鳴器也無響聲。

五、排氣溫度傳感器檢查

1. 直觀檢查

接通點火開關時，排氣溫度指示燈亮，而在發動機啟動時指示燈熄滅，說明傳感器良好。

2. 元件檢查

測量元件電阻值，拆下排氣溫度傳感器，加熱傳感器的頂端40mm長的部分，直到靠近火焰處呈暗紅色，這時傳感器端子間的電阻值，應在0.4～20kΩ之間（參考）。