喺汽車技術語境入面,「溫度計」並非指單一嘅儀表,而係一個以溫度傳感器為核心、由傳感器與儀表盤指示器共同構成嘅溫度監測系統。佢負責將發動機、進氣、車內環境等關鍵部位嘅溫度物理量轉換為電信號,供發動機控制單元(ECU)分析同儀表盤顯示。溫度數據係發動機管理、空調控制同熱管理系統正常工作嘅基礎。
教科書將汽車上嘅溫度傳感器分為熱敏電阻式、熱敏鐵氧體式、石蠟式及雙金屬片式等多種類型,其中熱敏電阻式溫度傳感器應用最廣泛。隨著新能源汽車嘅發展,非接觸式嘅紅外溫度傳感器開始應用於動力電池、逆變器等高壓部件嘅溫度監測。
汽車上分佈住多個溫度傳感器,各自承擔唔同嘅監測任務。依據《汽車傳感器原理同檢修》等專業教材,常見嘅溫度傳感器及其安裝位置同功能包括:
發動機系統溫度傳感器主要包括:
冷卻液溫度傳感器(CTS):安裝喺發動機缸蓋水套中,直接接觸冷卻液,用於測量發動機工作溫度,係 ECU 控制噴油、點火同風扇啟動嘅關鍵訊號
進氣溫度傳感器(IAT):安裝喺進氣管路上,測量進入發動機嘅空氣溫度,用於計算進氣密度,精準控制噴油量
燃油溫度傳感器同機油溫度傳感器:分別監測燃油同潤滑系統嘅溫度,確保佢哋喺最佳工作區間
空調同舒適性系統溫度傳感器包括車內/外空氣溫度傳感器、蒸發器出口溫度傳感器同出風口溫度傳感器。
新能源同底盤系統溫度傳感器包括:用於混合動力/電動汽車(EV)嘅高壓蓄電池溫度傳感器、電機溫度傳感器、升壓轉換器溫度傳感器同充電插座溫度傳感器。此外,仲有用於自動變速器嘅油溫傳感器。
喺新型電動汽車上,邁來芯(Melexis)喺2025年推出咗全球首款車規級表面貼裝紅外溫度傳感器 MLX90637,用於逆變器、電機等關鍵部件嘅非接觸式溫度監測,具備電氣隔離同抗電磁干擾優勢,測量分辨率可達0.02℃。
絕大多數汽車溫度傳感器基於熱敏電阻原理運作。熱敏電阻嘅電阻值會隨溫度變化而顯著改變:
負溫度係數(NTC)熱敏電阻:溫度升高時電阻減小。這係冷卻液溫度傳感器、進氣溫度傳感器等最常見嘅類型。
正溫度係數(PTC)熱敏電阻:溫度升高時電阻增大,多用於特定保護電路。
以冷卻液溫度傳感器為例,ECU 向傳感器提供一個穩定嘅參考電壓(通常為5V),並測量佢分壓值。由於傳感器電阻隨溫度變化,ECU 透過監測電壓嘅變化即可換算成對應嘅溫度值。維修人員透過查閱該車型嘅溫度-電阻特性曲線或對照表,即可判斷傳感器是否正常工作。
溫度傳感器失效會引發一系列可感知嘅異常徵狀:
冷卻液溫度傳感器故障:可能導致冷啟動困難、怠速唔穩、水溫表指示異常、電子風扇常轉或唔轉,嚴重時引發發動機「開鍋」或「拉缸」
進氣溫度傳感器故障:可能導致混合氣比例失調(過濃或過稀),車輛出現加速無力、油耗增加、冒黑煙等現象
空調系統溫度傳感器故障:可能導致空調制冷效果唔好、出風口溫度異常或壓縮機頻繁啟停
診斷溫度傳感器故障嘅核心方法係使用萬用表測量佢電阻值。具體步驟為:拔下傳感器插頭,喺唔同溫度下(如冷態、熱車後)測量佢兩端子間嘅電阻,並同製造商提供嘅標準數據表進行比對,若偏差過大即係損壞。同時,透過診斷儀讀取數據流入面顯示嘅溫度數值是否與環境溫度或發動機實際溫度相符,亦係有效嘅排查手段。儀表指針卡滯唔回零等現象,除傳感器故障外,也可能源於儀表盤本身機械損壞。
而家,溫度傳感器本身並非汽車驗車嘅獨立檢測項目。但若佢故障直接導致發動機故障燈(MIL)點亮,或引發尾氣排放超標(如混合氣過濃導致 CO、HC 排放上升),則會影響驗車 OBD 檢測環節嘅通過。
日常用車入面,若發現水溫表長時間異常、冷啟動困難、油耗突然升高或空調制冷唔好,應儘早檢查相關溫度傳感器。鑒於溫度傳感器多為電子元件,定期檢查線束插頭有無鬆動、氧化,係預防傳感器失效嘅簡單有效方法。對於採用紅外傳感器嘅電動汽車,佢嘅免接觸特性降低咗磨損,但仍需確保佢鏡頭唔被污物遮擋。