当水温传感器出现故障时，往往冷车起动时显示的还是热车时的温度信号，ECU得不到提供过浓混合气的信号，只能供给发动机较稀薄的混合气（热车时的信号），所以发动机冷车不易起动。这种情况需要检查水温传感器插头接触是否正常或更换水温传感器。耗油急剧增加怠速不稳，类似缺缸、断火故障；加速困难，踩加速踏板加速，转速上不去，消声器冒黑烟且发出“突突”声。
比如：读取该车静态发动机（所指的是冷车时）数据发现，发动机ECU输出的冷却液温度为105℃，而此时（设定是冬天的温度）发动机的实际温度只有1℃，很明显，发动机ECU所收到的水温信号是错误的，说明水温传感器出现了问题。
需要说明的是，传感器是一种汽车电路上的电子原器件，如果这个器件坏了，修复的余地不大，只有换了。如果你想测试一下，简单的方法是将水温传感器放到加热杯里加热（注意别淹没插头部分），用万用表的“电阻档位“去测量，当温度升高时，电阻应该变小就对了，如果没有变化，则证明这个东西坏了。如果用用故障诊断仪检测这个部件，则需要再冷车时检测。
水温传感器的作用是把冷却水温度转换为电信号，输入ECU后有：1。修正喷油量；当低温时增加喷油量。2。修正点火提前角；低温时增大点火提前角，高温时，为防止爆燃，推迟。3.影响怠速控制阀；低温时ECU根据水温传感信号控制怠速控制阀动作，提高速转。4.影响EGR阀；
故障实例:
大宇王子水温传感器失效引起的发动机故障
故障现象：一辆大宇王子轿车，起动困难，将加速踏板踩到底，多次接通起动机方可起动发动机；怠速不稳，类似缺缸、断火故障；加速困难，踩加速踏板加速，转速上不去，消声器冒黑烟且发出“突突”声；故障指示灯亮。
检修过程：估计是因混合气过浓或缺缸、断火而产生的故障。首先进行常规检查：起动发动机，用“试火”法检查各缸工作情况，结果是4个气缸都工作。发动机熄火后拆下火花塞，发现电极上有大量积炭，而且电极间隙也较大。通过常规检查，证实了故障是因混合气过浓和断火所致。然后用连接线短接诊断端子的两个插孔，打开点火开关观察仪表板上故障指示灯的闪烁次数，得到故障代码为14。经查询该代码含义为水温传感器输出电压过低。脱开水温传感器插接器，用万用表电阻档测量其电阻值为∞，证明水温传感器已经失效。
起动时，由于电子控制模块（ECM）得到的水温信号是一个冷车信号，所以加大喷油量以利起动。结果由于空燃比失调，火花塞被燃油浸湿，发动机难以起动；起动后在火花塞上又形成大量积炭，引起了断火故障，进而影响发动机的怠速运转和加速性能。
换上4个新火花塞和一个水温传感器后，发动机起动顺利，怠速和加速性能良好。
