Как работает датчик температуры двигателя - Журнал "Автопарк"
Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство, проверка и замена датчика температуры охлаждающей жидкости

Стандартный датчик охлаждающей жидкости – это устройство, которое используется для измерения антифриза, находящегося в двигателе внутреннего сгорания. Зафиксированные параметры датчика при помощи сигналов возвращаются в блок управления двигателем, который в свою очередь использует эти данные, чтобы отрегулировать нужное количество топлива и определенный угол зажигания.

В некоторых моделях автомобилей сигнализатор может применяться для переключения на элекровентиляционную систему охлаждения. Скажем, так работает датчик температуры автомобильной охлаждающей жидкости в ВАЗ-1117 (и номер 1119) Лада Калина, Лада Приора и Гранта, Ланос, Тойота Камри (Toyota).

Фото — датчик температуры охлаждающей жидкости ВАЗ 2010

На многих иностранных машинах, показания прибора также выводятся на приборной панели. Например, в Volkswagen Golf (Фольксваген Гольф), Subaru (Субару), Mazda (Мазда), Opel Vectra (Опель Вектра) и Passat (Пассат), BMW (БМВ), Ford Focus (Форд Фокус), Daewoo Nexia (Дэу Нексия), Fiat (Фиат), Audi (Ауди) и прочих.

По мере измерения температуры датчика, его уровень сопротивления может меняться. Существует два вида таких датчиков в зависимости от изменения сопротивления:

  1. Датчики с отрицательным температурным коэффициентом, работают по принципу: внутреннее сопротивление уменьшается при росте температуры и наоборот;
  2. Датчики с положительным температурным коэффициентом. При росте температуры они увеличивают сопротивление.

У практически всех автомобилей установлены сигнализаторы с отрицательным коэффициентом. Датчики отрицательной температуры охлаждающей жидкости есть в Газель, ГАЗ, МАЗ, Камаз, Мерседес, Ниссан, Нива, Мицубиси, ОКА, Пежо, Вольво, Renault Logan (Рено Логан), OPEL Astra (Опель Астра), Geely, ЗМЗ.

Фото — температурный датчик

Принцип действия датчиков температуры двигателя

В качестве датчиков температуры охлаждающей жидкости и большинства датчиков температуры воздуха во впускном тракте двигателя применяются терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом — с увеличением температуры датчика температуры двигателя его сопротивление уменьшается. Датчик температуры охлаждающей жидкости устанавливается в потоке охлаждающей жидкости двигателя. При низкой температуре охлаждающей жидкости, сопротивление датчика высокое (3,52 kQ при +20 °С); при высокой температуре -сопротивление датчика низкое (240 Q при +90 °С). От блока управления двигателем, через расположенный внутри блока управления двигателем резистор с постоянным электрическим сопротивлением, на датчик температуры двигателя поступает опор. напряжение величиной 5 V. Второй вывод датчика соединён с «массой».

Схема включения датчика температуры двигателя, в качестве чувствительного элемента которого применяется терморезистор. ECU Блок управления двигателем.

  1. Точка подключения зажима типа «крокодил» осциллографического щупа.
  2. Точка подключения пробника осциллографического щупа для получения осциллограммы выходного напряжения датчика.
  3. Датчик температуры.
  4. Выключатель зажигания.
  5. Аккумуляторная батарея.

Датчик температуры двигателя шунтирует опор. напряжение, вследствие чего, значение напряжения на датчике оказывается меньшим опор. С увеличением температуры охлаждающей жидкости (например, при прогреве двигателя), сопротивление датчика уменьшается и, соответственно, уменьшается напряжение на датчике. По величине этого напряжения блок управления двигателем рассчитывает текущее значение температуры охлаждающей жидкости двигателя.

Принцип работы датчика

Работа ДТОЖ строится на простейших физических свойствах материала, из которого сделан датчик. При нагреве датчик меняет своё электросопротивление. Состоит ДТОЖ из нескольких элементов:

  • Два электропроводящих контакта;
  • Рабочий элемент, фиксирующий сигналы.

При изменении температуры происходит фиксация и подача команд вентиляторам начать работу. В новых автомобилях работа датчика фиксируется электронным блоком управления, который и управляет системой, а также проверяет правильность работы самого датчика.

Как работает датчик температуры двигателя?

Датчик температуры в двигателе обеспечивает раннее предупреждение о его перегреве мотора, что позволяет водителю остановить и заглушить автомобиль прежде, чем произойдет его повреждение из-за такого перегрева. В очень холодную погоду датчик температуры может также показать Вам, если двигатель ещё не прогрелся, а на непрогретом двигателе ездить также очень вредно для него.

Датчики показывают текущую температуру двигателя за счёт специального указателя, который постепенно поднимается вверх, когда Вы включаете зажигание. Блок датчика позволяет силе тока менять своё значение в зависимости от температуры двигателя за счёт нагревательной катушки внутри датчика. Биметаллическая полоска внутри катушки поворачивается на величину, зависящую от величины силы тока, и отклоняет указатель по калиброванному циферблату, чтобы дать водителю относительно точные показания температуры двигателя.

Система измерения температуры, как правило, состоит из двух элементов: сам датчик и блок датчика, который контролирует датчик, соединяясь с ним проводом.

Типы датчиков температуры

Есть два основных типа механизмов датчиков температуры двигателя:

  • магнитные датчики
  • биметаллические датчики

Вы сможете определить, какой тип из этих двух расположен в Вашем автомобиле, по тому, как он реагирует, когда Вы включаете зажигание. В случае магнитных датчиков указатель сразу же даёт показания температуры, а вот биметаллические датчики медленно толкают стрелку к чтению после включения зажигания.

Температурные датчики двигателя встроены в корпус приборной панели автомобиля. Блок датчика, однако, может быть в одном из следующих нескольких мест:

  • корпус термостата,
  • головка блока цилиндров
  • верхний шланг радиатора.

В некоторых случаях датчик может быть и в иных местах, но во всех случаях датчик находится на магистрали течения охлаждающей жидкости на выходе из двигателя.

Читать еще:  Почему печка в машине плохо греет

Магнитные датчики

Магнитные датчики, называемые также движущимися датчиками — это пара катушек, по одной на каждой стороне поворотной железной арматуры, которая держит и контролирует стрелку указателя. Катушки подключаются непосредственно к электрической сети автомобиля — одна из них контактирует напрямую с корпусом двигателя, а на другую подаётся ток от датчика, сопротивление которого как раз и изменяется в зависимости от температуры двигателя. Ток, протекающий через катушки, создаёт магнитное поле, которое перемещает указатель в ту или иную сторону. Величина перемещения зависит от разницы в магнитных полях, создаваемых двумя катушками. Эта разница, в свою очередь, зависит от размера тока, пропускаемого через сенсорный блок.

Биметаллические датчики

В биметаллических датчиках главную роль играет металлическая полоса и намотанная вокруг неё проволока, через которую проходит ток. Если Вы читали статью о том, как работают спидометры, то Вы уже знаете эту систему биметаллических датчиков. Суть её в том, что чем выше температура двигателя, тем больше тока поступает от сенсора, который нагревает обмотку вокруг пластины. Нагрев заставляет пластину немного растягиваться и изгибаться, передвигая на нужную откалиброванную величину стрелку указателя температуры двигателя.

В таком типе датчика, чтобы избежать ошибок, вызванных изменениями напряжения питания автомобиля из-за электрической нагрузки и скорости генератора, в цепочку датчика включен стабилизатор напряжения. Стабилизатор напряжения работает по принципу биметаллической ленты и сохраняет напряжение в постоянном диапазоне от 8 до 10 Вольт.

Не работает датчик температуры охлаждающей жидкости

В случае неисправности или неправильных показаний датчика температуры охлаждающей жидкости вы серьезно рискуете перегреть двигатель. Поэтому давайте разберемся, как проверить датчик и найти причину, из-за которой не работает указатель на приборной панели.

Принцип работы датчика температуры двигателя

Современные двигатели зачастую оборудуются двумя датчиками температуры ОЖ. Сигнал с одного необходим блоку управления двигателя для корректировки угла зажигания, момента и времени впрыска, а второй выполняет лишь сервисную функцию. Его показания отображаются лишь на приборной панели.

В основе обоих измерителей заложен принцип изменения сопротивления полупроводникового элемента при повышении и снижении температуры чувствительного элемента. На подавляющем большинстве авто установлены датчики на основе терморезистора с отрицательным температурным коэффициентом (ОТК). Это значит, что чем выше температура чувствительного элемента, тем меньше его сопротивление. Соответственно, чем ниже сопротивление элемента, тем больший ток протекает в цепи. Именно сила тока – определяющее значение при обработке сигнала с датчика температуры ОЖ.

Схема подключения

Именно так выглядит типовая схема подключения датчика температуры. Один из выводов датчика соединен с массой кузова, а второй запитан от бортовой сети. Если электрический разъем имеет лишь один вывод, массу он берет через корпус в месте, где вкручивается в корпус термостата или двигатель. На современных авто такой способ запитки встречается редко.

Как проверить датчик?

  1. Подключите к выводам датчика мультиметр в режиме измерения сопротивления. Погрузите датчик в емкость с водой. По мере нагрева воды сопротивление терморезистора должно уменьшаться. При этом полученные значения стоит сравнить с эталонными значениями для проверяемого датчика. Сопротивление датчика должно изменяться плавно во всем температурном диапазоне.
  2. Подключитесь к диагностическому разъему с помощью специализированного или мультимарочного сканера. В реальном времени отследите изменение показаний по мере прогрева двигателя. Удобней всего наблюдать значения в виде графика. До момента открытия термостата рост температуры должен быть плавным. Термостат имеет некую инерционность срабатывания, поэтому после его открытия температура должна немного упасть, после чего может опять повысится до момента включения вентилятора. Если вы наблюдаете на графике аномальные скачки температуры, датчик неисправен. Если температура будет периодически резко повышаться, вероятно, в цепи присутствует короткое замыкание на массу, проявляющееся при вибрации от работы двигателя или езде по неровностям. Плохой контакт в соединительных колодках, разъемах или переламывание проводов также могут проявить себя нехарактерным для режима работы двигателя снижением температуры.

Конструкция указателей на приборной панели

  • Указатели на основе бимметалической пластины, которая изменяет свою форму при повышении температуры. Стрелка указателя соединена осью с пластиной, поэтому чем выше температура, тем сильнее деформируется пластина и на больший угол отклоняется стрелка на приборной панели. Нагрев стержня осуществляется катушкой либо нагревательной нитью. Сила тока в цепи зависит от сопротивления терморезистора в датчике.

  • Указатель на основе двух катушек индуктивности. Катушка с постоянным магнитным полем запитана от бортовой сети. В цепь катушки с изменяемым магнитным полем включен датчик температуры. Чем ниже сопротивление датчика, тем выше ток в цепи. Стрелка отклоняется в сторону катушки с большей силой электромагнитной индукции.

  • Аналоговые и графические указатели в приборных панелях с блоком управления. Сигнал от датчика обрабатывается электронной схемоц, после чего переводится в силу тока для стрелочных указателей либо пересчитывается математически для графического отображения.
Читать еще:  Коды ошибок хендай солярис

Проверка питания

Для проверки питания вам потребуется контролькая и мультиметр. Снимите разъем с датчика температуры двигателя. Включите зажигание. Поочередно, подключая один из выводов контрольки сначала на минусовую, а затем на плюсовую клемму АКБ, проверьте на колодке наличие питающего напряжения и массы.

На датчиках с одним контактом через контрольку замкните контакт на массу двигателя. Стрелка исправного указателя должна подняться в крайнее верхнее положение. На двуконтактных датчиках аналогичный тест проводится перемыканием контролькой контактов на разъеме. Если на вашем авто стрелка температуры самопроизвольно опускается при прогретом двигателе, в момент теста пошевелите косу с проводом, идущим от датчика. Такой нехитрый метод поможет найти надломанный, окислившийся провод и плохой контакт. Несильные удары по торпеде над щитком приборов нередко позволяют выявить трещины в местах пайки.

Если питающее напряжение на датчик не приходит, а предохранитель при этом цел. С помощью мультиметра проверьте сопротивление проводов от приборной панели до датчика. В случае обрыва указатель на приборке температуру показывать не будет. В случае спорадического зависания стрелки в зоне высокой температуры ищите перетирание изоляции и закорачивание сигнального провода на массу.

Автомобили с диагностическим интерфейсом позволяют наблюдать параметры измерителя температуры в реальном времени через сканер. На многих авто даже мультимарочный сканер может запустить тест исполнительных механизмов приборной панели и показать работоспособность стрелочного указателя.

Замена датчика температуры охлаждающей жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости является неремонтируемым, поэтому при обнаружении некорректной его работы он попросту заменяется.

Видео: Замена датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) ВАЗ 2115 (2113, 2114)

После приобретения нового датчика температуры желательно его сразу проверить указанными методами. Если все показания в норме, его устанавливают на место снятого. Перед вкручиванием его в посадочное место, резьбу обрабатывают герметиком.

После установки нового элемента к нему подсоединяется поводка, перепутать положение фишки невозможно, поскольку на ней есть специальные направляющие пазы. Далее охлаждающая жидкость в системе доводиться до нормы. Затем убедитесь, что не происходит ли протекания жидкости через датчик, а после уже производить запуск мотора.

Если замена датчика никакого результата не дала, двигатель продолжает, к примеру, перегреваться или не набирает должной температуры, ищут причину в остальных элементах системы. Возможно, что термостат не срабатывает и жидкость постоянно циркулирует либо по малому, либо по большому кругу.

Принцип действия и функции прибора

Конструкция и принцип работы измерителя температуры мало изменились с момента его первого применения на авто. За счет современных материалов, используемых при изготовлении датчика, он уменьшился в размерах, а точность показаний выросла. Прибор представляет собой термический переменный резистор, заключенный внутрь металлического корпуса с резьбовым наконечником. При нагреве термоэлемент снижает сопротивление электрической цепи, что позволяет электронному блоку управления (иначе – контроллеру, ЭБУ) определять температуру охлаждающей жидкости.

От работы температурного датчика зависят следующие функции:

  1. Традиционно от сигналов измерителя функционирует указатель температуры охлаждающей жидкости.
  2. Своевременное включение вентиляторов принудительного охлаждения двигателя при достижении антифризом установленного порога температуры (около 100 °С).
  3. Обогащение топливовоздушной смеси и повышение оборотов холостого хода на непрогретом моторе.
  4. Во время езды контроллер собирает показания всех датчиков и на этой основе формирует соотношение топлива и воздуха в смеси. Измеритель температуры также участвует в этом процессе.

Конструкцией современного авто может предусматриваться установка нескольких измерителей нагрева, отвечающих за определенные функции. Их расположение бывает разным:

  • на верхнем патрубке, ведущем от блока цилиндров к радиатору;
  • в корпусе термостата;
  • в головке цилиндров;
  • непосредственно в радиаторе.

Отличить термоэлементы от других типов датчиков несложно. Все приборы, встроенные в систему охлаждения двигателя и соединенные проводами с контроллером, предназначены для замеров температуры. Единственный момент: когда вы станете искать местонахождение температурного измерителя с целью проверки, не перепутайте прибор с датчиком детонации, встроенным прямо в блок цилиндров. Когда на машине стоит несколько термических элементов, их функции обычно распределяются так:

  • измеритель, встроенный в патрубок, участвует в приготовлении топливной смеси для двигателя;
  • прибор, стоящий в радиаторе, обеспечивает включение охлаждающего вентилятора (или двух);
  • датчик в головке цилиндров отвечает за указатель температуры охлаждающей жидкости.

На большинстве автомобилей низшей и средней ценовой категории применяется один температурный датчик, выполняющий все функции одновременно. Обычно он стоит на корпусе термостата либо на верхнем патрубке радиатора.

Как устроен датчик температуры двигателя?

Теперь давайте более детально рассмотрим сам датчик температуры. На самом деле, как вы видите, это очень простой элемент, благодаря чему обеспечивается его надёжность.

С одной стороны прибора находится термочувствительный элемент, термистор, который в зависимости от температуры окружающей его среды (в нашем случае охлаждающей жидкости) меняет своё электрическое сопротивление – чем выше градус, тем сопротивление меньше.

С другой стороны датчика присутствует разъём для подключения проводки, которая идёт к блоку управления. В старых авто, выпускавшихся ещё в докомпьютерную эпоху, термодатчик напрямую подключался к индикатору температуры на приборной панели.

Читать еще:  Ваз 2111 ремонт двигателя

Типы и конструкция датчиков температуры

В современных транспортных средствах (а также и в различных электронных устройствах) используются датчики температуры, чувствительным элементом в которых выступает терморезистор (или термистор). Терморезистор (термистор) — полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление которого зависит от его температуры. Существуют термисторы с отрицательным и положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), у приборов с отрицательным ТКС сопротивление падает с ростом температуры, у приборов с положительным ТКС — напротив, повышается. Сегодня чаще всего применяются термисторы с отрицательным ТКС, как более удобные и дешевые.

Конструктивно все автомобильные ДТОЖ принципиально одинаковы. Основу конструкции составляет металлический корпус (баллон) из латуни, бронзы или иного коррозионностойкого металла. Корпус выполнен таким образом, что его часть контактирует с потоком охлаждающей жидкости — здесь располагается термистор, который дополнительно может прижиматься пружиной (для более надежного контакта с корпусом). В верхней части корпуса располагается контакт (или контакты) для включения датчика в соответствующую цепь электросистемы транспортного средства. На корпусе также нарезана резьба и выполнен шестигранник под ключ для монтажа датчика в систему охлаждения двигателя.

Датчики температуры отличаются способом подключения к ЭБУ:

• Со стандартным электрическим разъемом — на датчике выполнен пластиковый разъем (или колодка) с контактами;
• С винтовым контактом — на датчике выполнен один контакт с зажимным винтом;
• Со штыревым контактом — на датчике предусмотрен один контакт в виде штыря или лопатки.

Датчики второго и третьего вида имею только один контакт, в роли второго контакта выступает корпус датчика, соединенный с «массой» электросистемы автомобиля через двигатель. Такие датчики чаще всего используются на коммерческих и грузовых автомобилях, на специальной, сельскохозяйственной и иной технике.

Датчик температуры ОЖ монтируется в самой горячей точке системы охлаждения мотора — в выпускном патрубке головки блока цилиндров. На современных автомобилях часто устанавливается сразу два или даже три ДТОЖ, каждый из которых выполняет свою функцию:

• Датчик термометра (указателя температуры ОЖ) — наиболее простой, имеет невысокую точность, так как он помогает лишь визуально оценить температуру силового агрегата;
• Датчик ЭБУ на выходе из головки блока — наиболее ответственный и точный датчик (с погрешностью 1-2,5°C), позволяющий отслеживать изменения температуры в несколько градусов;
• Датчик на выходе из радиатора — вспомогательный датчик невысокой точности, обеспечивающий своевременное включение и отключение электрического вентилятора охлаждения радиатора.

Несколько датчиков дают больше информации о текущем температурном режиме силового агрегата и позволяют надежнее контролировать его работу.

Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

Любая серьезная неисправность ДТОЖ (датчик глючит, его работа только путает ЭБУ, а не помогает и так далее) решается одним способом – выполняется его замена. Но спешить с этим делом не стоит. Разумнее будет провести диагностику ДВС на компьютере, который за пару минут исследует датчик и параметры всей системы охлаждения, а затем выдаст номер (код) ошибки или нескольких ошибок, которые не дают ДТОЖ нормально работать. Зная такой номер, можно сбросить ошибку и спокойно уезжать с автосервиса.

Если же замена действительно необходима (после сброса ошибок он, как и раньше глючит), желательно найти оригинальный ДТОЖ (маркировка изделия имеется на датчике). Специалисты категорически не советуют ставить «левое» изделие, так как его подключение в большинстве случаев не приносит ожидаемого результата. Неоригинальный датчик глючит практически сразу, какая бы фирма его не выпустила.

Диагностику неисправностей датчика охлаждения можно провести визуально. При таком осмотре удается обнаружить следующие проблемы: утечку жидкости для охлаждения; появление трещин в ДТОЖ; ржавление зажимных приспособлений.

Замена устройства при таких неисправностях, конечно же, не требуется. А вот для более серьезного анализа работоспособности интересующего нас элемента необходимо измерить его напряжение и сопротивление. Эти величины определяют при помощи вольтметра и осциллографа (цифровые приборы, которые используются на любой современной СТО), а затем сравнивают полученные значения с теми, которые указаны в техтребованиях к датчику.

Грамотная диагностика ДТОЖ дает возможность со стопроцентной гарантией определить причины его неисправности, например, следующие:

  • вышедший из строя вентилятор охлаждения или термостат;
  • обрыв проводки;
  • потерю напряжения или короткое замыкание и многие другие.

Сколько бы вы не гадали, в чем причина неадекватного функционирования ДТОЖ, установить ее не удастся до тех пор, пока не будет проведена полная и профессиональная диагностика датчика. Напоследок добавим – замена описанного в статье устройства осуществляется только после того, как из системы охлаждения будет слито достаточное количество охлаждающего состава (столько, чтобы датчик находился не в жидкости, а выше нее).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector