Датчик температуры для контроля двигателя

Датчик температуры охлаждающей жидкости Конструкционные особенности, виды, причины неисправности

Датчик температуры для контроля двигателя

Одним из важнейших условий правильной работы двигателя автомобиля является контроль за температурой антифриза. Он возможен благодаря датчику температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). В данной статье мы рассмотрим, как работает датчик и почему он выходит из строя.

В любом современном автомобиле находится большое количество всевозможных датчиков, которые обеспечивают контроль над различными системами и агрегатами транспортного средства. Один из них – датчик температуры охлаждающей жидкости. Он является одним из компонентов, поддерживающих стабильную работу ДВС. Благодаря ДТОЖ двигатель быстрее нагревается до рабочей температуры и меньше перегревается.

Некоторые автовладельцы путают его с датчиком указателя температуры ОЖ, но это два разных компонента. ДТОЖ передает сигналы в ЭБУ (электронный блок управления), а второй показывает температуру антифриза в системе. Поэтому его поломка не так критична.

По своему устройству ДТОЖ схож с резистором. Его принцип работы основан на изменении сопротивления электрическому току при изменениях температуры окружающей среды. Эти изменения и передаются в ЭБУ и используются для подачи определенных команд двигателю.

Датчик температуры для контроля двигателя

Предшественником современного датчика температуры ОЖ является термореле, которые устанавливались в системы впрыска. Работали они следующим образом. До того, как двигатель набирал рабочую температуру, контакты термореле находились в открытом положении. Когда ДВС прогревался – происходило замыкание контакта.

В современных ДТОЖ основным элементом выступает термистор, который определяет зависимость сопротивления от температуры. Основными конструкционными материалами для этого элемента являются оксиды никеля и кобальта. По мере роста температуры в термисторе возрастает количество свободных электронов, вследствие чего происходит уменьшение сопротивления.

Датчик температуры для контроля двигателя

На разных автомобилях этот датчик устанавливается в разных местах. Чаще всего он находится в головке блока цилиндров (ГБЦ) в корпусе термостата или возле него. Но в любом случае он размещается рядом с отводящем патрубком, по которому антифриз поступает обратно в радиатор. Такое расположение обусловлено необходимостью точной передачи данных в электронный блок управления.

Датчики температуры двигателя бывают двух видов: с отрицательным или положительным температурным коэффициентом. Принцип работы первых основан на уменьшении сопротивления по мере повышения температуры и наоборот.

Вторые работают наоборот: при повышении температуры сопротивление в таких датчиках увеличивается.

В современных автомобилях наиболее распространены датчики с отрицательным температурным коэффициентом. В некоторых моделях устанавливаются сразу два таких компонента: основной и дополнительный.

Первый передает значение температуры электронному блоку управления, а дополнительный включает вентилятор.

Благодаря простой конструкции датчик температуры охлаждающей жидкости весьма надежный компонент, но и он со временем изнашивается. При нарушениях работы датчика может произойти неконтролируемое изменение сопротивления и некорректная работа ЭБУ.

Самый явный признак неисправности – это невключение вентилятора, когда температура двигателя повышается выше рабочей отметки. Но для автомобилей с основным и дополнительным датчиком такой показатель неприменим. В этом случае неисправность можно будет выявить по окислению проводки или выходу из строя дополнительного датчика.

Датчик температуры для контроля двигателя

Плохой запуск двигателя на холодную также можно рассматривать в качестве признака выхода из строя датчика. В этом случае после запуска ДВС сразу глохнет или заводится лишь с подгазовкой. Но после того, как он прогреется, эта проблема уходит.

В данном случае причина может крыться в том, что ДТОЖ подает неверные данные в электронный блок управления. Например, для запуска холодного ДВС требуется больше топлива, чем для прогретого.

Но из-за неисправности датчика ЭБУ думает, что силовой агрегат прогрет и подает ему мало топлива, тем самым затрудняя запуск.

Следующим признаком является пуск двигателя на горячую. В этом случае проблема происходит ровно наоборот. Датчик сообщает блоку управления, что двигатель холодный. Соответственно ЭБУ начинает подавать больше топлива и мотор попросту заливает бензином. Это также можно определить по состоянию свечей зажигания – они будут покрыты черным нагаром.

Повышенный расход топлива также является одним из признаков выхода из строя датчика. Это полностью вытекает из предыдущего пункта, так как в двигатель подается большое количество топлива.

Прямым признаком неисправности можно считать хаотичное включение вентилятора охлаждения. В этом случае двигатель работает нормально, но по неизвестной причине регулярно включается вентилятор, хотя никаких предпосылок для этого нет. Это связано с тем, что в показаниях датчика сильный разброс.

Например, при повышении температуры антифриза на 1 °C ДТОЖ сообщает блоку управления, что она повысилась на 4 °C, или вовсе не среагирует на изменения.

Если температура, при которой вентилятор включается, составляет +101 °C, а рабочая температура охлаждающей жидкости – +97 °C, то «пропустив» эти 4 градуса датчик сообщит блоку управления, что необходимо включать вентилятор, так как температура составляет +101 °C.

Но самое плохое, когда датчик занижает показания. Например, охлаждающая жидкость дошла до температуры кипения, но ДТОЖ сообщает, что ее температура составляет +95 °C. Соответственно блок управления не будет включать вентилятор, когда это действительно необходимо.

Проверить работоспособность ДТОЖ можно двумя способами: демонтировав его или прямо на машине. Рассмотрим их подробнее.

Для начала датчик температуры ОЖ нужно демонтировать. Для этого понадобится лишь гаечный ключ подходящего размера. Затем для диагностики потребуется вода, кипятильник или электрический чайник, электронный мультиметр, который может измерять сопротивление и термометр.

Наливаем воду в используемую емкость и помещаем в нее датчик и термометр, нагреваем. После этого замеряем сопротивление с интервалом через каждые 5 °C. На выходе получится таблица с данными, которые нужно сравнить с теми, что указаны в технической документации вашего автомобиля. Можно также найти подобную таблицу в интернете.

Датчик температуры для контроля двигателя

Данный метод, конечно же, не лишен погрешностей, но они не критичны и целиком зависят от условий проведения диагностики, а также от особенностей самого датчика.

Можно проверить работоспособность ДТОЖ и без термометра. Для этого датчик погружается в закипевшую воду, а затем при помощи мультиметра измеряется его сопротивление. Если деталь исправна, то значение сопротивление будет максимально приближено к тому, что указано в таблице. Небольшие расхождения в данном случае допустимы.

Для проверки датчика температуры ОЖ на машине потребуется мультиметр и защитные перчатки. Отсоединяем фишку от датчика, чтобы получить доступ к его контактам. Замерять сопротивление нужно как на холодном, так и на горячем двигателе. Затем нужно сравнить полученные данные с теми, что указаны в таблице по вашему автомобилю. На холодную сопротивление должно быть высоким, а на горячую – низким.

Автомобильные приборы и датчики температуры для контроля теплового режима двигателя

Датчик температуры для контроля двигателя

Для контроля теплового режима двигателя на автомобилях устанавливают указатели температуры и сигнализаторы аварийной температуры. На некоторых автомобилях указатели температуры применяют также для контроля теплового режима, смазочной системы, гидравлической трансмиссии, отопителя и т. д.

Рассмотрим два типа указателей температуры которые применяются на автомобилях: электротепловые импульсные и магнитоэлектрические с терморезисторным датчиком.

Электротепловой импульсный указатель температуры состоит из датчика (рис. 1) и стрелочного приемника, обмотки которых соединены последовательно.

Датчик ТМ101 импульсного указателя температуры (рис. 1, б) представляет собой латунный тонкостенный баллон 13, вставленный в корпус 8. В баллоне размещена биметаллическая пластина 10, одним концом закрепленная на изоляторе основания 14. На конце пластины установлен подвижной контакт 11, прижимающийся к неподвижному контакту 12.

На пластину намотана обмотка 9 из константановой проволоки диаметром 0,12 мм, имеющей изоляцию из стеклянного волокна. Сопротивление обмотки 14 Ом. Один конец обмотки 9 присоединен к металлической пластине, а второй через токоведущую деталь 15 — к выводному зажиму 17, закрепленному на изоляторе 16. Неподвижный контакт 12 соединен с корпусом датчика.

Контакты датчика изготовлены из серебра (75 %) и кадмия (25 %).

Приемник термометра (рис. 1, в) имеет П-образную биметаллическую пластину 26, которая одним концом закреплена на регулируемом секторе 23, а другим шарнирно соединена со стрелкой 21.

Сектор, с жестко присоединенной к нему биметаллической пластиной, может смещаться при регулировке относительно его оси 27 крепления при помощи зубьев 22.

Второй сектор 18 с упругой пластиной 19 служит шарнирной опорой для стрелки и прижимает ее к крючку 20 на конце биметаллической пластины. Для регулировки приемника второй сектор имеет зубья 28.

Плечо биметаллической пластины, соединенное с сектором 23, называют термокомпенсационным, плечо, соединенное со стрелкой, — рабочим. На рабочее плечо биметаллической пластины навита константановая обмотка 24 сопротивлением 40 Ом. Оба конца этой обмотки выведены к зажимам 25 и 29 приемника.

Читайте также:  Давление двигателя мазда фамилия

При нормальной окружающей температуре, когда указатель не включен в цепь, контакты 7 (см. рис. 1, а) датчика 5 находятся в замкнутом состоянии, рабочее плечо 3 биметаллической пластины приемника 1 не изогнуто и стрелка 2 находится в крайнем правом положении шкалы за отметкой 110 °С.

При включении указателя в цепь ток, проходящий через обмотки 4 и 6, нагревает биметаллические пластины датчика и приемника. При этом пластина датчика, изгибаясь, свободным концом размыкает контакты и прерывает ток в цепи.

Несколько охладившись, она вновь замыкает контакты, и ток снова будет нагревать пластины.

При постоянной окружающей температуре установится определенная частота размыкания контактов, причем отношение продолжительности замкнутого состояния контактов к продолжительности времени цикла будет зависеть от окружающей температуры.

Чем выше окружающая температура среды, в которой находится биметаллическая пластина датчика, чем медленнее она остывает после размыкания контактов от проходящего по обмотке тока, тем быстрее нагревается этим током после замыкания контактов. Силу эффективного тока, нагревающего термобиметаллическую пластину приемника, можно определить по формуле:

Датчик температуры для контроля двигателя

где I0 — сила тока, протекающего по цепи при замкнутых контактах; Тз и Тр — время замкнутого и разомкнутого состояния контактов.

При включении прибора, когда температура датчика низкая, эффективный ток, значительно нагревая рабочее плечо биметаллической пластины приемника, вызовет ее изгиб и смещение стрелки влево в область малых температур на шкале.

С повышением температуры датчика сила тока Iэф будет уменьшаться, нагрев рабочего плеча биметаллической пластины приемника и ее изгиб будут меньше, а показания прибора увеличатся.

При температуре датчика выше 110 °С его биметаллическая пластина не будет замыкать контакты совсем, ток в приборе прекратится, и под действием биметаллической пластины приемника стрелка установится в крайнее правое положение.

Преимуществом электротепловых импульсных указателей являются простота конструкции и малая стоимость; сопротивление соединительных проводов и переходных контактов не влияет на точность показаний.

Электротепловые импульсные приборы обладают следующими недостатками: контакты датчика при работе создают помехи радиоприему; точность показаний зависит от напряжения питания; малый размах шкалы приемника (до 45 что затрудняет чтение показаний.

Магнитоэлектрические указатели температуры

Датчик температуры для контроля двигателя

а — датчик ТМ100 с терморезистором; б — измерительный элемент приемника; в — вид на приемник со снятой шкалой; г — электрическая схема магнитоэлектрического указателя температуры.

Позднее, вместо этих приборов стали устанавливать магнитоэлектрические указатели. Датчик (рис. 2, а) этого указателя представляет собой баллон 1, к дну которого прижат токоведущей пружиной 2 терморезистор 3. Сопротивление терморезистора при изменении его температуры меняется в широких пределах (50—450 Ом).

Приемник (рис. 2, б и в) имеет каркас 4, состоящий из двух пластмассовых половин, соединенных стяжными винтами 10. На пластины намотаны обмотки трех измерительных катушек 8. Вторая обмотка расположена под углом 90° к двум другим.

Для повышения чувствительности прибора первая и третья катушки имеют противоположное направление витков обмоток, вследствие чего возникающие магнитные потоки направлены навстречу один другому. Внутри каркаса размещен постоянный магнит 9, установленный на одной оси 7 со стрелкой.

Магнит может поворачиваться, ориентируясь вдоль магнитных силовых линий магнитного поля трех катушек.

В нижней половине каркаса находится подпятник 11 оси дискообразного магнита и стрелки. Один конец оси магнита помещен в отверстии мостика 6, который закреплен на каркасе и служит опорой шкалы прибора.

Для возврата подвижной системы в нулевое положение при выключенном приборе в нижнюю половину каркаса встроен небольшой магнит. Каркас в сборе с катушками и магнитом размещен в экранирующем цилиндре 5 из низкоуглеродистой стали для исключения воздействия на магнит посторонних магнитных полей и устранения влияния магнитного поля катушки на показания других приборов.

Измерительный узел 12 приемника монтируют в комбинации приборов или в корпусе самостоятельного прибора. В обоих случаях концы обмоток присоединены к выводным зажимам и резисторам 14 и 16. Приемник имеет регулятор 13 с магнитом. На приборной панели автомобиля, указатель температуры освещает лампа, расположенная в гнезде 15.

При включении датчика и приемника в цепь питания ток проходит по двум параллельным цепям: обмотки L1 и L2 приемника — термокомпенсационный резистор R: обмотка L3 приемника — терморезистор RT датчика (рис. 2, г). Магнитные потоки обмоток L1 и L3 направлены в противоположные стороны.

В корпусе приемника (на напряжение 12 В) вместе с механизмом размещен термокомпенсационный константановый резистор R, который обеспечивает стабильность показаний при изменении температуры обмоток приемника.

В корпусе приемника, рассчитанного на 24 В, кроме того, установлен дополнительный резистор 16 (см. рис. 2, в), включенный последовательно с обмотками приемника.

Такая схема включения позволяет унифицировать конструкцию и обмоточные данные указателей температуры для применения их в системах электрооборудования автомобилей на напряжение бортовой сети 12 и 24 Вольт.

Сигнализатор аварийной температуры автомобиля

Датчик температуры для контроля двигателя

а — электрическая схема автомобильного сигнализатора аварийной температуры; б — датчик ТМ111; в — датчик РС403-БГ; 1 — сигнальная лампа; 2 — биметаллическая пластина; 3 — контакты; 4 — биметаллическая пластина; 5 — изолятор; 6 — выводной зажим; 7 — тарельчатый контакт; 8 — контакт; 9 — прижимная шайба; 10 — латунный корпус; 11 — баллон; 12 — токоведущая пластина; 13 — регулировочный винт; 14 — выводной зажим.

Сигнализатор аварийной температуры (рис. 3, а) состоит из датчика и сигнальной лампы 7. Датчик имеет биметаллическую пластину 2, управляющую контактами 3, при замыкании которых включается сигнальная лампа 1. Конструкция автомобильных датчиков температуры двух типов показана на рис. 3, б и в. Датчик РС403-Б (см. рис.

3, в) применяют для контроля температуры масла. Температуру включения [(140 ± 3) °С] можно регулировать в процессе эксплуатации с помощью регулировочного винта 13. Датчик ТМ111 (см. рис. 3, 6) предназначен для контроля температуры жидкости (КамАЗ).

Регулировка замыкания контактов (при температуре 98—104 °С) производится перемещением тарельчатого контакта 7.

Сигнализатор температуры установлен в верхнем бачке радиатора, а в двигателях с воздушным охлаждением — в смазочной системе. Сигнализаторы применяют также для контроля температуры масла в автоматической коробке передач (автобусы ЛиАЗ-677). Аналогичные датчики (ТМ108) используют для включения электровентилятора в системе охлаждения двигателя.

Датчики сигнализаторов аварийной температуры работают в системах электрооборудования автомобиля с напряжением 12 и 24 В с лампами силой света 1—1,5 кд.

Основные параметры некоторых датчиков указателей и сигнализаторов температуры приведены в табл. 1, приемников указателей температуры в табл. 2.

Таблица 1:

Датчик Пределы изменениятемпературы, °С Температура замыканияконтактов, °С Номинальное напряжение, В Чувствительный элемент Автомобили
ТМ100-А, -В 40-120 12; 24 Терморезистор Всех марок
ТМ101 40-110 12 Биметалл То же
ТМ102 112-118 12; 24 >> Зил 130; 131
ТМ106 20-120 12 Терморезистор ВАЗ
ТМ108* 89-95 12 Биметалл ВАЗ 2103, 2106; 2107, 2108;ЗАЗ-1102
ТМ111 98-104 12; 24 >> Всех марок
ТМ112 102-110 12; 24 >> МАЗ 504Б, 516Б; ГАЗ 3102, 53-11
ТМ113 110-118 12; 24 >> ЗИЛ-130Г
11.3842** -40?+40 12; 24 Терморезистор Северного исполнения

* Датчик выключения электровентилятора в системе охлаждения двигателя. ** Датчик температуры электролита аккумуляторных батарей.

Таблица 2:

Прибор Пределы показаний, °С Измерительный механизм Датчик Номинальное напряжение, В Автомобили
УК202 40-110 Электро- тепловойимпульсный ТМ101 12 С щитком приборов КП5-Е
14.3807 40-120 Магнито- электрический ТМ100 12 ГАЗ 53-11, 066-06; ЗИЛ 130Г, 133ВЯ, 133ГЯ
15.3807 -40?+40 То же 11.3842 12 ЗИЛ-133ГЯ

Датчик температуры: контроль температурного режима двигателя

Датчик температуры: контроль температурного режима двигателя

В каждом автомобиле есть простой, но важный датчик, помогающий контролировать работу двигателя — датчик температуры охлаждающей жидкости. О том, что такое датчик температуры, какую он имеет конструкцию, на каких принципах основана его работа, и какое место он занимает в автомобиле — читайте в статье.

Что такое датчик температуры

  • Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) — электронный датчик, предназначенный для измерения температуры охлаждающей жидкости (ОЖ) системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Данные, полученные с помощью датчика, используются для решения нескольких задач:
  • • Визуальный контроль температуры силового агрегата — данные с датчика выводятся на соответствующий прибор (термометр) на приборной панели в салоне автомобиля; • Корректировка работы различных систем двигателя (питания, зажигания, охлаждения, рециркуляции отработанных газов и других) в соответствии с его текущим температурным режимом — информация с ДТОЖ подаются на электронный блок управления (ЭБУ), который вносит соответствующие корректировки.
  • Датчики температуры ОЖ используются во всех современных автомобилях, они имеют принципиально одинаковую конструкцию и принцип работы.
Читайте также:  Какое моторное масло лучше минеральное или синтетическое

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.

  1. Датчики температуры отличаются способом подключения к ЭБУ:
  2. • Со стандартным электрическим разъемом — на датчике выполнен пластиковый разъем (или колодка) с контактами; • С винтовым контактом — на датчике выполнен один контакт с зажимным винтом;
  3. • 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.

Принцип работы и место датчика температуры в транспортном средстве

В общем случае принцип работы датчика температуры прост. На датчик подается постоянное напряжение (обычно 5 или 9 В), на термисторе в соответствии с законом Ома (за счет его сопротивления) напряжение падает. Изменение температуры влечет за собой изменение сопротивления термистора (при росте температуры — сопротивление снижается, при понижении температуры — повышается), а значит, и падение напряжения в цепи датчика. Измеряемая величина падения напряжения (а точнее — фактическое напряжение в цепи датчика) как раз и используется термометром или ЭБУ для определения текущей температуры двигателя.

Для визуального контроля температуры силового агрегата в цепь датчика подключается специальный электрический прибор — логометрический термометр. В приборе используется две или три электрических обмотки, между которыми расположен подвижный якорь со стрелкой.

Одна или две обмотки создают постоянное магнитное поле, а одна обмотка включена в цепь датчика температуры, поэтому ее магнитное поле изменяется в зависимости от температуры ОЖ.

В результате взаимодействия постоянных и переменных магнитных полей в обмотках заставляет якорь проворачиваться вокруг оси, что влечет за собой изменение положение стрелки термометра на его циферблате.

Для контроля функционирования мотора на различных режимах и управления его системами показания датчика подаются на электронный блок управления через соответствующий контроллер.

Измерение температуры производится по величине падения напряжения в цепи датчика, для этого в памяти ЭБУ присутствуют таблицы соответствия величины напряжения в цепи датчика и температуры двигателя.

На основе этих данных в ЭБУ запускаются различные алгоритмы работы основных систем двигателя.

На основе показаний ДТОЖ осуществляется корректировка работы системы зажигания (изменение угла опережения зажигания), питания (изменение состава топливно-воздушной смеси, ее обеднение или обогащение, управление дроссельным узлом), рециркуляции отработавших газов и других. Также ЭБУ в соответствие с температурой двигателя устанавливает частоту вращения коленвала и другие характеристики.

Датчик температуры на радиаторе охлаждения работает аналогичным образом, с его помощью осуществляется управление электровентилятором. На некоторых автомобилях этот датчик может работать в паре с основным для более точного управления различными системами двигателя.

Датчик температуры играет важную роль в любом транспортном средстве с ДВС, в случае поломки его необходимо как можно скорее заменить — только в этом случае будет обеспечена нормальная работа силового агрегата на любых режимах.

Другие статьи

#Уплотнитель стекла

Уплотнитель стекла: прочная установка автомобильного стекла

17.11.2021 | Статьи о запасных частях

Для монтажа автомобильных стекол в кузовные элементы используются специальные детали, обеспечивающие уплотнение, фиксацию и демпфирование — уплотнители. Все об уплотнителях стекол, их типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о подборе и замене этих элементов — читайте в статье.

#Переходник ключа карданный

Датчики температуры

  • Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) — электронный датчик, предназначенный для измерения температуры охлаждающей жидкости (ОЖ) системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Данные, полученные с помощью датчика, используются для решения нескольких задач:
  • • Визуальный контроль температуры силового агрегата — данные с датчика выводятся на соответствующий прибор (термометр) на приборной панели в салоне автомобиля; • Корректировка работы различных систем двигателя (питания, зажигания, охлаждения, рециркуляции отработанных газов и других) в соответствии с его текущим температурным режимом — информация с ДТОЖ подаются на электронный блок управления (ЭБУ), который вносит соответствующие корректировки.
  • Датчики температуры ОЖ используются во всех современных автомобилях, они имеют принципиально одинаковую конструкцию и принцип работы.

Примение

Сфера применения датчиков температуры охватывает как бытовые приборы, так и оборудование общепромышленного назначения, сельскохозяйственную отрасль, военную промышленность, аэрокосмический сектор. Каждый из вас может встретить их у себя дома в нагревательных приборах – бойлерах, духовках, мультиварках или хлебопечках.

В тяжелой промышленности тепловые сенсоры позволяют контролировать степень нагрева печей, воздуха в рабочей области, состояние трущихся поверхностей. В медицине их используют для контроля температуры в труднодоступных местах или для упрощения различных процедур.

  Замена стартера lada 2115 (ваз 2115)

Многие автолюбители часто сталкиваются с анализаторами температуры, контролирующими состояние масла или другой охлаждающей жидкости. На сети железных дорог они позволяют отслеживать нагрев букс и колесных пар. В энергетике с их помощью обследуются контактные соединения и качество прилегания поверхностей.

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.

Читайте также:  Двигатель бмв м43 технические характеристики

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:

Как подобрать?

При выборе датчика температуры необходимо руководствоваться такими критериями:

  • если датчик будет соприкасаться или располагаться внутри измеряемой среды, то берется контактная модель, если находиться вне объекта, то бесконтактная;
  • условия и состояние среды, в которой он будет функционировать (влажность, агрессивные вещества и т.д.) должны соответствовать возможностям датчика;
  • шаг и градуировка измерений должны обеспечивать удобную эксплуатацию и датчика, и оборудования;
  • если датчик подлежит замене в ходе эксплуатации, то устанавливаются сменные варианты;
  • при выборе датчика температуры для замены неисправного, лучше воспользоваться его VIN кодом;
  • предел рабочих температур должен охватывать все возможные значения нагрева, некоторые из них приведены в таблице ниже.

Таблица: температурные пределы датчиков термоэлектрического типа

Тип Состав Диапазон температур
T медь / константан от -250 °C до 400 °C
J железо / константан от -180 °C до 750 °C
E хромель / константан от -40 °C до 900 °C
K хромель / алюмель от -180 °C до 1 200 °C
S платина-родий (10 %) / платина от 0 °C до 1 700 °C
R платина-родий (13 %) / платина от 0 °C до 1 700 °C
B платина-родий (30 %) / платина-родий (6 %) от 0 °C до 1 800 °C
N нихросил / нисил от -270 °C до 1 280 °C
G вольфрам / рений (26 %) от 0 °C до 2 600 °C
C вольфрам-рений (5 %) / вольфрам-рений (26 %) от 20 °C до 2 300 °C
D вольфрам-рений (3 %) / вольфрам-рений (25 %) от 0 °C до 2 600 °C

Принцип работы и место датчика температуры в транспортном средстве

В общем случае принцип работы датчика температуры прост. На датчик подается постоянное напряжение (обычно 5 или 9 В), на термисторе в соответствии с законом Ома (за счет его сопротивления) напряжение падает.

Изменение температуры влечет за собой изменение сопротивления термистора (при росте температуры — сопротивление снижается, при понижении температуры — повышается), а значит, и падение напряжения в цепи датчика.

Измеряемая величина падения напряжения (а точнее — фактическое напряжение в цепи датчика) как раз и используется термометром или ЭБУ для определения текущей температуры двигателя.

Для визуального контроля температуры силового агрегата в цепь датчика подключается специальный электрический прибор — логометрический термометр. В приборе используется две или три электрических обмотки, между которыми расположен подвижный якорь со стрелкой.

Одна или две обмотки создают постоянное магнитное поле, а одна обмотка включена в цепь датчика температуры, поэтому ее магнитное поле изменяется в зависимости от температуры ОЖ.

В результате взаимодействия постоянных и переменных магнитных полей в обмотках заставляет якорь проворачиваться вокруг оси, что влечет за собой изменение положение стрелки термометра на его циферблате.

Для контроля функционирования мотора на различных режимах и управления его системами показания датчика подаются на электронный блок управления через соответствующий контроллер.

Измерение температуры производится по величине падения напряжения в цепи датчика, для этого в памяти ЭБУ присутствуют таблицы соответствия величины напряжения в цепи датчика и температуры двигателя.

На основе этих данных в ЭБУ запускаются различные алгоритмы работы основных систем двигателя.

На основе показаний ДТОЖ осуществляется корректировка работы системы зажигания (изменение угла опережения зажигания), питания (изменение состава топливно-воздушной смеси, ее обеднение или обогащение, управление дроссельным узлом), рециркуляции отработавших газов и других. Также ЭБУ в соответствие с температурой двигателя устанавливает частоту вращения коленвала и другие характеристики.

  Как поменять топливный фильтр в Kia Sportage 3?

Датчик температуры на радиаторе охлаждения работает аналогичным образом, с его помощью осуществляется управление электровентилятором. На некоторых автомобилях этот датчик может работать в паре с основным для более точного управления различными системами двигателя.

Датчик температуры играет важную роль в любом транспортном средстве с ДВС, в случае поломки его необходимо как можно скорее заменить — только в этом случае будет обеспечена нормальная работа силового агрегата на любых режимах.

Одним из ключевых составляющих системы контроля над силовым агрегатом автомобиля, выступает датчик температуры охлаждающей жидкости, принцип работы которого сводится к постоянному слежению над состоянием мотора.

Стоит отметить, что для корректной работы транспортного средства, очень важно, чтобы функционирование датчика происходило в нормальном режиме.

При сбоях в работе узла, высока вероятность поломки самого двигателя, а также возникновения различных непредвиденных ситуаций на дороге.

В чем суть такого элемента

Обсуждая принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости, следует сказать, что прародителем данного устройства выступало термореле, которое можно увидеть на некоторых старых силовых агрегатах (к примеру, на моделях K-Jetronic).

Устройство и принцип работы датчиков температуры охлаждающей жидкости современного типа предполагает наличие термистора (резистора, что может измерять сопротивление, исходя из изменений температуры). Контроль над состоянием жидкости происходит непрерывно.

В качестве материала для их изготовления используется оксид никеля (реже берут кобальт).

В случае увеличения температуры, на подобных соединениях растет число свободных электронов, что приводит к уменьшению сопротивления.

Как правило, максимальный показатель сопротивления можно обнаружить в случае выключенного мотора (или же холодного силового агрегата).

Стоит отметить, что работа датчика температуры охлаждающей жидкости невозможна без сопряжения с источником электрического питания. На прибор подают напряжение, что будет уменьшаться при изменении сопротивления.

ЭБУ контролирует данные изменениями, благодаря чему и может определять температуру охлаждающего вещества.

Назначение

Необходимость в использовании датчиков, контролирующих температурные параметры, может возникнуть в различных ситуациях. Это универсальные приборы используются повсеместно на предприятиях, где стабильность температурных параметров способно нанести вред качеству выпускаемой продукции либо повлиять на технические характеристики эксплуатируемого оборудования.

Их активно подключают на предприятиях нефтегазового и энергетического комплекса, обеспечивается реализация технологических процессов на литейном, машиностроительном, прокатном производстве, при изготовлении металлоконструкций и выполнении механической обработки. Они незаменимы в транспортной индустрии, на предприятиях пищевой промышленности, в фармацевтики, сельском хозяйстве.

И их помощью:

  • контролирует протекание химических реакций;
  • проводятся научные исследования;
  • обеспечивается поддержание степени нагрева обрабатываемого изделия в заданном диапазоне;
  • поддерживаются оптимальные температурные параметры в различных узлах автомобильного и железнодорожного транспорта;
  • создаются нужные условия для обработки зерна и при производстве комбикорма;
  • измеряется температура конкретного объекта с заданной точностью;
  • реализуется обратная связь, благодаря которой удается избежать преждевременного выхода оборудования из строя.

Внимание! Термопары могут не только использоваться для контроля температуры, но и выступать в качестве источника энергии.

Где расположен датчик температуры охлаждающей жидкости

Прежде чем решать, как подключить датчик температуры охлаждающей жидкости, необходимо понять, где же это устройство находится вообще. Выглядит данный элемент как небольшой прибор из пластика с резьбой из металла.

Благодаря последней, датчик закрепляют на выпускном патрубке головки цилиндра. Устройство установлено так, чтобы напрямую контактировать с охлаждающим составом.

В результате, при сильном сокращении уровня состава, указатель температуры охлаждающей жидкости может фиксировать несколько неточные данные.

  Как часто нужно проверять уровень моторного масла и зачем?

В ряде автомобилей устанавливают два подобных датчика. Как результат, один из них следит за температурой жидкости при ее выходе из мотора, а второй – при выходе из радиатора.

Промышленные термодатчики и сенсоры

Кроме стандартных бытовых термодатчиков бывают промышленные, которые используются исключительно на специальных объектах.

Их распространение направлено на определенную группу лиц из-за избыточных возможностей, которые требуются только на производстве. Некоторые из них способны работать в различных нетрадиционных средах и суровых условиях.

Выбор подходящих типов осуществляется тем же образом, что и для подбора бытовых датчиков.

Как понять, что устройство вышло из строя

И так, мы разобрались как устроен датчик температуры охлаждающей жидкости. Теперь же следует обозначить основные симптомы неисправности данного элемента:

  • постоянно горит лампа, свидетельствующая о неполадках мотора;
  • сильно вырос расход горючего;
  • присутствуют определенные проблемы с движком (плохой пуск, нестабильность работы на холостом ходу, самопроизвольные остановки и пр.);
  • ошибки, которые выводит ЭБУ (код может меняться, исходя из особенностей конкретной модели транспортного средства).

Обнаружив такие проблемы, следует сразу же заменить датчик. Стоит такое устройство достаточно недорого, так что никаких проблем с этим не должно возникнуть. Чтобы более точно убедиться в наличии проблемы, можно провести тщательную диагностику.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector