Датчики температуры в автомобиле: общая информация. Как устроены температурные датчики: какие они бывают

Температурные датчики – элементы электрических цепей, изменяющие свое сопротивление в зависимости от температуры.

Классификация:
По принципу работы:
Термовыключатели – работают по принципу ключа – при изменении температуры происходит скачкообразное изменение сопротивления:
1. при достижении определённой температуры сопротивление падает с единицы практически до нуля – термовыключатели работающие на замыкание.
2. при достижении определённой температуры сопротивление возрастает с нуля до единицы – термовыключатели работающие на размыкание.
Терморезисторы – меняют свое сопротивление постепенно в зависимости от температуры.
— терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (термисторы или NTC (Negative Temperature Coefficient) ). С увеличением температуры их сопротивление уменьшается.
— терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позисторы или PTC (Positive Temperature Coefficient) — позисторы). С увеличением температуры их сопротивление возрастает.

По выполняемой функции:
1. Датчики включения вентилятора.
2. Датчики на температурную стрелку.
3. Датчики на систему впрыска.

Термовыключатели
Термовыключатели устанавливаются на большом круге циркуляции, как правило, на радиаторе охлаждения, либо рядом с ним.
Термовыключатели делятся на два вида:
— включения аварийной индикации
— включения вентилятора охлаждения

Температурные датчики — важные детали системы управления двигателем, участвующие в экономии топлива и уменьшении вредных выбросов. Вместе с другими датчиками, температурные датчики передают электронному блоку управления двигателем (ЭБУ / ECU) данные, необходимые для управления впрыском топлива.

Существует несколько основных типов датчиков:
1. Датчики температуры охлаждающей жидкости. Их функция заключается в измерении температуры охлаждающей жидкости. Эти датчики устанавливаются в малом круге циркуляции охлаждающей жидкости и передают данные напрямую в ЭБУ. Диапазон измеряемых температур колеблется от -40 градусов до + 130 градусов.
2. Датчики температуры входящего воздуха. Устанавливаются на впускном тракте. Эти датчики измеряют температуру поступающего в двигатель воздуха, эти данные, в сочетании с данными, поступающими с датчика расхода воздуха, позволяют ЭБУ более точно рассчитывать массу поступившего в двигатель воздуха. Диапазон измеряемых температур колеблется от -40 градусов до + 120 градусов.
3. Датчики наружной температуры. Функция этих датчиков аналогична функции датчиков температуры входящего воздуха. Отличие заключается в месте установки. Они устанавливаются не во впускном тракте.

В основе конструкции температурного датчика лежит терморезистор – полупроводник, электрическое сопротивление, которого изменяется в зависимости от температуры. По типу изменения сопротивления от температуры выделяют два типа терморезисторов:
— терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (термисторы или NTC (Negative Temperature Coefficient) — термисторы).
— терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позисторы или PTC (Positive Temperature Coefficient) — позисторы).

Терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления:
Их сопротивление определяется по формуле:

Rt – сопротивление терморезистора
R25 – сопротивление терморезистора при 25 градусах
B – константа (зависит от свойств материала из которого изготовлен терморезистор)
T – температура терморезистора
Из формулы видно, что чем выше температура, тем меньше сопротивление терморезистора.

График изменения сопротивления позистора в зависимости от температуры:

Устройство автомобильного датчика температуры охлаждающей жидкости:

Connector – электрический разъем для присоединения датчика к электропроводке автомобиля.
Metal body – корпус датчика
Gasket – уплотняющая прокладка
Thermistor — термистор

При неисправности термодатчика нужно проверить состояние разъема и корпуса датчика, при наличии повреждений требуется заменить датчик на новый.

Причины поломки термодатчиков:
— механическое повреждение датчика
— перегрев датчика

Признаки выхода из строя термодатчика:
— повышенный расход топлива
— потеря мощности
— перегрев двигателя
— включение аварийной индикации на приборной панели
— затруднённый запуск двигателя
— увеличение токсичности выхлопных газов

Обслуживание:
Требуется проверять работу температурных датчиков каждые 25000км. В случае нарушения работы датчика его необходимо заменить на новый. В случае с датчиками температуры воздуха необходимо проводить регулярную очистку его от загрязнений, затрудняющих его работу.

Термодатчики охлаждающей жидкости затягиваются с усилием 30-50 Nm. Герметизирующую прокладку нельзя использовать повторно. Каждый раз при монтаже датчика требуется использовать новую прокладку.

 

Как работает датчик температуры?

Как работает датчик температуры?

Датчик температуры – довольно маленький, но очень важный. В первую очередь на его показатели водители обращаются внимание зимой. Как работают датчики температуры двигателя, где они находятся и можно ли их чинить – это нужно знать каждому автовладельцу.

Как работает датчик температуры двигателя?

Как и во многих подобных устройствах, принцип работы основан на свойствах некоторых материалов менять свое сопротивление при нагревании. Поэтому датчики температуры охлаждающей жидкости представляют собой корпус из цветного металла, легко проводящего тепло, и термистора, который плотно прижат к внешней оболочке. Сигнал передается по проводам либо на термометр на передней панели, либо напрямую в блок управления.

Датчики температуры двигателя погружаются в антифриз. Когда охлаждающая жидкость нагревается, то нагревается и датчик. При этом повышается и сопротивление термистора. Блок управления посылает на термистор сигнал, измеряет напряжение вернувшегося сигнала. Результат измерения сравнивается с эталонной таблицей в памяти устройства, и на экран выводится температура двигателя.

Виды датчиков, контролирующих температуру охлаждающей жидкости

Встречаются датчики температуры двигателя в двух исполнениях:

  1. Цифровом.

  2. Механическом.

Цифровые – современные устройства, работающие в тандеме с электронным блоком управления. У них нет отдельного табло для вывода результатов – их регистрирует и обрабатывает сам блок. Поэтому такие датчики температуры представляют собой капсулу из металла и провода.

Механические используют в старых моделях авто. Показания у них выводятся на обычный термометр.

Расположение термодатчиков

Датчики температуры двигателя размещаются как можно ближе к цилиндрам. Чаще всего они либо входят в комплект автомобильного термостата, либо устанавливаются в выпускном коллекторе.

Диагностика датчиков температуры автомобиля

Любое устройство имеет свойство ломаться. Датчики температуры охлаждающей жидкости не исключение. Периодически их нужно проверять и менять.

Возможные неисправности

Чаще всего датчики температуры могут ломаться из-за:

  • физических повреждений – сорвалась резьба, треснул корпус, сгорел термистор;

  • проблем с электрической частью – короткое замыкание, обрыв проводов;

  • нехватки антифриза.

Проблемы с датчиком можно определить по работе двигателя и неправильным показаниям. Если есть сомнения в работе – его нужно снять и протестировать. Для этого датчик погружают в антифриз, нагревают и в процессе замеряют сопротивление. Если результаты опыта отличаются от эталона – датчик неисправен.

Если датчик температуры охлаждающей жидкости неисправен. Последствия

Проблемы с устройством обязательно скажутся на двигателе. Если в старых моделях этим можно было пренебречь – ну не работает термометр, и ладно, то в новых так не получится. Блок управления, опираясь на неправильные данные датчика, будет плохо выполнять свою работу. В результате двигатель может сбоить, не запускаться, топливо будет сгорать не полностью. Итоги могут быть печальны – износ деталей, нагар в цилиндрах, ремонт.

Датчики температуры двигателя – маленькие детали одного большого устройства. Но без них пришлось бы тяжело. Недаром они используются уже очень давно. За исправностью работы этих устройств лучше следить внимательно, периодически их тестировать и вовремя менять.

Лаборатория автомобильной электроники Clemson: Датчики температуры

Датчики температуры

Основное описание

Автомобильные датчики температуры используются для измерения температуры во многих местах автомобиля и обычно состоят из термистора (терморезистора), термопары, резистивного датчика температуры (RTD) или инфракрасного устройства. Термопары обычно используются для измерения более высоких температур (например, температуры выхлопных газов), а инфракрасные датчики используются там, где нежелателен прямой контакт с измеряемым объектом.

Термопары работают по принципу, согласно которому напряжение, изменяющееся в зависимости от температуры, может создаваться соединением двух разнородных металлов, соединенных вместе. Термопары можно использовать, когда требуется очень быстрое время отклика.

Терморезисторы

основаны на терморезистивных свойствах некоторых металлов (обычно платины, никеля или меди) для обнаружения изменений температуры. RTD реагируют на изменения температуры очень линейно и могут достигать хорошей точности.

Термисторы изготовлены из полупроводникового материала, сопротивление которого зависит от температуры. Термисторы бывают двух видов: с положительным температурным коэффициентом (PTC) и с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Эти типы относятся к направлению изменения сопротивления по отношению к повышению температуры. Например, сопротивление типа PTC будет увеличиваться с повышением температуры. Тип NTC будет вести себя противоположным образом. Термисторы обычно имеют более низкие пределы температуры, чем термопара или RTD, но они менее подвержены помехам сигналам.

Датчик температуры двигателя

Этот датчик установлен в контуре охлаждающей жидкости. Модуль управления двигателем использует свой сигнал для определения температуры двигателя. Диапазон измерения датчика этого типа обычно составляет от -40 градусов до +130 градусов Цельсия.

Датчик температуры воздуха

Датчик температуры воздуха установлен во впускном коллекторе и служит для измерения температуры воздуха на впуске двигателя. Модуль управления двигателем использует температуру и давление воздуха для расчета массы всасываемого воздуха. Диапазон измерения датчика этого типа обычно составляет от -40 градусов Цельсия до +120 градусов Цельсия.

Датчик температуры моторного масла

Этот датчик используется для расчета температуры моторного масла. Диапазон измерения датчика температуры моторного масла обычно составляет от -40 до +170 градусов Цельсия.

Датчик температуры выхлопных газов

В датчике температуры выхлопных газов обычно используется платиновый измерительный резистор. Информация от этого датчика используется для регулирования системы рециркуляции выхлопных газов в двигателе. Этот датчик установлен в выхлопной системе двигателя. Диапазон измерения обычно составляет от -40 градусов до +1000 градусов Цельсия.

Датчик температуры топлива

Датчики температуры топлива расположены вдоль системы подачи топлива и обеспечивают обратную связь с PCM в отношении состояния топливной системы. Температурный диапазон этих датчиков составляет от -40 до 160 градусов Цельсия.

Датчик температуры трансмиссионной жидкости

Этот датчик расположен на гидроблоке автоматических коробок передач и используется для измерения температуры трансмиссионной жидкости. Диапазон измерения этого датчика составляет приблизительно от -40 до 210 градусов.

Датчик температуры шины и тормозного диска

Эти датчики обычно располагаются вокруг оболочки шины, где датчик может «видеть» излучение, испускаемое шиной или тормозным диском. Поскольку прямой контакт с этими элементами нежелателен, обычно используются инфракрасные датчики температуры (см. ссылку McLaren Electronic Systems в дополнительной информации ниже).

Датчик температуры дополнительного отопителя

Некоторые вспомогательные системы (например, обогреватели сидений), которые могут быть установлены на некоторых автомобилях, также будут иметь соответствующий датчик температуры. Эти датчики обеспечивают обратную связь, необходимую для управления этими системами.

Датчик наружной температуры

Датчик наружной температуры позволяет человеку, находящемуся в автомобиле, знать температуру снаружи автомобиля. Он часто располагается в районе переднего бампера.

Датчик температуры в кабине

Датчик температуры салона обычно находится вокруг или внутри рулевой колонки. Он измеряет температуру внутри транспортного средства, которая подает сигнал системе HVAC либо увеличить, либо уменьшить температуру, чтобы она соответствовала желаемому температурному диапазону.

Производители
Beru, Bosch, C-Temp, Casco, Continental, Delphi, Denso, Fusi, GE, Hella, Honeywell, IST, McLaren, Nippon Seiki, Sensata, Standard, Stoneridge, Texense, TI, датчик США, Vishay, Watlow
Для получения дополнительной информации
[1] Измерение температуры, Википедия.
[2] IAT или тестирование датчика температуры воздуха на впуске, YouTube, 27 мая 2010 г.
[3] Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя, YouTube, 27 мая 2010 г.
[4] Проверка сопротивления датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя, YouTube, 22 июня 2012 г.
[5] Датчики температуры — основы, Кэролин Матас, Digi-Key Techzone.

Датчики температуры охлаждающей жидкости двигателя — Продукция Walker

Датчики температуры охлаждающей жидкости двигателя

Продукция Walker > Категории продуктов > Датчики температуры охлаждающей жидкости двигателя

Датчики температуры охлаждающей жидкости двигателя

90 013
Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (CTS или ECT ) использует электрическое сопротивление для измерения температуры смеси охлаждающей жидкости и антифриза в системе охлаждения. Это дает представление о том, сколько тепла выделяет двигатель. Компьютер автомобиля будет использовать эту информацию для настройки определенных функций двигателя, чтобы поддерживать его температуру на идеальном уровне. Он может включать или выключать охлаждающий вентилятор, открывать рециркуляцию отработавших газов или сообщать о необходимости обогащения топливной смеси.

Общие причины отказа датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя включают:
• Неисправная проводка
• Ослабление или коррозия разъемов

Симптомы отказа датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя могут включать:
• Снижение эффективности использования топлива
• Плохой запуск 90 118 • Черный дым из выхлопной трубы автомобиля
• Перегрев двигателя
• Плохой холостой ход (необходимо качать педаль газа, чтобы автомобиль продолжал работать)
• Горит индикатор «Проверить двигатель»

Следующие коды ошибок OBD II чаще всего встречаются с этим типом продукции.

Posted inПопулярное