Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Датчик температуры охлаждающей жидкости: назначение, устройство, принцип работы

Работа мотора в машине сопряжена с постоянным процессом сгорания топливной смеси. Из-за чего двигатель внутреннего сгорания (ДВС) может перегреться и выйти со строя. Для предотвращения подобных инцидентов ДВС принудительно охлаждается посредством циркуляции специальной жидкости. А вот контроль за ее состоянием производит датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ).

Назначение

Такой датчик предназначен для контроля состояния двигателя авто посредством фиксации температурных изменений жидкости охлаждения. С этой целью его размещают в антифризе, где происходит непосредственное взаимодействие чувствительного элемента и слоя охлаждающей жидкости. Также заметьте, что в некоторых автомобилях размещают два сенсора по отношению ко входному и выходному патрубку системы охлаждения, за счет чего компьютер производит сравнение показаний.

Датчик передает данные измерений на блок управления для дальнейшей регулировки работы системы. Логический блок принимает решение о продолжении работы автомобиля в том же режиме или об уменьшении параметра, влияющего на фактора нагрева. Помимо электронных моделей, существуют и механические сенсоры, которые предназначены не для взаимодействия с логическим блоком, а для вывода информации на термометр в салоне. В случае с механическими моделями водитель сам принимает решение об изменении режима вождения или полной остановке агрегата.

В зависимости от модели машины, датчик предназначается для выполнения таких функций:

  • Контроль температуры в конкретный момент времени для системы охлаждения.
  • Влияние на выбор режима работы, в зависимости от сложившейся ситуации.
  • Подача сигнала к аварийному включению или отключению мотора, при резком нарастании или падении температуры.
  • Контроль опережения или запаздывания зажигания – позволяет регулировать интенсивность выброса выхлопных газов и нагрузку на поршневую систему.
  • Подача сигнала на обогащение топливной смеси в случае недопустимого снижения температуры охлаждающей жидкости.

Устройство и принцип работы

В отличии от устаревших моделей, современные приспособления для контроля температуры, основываются на работе термистора. В соответствии с п.22 ГОСТ 21414-75 это такой нелинейный резистор, который изменяет величину собственного омического сопротивления, в зависимости от степени нагрева или охлаждения.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. 1. Устройство датчика температуры охлаждающей жидкости

Для датчика температуры охлаждающей жидкости применяются резистивные элементы с отрицательным температурным коэффициентом. Это обозначает, что в отличии от классических проводниковых материалов, где с нагреванием омическое сопротивление возрастает, повышение температуры датчика приводит к уменьшению сопротивления.

К примеру, измеряя показания при +20 ºС сопротивление термистора будет составлять 3,5 кОм. При нагревании антифриза до +90 ºС сопротивление датчика упадет до отметки 0,24 кОм. Но, существуют и исключения, к примеру, у автомобилей марки Renault датчик имеет положительный температурный коэффициент.

Принцип действия датчика температуры охлаждающей жидкости базируется на следующей схеме:

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. 2. Принцип действия датчика температуры охлаждающей жидкости

  1. В состоянии покоя двигателя охлаждающая жидкость будет иметь сопоставимую с окружающей средой температуру. Сопротивление термистора датчика Rt останется на максимальной отметке и поданное напряжение практически не выдаст ток в цепь индикации логического блока.
  2. При замыкании контактов V в замке зажигания вместе с запуском двигателя будет подано напряжение от аккумулятора А на датчик температуры. По мере нарастания оборотов, сопротивление термистора Rt будет снижаться в соответствии с его характеристикой.
  3. В случае превышения допустимого предела температур, Rt перейдет в режим проводимости. В соответствии с законом Ома величина тока, протекающего через термистор, возрастет. Сигнал придет на логический блок и будет подана команда для снижения объема, впрыскиваемого топлива, или уменьшение числа оборотов коленчатого вала.
  4. При снижении оборотов и мощности мотора, со временем камера сгорания охладится и ДВС придет в норматив температуры. Охлаждающая жидкость остынет и у термистора Rt снова возрастет сопротивление. Величина тока в цепи индикации логического блока снова уменьшится, и автомобиль перейдет в нормальный режим работы.

В зависимости от величины падения напряжения на термисторе датчика Rt, будет оцениваться текущий температурный режим. В данном примере мы рассмотрели электрический метод измерения, но у некоторых типов датчиков может применяться и механический, работающий за счет температурного расширения.

Где находится?

Для производства каких-либо операций с датчиком температуры охлаждающей жидкости необходимо четко представлять себе место его установки. Следует отметить, что точка установки будет отличаться в зависимости от модели автомобиля. Поэтому для поиска лучше обратиться к инструкции производителя, где указана позиция соприкосновения с охлаждающей жидкостью.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. 3. Место установки датчика температуры охлаждающей жидкости

Наиболее распространенным местом установки является:

  1. головка блока цилиндров или выпускной патрубок;
  2. верхний шланг радиатора;
  3. корпус термостата;
  4. в некоторых ситуациях может устанавливаться два датчика температуры– на входе и на выходе.

Место установки предусматривает обеспечение контакта чувствительного элемента с охлаждающей жидкостью. Но, в случае утечки антифриза из системы, контакт может нарушиться и контроль температуры прекратиться. В результате этого вы получите некорректные показания, что может повлечь сбой в работе системы.

Признаки поломки

Как и неисправности любого устройства в автомобиле, выход со строя сенсора температуры охлаждающей жидкости может привести к нежелательным последствиям.

При движении машины поломка может проявляться как:

  1. проблематичный запуск мотора в холодную погоду;
  2. нетипичные звуки от выхлопных газов только запущенного мотора;
  3. при достижении максимальной температуры мотор глохнет;
  4. не запускается вентилятор охлаждения при нагревании ДВС;
  5. превышение расхода топлива сверх установленной нормы.

Современные авто выводят данные о нарушении температуры охлаждающей жидкости на дисплей. Причиной неисправности может стать как механическая поломка (сорванная резьба, растрескивание корпуса, перегорание термистора), так и электрическая (короткое замыкание в измерительной цепи или обрыв провода). Чтобы убедиться в правильности вашего предположения, проверьте датчик, и, при необходимости замените его новым.

Проверка и замена

Следует отметить, что появление характерных признаков может обуславливаться и другими поломками. К примеру, поломкой вентилятора охлаждения или нехваткой охлаждающей жидкости. Поэтому для начала необходимо проверить работоспособность и правильность показаний датчика температуры охлаждающей жидкости.

На практике существует довольно большое число методов, одни из которых вы можете реализовать в домашних условиях. Другие, как съем осциллограммы, вам проведут только на станциях техобслуживания. Самостоятельно произведите внешний осмотр датчика охлаждающей жидкости – на нем должны отсутствовать следы ржавчины, подтеки антифриза, трещины и прочие следы.

Если внешне датчик исправен, проверьте его с помощью мультиметра, для этого:

  • Отсоедините шлейф от контактов датчика – вам необходимо получить доступ для проведения замеров.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. .4. Отсоедините шлейф от контактов датчика

  • Измерения производятся изначально при холодном ДВС. Если это условие не обеспечено, выкрутите датчик с посадочного места и опустите чувствительный элемент в холодную воду.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. 5. Выкрутите датчик с посадочного места

  • Подключите щупы мультиметра к выводам датчика и замерьте величину омического сопротивления.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. 6. Подключите щупы к выводам датчика

  • Затем запустите ДВС и дождитесь включения вентилятора охлаждения, если вы выкрутили датчик температуры, поместите его в кипяток. Повторно замерьте величину переходного сопротивления.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. 7. Опустите датчик в горячую воду и повторно измерьте сопротивление

  • Сравните полученные данные сопротивления для вашей модели автомобиля. К примеру, ниже приведена такая таблица:

Таблица: зависимость сопротивления и падения напряжения датчика температуры от степени нагрева

Температура ОЖ (°С) Сопротивление (Ом) Напряжение (В)
4800 — 6600 4,00 — 4,50
10 4000 3,75-4,00
20 2200 — 2800 3,00 — 3,50
30 1300 3,25
40 1000-1200 2,50 — 3,00
50 1000 2,5
60 800 2,00-2,50
80 270 — 380 1,00-1,30
110 0,5
разрыв цепи 5,0 ±0,1

В рассматриваемом примере в холодном состоянии при +10 ºС сопротивление будет составлять 4000 Ом. После того, как вы опустите его в кипяток, исправный датчик будет иметь сопротивление в пределах 200 – 270 Ом. Если показания кардинально отличаются, налицо поломка сенсора, в таком случае его необходимо заменить.

Для замены датчика температуры охлаждающей жидкости из системы охлаждения слейте антифриз. Отключите шнур питания, если еще не отсоединили его. Затем, при помощи торцевого или рожкового ключа выкрутите сам сенсор.

Установите новый датчик охлаждающей жидкости в посадочное место, обязательно наденьте прокладку. Плотно зажмите его ключом по резьбе до упора.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Рис. 8. Плотно зажмите ключом новый датчик

Замена окончена, можете подключить питающий шнур и залить обратно охлаждающую жидкость.

Из жары в озноб: зачем нужен датчик температуры охлаждающей жидкости и как его проверить

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – штука сама по себе простая и весьма надёжная. Но выход этого датчика из строя может здорово осложнить жизнь, потому что он влияет на многие параметры работы двигателя. Можно очень долго искать причину сложного пуска мотора или его желания глохнуть на горячую, а она может крыться в небольшой детальке, которая и стоит не очень дорого, и достаточно просто меняется собственными руками. Вот только как понять, что пришло время её заменить или хотя бы проверить?

Пуск, прогрев и перегрев

Что такое ДТОЖ с точки зрения физики? Это просто термистор – резистор (сопротивление), параметры которого зависят от температуры. Точнее, всего один параметр – само сопротивление. Чем выше температура охлаждающей жидкости, тем меньше сопротивление (у него обратная зависимость). Чтобы это сопротивление замерить, по одному из проводов в разъёме датчика подаются постоянные плюсовые 5 вольт. Дальше всё просто: по тому, насколько упало напряжение, измеряется сопротивление термистора в текущий момент времени, и данные уходят на обработку в ЭБУ. И тот уже сам пересчитывает, какая температура у охлаждающей жидкости. Для чего ему это надо? А надо ему это для решения нескольких задач.

Во-первых, для того, чтобы правильно готовить топливо-воздушную смесь. При холодном пуске она должна быть чуть богаче, затем её требуется обеднить. Во-вторых, нужно правильно открывать дроссельную заслонку, чтобы в холод правильно запустить двигатель, а по мере его прогрева снижать обороты коленвала. В-третьих, когда машина уже прогрета, нужно контролировать температуру антифриза и при необходимости включать вентилятор системы охлаждения. Всё это обеспечивает датчик температуры даже в простых машинах.

В более сложных машинах (и моторах) датчик может выполнять и другие функции. Его информация помогает управлять термостатом с электронным управлением, а если датчика стоит два (на патрубке на выходе из блока и на патрубке на выходе из радиатора), то они контролируют работу системы охлаждения. Они могут менять скорость работы вентиляторов, могут сигнализировать о том, что что-то идёт не так, и система охлаждения не справляется с работой.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

В общем, функций у ДТОЖ много. И если он вдруг перестаёт работать, мотор будет вести себя неадекватно. В первую очередь может сильно осложниться холодный пуск. Дроссельная заслонка может не открыться на нужный угол, отчего обороты после пуска мотора будут недостаточными. А по мере прогрева может случится обратная ситуация: несмотря на рост температуры, обороты снижаться не будут, вдобавок может не включаться вентилятор системы охлаждения и могут появиться ошибки приготовления смеси. Проявления могут быть различными, причём значок Check Engine может предательски молчать. А если он и загорится, то сам по себе ни о чём не скажет – потребуется диагностика сканером.

Ну, с ним всё просто: достаточно проверить наличие ошибок из диапазона P0115 – P0118, а ещё лучше – проверить значения, которые выдаёт датчик по мере прогрева антифриза. Одним словом, жизнь со сканером проста и прекрасна, и лучший и простейший способ проверка ДТОЖ – это проверка через диагностический разъём приличным сканером. А что делать, если его под рукой нет?

Не виноватый я!

К сожалению, понадобится хотя бы мультиметр. Но иногда можно обойтись и без него просто в силу простоты конструкции датчика.

Действительно, что там может сломаться? Почти ничего. Если, конечно, не заливать в систему охлаждения воду из-под крана – тогда может сгнить сам резистор (потому что датчик стоит в антифризе, температуру которого он и измеряет). В остальных случаях подводит его проводка. Поэтому проверку датчика нужно начинать с проверки проводки. Сначала снимаем фишку разъёма и смотрим, всё ли там в порядке. Если видим отвратительные зелёные окислы (или серые или даже белые), то сначала надо всё очистить, а уже потом заниматься диагностикой.

Есть смысл немного подёргать все провода, подходящие к датчику. Вполне вероятно, что один из них подгнил внутри изоляции и своей функции не выполняет. Это намного более вероятно, чем поломка самого датчика.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Если контакты чистые, а провода от разъёма не отгнили, придётся брать в руки мультиметр. Для начала проверим, подаётся ли на датчик постоянное напряжение. Если оно есть и оно действительно постоянное (как я говорил выше, обычно это пять вольт), то можно проверять сам датчик. Есть два способа его проверки: для ленивых и для занудных. Сначала попробуем сделать это способом для ленивых.

Тут не надо снимать датчик. Надо лишь измерить его сопротивление. Но сделать это желательно как минимум трижды: на полностью прогретом моторе, минут через 20 после его остановки и после того, как мотор полностью остыл. И теперь смотрим на три наших замера. Так как сопротивление термистора в зависимости от температуры меняется очень сильно (от 150-200 Ом на горячем моторе до 7-8 КОм при нуле), то разница в замерах должна быть очень существенной. Если этого не произошло, то с датчиком что-то явно не так. Можно смело покупать новый и не мучиться с дальнейшими замерами. Это был путь ленивых.

Путь занудных, само собой, сложнее. Не знаю, часто ли им идут в жизни, но он существует. Первый шаг на этом пути – это извлечение самого датчика. Для этого нужно слить довольно много антифриза и не обжечься им. Датчик вкручивается по резьбе, так что его требуется просто выкрутить.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

Несём его домой и готовим какую-нибудь кастрюльку воды и термометр. Дальше вы, наверное, уже всё поняли: измеряем сопротивление погруженного в воду датчика с некоторым шагом (3, 5 или 10 градусов в зависимости от степени занудства). В результате действий получаем кривую сопротивления и смотрим, всё ли на ней в порядке. Само собой, чтобы это узнать, надо найти данные о датчике, который проверяете. Если значения сопротивлений при определённой температуре воды соответствуют указанным в справочнике, значит, всё хорошо.

Почему этот точный способ я назвал занудным? Потому что по большому счёту достаточно сделать два замера – при известной комнатной температуре и в кипятке (который всегда приблизительно 100 градусов) – и сравнить их с нормальными значениями. Термистор либо работает, либо нет. Теоретически врать он тоже может, но это совсем уж редкий случай.

Вместо заключения

Каких-то способов продлить жизнь датчику охлаждающей жидкости нет. Как я уже говорил, чаще страдает его проводка и разъём, которые живут в агрессивной среде. Им портят жизнь не только грязь с дорог, но и то, что они работают с очень горячим антифризом. От этого никуда не деться, так что тут можно запомнить только одно правило: прежде, чем бежать в магазин за новым ДТОЖ, нужно проверить его проводку. В принципе, это правило работает почти со всеми датчиками. Кроме более капризных – например, датчик парктроника можно убить одной мойкой высокого давления.

Датчик температуры охлаждающей жидкости прибор

А вот что действительно вредит датчику, так это очень старый антифриз в состоянии бурой жижи, залитый в систему охлаждения. Когда эта бурда нагревается, она становится ещё более агрессивной, и даже такое простое устройство, как этот датчик, легко в ней умирает. Поэтому хотя бы изредка менять антифриз надо: когда в нём много воды, ржавчины и грязи, он и охлаждает хуже, и снижает ресурс других деталей (и я не про датчик, а, например, про радиаторы и помпу).

Ну а для проверки ДТОЖ проще всего использовать всё-таки сканер. Да, можно обойтись и без него, но с ним всё можно сделать быстрее. При работе мультиметром на горячем двигателе берегите руки и помните, что первое время после остановки мотора в системе ещё сохраняется повышенное давление, поэтому сливать антифриз перед снятием датчика (если это всё-таки необходимо) нужно осторожно.

Источник