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.

 

Датчик температуры воздуха для автомобиля и не только :: SYL.ru

Давно прошли времена, когда температуру окружающего воздуха измеряли только спиртовым или ртутным градусником. Сегодня существует большое разнообразие температурных датчиков. С их помощью измеряется температура воздуха в помещениях и на улице. Такие датчики включаются в электронные цепи управления климатических установок и системы управления двигателями автомобилей.

Датчик температуры воздуха: описание

Принцип действия температурного датчика заключается в физическом эффекте изменения электрических параметров под воздействием температуры. Чаще всего в термоэлементе датчика при изменении температуры изменяется электрическое сопротивление. А этот параметр легко фиксировать и использовать в любой цепи, как для простой фиксации результата, так и для последующего управления.

Для фиксации высоких температур больше подойдут датчики на термопарах, но они менее точные. Тогда как датчик температуры воздуха с термосопротивлением имеет точность до 1 градуса по Цельсию. Применение таких моделей можно обнаружить повсеместно. Самое широкое распространение находят в управлении климатом помещений и автомобильной промышленности.

Самый простой обогреватель воздуха уже имеет встроенный термоэлемент. Это позволяет ему отключаться по достижении заданной температуры. Также удобно выставлять программу автоматического включения при похолодании. Термодатчики успешно встраиваются в систему теплых полов. В принципе, любая система отопления имеет в своем составе как минимум один датчик температуры воздуха.

Автомобильные датчики температуры

Каждый автовладелец знает, насколько сложна порой бывает электрическая составляющая его автомобиля. Каждый элемент такой системы является важным звеном, и выход его из строя может принести разное количество неприятностей. Где же находится датчик температуры воздуха в автомобиле и для чего он предназначен?

С тех пор как воздух перестал попадать в топливную смесь по простому воздуховоду, а стал грамотно рассчитываться без участия человека, температурные датчики крепко обосновались в автомобиле. Можно выделить два основных направления, где присутствуют именно терморегуляторы с датчиком температуры воздуха.

1. Система создания топливно-воздушной смеси для двигателя. В качестве датчика здесь используется простой терморезистор. При изменении температуры происходит фиксация изменений электрического сопротивления. Это необходимо для того, чтобы понять какое количество топлива подавать с впускаемым воздухом. Более холодный воздух имеет большую плотность и требует большего количества бензина или дизельного топлива на одинаковый объём смеси.

2. Климатическая установка автомобиля. Для полноценной работы системы необходимо наличие сразу нескольких детекторов. Но для оценки температуры улицы можно обойтись одним.

Расположение термодатчиков

Датчик температуры воздуха на впуске двигателя чаще всего устанавливается в районе переднего бампера. Так как именно в этом месте автомобиль впервые встречается с поступающим воздухом, и менее всего нагревается от двигателя. В любом месте под капотом будут происходить искажения.

В автомобилях, где устанавливается датчик массового расхода воздуха, отдельного термодатчика на впуск может не оказаться. Он входит в состав ДМРВ. Для систем климат-контроля датчик может ставиться внизу лобового стекла.

Возможные неисправности

Чаще всего из строя выходят датчики температуры, стоящие в подкапотном пространстве, или, что ещё хуже, во впускном коллекторе. При чрезмерном нагреве, в лучшем случае, датчик температуры всасываемого воздуха просто начинает «врать». А иногда просто разрушается. При этом важно, чтобы обломки элемента не попали в двигатель.

В некоторых случаях датчик температуры может просто покрыться толстым слоем грязи. Здесь будет достаточно очистить элемент, чтобы вернуть его работоспособность.

Замена неисправного датчика должна производиться на такой же или аналогичный по свойствам. Некорректная замена в лучшем случае будет давать погрешности. Например, известны случаи замены температурных датчиков воздуха, датчиком температуры жидкости. Температура воздуха при этом также замерялась, но с очень большой инертностью.

Диагностика и последствия

Казалось бы, что может быть сложного в определении неисправности датчика температуры. На практике увидеть расхождение в измеряемой температуре с реальной, можно только в случае большой разности. А для двигателя неисправный датчик температуры воздуха на впуске — это или перерасход топлива, или затрудненный запуск в холодное время года.

Самая надёжная диагностика производится с помощью мультиметра. Сначала на снятом датчике замеряется сопротивление без воздействий, а затем элемент нагревают. Если сопротивление изменяется в заданных интервалах — всё хорошо. Если изменения не фиксируются — это явная неисправность.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Для контроля работы двигателя внутреннего сгорания используются разнообразные сигнализаторы. Предлагаем рассмотреть, как работает датчик температуры охлаждающей жидкости, как производится его проверка и замена, если он неисправен.

Что это такое

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 работы датчика

Блок управления автомобилем отправляет регулируемое напряжение (9-вольтовое) непосредственно в датчик указателя температуры охлаждающей жидкости. В зависимости от падения вольтажа на контактах сигнализатора, будет падать сопротивление, что сразу же зафиксирует блок управления.

В таком случае, автомобильная компьютерная или механическая система сможет вычислить температуру двигателя, а затем (используя данные других приборов) применить справочные таблицы для выполнения корректировки приводов двигателя, т.е. изменить уровень и поступления топлива или угол опережения зажигания.

Фото — схема датчика температуры охлаждающей жидкости

Сопротивление датчика охлаждающей жидкости очень зависит от внешних факторов. Это температура воздуха вне автомобиля, различные особенности привода. Для наиболее корректной работы сигнализатора нужно использовать охлаждающую жидкость, рекомендованную для определенного времени года, она стоит дорого, но продлевает жизнь Вашему авто.

Видео: проверка датчика температуры двигателя

Замена датчика

Чтобы начать ремонт датчика охлаждающей жидкости, нужно определить его расположение. Чаще всего он установлен возле термостата или радиатора, в некоторых случаях бортовой компьютер использует показания с обоих датчиков или одного из них, в зависимости от марки авто и его модели. Например, так датчик расположен в Рено, Шевроле, Ситроен, Шкода, Чери, КИА, Субару Импреза.

Есть несколько способов, которые помогут узнать, что датчик нужно поменять. Если у Вас рабочие все остальные системы в авто, то на приборной панели о неисправности сообщит при помощи светового сигнала. Если в автомобиле компьютерное управление, то определить проблему можно будет при помощи расшифровки комбинации на мониторе.

Фото — датчик температуры на приборной панели

Зависимо от года выпуска машины, а также её марки, многие автолюбители отмечают возрастание затрат топлива у двигателя. Но при этом нужно понимать, что дизель так не определишь (УАЗ, ПАЗ и прочие). Если у Вас механика, а не компьютерная система управления, то вот сигналы того, что нужно купить новый датчик температуры охлаждающей жидкости:

1. Автомобиль стал потреблять топлива больше, чем обычно;
2. Когда машина заводится, и двигатель достигает своей максимальной температуры, он глохнет;
3. Появились проблемы с запуском;
4. Из трубы глушителя выходит черный дым.

Рассмотрим, как осуществляется замена датчика температуры охлаждающей жидкости типа G62 на автомобиле Kia Sportage с двигателем объемом 2 литра. Аналогичная инструкция также пригодится при ремонте Acura, BMW, Buick, Chevrolet, Ford, Toyota, Volkswagen, Ваз 2110/2112 инжектор, Рено Гранд Сценик и прочих.

Фото — разные датчики температуры охлаждающей жидкости

В этой модели при поломке датчика охлаждающей жидкости, поступает аварийный сигнал 117, который говорит о том, что дальнейшая работа прибора невозможна и необходима установка нового сигнализатора. В Шевроле номер PO118 это высокий сигнал. Общая схема работы выглядит так:

1. Чтобы добраться к датчику, Вам нужно снять воздуховод, который охлаждает корпус воздушного фильтра и присоединяется к радиатору при помощи двух болтовых соединений и шланга подачи воздуха. Открутите болты и снимите хомут, аккуратно достаньте всю систему. Отключите от датчика электрические провода, чтобы корректно провести замеры сопротивления. Установите мультиметр на режим омметра и задайте значение в 1000 Ом. Подключите контакты устройства к положительному и отрицательному контактам. Нормальное сопротивление должно быть в пределах 2700 Ом при выключенном моторе. Для проверки датчика при включенном движке, нужно убрать тестер подальше от вращающихся частей авто; Фото — проверка датчика мультиметром
2. Убедившись, что датчику температуры необходим ремонт, нужно отсоединить его от двигателя. Чтобы продолжить снятие, Вы должны предварительно слить антифризную жидкость из радиатора при помощи сливного клапана. После проверить еще раз радиатор и контакты датчика и открутить регулирующий болт как на фото; Фото — снятие датчика
3. Сборка производится в обратной форме. Нужно помнить, что практически основная характеристика датчика температуры охлаждающей жидкости – это материал шайбы. Если шайба медная, то резьбу сигнализатора не нужно обрабатывать герметиком, в противном случае обязательно смажьте устройство. Фото — медный температурный датчик

Совет от автолюбителей на форумах: если по какой-то причине Вы не можете сразу при поломке понять датчик температуры охлаждающей жидкости, то вместо него можно подключить дополнительный (такое подключение может по показателям температуры немного отличаться от основного).

Как работает датчик температуры охлаждающей жидкости

В данной публикации разберемся, как работает датчик температуры охлаждающей жидкости автомобильного двигателя.
Во всех современных автомобилях в системе охлаждения устанавливаются датчики температуры, которые представляют собой полупроводниковые резисторы, имеющие отрицательный температурный коэффициент сопротивления (ТКС), — это сопротивление изменяется в зависимости от той или иной температуры окружающей среды. Если сравнивать металлические терморезисторы и полупроводниковые то вторые имеют раз в 10 большее значение ТКС, т.е. перемена температуры влияет на резкое изменение их сопротивления.

Следовательно, чтобы датчик функционировал, его нужно подключить к электрической цепи контрольного прибора. После изменения температуры среды, в которой находится рабочий элемент, ток проходящий через датчик температуры вызывает отклонение стрелки в контрольном приборе При изменении температуры охлаждающей жидкости проходящий ток меняется, что вызывает отклонение стрелки указателя контрольного прибора. Сопротивление терморезистора датчика нелинейно зависит от температуры

Устройство и принцип работы.
Указатели температуры охлаждающей жидкости (термометры), которые устанавливаются в автомобилях являются логометрического типа (рис. 1.3.), принцип их действия основан на взаимодействии поля постоянного магнита 6 соединенного со стрелкой 2,с результирующим магнитным полем трех измерительных обмоток (1,3,4),по ним протекает ток, и его величина в обмотке 1 зависит от сопротивления датчика.

Датчик термометра (рис. 1.4) изготовлен из латунного или бронзового баллона (корпус) 3, где
на верхней, расширенной его части имеется шестигранник под ключ и резьба коническая, с помощью которой ,собственно, и крепится сам датчик. К плоскому дну баллона прикреплен терморезистор 1. Терморезистор и зажим разделяет изолированная токоведущая пружина 2. Когда температура ОЖ совсем низкая, сопротивление датчика велико, а значит ток ток в обмотке 1 (см. рис. 1.3) будет низким. Таким образом действия результирующего магнитного потока всех трех обмоток постоянный магнит и вместе с ним стрелка 2 будут повернуты в левую часть шкалы. Когда температура увеличится сопротивление терморезистора уменьшится увеличится ток в обмотке 1 и уменьшится создаваемый ею магнитный поток. Результирующий магнитный поток обмоток также изменяется, и стрелка 2 поворачивается в правую часть шкалы указателя.

Как работает датчик температуры охлаждающей жидкости

3.7 (73.33%) 3 голос[а]

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.

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.