Как устроен датчик температуры жидкости

Про датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) — часть 1

Приветствую, уважаемые подписчики и гости моего блога! В связи с участившимися обращениями, касаемо датчика температуры, проблем с запуском или работой мотора, что также связано с этим датчиком, я решил посвятить этой теме отдельную статью, чтобы впредь к этому вопросу больше не возвращаться. Приводить примеры я буду, конечно же, на VAG-группе, так как это основная группа автомобилей, которыми я занимаюсь, но то о чём я сейчас буду рассказывать, касается всех марок машин, потому что принцип работы абсолютно одинаковый. Поехали!

Итак, у нас имеется датчик температуры охлаждающей жидкости, который устанавливается в малом круге системы охлаждения. Чтобы в дальнейшем не путаться, давайте ДТОЖ подразумевать как датчик температуры двигателя, чтобы не относить сюда ещё датчик температуры, который стоит в радиаторе — он нас не интересует. Обычно в двигателях, с электронным управлением, применяются по 2 датчика температуры двигателя: один идёт на стрелку в панели приборов, а другой на ЭБУ двигателя.

У каждого датчика по 2 контакта: плюсовой и минусовой. Внутри датчика находится терморезистор, который в зависимости от температуры меняет своё сопротивление: при повышении температуры сопротивление уменьшается, а при снижении — увеличивается. Принцип работы достаточно простой: ЭБУ подаёт на датчик опорное напряжение, которое в зависимости от сопротивления датчика на выходе меняется, и уже по величине напряжения, которое вернулось в ЭБУ, он вычисляет какая сейчас температура. Проще говоря, ЭБУ работает как вольтметр.

А производит вычисления ЭБУ, пользуясь заложенной в него технической картой — это своего рода таблица, где определённое напряжение на выходе из датчика равно определённой температуре. В нашем случае, даже не имея под рукой диагностического оборудования, мы при помощи Омметра сможем определить показания датчика температуры по таблице сопротивления. Это не эталон, но в целом можно примерно определить правильность показаний датчика.

Позже, стали применять датчики температуры сдвоенного типа, у которых в одном корпусе 2 терморезистора: на стрелку и на ЭБУ. Соответственно у данного датчика теперь 4 контакта. ДТОЖ, который идёт на стрелку, зачастую обладает большей погрешностью, поэтому показания на приборке и ЭБУ могут отличаться плюс-минус на 10-15 градусов — это считается нормой.

В более современных системах управления, встречается один двухконтакный датчик, который идёт сразу на блок управления двигателем, а уже с ЭБУ показания температуры передаются на приборку по CAN-шине. В общем и целом алгоритм работы такой же.

Для начала я задам вам вопрос: Зачем датчик температуры для ЭБУ? В основном ответы будут такого рода: "чтобы блок управления двигателем уведомлял водителя о возможном перегреве мотора, чтобы задействовать вентилятор радиатора", даже может прозвучать ответ: "корректировать зажигание" — не совсем. Вернёмся к вопросу в конце статьи.

Давайте вспомним молодость, когда вы или ваши близкие ездили на автомобиле с карбюраторным двигателем, а именно тот случай, когда двигатель запускали зимой. Мотор холодный, воздух тоже холодный и для того, чтобы двигатель удачно запустился, нужно подать в него богатую смесь. Для этого вытягивали "подсос", перекрывая воздушную заслонку, таким образом уменьшая подачу воздуха и увеличивая соотношение топлива — двигатель запускался. Если же в мороз попробовать завестись без "подсоса" — двигатель не заведётся. Так и в жаркую погоду, когда двигатель горячий, если завестись с вытянутым "подсосом" — мотор не заводится, потому что слишком много топлива. А как быть в случае с инжекторным двигателем, ведь карбюратора с "подсосом" уже нет? Теперь улавливаете? Когда двигатель холодный и в зависимости насколько он холодный, руководствуясь показателями ДТОЖ, ЭБУ обогащает смесь, чтобы облегчить его запуск. Также и когда мотор горячий — ЭБУ будет даже немного беднить смесь, также для облегчения запуска, и помимо экологии, максимальной экономии топлива.

В случае, с неисправностью датчика температуры, ЭБУ переходит в аварийный режим, то есть загорается "чек", на постоянной основе включается вентилятор радиатора (чтобы избежать перегрева двигателя) и дозируется смесь на усреднённых параметрах. В результате водитель имеет возможность доехать до сервиса, однако запуск двигателя затруднён, так как ЭБУ не знает фактической температуры и дозирует смесь некорректно, ухудшается работа двигателя, страдает его динамика (разгон, тяга и т.п.) и в конце концов увеличивается расход топлива. Однако такой переход на аварийную программу происходит, когда ЭБУ полностью теряет связь с датчиком, как правило это обрыв одного из проводов, замыкание или полностью снятый разъём с датчика. К сожалению, чаще всего, со временем датчик начинает некорректно показывать температуру и ЭБУ не уходит в аварию, а получается что из-за некорректных показаний датчика, некорректно осуществляет некорректную регулировку состава смеси. Максимум, что ЭБУ может сделать, это записать код неисправности, что-то вроде "P0116 — недостоверный сигнал" статус: "непостоянно", соответственно и "чек" при этом не загорится и никакой аварийной программы не будет. При этом проявляются очень неприятные последствия.

Представим ситуацию, когда ДТОЖ "моросит", вы пытаетесь запустить холодный двигатель, а датчик показывает что мотор наоборот горячий. Вывод — двигатель не запускается. Также в случае с горячим мотором: датчик показывает -70 к примеру (я не шучу, бывает и такое) и мотор не заводится, потому что его "заливает". Помимо проблем с запуском, увеличивается расход топлива, мотор может работать неустойчиво и автомобиль будет ехать так, будто тянет за собой Камаз с прицепом. Хочу привести пример из жизни, кстати совсем недавно
это было — 14 января этого года, в группе VK был отдельный пост по этому случаю: vk.com/wall-177932519_125

Автомобиль Volkswagen Passat B5+, владелец обратился с жалобой на то, что двигатель не зависимо от температуры может перестать заводиться вообще. Машина стала ехать плохо, вырос расход. Виной всему датчик температуры. На фото можно увидеть, что на приборке стрелка показывает практически 90 градусов, а по сканеру, в ЭБУ температура -27. Как я говорил выше, датчик на стрелку и на ЭБУ свой, поэтому если будет моросить датчик на стрелку, на работу двигателя это не повлияет. Конкретно в этом случае неисправность была именно в датчике, который идёт на ЭБУ. А так как датчик сдвоенный, он меняется целиком.

Сам датчик температуры не сразу начинает проявлять себя. Сначала время от времени вы можете заметить, что где-то со второго раза завелись, мотор в какой-то момент подтраивал, потом всё нормально и т.п. Со временем, симптомы проявляются всё чаще и чаще, пока мотор вообще перестанет схватывать. Почему так происходит? Во-первых от времени терморезистор "устаёт", начинаются погрешности в измерениях, которые потом усугубляются. Во-вторых вибрации двигателя и перепады температур, создают внутри датчика на контактах микрообрыв. Если быть точнее, то микрообрыв происходит в соединении выводов терморезистора и пинов "папа" в корпусе датчика. Из физики мы знаем, что при нагревании тела расширяются, а при охлаждении сужаются. Это же происходит с обрывом цепи внутри датчика, от чего сильно меняется сопротивление. Бывает когда мотор горячий, сам датчик соответственно горячий — всё хорошо, а как только остынет, обрыв стал больше и датчик начинает моросить. Получается "плавающая" неисправность, и тем сложнее её будет обнаружить. Бывало даже приходилось пол дня ездить на автомобиле с подключённым сканером и наблюдать за температурой, чтобы увидеть, что температура в определённый момент стала резко некорректной. Но это уже совсем другая история.

Чтобы закрепить материал, вернёмся к вопросу в начале статьи: Зачем датчик температуры для ЭБУ? Уверен, что теперь вы полноценно ответите на данный вопрос. Пожалуй, на этом у меня всё, спасибо за то, что дочитали до конца! До встречи в следующей части!

Как устроен датчик температуры жидкости

Датчик температуры охлаждающей жидкости — признаки неисправности и замена

За оптимальный температурный режим силовой установки, при котором выход мощности максимальный, отвечает система охлаждения. Данная система включает рубашку охлаждения радиатор и патрубки, по которым циркулирует жидкость. Циркуляция обеспечивается насосом, привод которого выполняется от коленчатого вала.

Различные виды датчиков температуры охлаждающей жидкости

В систему также входит термостат, обеспечивающий быстрый прогрев двигателя за счет перекрытия трубопровода, идущего на радиатор, при этом жидкость циркулирует только внутри рубашки охлаждения. При достижении определенной температуры термостат открывает патрубок, после чего жидкость циркулирует уже по большому кругу, включающему и радиатор.

В радиаторе происходит охлаждение нагретой жидкости. Для более быстрого охлаждения жидкости на радиатор установлен вентилятор, который создает дополнительный поток воздуха. Но этот вентилятор работает не всегда, он включается только при превышении определенного значения температуры жидкости.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Для выполнения контроля температуры охлаждающей жидкости в эту систему включен датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Показания этого датчика выводятся на приборную панель, что предоставляет водителю информацию о температурном режиме двигателя.

Но это не основная задача этого датчика. Датчик температуры охлаждающей жидкости передает данные о температурном режиме на электронный блок управления, после чего этот блок корректирует подачу топлива в зависимости от температуры. При холодном двигателе, основываясь на показаниях этого датчика, блок управления устанавливает обогащенную смесь, после прогрева топливная смесь становится нормальной. Еще основываясь на показаниях этого элемента, электронный блок регулирует угол опережения зажигания.

Так что от этого датчика во многом зависит нормальная работа двигателя, расход топлива. Также он приводит в действие вентилятор радиатора. На некоторых авто для включения вентилятора используется отдельный датчик. Он может располагаться как возле ДТОЖ, так и в радиаторе.

Конструкция, принцип работы

Конструкция датчика температуры охлаждающей жидкости

Устройство датчика температуры охлаждающей жидкости

В конструкцию данного датчика входит термистор – резистор, который меняет сопротивление от окружающей его температуры. Этот термистор помещен в металлический корпус с нанесенной на него резьбой. К этому корпусу подсоединена хвостовая часть, сделанная из пластика. В этой части располагаются контакты для подсоединения проводки. Один контакт – положительный и идет он от электронного блока, второй – отрицательный и подключен он к массе.

Чтобы термистор работал, на него постоянно подается напряжение в 5 В. Это напряжение подает на него электронный блок посредством резистора, имеющего постоянное сопротивление. Поскольку термистор ДТОЖ обладает отрицательным температурным коэффициентом, то при повышении температуры сопротивление его будет снижаться, а также будет и снижаться напряжение, подаваемое на него. По падению этого напряжения электронный блок рассчитывает температуру двигателя, а также выводит ее значение на приборную доску.

Точное место установки данного датчика температуры у разных авто отличается, но незначительно. Он может устанавливаться в головке блока цилиндров возле корпуса термостата, либо же на самом корпусе термостата. Он обязательно располагается возле отводящего патрубка, по которому жидкость идет в радиатор. Возле этого патрубка он располагается для того, чтобы передавать точные данные о температуре.

Признаки неисправности датчика

На ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 21099 датчик находится в выпускном патрубке головки блока цилиндров

Считается, что датчик температуры очень надежен из-за сравнительной простоты конструкции. Однако и с ним могут быть проблемы. Обычно они сводятся к нарушению градуировки, что приводит к нарушению сопротивления и как следствие неправильной работы электронного блока, поскольку часть своих функций он выполняет, основываясь на температуре двигателя.

Одним из самых явных признаков выхода из строя ДТОЖ является отсутствие включения в работу вентилятора при превышении температуры выше установленного значения. Но этот показатель не будет являться достоверным, если имеется два датчика – основной, для передачи значения температуры на электронный блок, и дополнительный, отвечающий за включение вентилятора. В таком случае не включение в работу вентилятора будет указывать на повреждение, окисление проводки или выход из строя датчика, отвечающего за его работу.

На современных автомобилях неисправность, сигнализирующая о некорректной работе датчика температуры охлаждающей жидкости, выводится на дисплей бортового компьютера. Однако сообщение о неисправности не всегда указывает на выход из строя датчика. Зачастую проблемы в его работе связаны с обрывом проводки или окислением контактов.

Некорректное функционирование датчика температуры охлаждающей жидкости или обрыв его проводки приводит к перерасходу топлива, высоким оборотам на холостом ходу, детонации. Возможно, что силовой агрегат будет плохо запускаться после прогрева. Самая большая неприятность, которая может произойти из-за неработоспособности этого датчика – это перегрев силовой установки, из-за чего может повести головку блока цилиндров.

Проверка датчика

Чтобы проверить целостность проводки на ВАЗ-2110, 21102 нужно отсоединить колодку с проводами от датчика температуры охлаждающей жидкости и отжать пластмассовый зажим

Диагностика работоспособности ДТОЖ не является сложной. Но перед тем как произвести ее, желательно проверить целостность проводки, идущей к нему. Можно также проверить напряжение, идущее от блока управления. Для этого с датчика нужно отсоединить фишку с проводами и подсоединить ее к вольтметру. После этого запустите двигатель и замерьте значение подающегося на датчик напряжения, оно должно соответствовать 5 В.

Для снятия, диагностики и замены датчика температуры понадобится не так уж и много:

Ключ на 19;
Мультиметр;
Емкость для слива охлаждающей жидкости;
Электрочайник;
Термометр;

Перед снятием элемента нужно частично слить жидкость с системы. Всю сливать необязательно, поскольку он находится в верхней части двигателя, достаточно слить до уровня ниже положения ДТОЖ.

Затем от датчика отсоединяется фишка с проводкой. Ключом на 19 он выворачивается из своего посадочного места.

Видео: Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

Ещё кое-что полезное для Вас:

Проверяют датчик при помощи электрочайника с термометром и мультиметра, переведенного в режим измерения сопротивления. Провести диагностику можно двумя способами.

При первом способе погружают рабочую часть ДТОЖ в электрочайник с холодной водой, туда же помещается и термометр. Использовать можно только электронный термометр, способный замерять высокие температуры. К самому датчику подсоединяется мультиметр и электрочайник включается в сеть. При повышении температуры воды, сопротивление датчика будет падать. Так, при температуре воды в +15 С, сопротивление должно составлять 4450 Ом. При +40 С показания мультиметра должны составлять 1459 Ом. Нагревать воду нужно до температуры в 100 С. При таком значении сопротивление должно быть минимальным – 177 Ом. Если значения отличаются, значит, датчик подает некорректную информацию.
Второй способ подойдет в случае, если нет термометра. Для проведения замеров сопротивления ДТОЖ погружают в воду уже после ее закипания. При этом температура воды будет приближаться к 100 С. Этого вполне достаточно для проведения замеров. После опускания рабочей части датчика температуры в кипящую воду сопротивлениее должно быть немного больше 177 Ом. Если разница большая, датчик неисправен.

Замена датчика температуры охлаждающей жидкости

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

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

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

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

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

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.

Устройство датчика температуры охлаждающей жидкости

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:

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.
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.
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.
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.

Место установки датчика температуры охлаждающей жидкости

Рис. 3. Место установки датчика температуры охлаждающей жидкости

Наиболее распространенным местом установки является:

головка блока цилиндров или выпускной патрубок;
верхний шланг радиатора;
корпус термостата;
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:

проблематичный запуск мотора в холодную погоду;
нетипичные звуки от выхлопных газов только запущенного мотора;
при достижении максимальной температуры мотор глохнет;
не запускается вентилятор охлаждения при нагревании ДВС;
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.

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

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

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

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.

Плотно зажмите ключом новый датчик

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 (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.

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.

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.

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.

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.

Датчик температуры: контроль температурного режима двигателя

Автомобильный датчик температуры

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.

Типы и конструкция датчиков температуры

Конструкция и температурный коэффициент различных датчиков температуры ОЖ

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

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

Датчики температуры отличаются способом подключения к ЭБУ:

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

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

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

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

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

Принцип работы и место датчика температуры в транспортном средстве

Датчики температуры ВАЗ-2110

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.