Датчик температуры двигателя: глаза и уши системы охлаждения

Уважаемые автолюбители, сейчас мы узнаем о маленьком и незаметном устройстве, помогающим следить за градусами и вовремя предотвращать опасный перегрев. Это датчик температуры двигателя.

Одним из параметров двигателя внутреннего сгорания, от которого напрямую зависит его работоспособность и долговечность, является рабочая температура, которая не должна превышать критических отметок, но и не быть слишком низкой.

Зачем ты нужен, датчик температуры двигателя?

Необходимо отметить, что далеко не все автовладельцы знают, откуда на их приборной панели берётся информация о температуре мотора, и ещё меньше водителей могут сказать, где находится датчик температуры двигателя. Попробуем разобраться.

Итак, наш датчик температуры несёт тяжкий груз ответственности.

Дело в том, что двигатель внутреннего сгорания выделяет в процессе работы огромное количество тепла, которое нужно отводить от него, дабы не случилось перегрева.

С другой стороны, слишком холодный мотор также работает нестабильно.

Для поддержания температурного баланса силовой агрегат оснащён системой охлаждения, по которой циркулирует жидкость, именуемая в народе антифриз. Датчик температуры (часто его ещё называют датчик температуры охлаждающей жидкости или ДТОЖ) является, по сути, глазами и ушами этой системы.

Он не только связан с соответствующим прибором на приборной панели, но и ещё благодаря ему электронные мозги современных авто получают сведения о том, насколько прогрелся двигатель, а если точнее, то насколько горячий в данный момент антифриз.

От того, что показал датчик, напрямую зависят действия электроники, а именно:

• включение вентилятора радиатора при повышении температуры;
• подача большей дозировки топлива на впрыск для увеличения оборотов и быстрого прогрева мотора после старта;
• включение системы рециркуляции выхлопных газов;
• установка значений угла опережения зажигания.

Одним словом, датчика температуры двигателя достаточно серьёзно влияет на работу силового агрегата, а это значит, что он должен быть всегда исправен.

Где находится датчик температуры двигателя? Нужно отметить, что есть несколько вариантов, да и самих датчиков в современном автомобиле может быть больше чем один.

Как правило, основным местом их расположения является блок цилиндров силового агрегата или головка блока, но, помимо этого, найти их можно и в корпусе радиатора или в термостате.

Как устроен датчик температуры двигателя?

Теперь давайте более детально рассмотрим сам датчик температуры. На самом деле, как вы видите, это очень простой элемент, благодаря чему обеспечивается его надёжность.

С одной стороны прибора находится термочувствительный элемент, термистор, который в зависимости от температуры окружающей его среды (в нашем случае охлаждающей жидкости) меняет своё электрическое сопротивление – чем выше градус, тем сопротивление меньше.

С другой стороны датчика присутствует разъём для подключения проводки, которая идёт к блоку управления. В старых авто, выпускавшихся ещё в докомпьютерную эпоху, термодатчик напрямую подключался к индикатору температуры на приборной панели.

Может ли датчик выйти из строя?

Несмотря на простоту конструкции, датчик температуры двигателя также может поломаться. О его неисправности косвенно могут говорить такие симптомы:

• постоянно горящая на приборной панели лампа высокой температуры охлаждающей жидкости;
• проблематичный запуск мотора даже в тёплую погоду;
• глохнущий на холостых оборотах мотор;
• увеличенный расход топлива;
• постоянный перегрев силового агрегата.

Не факт, что если вы наблюдаете одну из вышеперечисленных проблем, то вина именно на датчике, но проверить его или даже заменить будет не лишним. Вообще эта деталь стоит довольно дёшево, а с процедурой демонтажа и установки новой справится даже начинающий водитель, поэтому в качестве профилактики неполадок с мотором эта процедура не помешает.

Алгоритм замены выглядит следующим образом:

• ищем под капотом или в техдокументации расположение ДОТЖ;
• снимаем клеммы аккумулятора;
• отсоединяем разъём питания от датчика;
• берём подходящий ключ и выкручиваем его. Если в процессе из посадочного гнезда потёк антифриз, пугаться не стоит – просто дайте жидкости вытечь, а потом, после установки исправной детали, долейте в бачок необходимое количество;
• вкручиваем новый ДОТЖ, подсоединяем провода, подключаем аккумулятор, доливаем антифриз и вытираем подтёки вытекшей жидкости;
• заводим автомобиль и проверяем работу мотора, а именно дожидаемся, когда включится вентилятор радиатора.

Теперь вы знаете, как выглядит датчик температуры двигателя, где его искать и даже как заменить.

Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя: как он работает, проблемы, симптомы, проверка

В автомобиле с двигателем внутреннего сгорания система охлаждения поддерживает оптимальную температуру двигателя и предотвращает его перегрев.

Как работает датчик температуры

Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (engine coolant temperature sensor — ECT) или ДТОЖ измеряет температуру жидкой охлаждающей жидкости.

Типичным ДТОЖ является термистор с отрицательным температурным коэффициентом. Это означает, что его электрическое сопротивление уменьшается при повышении температуры.

Где установлен

Датчик вкручен в один из каналов системы охлаждения и погружен в охлаждающую жидкость.

Многие автомобили имеют более одного датчика температуры ОЖ. В большинстве автомобилей первичный ДТОЖ (датчик ECT 1) устанавливается рядом с термостатом в головке блока цилиндров, блоке или на корпусе термостата. Второй датчик может быть установлен в другой части двигателя или в радиаторе.

В некоторых автомобилях вместо или в дополнение к ДТОЖ используется датчик температуры головки цилиндров или датчик CHT. Датчик CHT работает так же, но он измеряет температуру металла головки цилиндров и не погружен в охлаждающую жидкость.

Это позволяет датчику CHT правильно измерять температуру двигателя даже при потере охлаждающей жидкости. Это может помочь предотвратить перегрев.

Для чего нужен

Датчик температуры подключен к блоку управления двигателя (ЭБУ). Контроллер подает опорное напряжение (обычно 5 вольт) и постоянно отслеживает сигнал ДТОЖ.

Основываясь на этом сигнале, ЭБУ регулирует рабочие характеристики двигателя и включает вентиляторы радиатора, когда температура достигает определенного уровня.

Если сигнал от датчика отсутствует или находится вне ожидаемого диапазона, блок управления включает индикатор Check Engine и сохраняет соответствующий код неисправности в своей памяти.

Проблемы с ДТОЖ

Одной из распространенных проблем является плохой контакт в разъёме или в жгуте проводов. Это вызывает прерывания в сигнале к блоку управления, и ЭБУ устанавливает ошибку.

В некоторых автомобилях симптомы этой проблемы проявляются в виде ошибочных показаний датчика температуры. Двигатель может работать в аварийном режиме: может перестать работать кондиционер, а вентиляторы радиатора могут работать постоянно.

• Например, в соответствии с сервисным бюллетенем для Dodge Journey 2011 года с двигателем 2,4 л, для исправления кодов неисправностей P0117 (Низкий уровень сигнала ДТОЖ) или P0118 (Высокий уровень сигнала ДТОЖ), вакуумный шланг усилителя тормозов, проложенный слишком близко к разъёму датчика, необходимо заменить.
• В сервисном бюллетене GM для Chevrolet Impala 2012-2013 годов упоминается проблема, связанная с трением жгута проводов на передней правой стороне коробки передач. Если какой-либо из проводов поврежден или закорочен, это может привести к множеству различных кодов неисправностей, включая коды датчиков температуры P0117 и P0118. Для устранения проблемы жгут нужно восстановить.
• Коррозия на клеммах или разъёме датчика также может стать причиной неисправностей. Например, сервисный бюллетень Ford описывает проблему в автомобилях Fusion, Escape, Transit Connect 2010-2012, а также в автомобилях марки Mercury и Lincoln с двигателем 2,5 л: попадание воды в разъём датчика может вызвать коды P1285, P1299 и / или P0128. В зависимости от степени коррозии разъём и ДТОЖ нужно очистить или заменить.
• В сервисном бюллетене для некоторых автомобилей R55, R56, R57 и R58 MINI Cooper / CooperS описана аналогичная проблема с коррозией внутри датчика температуры охлаждающей жидкости, которая может привести к неточным показаниям температуры двигателя. Ремонт включает в себя установку нового датчика и дооснащение нескольких связанных частей.
• Многие коды ошибок, относящиеся к ДТОЖ, также могут быть вызваны другими причинами, такими как плохой термостат или проблемы с системой охлаждения, включая даже протечку прокладки головки.

Проблема должна быть правильно диагностирована. Конечно, учитывая, что датчик не является дорогостоящей деталью, его часто рекомендуется менять, если есть подозрения, что он неисправен.

Способы проверки датчика температуры ОЖ

Поскольку наконечник датчика должен быть погружен в охлаждающую жидкость, низкий уровень охлаждающей жидкости или воздушные пузыри внутри системы охлаждения могут привести к неправильному сигналу от датчика.

Уровень охлаждающей жидкости всегда должен проверяться в первую очередь при решении проблем с системой охлаждения. Разъём датчика температуры охлаждающей жидкости должен быть проверен на предмет повреждений или коррозии.

Есть несколько способов проверить ДТОЖ. Правильный способ можно найти в руководстве по обслуживанию.

Проверка сопротивления датчика

Одним из способов является измерение сопротивления датчика при различных температурах двигателя и сравнение показаний со спецификациями, приведенными в руководстве по обслуживанию. Для проверки сопротивления используется мультиметр.

Сопротивление датчика может быть измерено только тогда, когда он отключен от цепи. Причина в том, что если вы измеряете сопротивление любого электрического прибора, который подключен к цепи, измерение будет неточным.

Проверка напряжения датчика

Другим способом проверки датчика является измерение напряжения на клеммах датчика при включенном зажигании.

Датчик подключен к блоку управления двигателя. ЭБУ подает опорное напряжение (обычно от 5 вольт), второй провод — это заземление датчика. Опорное напряжение и заземление должны быть проверены в первую очередь.

Поскольку сопротивление датчика снижается по мере прогрева двигателя, напряжение тоже падает. Когда машина холодная, можно измерить около 3-4 вольт. На полностью прогретом двигателе напряжение падает до 1 вольта.

При отключенном датчике мультиметр покажет 5 вольт. Если напряжения нет, знайте, что цепь либо разомкнута, либо замкнула на массу. Например, один из проводов в жгуте датчика может переломиться или перетереться о корпус и закоротить.

Сравните показания ДТОЖ с другими датчиками температуры

Примером другого датчика, который измеряет температуру, является датчик температуры воздуха на впуске (IAT).

Если автомобиль простоял всю на ночь, температура двигателя и датчика температуры на впуске (IAT) должны быть очень близки. Это можно проверить с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.

Как вы можете видеть на фотографии, датчик на впуске показывает 32 ° F внутри воздухозаборника, а ДТОЖ — 30,2 ° F. Небольшая разница в измерениях из-за того, что воздух прогревается быстрее, чем двигатель. Если бы разница была намного больше, это означало бы, что один из датчиков измеряет температуру неправильно.

Диагностика прерывистой неисправности датчика

Если в цепи датчика температуры ОЖ возникает прерывистая неисправность, автомеханики используют диагностический прибор для его диагностики.

При подключенном диагностическом приборе нужно отслеживать напряжение датчика, слегка постукивая по нему, шевеля жгут проводов и разъём. Изменение напряжения указывает на проблемную область. Другим способом является контроль температуры, которую показывает датчик.

Почему датчик ДТОЖ показывает −40 °C ?

Когда датчик температуры отключен, диагностический прибор показывает −40 градусов.

Эта функция полезна при диагностике кодов неисправностей, связанных с ДТОЖ. Когда ЭБУ устанавливает код неисправности, он также сохраняет стоп-кадр, который является снимком основных параметров на момент сбоя.

Если стоп-кадр показывает температуру ДТОЖ −40 °C, это означает, что цепь датчика была разомкнута во время неисправности. Это может быть проблема с самим датчиком, разъёмом или жгутом проводов.

Нужно ли менять ДТОЖ при замене термостата?

Нет, это не обязательно. Однако, бывают прерывистые неисправности, связанные с контролем температуры двигателя, и трудно определить, является ли причиной термостат или датчиком температуры охлаждающей жидкости.

В этом случае обычно оба заменяются одновременно. В некоторых автомобилях блок управления необходимо перепрограммировать в случае неисправности, связанной с контролем температуры двигателя.

Устройство, принцип действия, диагностика датчиков температуры

Датчики температуры двигателя. Engine coolant temperature sensor Intake air temperature sensor. Существуют различные типы систем управления двигателем, устройство которых может различаться в значительной мере. Но в любой из систем управления двигателем обязательно применяется датчик температуры охлаждающей жидкости. В большинстве систем применяется датчик температуры воздуха во впускном тракте двигателя.

Внешний вид датчика температуры двигателя — охлаждающей жидкости (слева) и датчика температуры воздуха во впускном тракте (справа)

В зависимости от температуры охлаждающей жидкости, блок управления двигателем корректирует состав топливовоздушной смеси, частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, угол опережения зажигания. Влияние показаний датчика температуры охлаждающей жидкости на работу системы управления двигателем очень велико. Например, если вследствие неисправности рассчитанное блоком управления двигателем значение температуры охлаждающей жидкости двигателя не совпадает с фактической температурой охлаждающей жидкости двигателя на значительную величину, двигатель может заглохнуть / не запускаться. Большинство датчиков температуры воздуха во впускном тракте аналогичны по устройству и принципу действия датчику температуры охлаждающей жидкости. В зависимости от температуры воздуха во впускном тракте, блок управления двигателем несколько корректирует состав топливовоздушной смеси. Влияние показаний датчика температуры воздуха во впускном тракте на работу системы управления двигателем особенно заметно в таких системах, где не применяется датчик расхода воздуха.

Принцип действия датчиков температуры двигателя

В качестве датчиков температуры охлаждающей жидкости и большинства датчиков температуры воздуха во впускном тракте двигателя применяются терморезисторы с отрицательным температурным коэффициентом — с увеличением температуры датчика температуры двигателя его сопротивление уменьшается. Датчик температуры охлаждающей жидкости устанавливается в потоке охлаждающей жидкости двигателя. При низкой температуре охлаждающей жидкости, сопротивление датчика высокое (3,52 kQ при +20 °С); при высокой температуре -сопротивление датчика низкое (240 Q при +90 °С). От блока управления двигателем, через расположенный внутри блока управления двигателем резистор с постоянным электрическим сопротивлением, на датчик температуры двигателя поступает опор. напряжение величиной 5 V. Второй вывод датчика соединён с «массой».

Схема включения датчика температуры двигателя, в качестве чувствительного элемента которого применяется терморезистор. ECU Блок управления двигателем.

1. Точка подключения зажима типа «крокодил» осциллографического щупа.
2. Точка подключения пробника осциллографического щупа для получения осциллограммы выходного напряжения датчика.
3. Датчик температуры.
4. Выключатель зажигания.
5. Аккумуляторная батарея.

Датчик температуры двигателя шунтирует опор. напряжение, вследствие чего, значение напряжения на датчике оказывается меньшим опор. С увеличением температуры охлаждающей жидкости (например, при прогреве двигателя), сопротивление датчика уменьшается и, соответственно, уменьшается напряжение на датчике. По величине этого напряжения блок управления двигателем рассчитывает текущее значение температуры охлаждающей жидкости двигателя.

Характеристика датчика температуры охлаждающей жидкости.

Типовые неисправности датчика температуры двигателя

Наиболее распространённой неисправностью датчиков температуры двигателя, в качестве чувствительного элемента которых применён терморезистор, является несоответствие его электрического сопротивления температуре его корпуса. Чаще всего, такая неисправность проявляется как резкое увеличение электрического сопротивления датчика в очень узком диапазоне температур корпуса датчика (или в нескольких диапазонах температур), реже встречается обрыв чувствительного элемента датчика. В момент, когда температура корпуса датчика попадает в этот диапазон, сопротивление датчика резко увеличивается, вследствие чего увеличивается и напряжение на датчике. Вследствие этого, рассчитанное блоком управления значение температуры по увеличенному напряжению на датчике оказывается меньшим действительного. Если рассчитанное блоком управления двигателем значение температуры охлаждающей жидкости двигателя окажется меньшим действительного на значительную величину, блок управления может увеличить количество подаваемого топлива настолько, что двигатель заглохнет из-за переобогащения топливовоздушной смеси. Пуск двигателя при этом становится невозможным. В некоторых случаях может понадобиться замена свечей зажигания. Неисправность датчика температуры двигателя в момент её проявления можно выявить при помощи омметра путём сравнения измеренного сопротивления датчика температуры двигателя с табличным значением для данной температуры.

При необходимости проведения проверки датчика температуры, необходимо просмотреть осциллограмму выходного напряжения датчика во всём диапазоне его рабочих температур. При проведении проверки датчика температуры необходимо дать двигателю полностью остыть, после чего записать и просмотреть осциллограмму выходного напряжения датчика во время прогрева двигателя, вплоть до момента включения вентилятора системы охлаждения двигателя (или до момента, когда вследствие неисправности диагностируемого датчика двигатель заглохнет).

Осциллограмма напряжения на исправном датчике температуры охлаждающей жидкости. Прогрев холодного двигателя в режиме работы на холостом ходу. По мере прогрева, напряжение на датчике плавно и без каких либо рывков / провалов снижается.

По мере прогрева датчика, напряжение на исправном датчике должно плавно снижаться.

Осциллограмма напряжения на неисправном датчике температуры охлаждающей жидкости. Двигатель почти прогрелся до рабочей температуры. Отчётливо видны искажения формы осциллограммы.

Напряжение на неисправном датчике температуры охлаждающей жидкости при прогреве двигателя внезапно резко увеличивается. В этот момент, блок управления двигателем резко обогащает топливовоздушную смесь. Но так как в данном случае неисправность датчика проявляется в очень узком диапазоне температур, а следовательно и в течение короткого времени, двигатель не заглох. По мере дальнейшего увеличения температуры охлаждающей жидкости неисправность уже не проявлялась.

В качестве датчиков температуры воздуха во впускном тракте двигателя иногда применяется PN-переход (диод), например, датчик температуры воздуха встроенный в корпус датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5.

Внешний вид датчика температуры воздуха во впускном тракте на основе PN-перехода (датчик температуры встроен в корпус датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5)

С ростом температуры такого датчика при заданном токе, протекающем через датчик, напряжение на датчике снижается от 650 mV до 350 mV.