Датчик температури охолоджуючої рідини двигуна: як він працює, проблеми, симптоми, перевірка

В автомобілі з двигуном внутрішнього згоряння система охолодження підтримує оптимальну температуру двигуна та запобігає його перегріву.

Як працює датчик температури

Датчик температури рідини, що охолоджує двигуна (engine coolant temperature sensor — ECT) або ДТОЖ вимірює температуру рідини, що охолоджує.

Типовим ДТЗ є термістор з негативним температурним коефіцієнтом. Це означає, що його електричний опір зменшується у разі підвищення температури.

Де встановлено датчик температури двигуна

Датчик температури вкручений в один із каналів системи охолодження і занурений в охолоджувальну рідину.

Багато автомобілів мають більше одного датчика температури ОЖ. У більшості автомобілів первинний ДТОЖ (датчик ECT 1) встановлюється поруч із термостатом у головці блоку циліндрів, блоці чи корпусі термостата. Другий датчик може бути встановлений в іншій частині двигуна або радіаторі.

У деяких автомобілях замість або на додаток до ДТЗ використовується датчик температури головки циліндрів або датчик CHT. Датчик CHT працює так само, але він вимірює температуру металу головки циліндрів і не занурений у рідину, що охолоджує.

Це дозволяє датчику CHT правильно вимірювати температуру двигуна навіть при втраті рідини, що охолоджує. Це може допомогти запобігти перегріву.

Навіщо потрібен

Датчик температури підключено до блоку керування двигуна (ЕБУ). Контролер подає опорну напругу (зазвичай 5 вольт) та постійно відстежує сигнал ДТОЖ.

Грунтуючись на цьому сигналі, ЕБУ регулює робочі характеристики двигуна та включає вентилятори радіатора, коли температура досягає певного рівня.

Якщо сигнал від датчика відсутній або знаходиться поза очікуваним діапазоном, блок керування включає індикатор Check Engine і зберігає відповідний код несправності у своїй пам'яті.

Проблеми з ДТОЖ

Однією з найпоширеніших проблем є поганий контакт у роз'ємі чи джгуті проводів. Це викликає переривання у сигналі до блоку управління, і ЕБУ встановлює помилку.

У деяких автомобілях симптоми цієї проблеми проявляються у вигляді хибних показань датчика температури. Двигун може працювати в аварійному режимі: може припинити працювати кондиціонер, а вентилятори радіатора можуть працювати постійно.

• Наприклад, відповідно до сервісного бюлетеня для Dodge Journey 2011 року з двигуном 2,4 л, для виправлення кодів несправностей P0117 (Низький рівень сигналу ДТЗ) або P0118 (Високий рівень сигналу ДТЗ), вакуумний шланг підсилювача гальм, прокладений надто близько необхідно замінити.
• У сервісному бюлетені GM для Chevrolet Impala 2012-2013 років згадується проблема, пов'язана з тертям джгута проводів на передній правій стороні коробки. Якщо будь-який із дротів пошкоджений або закорочений, це може призвести до безлічі різних кодів несправностей, включаючи коди датчиків температури P0117 та P0118. Для усунення проблеми джгут потрібно відновити.
• Корозія на клемах або роз'єм датчика також може стати причиною несправностей.Наприклад, сервісний бюлетень Ford описує проблему в автомобілях Fusion, Escape, Transit Connect 2010-2012, а також в автомобілях марки Mercury та Lincoln з двигуном 2,5 л: попадання води в роз'єм датчика може викликати коди P1285, P1299 та/або P0.Залежно від ступеня корозії роз'єм та ДТЗ потрібно очистити або замінити.
• У сервісному бюлетені для деяких автомобілів R55, R56, R57 та R58 MINI Cooper/CooperS описана аналогічна проблема з корозією всередині датчика температури охолоджуючої рідини, яка може призвести до неточних показань температури двигуна. Ремонт включає установку нового датчика і дооснащення декількох пов'язаних частин.
• Багато кодів помилок, що стосуються ДТЗ, також можуть бути викликані іншими причинами, такими як поганий термостат або проблеми з системою охолодження, включаючи навіть протікання головки.

Проблема має бути правильно діагностована. Звичайно, з огляду на те, що датчик не є дорогою деталлю, його часто рекомендується змінювати, якщо є підозри, що він несправний.

Способи перевірки датчика температури ОЖ

Оскільки наконечник датчика повинен бути занурений у охолоджувальну рідину, низький рівень охолоджуючої рідини або повітряні бульбашки всередині системи охолодження можуть призвести до неправильного сигналу від датчика.

Рівень рідини, що охолоджує, завжди повинен перевірятися в першу чергу при вирішенні проблем з системою охолодження. Роз'єм датчика температури рідини, що охолоджує, повинен бути перевірений на предмет пошкоджень або корозії.

Є кілька способів перевірити ДТЗ. Правильний спосіб можна знайти у посібнику з обслуговування.

Перевірка опору датчика

Одним із способів є вимірювання опору датчика за різних температур двигуна і порівняння показань зі специфікаціями, наведеними в посібнику з обслуговування. Для перевірки опору використається мультиметр.

Опір датчика може бути виміряний лише тоді, коли він відключений від ланцюга. Причина в тому, що якщо ви вимірюєте опір будь-якого електричного приладу, який підключений до ланцюга, вимір буде неточним.

Перевірка напруги датчика температури двигуна

Іншим способом перевірки датчика є вимірювання напруги на клемах датчика при включеному запалюванні.

Датчик підключений до блоку керування двигуна. ЕБУ подає опорну напругу (зазвичай від 5 вольт), другий провід – це заземлення датчика. Опорна напруга та заземлення повинні бути перевірені насамперед.

Оскільки опір датчика знижується в міру прогріву двигуна, напруга також падає. Коли машина холодна, можна виміряти близько 3-4 вольт. На повністю прогрітому двигуні напруга знижується до 1 вольта.

При відключеному датчику мультиметр покаже 5 вольт. Якщо напруги немає, знайте, що ланцюг або розімкнений, або замкнув на масу. Наприклад, один із проводів у джгуті датчика може переломитися або перетертися об корпус і закоротити.

Порівняйте показання ДТЗ з іншими датчиками температури

Приклад іншого датчика, який вимірює температуру, є датчик температури повітря на впуску (IAT).

Якщо автомобіль простояв всю на ніч, температура двигуна і датчика температури впуску (IAT) повинні бути дуже близькими. Це можна перевірити за допомогою діагностичного сканера або адаптера ELM327 із програмою Torque.

Як ви можете бачити на фотографії, датчик на впуску показує 32 ° F всередині повітрозабірника, а ДТОЖ – 30,2 ° F. Невелика різниця у вимірах через те, що повітря прогрівається швидше, ніж двигун. Якби різниця була набагато більшою, це означало б, що один із датчиків вимірює температуру неправильно.

Діагностика переривчастої несправності датчика

Якщо в ланцюгу датчика температури ОЖ виникає уривчаста несправність, автомеханіки використовують діагностичний прилад для його діагностики.

При підключеному діагностичному приладі потрібно відстежувати напругу датчика, злегка постукуючи по ньому, ворушачи джгут проводів і роз'єм. Зміна напруги свідчить про проблемну область. Іншим способом є контроль температури, що показує датчик.

Чому датчик ДТОЖ показує −40 °C?

Коли датчик температури вимкнено, діагностичний пристрій показує −40 градусів.

Ця функція є корисною при діагностиці кодів несправностей, пов'язаних з ДТОЖ. Коли ЕБУ встановлює код несправності, він зберігає стоп-кадр, який є знімком основних параметрів на момент збою.

Якщо стоп-кадр показує температуру ДТЗ −40 °C, це означає, що ланцюг датчика був розімкнений під час несправності. Це може бути проблема з самим датчиком, роз'ємом або джгутом дротів.

Чи потрібно змінювати ДТЗ при заміні термостата?

Ні, це обов'язково. Однак, бувають переривчасті несправності, пов'язані з контролем температури двигуна, і важко визначити, чи є причиною термостат або датчик температури рідини, що охолоджує.

І тут зазвичай обоє замінюються одночасно.У деяких автомобілях блок керування необхідно перепрограмувати у разі несправності, пов'язаної з контролем температури двигуна.

Датчик температури рідини, що охолоджує (ДТОЖ) – штука сама по собі проста і дуже надійна. Але вихід цього датчика з ладу може дуже ускладнити життя, тому що він впливає на багато параметрів роботи двигуна. Можна дуже довго шукати причину складного пуску мотора або його бажання глухнути на гарячу, а вона може критися в невеликій детальці, яка коштує не дуже дорого, і досить просто змінюється власними руками. Ось тільки як зрозуміти, що настав час її замінити чи хоча б перевірити?

Пуск, прогрів та перегрів

Що таке ДТЗ з погляду фізики? Це просто термістор – резистор (опір), параметри якого залежить від температури. Точніше, лише один параметр – саме опір. Що температура охолоджуючої рідини, то менше опір (у нього зворотна залежність). Щоб цей опір заміряти, по одному з проводів в роз'єм датчика подаються постійні плюсові 5 вольт. Далі все просто: з того, наскільки впала напруга, вимірюється опір термістора в даний момент часу, і дані йдуть на обробку в ЕБУ. І той уже сам перераховує, яка температура у рідини, що охолоджує. Навіщо йому це треба? А треба йому це для вирішення кількох завдань.

По-перше, для того, щоб правильно готувати паливо-повітряну суміш. При холодному пуску вона має бути трохи багатша, потім її потрібно збіднити.По-друге, потрібно правильно відкривати дросельну заслінку, щоб у холод правильно запустити двигун, а в міру його прогріву знижувати оберти коленвала. По-третє, коли машина вже прогріта, потрібно контролювати температуру антифризу та за необхідності включати вентилятор системи охолодження. Все це забезпечує датчик температури навіть у найпростіших машинах.

У складніших машинах (і моторах) датчик може виконувати й інші функції. Його інформація допомагає керувати термостатом з електронним керуванням, а якщо датчика стоїть два (на патрубку на виході з блоку та на патрубку на виході з радіатора), то вони контролюють роботу системи охолодження. Вони можуть змінювати швидкість роботи вентиляторів, можуть сигналізувати про те, що щось йде не так, і система охолодження не справляється з роботою.

Фото: kelpfish, depositphotos.com

Загалом, функцій у ДТЗ багато. І якщо він раптом перестає працювати, мотор поводитиметься неадекватно. Насамперед може сильно ускладнитися холодний пуск. Дросельна заслінка може не відкритися на потрібний кут, через що оберти після запуску двигуна будуть недостатніми. А в міру прогріву може статися зворотна ситуація: незважаючи на зростання температури, обороти не знижуватимуться, до того ж може не включатися вентилятор системи охолодження і можуть з'явитися помилки приготування суміші. Прояви можуть бути різними, причому значок Check Engine може зрадницьки мовчати. А якщо він і спалахне, то сам по собі ні про що не скаже – буде потрібно діагностика сканером.

Ну, з ним все просто: достатньо перевірити наявність помилок з діапазону P0115 – P0118, а ще краще – перевірити значення, які видає датчик у міру прогрівання антифризу.Одним словом, життя зі сканером просте і прекрасне, і найкращий і найпростіший спосіб перевірка ДТЗ – це перевірка через діагностичний роз'єм пристойним сканером. А що робити, якщо його під рукою немає?

Чи не винен я!

На жаль, знадобиться хоча б мультиметр. Але іноді можна обійтися і без нього просто через простоту конструкції датчика.

Справді, що може зламатися? Майже нічого. Якщо, звичайно, не заливати в систему охолодження воду з-під крана – тоді може згнити сам резистор (бо датчик стоїть в антифризі, температуру якого він і вимірює). За інших випадках підводить його проводка. Тому перевірку датчика слід розпочинати з перевірки проводки. Спочатку знімаємо фішку роз'єму і дивимося, чи все там добре. Якщо бачимо огидні зелені окисли (або сірі або навіть білі), то спочатку треба все очистити, а потім займатися діагностикою.

Є сенс трохи підсмикувати всі дроти, що підходять до датчика. Цілком імовірно, що один із них підгнив усередині ізоляції і своєї функції не виконує. Це набагато ймовірніше, ніж поломка самого датчика.

Фото: maniaroom, depositphotos.com

Якщо контакти чисті, а дроти від роз'єму не відгнили, доведеться брати в руки мультиметр. Для початку перевіримо, чи подається на датчик постійна напруга. Якщо воно є і воно постійне (як я говорив вище, зазвичай це п'ять вольт), то можна перевіряти сам датчик. Є два способи його перевірки: для лінивих та для занудних. Спочатку спробуємо зробити це способом для лінивих.

Тут не треба знімати датчик. Потрібно лише виміряти його опір.Але зробити це бажано як мінімум тричі: на повністю прогрітому моторі хвилин через 20 після його зупинки і після того, як мотор повністю охолонув. І тепер дивимося на три наші виміри. Так як опір термістора в залежності від температури змінюється дуже сильно (від 150-200 Ом на гарячому моторі до 7-8 КОМ при нулі), то різниця в вимірах має бути дуже суттєвою. Якщо цього не сталося, то з датчиком щось не так. Можна сміливо купувати новий і не мучитися з подальшими вимірами. Це був шлях лінивих.

Шлях занудних, звісно ж, складніший. Не знаю, чи часто йдуть у житті, але він існує. Перший крок на цьому шляху – це витяг самого датчика. Для цього потрібно злити чимало антифризу і не обпектися ним. Датчик вкручується по різьбленню, тому його потрібно просто викрутити.

Фото: zenstock, depositphotos.com

Несимо його додому і готуємо якусь каструльку води та термометр. Далі ви, напевно, вже все зрозуміли: вимірюємо опір зануреного у воду датчика з деяким кроком (3, 5 або 10 градусів, залежно від ступеня занудства). В результаті дій отримуємо криву опору і дивимося, чи все на ній гаразд. Само собою, щоб це дізнатися, треба знайти дані про датчик, який перевіряєте. Якщо значення опорів при певній температурі води відповідають зазначеним у довіднику, то все добре.

Чому цей точний спосіб я назвав занудним? Тому що за великим рахунком достатньо зробити два виміри – за відомої кімнатної температури та окропу (який завжди приблизно 100 градусів) – і порівняти їх з нормальними значеннями. Термістор чи працює, чи ні. Теоретично брехати він теж може, але це зовсім рідкісний випадок.

Замість ув'язнення

Якихось способів продовжити життя датчику рідини, що охолоджує, немає. Як я вже казав, частіше страждає його проводка та роз'єм, які живуть в агресивному середовищі. Їм псують життя не тільки бруд із доріг, а й те, що вони працюють із дуже гарячим антифризом. Від цього нікуди не подітися, тож тут можна запам'ятати лише одне правило: перш, ніж бігти в магазин за новим ДТЗ, потрібно перевірити його проведення. В принципі це правило працює майже з усіма датчиками. Крім більш примхливих – наприклад, датчик парктроніка можна вбити одним миттям високого тиску.

Фото: sarymsakov, depositphotos.com

А ось що дійсно шкодить датчику, то це дуже старий антифриз у стані бурої жижі, залитий у систему охолодження. Коли ця бурда нагрівається, вона стає ще агресивнішою, і навіть такий простий пристрій, як цей датчик, легко в ній вмирає. Тому хоча б зрідка міняти антифриз треба: коли в ньому багато води, іржі та бруду, він і охолоджує гірше, і знижує ресурс інших деталей (і я не про датчик, а, наприклад, про радіатори та помпу).

Ну а для перевірки ДТОЖ найпростіше використовувати все-таки сканер. Так, можна обійтися і без нього, але з ним все можна зробити швидше. При роботі мультиметром на гарячому двигуні бережіть руки і пам'ятайте, що спочатку після зупинки двигуна в системі ще зберігається підвищений тиск, тому зливати антифриз перед зняттям датчика (якщо це все-таки необхідно) потрібно обережно.

У кожному автомобілі є простий, але важливий датчик, який допомагає контролювати роботу двигуна – датчик температури рідини, що охолоджує.Про те, що таке датчик температури, яку має конструкцію, на яких принципах заснована його робота, і яке місце він займає в автомобілі – читайте в статті.

Що таке датчик температури

Датчик температури рідини, що охолоджує (ДТОЖ) — електронний датчик, призначений для вимірювання температури охолоджуючої рідини (ОЖ) системи охолодження двигуна внутрішнього згоряння. Дані, отримані за допомогою датчика, використовуються для вирішення кількох завдань:

• Візуальний контроль температури силового агрегату – дані з датчика виводяться на відповідний прилад (термометр) на панелі приладів в салоні автомобіля;
• Коригування роботи різних систем двигуна (живлення, запалення, охолодження, рециркуляції відпрацьованих газів та інших) відповідно до його поточного температурного режиму – інформація з ДТЗ подаються на електронний блок управління (ЕБУ), який вносить відповідні коригування.

Датчики температури ОЖ використовуються у всіх сучасних автомобілях, вони мають однакову конструкцію і принцип роботи.

Типи та конструкція датчиків температури

У сучасних транспортних засобах (а також у різних електронних пристроях) використовуються датчики температури, чутливим елементом у яких виступає терморезистор (або термістор). Терморезистор (термістор) — напівпровідниковий пристрій, електричний опір якого залежить від його температури. Існують термістори з негативним та позитивним температурним коефіцієнтом опору (ТКС), у приладів з негативним ТКС опір падає зі зростанням температури, у приладів з позитивним ТКС – навпаки, підвищується. Сьогодні найчастіше застосовуються термістори з негативним ТКС, як зручніші та дешевші.

Конструктивно всі автомобільні ДТЗ принципово однакові. Основу конструкції складає металевий корпус (балон) з латуні, бронзи або іншого корозійностійкого металу. Корпус виконаний таким чином, що його частина контактує з потоком рідини, що охолоджує – тут розташовується термістор, який додатково може притискатися пружиною (для більш надійного контакту з корпусом). У верхній частині корпусу знаходиться контакт (або контакти) для включення датчика у відповідний ланцюг електросистеми транспортного засобу. На корпусі також нарізано різьблення та виконано шестигранник під ключ для монтажу датчика в систему охолодження двигуна.

Датчики температури відрізняються способом підключення до ЕБУ:

• Зі стандартним електричним роз'ємом — на датчику виконано пластиковий роз'єм (або колодка) з контактами;
• З гвинтовим контактом – на датчику виконано один контакт із затискним гвинтом;
• З контактом штиря — на датчику передбачено один контакт у вигляді штиря або лопатки.

Датчики другого та третього виду маю лише один контакт, у ролі другого контакту виступає корпус датчика, з'єднаний з «масою» електросистеми автомобіля через двигун. Такі датчики найчастіше використовуються на комерційних та вантажних автомобілях, на спеціальній, сільськогосподарській та іншій техніці.

Датчик температури ОЖ монтується в гарячій точці системи охолодження двигуна – у випускному патрубку головки блоку циліндрів. На сучасних автомобілях часто встановлюється відразу два або навіть три ДТЗ, кожен з яких виконує свою функцію:

• Датчик термометра (покажчика температури ОЖ) – найпростіший, має невисоку точність, оскільки він допомагає лише візуально оцінити температуру силового агрегату;
• Датчик ЕБУ на виході з головки блоку – найбільш відповідальний і точний датчик (з похибкою 1-2,5 ° C), що дозволяє відстежувати зміни температури в декілька градусів;
• Датчик на виході з радіатора – допоміжний датчик невисокої точності, що забезпечує своєчасне увімкнення та вимкнення електричного вентилятора охолодження радіатора.

Декілька датчиків дають більше інформації про поточний температурний режим силового агрегату і дозволяють надійніше контролювати його роботу.

Принцип роботи та місце датчика температури у транспортному засобі

У випадку принцип роботи датчика температури простий. На датчик подається постійна напруга (зазвичай 5 або 9), на термісторі відповідно до закону Ома (за рахунок його опору) напруга падає. Зміна температури спричиняє зміну опору термістора (при зростанні температури – опір знижується, при зниженні температури – підвищується), а значить, і падіння напруги в ланцюгу датчика. Вимірювана величина падіння напруги (а точніше — фактична напруга в ланцюгу датчика) використовується термометром або ЕБУ для визначення поточної температури двигуна.

Для візуального контролю температури силового агрегату до ланцюга датчика підключається спеціальний електричний прилад – логометричний термометр. У приладі використовується дві або три електричні обмотки, між якими розташований рухомий якір зі стрілкою. Одна або дві обмотки створюють постійне магнітне поле, а одна обмотка включена в ланцюг датчика температури, тому магнітне поле змінюється в залежності від температури ОЖ.В результаті взаємодії постійних і змінних магнітних полів в обмотках змушує якір прокручуватися навколо осі, що спричиняє зміну положення стрілки термометра на його циферблаті.

Для контролю функціонування двигуна на різних режимах та управління його системами показання датчика подаються на електронний блок управління через відповідний контролер. Вимірювання температури проводиться за величиною падіння напруги ланцюга датчика, для цього в пам'яті ЕБУ присутні таблиці відповідності величини напруги ланцюга датчика і температури двигуна. На основі цих даних в ЕБУ запускаються різні алгоритми роботи основних систем двигуна.

На основі показань ДТЗ здійснюється коригування роботи системи запалення (зміна кута випередження запалення), живлення (зміна складу паливно-повітряної суміші, її збіднення або збагачення, управління дросельним вузлом), рециркуляції газів, що відпрацювали та інших. Також ЕБУ у відповідність до температури двигуна встановлює частоту обертання коленвала та інші характеристики.

Датчик температури на радіаторі охолодження працює аналогічним чином, за його допомогою здійснюється керування електровентилятором. На деяких автомобілях цей датчик може працювати в парі з основним для точного керування різними системами двигуна.

Датчик температури відіграє важливу роль у будь-якому транспортному засобі з ДВЗ, у разі поломки його необхідно якнайшвидше замінити – тільки в цьому випадку буде забезпечено нормальну роботу силового агрегату на будь-яких режимах.