Każdy samochód ma prosty, ale ważny czujnik, który pomaga monitorować pracę silnika - czujnik temperatury płynu chłodzącego.Przeczytaj czym jest czujnik temperatury, jaką ma konstrukcję, na jakich zasadach opiera się jego działanie i jakie miejsce zajmuje w samochodzie.
Co to jest czujnik temperatury
Czujnik temperatury płynu chłodzącego (DTOZh) to czujnik elektroniczny przeznaczony do pomiaru temperatury płynu chłodzącego (chłodziwa) układu chłodzenia silnika spalinowego.Dane uzyskane przez czujnik służą do rozwiązania kilku problemów:
• Wizualna kontrola temperatury jednostki napędowej – dane z czujnika wyświetlane są na odpowiednim urządzeniu (termometrze) na desce rozdzielczej w samochodzie;
• Dostosowanie pracy różnych układów silnika (moc, zapłon, chłodzenie, recyrkulacja spalin i inne) zgodnie z jego aktualnym reżimem temperaturowym - informacje z DTOZH są podawane do elektronicznej jednostki sterującej (ECU), która dokonuje odpowiednich regulacji.
Czujniki temperatury płynu chłodzącego są stosowane we wszystkich nowoczesnych samochodach, mają zasadniczo tę samą konstrukcję i zasadę działania.
Rodzaje i konstrukcja czujników temperatury
W nowoczesnych pojazdach (a także w różnych urządzeniach elektronicznych) stosuje się czujniki temperatury, których czułym elementem jest termistor (lub termistor).Termistor to urządzenie półprzewodnikowe, którego rezystancja elektryczna zależy od jego temperatury.Istnieją termistory z ujemnym i dodatnim współczynnikiem temperaturowym rezystancji (TCS), w przypadku urządzeń z ujemnym TCS rezystancja maleje wraz ze wzrostem temperatury, w przypadku urządzeń z dodatnim TCS, wręcz przeciwnie, wzrasta.Obecnie najczęściej stosuje się termistory z ujemnym TCS, ponieważ są wygodniejsze i tańsze.
Strukturalnie wszystkie samochodowe DTOZh są zasadniczo takie same.Podstawą konstrukcji jest metalowy korpus (cylinder) wykonany z mosiądzu, brązu lub innego metalu odpornego na korozję.Korpus wykonany jest w taki sposób, że jego część ma kontakt z przepływającym płynem chłodzącym - tutaj znajduje się termistor, który dodatkowo można docisnąć za pomocą sprężyny (dla pewniejszego kontaktu z obudową).W górnej części korpusu znajduje się styk (lub styki) umożliwiające podłączenie czujnika do odpowiedniego obwodu instalacji elektrycznej pojazdu.Obudowa jest również gwintowana i wykonany jest pod klucz sześciokątny do montażu czujnika w układzie chłodzenia silnika.
Czujniki temperatury różnią się sposobem podłączenia do ECU:
• Ze standardowym złączem elektrycznym — czujnik posiada plastikowe złącze (lub blok) ze stykami;
• Ze stykiem śrubowym – na czujniku wykonywany jest jeden styk ze śrubą zaciskową;
• Ze stykiem pinowym – na czujniku znajduje się jeden styk pinowy lub szpatułkowy.
Czujniki drugiego i trzeciego typu mają tylko jeden styk, drugi styk to korpus czujnika, połączony z „masą” instalacji elektrycznej samochodu poprzez silnik.Takie czujniki są najczęściej stosowane w pojazdach użytkowych i ciężarówkach, w sprzęcie specjalnym, rolniczym i innym.
Czujnik temperatury płynu chłodzącego montowany jest w najgorętszym miejscu układu chłodzenia silnika - w rurze wydechowej głowicy cylindrów.W nowoczesnych samochodach często instaluje się dwa lub nawet trzy DTOZhS, z których każdy spełnia swoją funkcję:
• Czujnik termometru (wskaźnik temperatury płynu chłodzącego) jest najprostszy, ma niską dokładność, ponieważ pomaga jedynie wizualnie ocenić temperaturę jednostki napędowej;
• Czujnik ECU na wylocie głowicy urządzenia jest najbardziej odpowiedzialnym i dokładnym czujnikiem (z błędem 1-2,5 ° C), który pozwala śledzić zmiany temperatury o kilka stopni;
• Czujnik wylotu chłodnicy - czujnik pomocniczy o małej dokładności, zapewniający terminowe włączenie i wyłączenie elektrycznego wentylatora chłodnicy.
Kilka czujników dostarcza więcej informacji o aktualnym reżimie temperaturowym jednostki napędowej i pozwala na bardziej niezawodne monitorowanie jego działania.
Zasada działania i miejsce czujnika temperatury w pojeździe
Ogólnie zasada działania czujnika temperatury jest prosta.Do czujnika przykładane jest stałe napięcie (zwykle 5 lub 9 V), a napięcie na termistorze spada zgodnie z prawem Ohma (ze względu na jego rezystancję).Zmiana temperatury pociąga za sobą zmianę rezystancji termistora (w miarę wzrostu temperatury rezystancja maleje, gdy temperatura maleje – wzrasta), a co za tym idzie, spadek napięcia w obwodzie czujnika.Zmierzona wartość spadku napięcia (a właściwie rzeczywistego napięcia w obwodzie czujnika) wykorzystywana jest przez termometr lub ECU do określenia aktualnej temperatury silnika.
W celu wizualnej kontroli temperatury jednostki napędowej do obwodu czujnika podłącza się specjalne urządzenie elektryczne - termometr racjonometryczny.Urządzenie wykorzystuje dwa lub trzy uzwojenia elektryczne, pomiędzy którymi znajduje się ruchoma zwora ze strzałką.Jedno lub dwa uzwojenia wytwarzają stałe pole magnetyczne, a jedno uzwojenie wchodzi w skład obwodu czujnika temperatury, więc jego pole magnetyczne zmienia się w zależności od temperatury płynu chłodzącego.W wyniku oddziaływania stałych i przemiennych pól magnetycznych w uzwojeniach powoduje obrót twornika wokół własnej osi, co pociąga za sobą zmianę położenia igły termometru na jego tarczy.
Aby kontrolować działanie silnika w różnych trybach i sterować jego układami, odczyty czujników są podawane do elektronicznej jednostki sterującej za pośrednictwem odpowiedniego sterownika.Temperaturę mierzy się wielkością spadku napięcia w obwodzie czujnika, w tym celu w pamięci ECU znajdują się tabele zależności pomiędzy napięciem w obwodzie czujnika a temperaturą silnika.Na podstawie tych danych w ECU uruchamiane są różne algorytmy pracy głównych układów silnika.
Na podstawie odczytów DTOZH reguluje się pracę układu zapłonowego (zmiana czasu zapłonu), zasilanie (zmiana składu mieszanki paliwowo-powietrznej, jej zubożanie lub wzbogacenie, sterowanie zespołem przepustnicy), recyrkulację spalin i inni.Ponadto ECU, zgodnie z temperaturą silnika, ustawia prędkość wału korbowego i inne parametry.
Podobnie działa czujnik temperatury na chłodnicy, służy do sterowania wentylatorem elektrycznym.W niektórych pojazdach czujnik ten można sparować z czujnikiem głównym w celu bardziej precyzyjnego sterowania różnymi układami silnika.
Czujnik temperatury odgrywa ważną rolę w każdym pojeździe z silnikiem spalinowym, w przypadku awarii należy go jak najszybciej wymienić - tylko w tym przypadku zapewniona zostanie normalna praca jednostki napędowej w dowolnym trybie.
Czas publikacji: 24 sierpnia 2023 r