Asignaturas:
- Introducción
- Indicador de temperatura del refrigerante clásico
- Sensor de temperatura NTC
- Diagnóstico en el sensor de temperatura.
Introducción:
Hay una gran cantidad de sensores de temperatura en un vehículo:
- temperatura refrescante;
- Temperatura del aceite;
- temperatura del aire interior/exterior y del aire aspirado (posiblemente incorporado en medidor de masa de aire);
- temperatura de los gases de escape;
- Temperatura de la batería en vehículos con propulsión híbrida o totalmente eléctrica.
Los sensores de temperatura mencionados anteriormente proporcionan información a la unidad de control del sistema correspondiente. Por poner un ejemplo: la unidad de control del motor utiliza la señal del sensor de temperatura del refrigerante para, entre otras cosas, controlar el inyección, ontsteking, control de ralentí, funcionamiento de la EGR (si corresponde) y el control del ventilador de refrigeración ajustarse en función de la temperatura. A baja temperatura, se produce un enriquecimiento de la inyección y se controla la EGR para que el motor alcance la temperatura de funcionamiento más rápidamente. A una temperatura más alta, la unidad de control activa el relé del ventilador de refrigeración. Los sensores de temperatura más utilizados son según la principio NTC.
Además de los sensores que envían información a la unidad de control, también hay sensores de seguridad que funcionan sin electrónica adicional. Con tal sensor PTC La resistencia óhmica aumenta al aumentar la temperatura. Un motor eléctrico (como el limpiaparabrisas o el motor de la ventana) y un espejo están equipados con un sensor PTC. En algunos casos se utiliza un sensor PTC como sensor de temperatura, pero lo más frecuente es que nos encontremos con el NTC.
Indicador de temperatura del refrigerante clásico:
En los vehículos más antiguos sin unidades de control ni sensores de temperatura NTC, el sensor de temperatura del líquido refrigerante funciona con un bimetal. La imagen muestra los componentes del medidor bimetálico. Al contador se le conecta una fuente de tensión estabilizada de unos 10 voltios. El bimetal del contador se deforma en cuanto fluye una corriente (más grande). Esto llevará el puntero.
El bloque del motor contiene un sensor de temperatura bimetálico.
El indicador de temperatura entra en contacto con el refrigerante del motor.
La temperatura a la que se abren los puntos depende de la temperatura del refrigerante y de la corriente. La corriente promedio entonces depende de la temperatura del motor. En algunos casos, el indicador está en la posición máxima cuando se corta el encendido. El bimetal entonces queda recto.
Sensor de temperatura NTC:
La siguiente figura muestra un esquema simplificado de la ECU y el sensor de temperatura. El sensor (RNTC) tiene dos cables. El cable positivo está conectado a la ECU y el cable negativo a tierra. Hay una resistencia de polarización en la ECU. Las resistencias de polarización y NTC están conectadas en serie. La ECU suministra al circuito en serie una tensión de 5 voltios.
En un circuito en serie, el voltaje se distribuye entre las resistencias. Parte de los 5 voltios es absorbida por la resistencia de polarización. La otra parte incorpora el sensor NTC.
La resistencia de polarización tiene un valor de resistencia fijo; normalmente alrededor de 2500 ohmios (2,5 kiloohmios). La resistencia del NTC depende de la temperatura. Por tanto, la tensión absorbida por la resistencia NTC depende de la temperatura.
La ECU mide la caída de voltaje a través de la resistencia de polarización. Con un cambio de temperatura, el voltaje a través del RNTC cambia y, por lo tanto, también el voltaje a través de la resistencia de polarización. Después de todo, el voltaje en un circuito en serie se distribuye entre las resistencias; Si el RNTC absorbe 0,3 voltios más, el voltaje a través de Rbias cae 0,3 voltios.
La ECU traduce el voltaje medido a través de la resistencia de polarización en temperatura. De hecho, ahora aplicamos la característica NTC, con el voltaje en lugar de la temperatura en el eje X.
A alta temperatura se produce el menor cambio en la resistencia. La línea de la característica desciende más bruscamente a una temperatura de 0 a 20 grados Celsius que a una temperatura de 40 a 60 grados Celsius. Por esta razón, los fabricantes suelen utilizar una segunda resistencia de polarización para el sensor de temperatura del refrigerante. Las resistencias de polarización están conectadas en paralelo y ambas tienen un valor de resistencia diferente.
A medida que aumenta la temperatura, la ECU cambia a la otra resistencia de polarización. Esto nos da una segunda característica NTC. La segunda característica tendrá un gran cambio de resistencia a alta temperatura. Esto nos permite medir en un rango más amplio y determinar con precisión la temperatura tanto durante la fase de calentamiento como durante la temperatura de funcionamiento.
La siguiente figura muestra el circuito real en la ECU que contiene el estabilizador de voltaje de 5 voltios (78L05), la resistencia de polarización (R), el Convertidor analógico-digital (convertidor A/D) y el microprocesador. Puede encontrar más información sobre la transmisión de señales analógicas, como por ejemplo desde el sensor de temperatura, en la página: tipos de sensores y señales.
Diagnóstico en el sensor de temperatura:
En caso de mal funcionamiento relacionado con el sensor de temperatura del refrigerante, pueden surgir las siguientes quejas:
- mal arranque del motor debido, por ejemplo, a una inyección adicional para un motor frío, cuando en realidad ya está caliente;
- sobrecalentamiento: debido a un valor demasiado bajo, el ventilador de refrigeración controlado por PWM se enciende demasiado tarde o no se enciende;
- el motor no funciona correctamente después de un arranque en frío;
- a medida que el motor continúa calentándose, aumenta la velocidad de ralentí;
- las emisiones de escape ya no están en orden;
- humo negro debido a una mezcla demasiado rica;
- reprimirse y tartamudear cuando el motor está frío;
- el aire acondicionado no se puede encender.
Las quejas anteriores suelen ir acompañadas de una luz de problema del motor, pero no siempre es así. Si ocurre una falla en la que la señal del sensor de temperatura del refrigerante está dentro de las tolerancias, no se generará ningún código de falla.
En realidad, el software de la ECU del motor comprueba constantemente si la señal es plausible: en caso de fuertes desviaciones en comparación con otros sensores de temperatura, o de un aumento o disminución (demasiado) fuerte de la temperatura, la señal se considera "no plausible". . Esto dará como resultado un código de error.
La temperatura del líquido refrigerante se puede leer mediante un equipo de diagnóstico (a menudo, para ello basta con un lector OBD barato o una interfaz con software para el teléfono).
En la imagen vemos una temperatura de -48 °C.
El programa de diagnóstico (en este caso los bloques de valores medidos en VCDS) a menudo también especifica un valor objetivo que debe alcanzar la temperatura. En las condiciones de funcionamiento actuales, la temperatura debería estar entre 80 y 115 grados centígrados.
Si sospechamos que el valor de algún sensor es incorrecto, podemos comprobar los voltajes con un multímetro. Primero medimos los voltajes a través del sensor a tres temperaturas diferentes. En las siguientes tres imágenes vemos una computadora lectora que está conectada a la puerta de enlace a través del DLC (Dat Link Connector) mediante bus CAN. La puerta de enlace también se comunica con la ECU del motor a través del bus CAN.
La sección anterior "Sensor de temperatura NTC" describe que el sensor de temperatura está en serie con una resistencia de polarización en la ECU. El voltaje de 5 voltios se divide entre la resistencia de polarización y la resistencia NTC en la carcasa del sensor. Cuando medimos un voltaje de 2,3 voltios a través del sensor, el voltaje a través de la resistencia de polarización es de 2,7 voltios (2,3 + 2,7 = 5 voltios). El voltaje de 2,7 voltios se aplica en el Convertidor A/D traducido en una temperatura en la interfaz electrónica de la ECU. Cuando el motor está caliente, el voltaje a través de la resistencia de polarización aumenta; Esto se puede ver en la última medición. En esa situación este voltaje es de 4,58 voltios.
Las imágenes a continuación muestran los datos en vivo y los valores medidos con un cable de tierra interrumpido entre el sensor y la ECU. La computadora de lectura muestra una temperatura de -42 grados Celsius: la ECU mide un voltaje de 5 voltios a través de la resistencia de polarización. La ECU genera uno o más códigos de error con descripciones sobre el sensor;
- señal inverosímil;
- señal por debajo del valor límite inferior;
- Cortocircuito con positivo.
Debido a que no fluye corriente debido a la interrupción, el NTC ya no absorbe voltaje. La diferencia de voltaje entre el pin 1 del sensor y el pin 36 de la ECU es de 5 voltios: este es el voltaje de alimentación del sensor. Se suministran 35 voltios a través del pin 5. Debido a que el sensor no registra ningún voltaje, medimos una diferencia de 2 voltios entre el pin 36 (conexión a tierra) del sensor y el pin 5.
En el caso de que medimos un voltaje de 5.0 voltios a través del sensor de temperatura (ver la siguiente imagen), medimos el voltaje total suministrado a través del componente. Ahora estamos ante una interrupción en el sensor de temperatura. La pérdida de voltaje entre los cables positivo y de tierra es de 0 voltios.
Cuando quitamos el enchufe del sensor de temperatura y lo medimos con el multímetro en el enchufe, aparece el mismo valor en la pantalla del multímetro.
Con el resultado de esta medición queda claro que necesitamos reemplazar el sensor de temperatura.
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