فاعل، موضوع:
- مقدمه
- سنج دمای مایع خنک کننده کلاسیک
- سنسور دمای NTC
- تشخیص روی سنسور دما
معرفی:
تعداد زیادی سنسور دما در خودرو وجود دارد:
- دمای مایع خنک کننده؛
- دمای روغن؛
- هوای داخل/خارج و دمای هوای مکیده شده (احتمالاً در جرم سنج هوا);
- دمای گاز اگزوز؛
- دمای باتری در وسایل نقلیه با محرک هیبریدی یا تمام الکتریکی.
سنسورهای دمای فوق اطلاعاتی را در اختیار واحد کنترل سیستم مربوطه قرار می دهند. برای مثال: واحد کنترل موتور از سیگنال سنسور دمای مایع خنک کننده برای کنترل، از جمله موارد دیگر، استفاده می کند تزریق, التهاب، کنترل بیکار، عملیات EGR (در صورت وجود) و کنترل فن خنک کننده بر اساس دما تنظیم شود. در دمای پایین، غنی‌سازی تزریق انجام می‌شود و EGR کنترل می‌شود تا موتور را سریع‌تر به دمای عملیاتی برساند. در دمای بالاتر، واحد کنترل رله فن خنک کننده را روشن می کند. متداول ترین سنسورهای دما با توجه به اصل NTC.
علاوه بر سنسورهایی که اطلاعات را به واحد کنترل ارسال می کنند، سنسورهای امنیتی نیز وجود دارند که بدون وسایل الکترونیکی اضافی کار می کنند. با چنین سنسور PTC مقاومت اهمی با افزایش دما افزایش می یابد. یک موتور الکتریکی (مانند برف پاک کن یا موتور پنجره) و یک شیشه آینه مجهز به سنسور PTC هستند. در برخی موارد از سنسور PTC به عنوان سنسور دما استفاده می شود، اما اغلب ما با NTC مواجه می شویم.
سنج دمای مایع خنک کننده کلاسیک:
در خودروهای قدیمی بدون واحدهای کنترل و سنسورهای دمای NTC، فرستنده دمای مایع خنک کننده با یک بی متال کار می کند. تصویر اجزای کنتور دو فلزی را نشان می دهد. یک منبع ولتاژ تثبیت شده حدود 10 ولت به کنتور متصل است. به محض اینکه یک جریان (بزرگتر) جریان یابد، دو فلز در متر پیچ می خورد. این نشانگر را به همراه خواهد داشت.
بلوک موتور شامل یک سنسور دما با دو فلز است.
گیج دما با مایع خنک کننده موتور در تماس است.
دمای باز شدن نقاط به دمای مایع خنک کننده و جریان بستگی دارد. سپس جریان متوسط به دمای موتور وابسته می شود. در برخی موارد، هنگامی که احتراق خاموش است، نشانگر در حداکثر موقعیت قرار دارد. سپس دو فلز مستقیم است.
سنسور دمای NTC:
شکل زیر شماتیک ساده شده ای از ECU و سنسور دما را نشان می دهد. سنسور (RNTC) دو سیم دارد. سیم مثبت به ECU و سیم منفی به زمین وصل می شود. یک مقاومت بایاس در ECU وجود دارد. بایاس و مقاومت های NTC به صورت سری به هم متصل می شوند. ECU مدار سری را با ولتاژ 5 ولت تامین می کند.
در مدار سری، ولتاژ بین مقاومت ها توزیع می شود. بخشی از 5 ولت توسط مقاومت بایاس جذب می شود. بخش دیگر دارای حسگر NTC است.
مقاومت بایاس مقدار مقاومت ثابتی دارد. معمولاً حدود 2500 اهم (2,5 کیلو اهم) است. مقاومت NTC به دما بستگی دارد. بنابراین ولتاژ جذب شده توسط مقاومت NTC به دما بستگی دارد.
ECU افت ولتاژ در مقاومت بایاس را اندازه گیری می کند. با تغییر دما، ولتاژ در سراسر RNTC و در نتیجه ولتاژ در مقاومت بایاس نیز تغییر می کند. از این گذشته ، ولتاژ در یک مدار سری روی مقاومت ها توزیع می شود. اگر RNTC 0,3 ولت بیشتر جذب کند، ولتاژ Rbias 0,3 ولت کاهش می یابد.
ECU ولتاژ اندازه گیری شده در مقاومت بایاس را به دما تبدیل می کند. در واقع، اکنون مشخصه NTC را با ولتاژ به جای دما در محور X اعمال می کنیم.
در دمای بالا کمترین تغییر در مقاومت رخ می دهد. خط در مشخصه در دمای 0 تا 20 درجه سانتیگراد شدیدتر از 40 تا 60 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. به همین دلیل، سازندگان اغلب از یک مقاومت بایاس دوم برای سنسور دمای مایع خنک کننده استفاده می کنند. مقاومت های بایاس به صورت موازی وصل شده اند و هر دو دارای مقدار مقاومت متفاوتی هستند.
با افزایش دما، ECU به مقاومت بایاس دیگر سوئیچ می کند. این ویژگی دوم NTC را به ما می دهد. مشخصه دوم در دمای بالا تغییر مقاومت زیادی خواهد داشت. این به ما این امکان را می دهد که در محدوده بزرگ تری اندازه گیری کنیم و دما را در مرحله گرمایش و دمای عملیاتی به طور دقیق تعیین کنیم.
شکل زیر مدار واقعی در ECU حاوی تثبیت کننده ولتاژ 5 ولت (78L05)، مقاومت بایاس (R)، مبدل آنالوگ به دیجیتال (مبدل A/D) و ریزپردازنده اطلاعات بیشتر در مورد انتقال سیگنال آنالوگ، مانند سنسور دما، را می توانید در صفحه پیدا کنید: انواع سنسور و سیگنال ها
تشخیص در سنسور دما:
در صورت نقص عملکرد مربوط به سنسور دمای مایع خنک کننده، ممکن است شکایات زیر رخ دهد:
- شروع ضعیف موتور به دلیل مثلاً تزریق اضافی برای یک موتور سرد، در حالی که در واقعیت از قبل گرم است.
- گرمای بیش از حد: به دلیل مقدار بسیار کم، فن خنک کننده با کنترل PWM خیلی دیر روشن می شود یا اصلاً روشن نمی شود.
- موتور پس از استارت سرد به درستی در حالت آرام کار نمی کند.
- با ادامه گرم شدن موتور، سرعت دور آرام افزایش می یابد.
- انتشار گازهای گلخانه ای دیگر مناسب نیست.
- دود سیاه به دلیل مخلوطی که بیش از حد غنی است.
- عقب نگه داشتن و لکنت زبان در هنگام سرد بودن موتور؛
- تهویه مطبوع نمی تواند روشن شود.
شکایات فوق اغلب همراه با چراغ عیب موتور هستند، اما همیشه اینطور نیست. اگر خطایی رخ دهد که در آن سیگنال سنسور دمای مایع خنک کننده در محدوده تحمل باشد، هیچ کد عیب تولید نمی شود.
در واقع، نرم افزار موجود در ECU موتور دائماً قابل قبول بودن سیگنال را بررسی می کند: در صورت انحرافات شدید نسبت به سایر سنسورهای دما، یا افزایش یا کاهش (بیش از حد) شدید دما، سیگنال "غیرقابل قبول" در نظر گرفته می شود. . این منجر به کد خطا می شود.
دمای مایع خنک کننده را می توان با استفاده از تجهیزات تشخیصی خواند (اغلب یک خواننده OBD ارزان یا یک رابط با نرم افزار تلفن برای این کار کافی است).
در تصویر دمای 48- را مشاهده می کنیم °C.
برنامه تشخیصی (در این مورد بلوک های مقدار اندازه گیری شده در VCDS) اغلب یک مقدار هدف را نیز مشخص می کند که دما باید برآورده شود. در شرایط فعلی، دما باید بین 80 تا 115 درجه سانتیگراد باشد.
اگر مشکوک باشیم که مقدار سنسور نادرست است، می توانیم ولتاژها را با یک مولتی متر بررسی کنیم. ابتدا ولتاژ سنسور را در سه دمای مختلف اندازه گیری می کنیم. در سه تصویر بعدی ما یک کامپیوتر بازخوانی را می بینیم که از طریق DLC (Dat Link Connector) از طریق گذرگاه CAN به دروازه متصل است. گیت وی همچنین از طریق گذرگاه CAN با ECU موتور در ارتباط است.
بخش "حسگر دمای NTC" در بالا توضیح می دهد که سنسور دما در سری با یک مقاومت بایاس در ECU قرار دارد. ولتاژ 5 ولت بین مقاومت بایاس و مقاومت NTC در محفظه سنسور تقسیم می شود. هنگامی که ولتاژ 2,3 ولت را در سنسور اندازه گیری می کنیم، ولتاژ در مقاومت بایاس 2,7 ولت است (2,3 + 2,7 = 5 ولت). ولتاژ 2,7 ولت اعمال می شود مبدل A/D به درجه حرارت در الکترونیک رابط ECU تبدیل شده است. هنگامی که موتور گرم است، ولتاژ در مقاومت بایاس افزایش می یابد. این را می توان در آخرین اندازه گیری مشاهده کرد. در آن شرایط این ولتاژ 4,58 ولت است.
تصاویر زیر داده های زنده و مقادیر اندازه گیری شده را با یک سیم زمین قطع شده بین سنسور و ECU نشان می دهد. رایانه بازخوان دمای -42 درجه سانتیگراد را نشان می دهد: ECU ولتاژ 5 ولت را در مقاومت بایاس اندازه گیری می کند. ECU یک یا چند کد خطا با توضیحات مربوط به سنسور تولید می کند.
- سیگنال غیر قابل قبول
- سیگنال زیر مقدار حد پایین تر؛
- اتصال کوتاه با مثبت
از آنجایی که به دلیل وقفه جریانی در جریان نیست، NTC دیگر ولتاژ را جذب نمی کند. اختلاف ولتاژ بین پایه 1 سنسور و پایه 36 ECU 5 ولت است: این ولتاژ تغذیه سنسور است. 35 ولت از طریق پایه 5 تامین می شود. چون سنسور هیچ ولتاژی را ثبت نمی کند، اختلاف 2 ولتی بین پایه 36 (اتصال زمین) سنسور و پایه 5 را اندازه گیری می کنیم.
در صورتی که ولتاژ 5.0 ولت را در سنسور دما اندازه گیری کنیم (تصویر زیر را ببینید) کل ولتاژ عرضه شده در قطعه را اندازه گیری می کنیم. اکنون با یک وقفه در سنسور دما روبرو هستیم. افت ولتاژ در سیم های مثبت و زمین 0 ولت است.
وقتی دوشاخه را از سنسور دما خارج کرده و با مولتی متر داخل دوشاخه اندازه گیری می کنیم، همان مقدار روی صفحه مولتی متر ظاهر می شود.
با نتیجه این اندازه گیری مشخص می شود که باید سنسور دما را تعویض کنیم.
