Thèmes:
- Préface
- Jauge de température du liquide de refroidissement classique
- Capteur de température CTN
- Diagnostic sur la sonde de température
Préface:
Il existe un grand nombre de capteurs de température dans un véhicule :
- température du liquide de refroidissement ;
- température de l'huile ;
- température de l'air intérieur/extérieur et de l'air aspiré (éventuellement incorporée dans compteur de masse d'air);
- température des gaz d'échappement ;
- température de la batterie dans les véhicules à propulsion hybride ou entièrement électrique.
Les capteurs de température ci-dessus fournissent des informations à l'unité de commande du système concerné. A titre d'exemple : le calculateur moteur utilise le signal du capteur de température du liquide de refroidissement pour, entre autres, contrôler le injection, l'inflammation, contrôle du ralenti, Fonctionnement EGR (le cas échéant) et le contrôle du ventilateur de refroidissement à ajuster en fonction de la température. À basse température, l'enrichissement de l'injection a lieu et l'EGR est contrôlé pour amener le moteur plus rapidement à la température de fonctionnement. À une température plus élevée, l'unité de commande active le relais du ventilateur de refroidissement. Les capteurs de température les plus couramment utilisés sont selon le Principe NTC.
En plus des capteurs qui envoient des informations à l'unité de contrôle, il existe également des capteurs de sécurité qui fonctionnent sans électronique supplémentaire. Avec un tel Capteur PTC La résistance ohmique augmente avec l'augmentation de la température. Un moteur électrique (comme le moteur d'essuie-glace ou de vitre) et un miroir sont équipés d'un capteur PTC. Dans certains cas, un capteur PTC est utilisé comme capteur de température, mais le plus souvent on rencontre le NTC.
Jauge de température d'eau classique :
Sur les voitures plus anciennes sans unités de commande ni capteurs de température NTC, le transmetteur de température du liquide de refroidissement fonctionne avec un bilame. L'image montre les composants du compteur bimétallique. Une source de tension stabilisée d'environ 10 volts est connectée au compteur. Le bimétallique du compteur se déforme dès qu'un courant (plus important) circule. Cela emmènera le pointeur avec vous.
Le bloc moteur contient un capteur de température avec un bimétal.
La jauge de température entre en contact avec le liquide de refroidissement du moteur.
La température à laquelle les points s'ouvrent dépend de la température du liquide de refroidissement et du courant. Le courant moyen devient alors dépendant de la température du moteur. Dans certains cas, l'aiguille se trouve en position maximale lorsque le contact est coupé. Le bilame est alors droit.
Capteur de température NTC :
La figure suivante montre un schéma simplifié de l'ECU et du capteur de température. Le capteur (RNTC) a deux fils. Le fil positif est connecté à l'ECU et le fil négatif à la masse. Il y a une résistance de polarisation dans l'ECU. Les résistances de polarisation et NTC sont connectées en série. L'ECU alimente le circuit série avec une tension de 5 volts.
Dans un circuit en série, la tension est répartie entre les résistances. Une partie des 5 volts est absorbée par la résistance de polarisation. L'autre partie intègre le capteur NTC.
La résistance de polarisation a une valeur de résistance fixe ; généralement autour de 2500 2,5 ohms (XNUMX kiloohms). La résistance du NTC dépend de la température. La tension absorbée par la résistance NTC dépend donc de la température.
L'ECU mesure la chute de tension aux bornes de la résistance de polarisation. Avec un changement de température, la tension aux bornes du RNTC change et donc également la tension aux bornes de la résistance de polarisation. Après tout, la tension dans un circuit en série est distribuée sur les résistances ; si le RNTC absorbe 0,3 volt de plus, la tension aux bornes de Rbias chute de 0,3 volt.
L'ECU traduit la tension mesurée aux bornes de la résistance de polarisation en température. En fait, nous appliquons désormais la caractéristique NTC, avec la tension au lieu de la température sur l'axe X.
À température élevée, la moindre variation de résistance se produit. La ligne caractéristique chute plus fortement à une température de 0 à 20 degrés Celsius qu'à une température de 40 à 60 degrés Celsius. Pour cette raison, les fabricants utilisent souvent une deuxième résistance de polarisation pour le capteur de température du liquide de refroidissement. Les résistances de polarisation sont connectées en parallèle et ont toutes deux une valeur de résistance différente.
À mesure que la température augmente, l'ECU passe à l'autre résistance de polarisation. Cela nous donne une deuxième caractéristique NTC. La deuxième caractéristique aura un changement de résistance important à une température élevée. Cela nous permet de mesurer sur une plage plus large et de déterminer avec précision la température pendant la phase de chauffage et la température de fonctionnement.
La figure suivante montre le circuit réel de l'ECU contenant le stabilisateur de tension de 5 volts (78L05), la résistance de polarisation (R), le convertisseur analogique-numérique (convertisseur A/D) et le microprocesseur. Plus d'informations sur la transmission du signal analogique, par exemple à partir du capteur de température, peuvent être trouvées sur la page : types de capteurs et signaux.
Diagnostic sur la sonde de température :
En cas de dysfonctionnements liés à la sonde de température d'eau, les réclamations suivantes peuvent survenir :
- mauvais démarrage du moteur dû par exemple à une injection supplémentaire pour un moteur froid, alors qu'en réalité il est déjà chaud ;
- surchauffe : en raison d'une valeur trop basse, le ventilateur de refroidissement commandé par PWM s'enclenche trop tard ou pas du tout ;
- le moteur ne tourne pas correctement au ralenti après un démarrage à froid ;
- à mesure que le moteur continue de chauffer, le régime de ralenti augmente ;
- les émissions d’échappement ne sont plus de mise ;
- fumée noire due à un mélange trop riche ;
- se retenir et bégayer lorsque le moteur est froid ;
- la climatisation ne peut pas être allumée.
Les plaintes ci-dessus sont souvent associées à un voyant de problème de moteur, mais ce n'est pas toujours le cas. Si un défaut se produit dans lequel le signal du capteur de température du liquide de refroidissement est dans les tolérances, aucun code d'erreur ne sera généré.
En réalité, le logiciel du calculateur moteur vérifie en permanence si le signal est plausible : en cas de forts écarts par rapport aux autres capteurs de température, ou d'une (trop) forte augmentation ou diminution de la température, le signal est considéré comme "non plausible". . Cela entraînera un code d'erreur.
La température du liquide de refroidissement peut être lue à l'aide d'un équipement de diagnostic (souvent un lecteur OBD bon marché ou une interface avec un logiciel pour le téléphone suffit pour cela).
Sur l'image on voit une température de -48 °C.
Le programme de diagnostic (dans ce cas, les blocs de valeurs mesurées dans le VCDS) indique souvent également une valeur cible que la température doit respecter. Dans les conditions d'exploitation actuelles, la température doit être comprise entre 80 et 115 degrés Celsius.
Si nous soupçonnons qu'une valeur du capteur est incorrecte, nous pouvons vérifier les tensions avec un multimètre. Nous mesurons d’abord les tensions aux bornes du capteur à trois températures différentes. Dans les trois images suivantes, nous voyons un ordinateur de lecture connecté à la passerelle via le DLC (Dat Link Connector) via le bus CAN. La passerelle communique également avec l'ECU du moteur via le bus CAN.
La section « Capteur de température NTC » ci-dessus décrit que le capteur de température est en série avec une résistance de polarisation dans l'ECU. La tension de 5 volts est divisée entre la résistance de polarisation et la résistance NTC dans le boîtier du capteur. Lorsque nous mesurons une tension de 2,3 volts aux bornes du capteur, la tension aux bornes de la résistance de polarisation est de 2,7 volts (2,3 + 2,7 = 5 volts). La tension de 2,7 volts est appliquée dans le Convertisseur A/N traduit en température dans l'électronique d'interface de l'ECU. Lorsque le moteur est chaud, la tension aux bornes de la résistance de polarisation augmente ; cela peut être vu dans la dernière mesure. Dans cette situation, cette tension est de 4,58 volts.
Les images ci-dessous montrent les données en direct et les valeurs mesurées avec un fil de terre interrompu entre le capteur et l'ECU. L'ordinateur de lecture affiche une température de -42 degrés Celsius : l'ECU mesure une tension de 5 volts aux bornes de la résistance de polarisation. L'ECU génère un ou plusieurs codes d'erreur avec des descriptions sur le capteur ;
- signal peu plausible ;
- signal en dessous de la valeur limite inférieure ;
- court-circuit avec le positif.
Comme aucun courant ne circule en raison de l'interruption, le NTC n'absorbe plus la tension. La différence de tension entre la broche 1 du capteur et la broche 36 du calculateur est de 5 volts : c'est la tension d'alimentation du capteur. 35 volts sont fournis via la broche 5. Comme le capteur n'enregistre aucune tension, nous mesurons une différence de 2 volts entre la broche 36 (connexion à la masse) du capteur et la broche 5.
Dans le cas où nous mesurons une tension de 5.0 volts aux bornes du capteur de température (voir l'image suivante), nous mesurons la tension totale fournie aux bornes du composant. Nous avons maintenant affaire à une interruption du capteur de température. La perte de tension entre les fils positif et terre est de 0 volt.
Lorsque nous retirons la fiche du capteur de température et la mesurons avec le multimètre dans la fiche, la même valeur apparaît sur l'écran du multimètre.
Avec le résultat de cette mesure, il est clair que nous devons remplacer le capteur de température.
