Tárgyak:
- bevezetés
- Klasszikus hűtőfolyadék hőmérséklet mérő
- NTC hőmérséklet érzékelő
- Diagnózis a hőmérséklet-érzékelőn
Bevezetés:
A járműben nagyszámú hőmérséklet-érzékelő található:
- hűtőfolyadék hőmérséklete;
- olaj hőmérséklete;
- belső/kültéri levegő és beszívott levegő hőmérséklete (esetleg beépítve légtömeg mérő);
- kipufogógáz hőmérséklet;
- akkumulátor hőmérséklete hibrid vagy teljesen elektromos meghajtású járművekben.
A fenti hőmérséklet-érzékelők az érintett rendszer vezérlőegységét látják el információkkal. Hogy egy példát mondjak: a motorvezérlő egység a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelő jelét használja fel többek között a injekció, gyulladás, alapjárati vezérlés, EGR működés (adott esetben) és a hűtőventilátor vezérlés a hőmérséklet alapján kell beállítani. Alacsony hőmérsékleten a befecskendezés dúsítása történik, és az EGR-t szabályozzák, hogy a motor gyorsabban üzemi hőmérsékletre melegedjen. Magasabb hőmérsékleten a vezérlőegység bekapcsolja a hűtőventilátor relét. A leggyakrabban használt hőmérséklet-érzékelők a NTC elv.
A vezérlőegységnek információt küldő érzékelők mellett vannak olyan biztonsági érzékelők is, amelyek kiegészítő elektronika nélkül működnek. Ilyenekkel PTC érzékelő Az ohmos ellenállás a hőmérséklet emelkedésével nő. Az elektromos motor (például az ablaktörlő vagy az ablaktörlő) és a tükörüveg PTC-érzékelővel van felszerelve. Egyes esetekben PTC-érzékelőt használnak hőmérséklet-érzékelőként, de leggyakrabban az NTC-vel találkozunk.
Klasszikus hűtőfolyadék hőmérséklet mérő:
A vezérlőegységek és NTC hőmérséklet-érzékelők nélküli régebbi autókon a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelője bimetállal működik. A képen a bimetál mérő alkatrészei láthatók. A mérőhöz 10 V körüli stabilizált feszültségforrás van csatlakoztatva. A mérőben lévő bifém megvetemedik, amint (nagyobb) áram folyik. Ez magával viszi a mutatót.
A motorblokk bimetál hőmérséklet-érzékelőt tartalmaz.
A hőmérsékletmérő érintkezik a motorban lévő hűtőfolyadékkal.
A pontok nyitásának hőmérséklete a hűtőfolyadék hőmérsékletétől és az áramerősségtől függ. Az átlagos áram ekkor a motor hőmérsékletétől függ. Egyes esetekben a mutató a maximális állásban van, amikor a gyújtást kikapcsolják. Ezután a bifém egyenes.
NTC hőmérséklet érzékelő:
A következő ábra az ECU és a hőmérséklet-érzékelő egyszerűsített vázlatát mutatja. Az érzékelőnek (RNTC) két vezetéke van. A pozitív vezeték az ECU-hoz, a negatív vezeték pedig a testhez csatlakozik. Az ECU-ban van egy torzítási ellenállás. Az előfeszítő és az NTC ellenállások sorba vannak kötve. Az ECU 5 voltos feszültséggel látja el a soros áramkört.
Soros áramkörben a feszültség eloszlik az ellenállásokon. Az 5 V egy részét az előfeszítő ellenállás nyeli el. A másik rész az NTC érzékelőt tartalmazza.
Az előfeszítő ellenállás rögzített ellenállásértékkel rendelkezik; általában 2500 ohm (2,5 kiloohm) körül van. Az NTC ellenállása a hőmérséklettől függ. Az NTC ellenállás által felvett feszültség tehát a hőmérséklettől függ.
Az ECU méri a feszültségesést az előfeszítő ellenálláson. A hőmérséklet változásával az RNTC feszültsége megváltozik, és így az előfeszítő ellenálláson is. Végül is a soros áramkörben a feszültség eloszlik az ellenállásokon; ha az RNTC 0,3 volttal többet nyel el, az Rbias feszültsége 0,3 volttal csökken.
Az ECU az előfeszítő ellenálláson mért feszültséget hőmérsékletté alakítja át. Valójában most az NTC karakterisztikát alkalmazzuk, az X-tengelyen a hőmérséklet helyett a feszültséggel.
Magas hőmérsékleten történik a legkisebb ellenállásváltozás. A karakterisztikában lévő vonal élesebben esik le 0 és 20 Celsius fok közötti hőmérsékleten, mint 40 és 60 Celsius fok között. Emiatt a gyártók gyakran használnak egy második előfeszítő ellenállást a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelőjéhez. Az előfeszítő ellenállások párhuzamosan vannak csatlakoztatva, és mindkettőnek eltérő ellenállásértéke van.
A hőmérséklet emelkedésével az ECU átvált a másik előfeszítő ellenállásra. Ez ad nekünk egy második NTC-karakterisztikát. A második karakterisztika nagy ellenállásváltozást fog mutatni magas hőmérsékleten. Ez lehetővé teszi, hogy nagyobb tartományban mérjünk, és pontosan meghatározzuk a hőmérsékletet mind a fűtési fázisban, mind az üzemi hőmérsékleten.
A következő ábra az ECU aktuális áramkörét mutatja, amely tartalmazza az 5 voltos feszültségstabilizátort (78L05), az előfeszítő ellenállást (R), a analóg-digitális konverter (A/D konverter) és a mikroprocesszor. További információ az analóg jelátvitelről, például a hőmérséklet-érzékelőről, a következő oldalon található: szenzortípusok és jelek.
Diagnózis a hőmérséklet-érzékelőn:
A hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelővel kapcsolatos meghibásodások esetén a következő panaszok fordulhatnak elő:
- rosszul indul a motor például a hideg motor extra befecskendezése miatt, miközben a valóságban már meleg;
- túlmelegedés: túl alacsony érték miatt a PWM vezérlésű hűtőventilátor túl későn vagy egyáltalán nem kapcsol be;
- a motor nem jár megfelelően alapjáraton hidegindítás után;
- ahogy a motor tovább melegszik, az alapjárati fordulatszám nő;
- a kipufogógáz-kibocsátás már nincs rendben;
- fekete füst a túl gazdag keverék miatt;
- visszatartás és dadogás, amikor a motor hideg;
- a légkondicionálót nem lehet bekapcsolni.
A fenti panaszokat gyakran a motor hibajelző lámpájával kombinálják, de ez nem mindig van így. Ha olyan hiba lép fel, amelyben a hűtőfolyadék hőmérséklet-érzékelő jele a tűréshatárokon belül van, nem generál hibakódot.
A valóságban a motor ECU-jában található szoftver folyamatosan ellenőrzi, hogy a jel elfogadható-e: más hőmérséklet-érzékelőkhöz képest erős eltérések, vagy (túl) erős hőmérséklet-emelkedés vagy -csökkenés esetén a jelet "nem valószínűnek" tekintik. . Ez hibakódot eredményez.
A hűtőfolyadék hőmérsékletét diagnosztikai berendezéssel lehet leolvasni (ehhez gyakran elegendő egy olcsó OBD-olvasó vagy egy szoftveres interfész a telefonhoz).
A képen -48-as hőmérsékletet látunk °C.
A diagnosztikai program (ebben az esetben a VCDS-ben a mért érték blokkok) gyakran megad egy célértéket is, amelyet a hőmérsékletnek teljesítenie kell. A jelenlegi üzemi körülmények között a hőmérsékletnek 80 és 115 Celsius fok között kell lennie.
Ha gyanítjuk, hogy az érzékelő értéke hibás, multiméterrel ellenőrizhetjük a feszültségeket. Először három különböző hőmérsékleten mérjük meg az érzékelő feszültségét. A következő három képen egy kiolvasó számítógépet látunk, amely a DLC-n (Dat Link Connector) keresztül CAN buszon keresztül csatlakozik az átjáróhoz. Az átjáró a motor ECU-jával is kommunikál CAN buszon keresztül.
A fenti „NTC hőmérséklet-érzékelő” szakasz leírja, hogy a hőmérséklet-érzékelő sorba van kapcsolva az ECU-ban lévő előfeszítő ellenállással. Az 5 voltos feszültség fel van osztva az érzékelőházban lévő előfeszítő ellenállás és az NTC ellenállás között. Ha 2,3 voltos feszültséget mérünk az érzékelőn, az előfeszítő ellenálláson lévő feszültség 2,7 volt (2,3 + 2,7 = 5 volt). A 2,7 voltos feszültséget alkalmazzuk a A/D konverter az ECU interfész-elektronikájának hőmérsékletére fordítva. Amikor a motor meleg, az előfeszítő ellenálláson lévő feszültség nő; ez látható az utolsó mérésen. Ebben az esetben ez a feszültség 4,58 volt.
Az alábbi képek az élő adatokat és a mért értékeket mutatják, miközben az érzékelő és az ECU között megszakadt a földvezeték. A kiolvasó számítógép -42 Celsius fokos hőmérsékletet mutat: az ECU 5 voltos feszültséget mér az előfeszítő ellenálláson. Az ECU egy vagy több hibakódot generál az érzékelő leírásával;
- a jelzés valószínűtlen;
- alsó határérték alatti jelzés;
- rövidzárlat pozitívval.
Mivel a megszakítás miatt nem folyik áram, az NTC már nem vesz fel feszültséget. Az érzékelő 1. érintkezője és az ECU 36. érintkezője közötti feszültségkülönbség 5 volt: ez az érzékelő tápfeszültsége. 35 V tápfeszültség a 5-ös érintkezőn keresztül történik. Mivel az érzékelő nem rögzít feszültséget, 2 voltos különbséget mérünk az érzékelő 36. érintkezője (földcsatlakozás) és a 5. érintkező között.
Abban az esetben, ha 5.0 voltos feszültséget mérünk a hőmérséklet-érzékelőn, (lásd a következő képet) megmérjük az alkatrészre szolgáltatott teljes feszültséget. Most a hőmérséklet-érzékelő megszakításával foglalkozunk. A pozitív és a földelő vezetékek feszültségvesztesége 0 volt.
Ha eltávolítjuk a dugót a hőmérséklet-érzékelőről, és megmérjük a dugóban lévő multiméterrel, ugyanaz az érték jelenik meg a multiméter képernyőjén.
A mérés eredménye alapján egyértelmű, hogy ki kell cserélnünk a hőmérséklet-érzékelőt.
