Temos:
- Įvadas
- Klasikinis aušinimo skysčio temperatūros matuoklis
- NTC temperatūros jutiklis
- Temperatūros jutiklio diagnozė
Įvadas:
Transporto priemonėje yra daug temperatūros jutiklių:
- aušinimo skysčio temperatūra;
- alyvos temperatūra;
- vidaus / lauko oro ir įsiurbiamo oro temperatūra (gali būti įtraukta į oro masės matuoklis);
- išmetamųjų dujų temperatūra;
- akumuliatoriaus temperatūra transporto priemonėse su hibridine arba visiškai elektrine pavara.
Aukščiau pateikti temperatūros jutikliai atitinkamos sistemos valdymo blokui suteikia informaciją. Pateikiame pavyzdį: variklio valdymo blokas naudoja signalą iš aušinimo skysčio temperatūros jutiklio, kad, be kita ko, valdytų injekcija, uždegimas, tuščiosios eigos valdymas, EGR veikimas (jei taikoma) ir aušinimo ventiliatoriaus valdymas reguliuoti pagal temperatūrą. Esant žemai temperatūrai, vyksta įpurškimo sodrinimas ir EGR valdymas, kad variklis greičiau pasiektų darbinę temperatūrą. Esant aukštesnei temperatūrai, valdymo blokas įjungia aušinimo ventiliatoriaus relę. Dažniausiai naudojami temperatūros jutikliai yra pagal NTC principas.
Be jutiklių, kurie siunčia informaciją į valdymo bloką, yra ir apsaugos jutikliai, kurie veikia be papildomos elektronikos. Su tokiais PTC jutiklis Ominė varža didėja didėjant temperatūrai. Elektros variklis (pvz., stiklo valytuvas arba lango variklis) ir veidrodžio stiklas yra su PTC jutikliu. Kai kuriais atvejais PTC jutiklis naudojamas kaip temperatūros jutiklis, tačiau dažniausiai susiduriame su NTC.
Klasikinis aušinimo skysčio temperatūros matuoklis:
Senesniuose automobiliuose be valdymo blokų ir NTC temperatūros jutiklių aušinimo skysčio temperatūros daviklis veikia su bimetalu. Nuotraukoje pavaizduoti bimetalinio skaitiklio komponentai. Prie skaitiklio prijungtas stabilizuotas maždaug 10 voltų įtampos šaltinis. Skaitiklyje esantis bimetalas deformuojasi, kai tik teka (didesnė) srovė. Tai nuves žymeklį.
Variklio bloke yra temperatūros jutiklis su bimetalu.
Temperatūros matuoklis liečiasi su variklio aušinimo skysčiu.
Temperatūra, kurioje taškai atsidaro, priklauso nuo aušinimo skysčio temperatūros ir srovės. Tada vidutinė srovė priklauso nuo variklio temperatūros. Kai kuriais atvejais, kai išjungtas degimas, rodyklė yra maksimalioje padėtyje. Tada bimetalas yra tiesus.
NTC temperatūros jutiklis:
Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta supaprastinta ECU ir temperatūros jutiklio schema. Jutiklis (RNTC) turi du laidus. Teigiamas laidas yra prijungtas prie ECU, o neigiamas laidas - prie žemės. ECU yra poslinkio rezistorius. Poslinkio ir NTC rezistoriai yra sujungti nuosekliai. ECU tiekia serijinę grandinę 5 voltų įtampa.
Serijinėje grandinėje įtampa paskirstoma tarp rezistorių. Dalį 5 voltų sugeria poslinkio rezistorius. Kitoje dalyje yra NTC jutiklis.
Poslinkio rezistorius turi fiksuotą varžos vertę; paprastai apie 2500 omų (2,5 kiloomų). NTC atsparumas priklauso nuo temperatūros. Todėl NTC rezistoriaus sugeriama įtampa priklauso nuo temperatūros.
ECU matuoja įtampos kritimą per poslinkio rezistorių. Keičiantis temperatūrai, keičiasi įtampa per RNTC, taigi ir įtampa per poslinkio rezistorių. Juk nuosekliojoje grandinėje įtampa paskirstoma per rezistorius; jei RNTC sugeria 0,3 volto daugiau, įtampa per Rbias nukrenta 0,3 volto.
ECU paverčia įtampą, išmatuotą per poslinkio rezistorių, į temperatūrą. Tiesą sakant, dabar mes taikome NTC charakteristiką, kai X ašyje yra įtampa, o ne temperatūra.
Esant aukštai temperatūrai pasipriešinimas pasikeičia mažiausiai. Charakteristikos linija nukrenta staigiau, kai temperatūra nuo 0 iki 20 laipsnių Celsijaus, nei nuo 40 iki 60 laipsnių Celsijaus. Dėl šios priežasties gamintojai aušinimo skysčio temperatūros jutikliui dažnai naudoja antrąjį poslinkio rezistorių. Poslinkio rezistoriai yra sujungti lygiagrečiai ir abu turi skirtingą varžos vertę.
Kylant temperatūrai, ECU persijungia į kitą poslinkio rezistorių. Tai suteikia mums antrą NTC charakteristiką. Antroji charakteristika turės didelį pasipriešinimo pokytį aukštoje temperatūroje. Tai leidžia matuoti didesniame diapazone ir tiksliai nustatyti temperatūrą tiek šildymo fazės, tiek darbo temperatūros metu.
Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta tikroji ECU grandinė, kurioje yra 5 voltų įtampos stabilizatorius (78L05), poslinkio rezistorius (R), analoginis-skaitmeninis keitiklis (A/D keitiklis) ir mikroprocesorius. Daugiau informacijos apie analoginio signalo perdavimą, pvz., iš temperatūros jutiklio, rasite puslapyje: jutiklių tipai ir signalai.
Temperatūros jutiklio diagnozė:
Esant gedimams, susijusiems su aušinimo skysčio temperatūros jutikliu, gali kilti šie skundai:
- prastas variklio užvedimas dėl, pavyzdžiui, papildomo įpurškimo šaltam varikliui, o realiai jis jau šiltas;
- perkaitimas: dėl per mažos vertės PWM valdomas aušinimo ventiliatorius įsijungia per vėlai arba visai neįsijungia;
- variklis netinkamai veikia tuščiąja eiga po šalto užvedimo;
- varikliui toliau šylant, tuščiosios eigos greitis didėja;
- išmetamųjų teršalų kiekis nebetinkamas;
- juodi dūmai dėl per daug turtingo mišinio;
- susilaikymas ir mikčiojimas, kai variklis šaltas;
- negalima įjungti oro kondicionieriaus.
Pirmiau minėti skundai dažnai būna kartu su variklio gedimo lempute, tačiau taip būna ne visada. Jei įvyksta gedimas, kai aušinimo skysčio temperatūros jutiklio signalas yra leistinų nuokrypių ribose, gedimo kodas nebus generuojamas.
Realiai variklio ECU esanti programinė įranga nuolat tikrina, ar signalas yra tikėtinas: esant dideliems nukrypimams, palyginti su kitais temperatūros jutikliais, arba (per) stipriai pakilus ar nukritus temperatūrai, signalas laikomas „netikėtinu“. . Dėl to bus pateiktas klaidos kodas.
Aušinimo skysčio temperatūrą galima nuskaityti naudojant diagnostinę įrangą (dažnai tam pakanka pigaus OBD skaitytuvo arba sąsajos su programine įranga telefonui).
Nuotraukoje matome -48 temperatūrą °C.
Diagnostikos programa (šiuo atveju išmatuotų verčių blokai VCDS) dažnai taip pat nurodo tikslinę vertę, kurią temperatūra turi atitikti. Esant dabartinėms darbo sąlygoms temperatūra turi būti nuo 80 iki 115 laipsnių Celsijaus.
Jei įtariame, kad jutiklio reikšmė neteisinga, įtampas galime patikrinti multimetru. Pirmiausia išmatuojame jutiklio įtampą trimis skirtingomis temperatūromis. Kituose trijuose vaizduose matome skaitymo kompiuterį, kuris yra prijungtas prie šliuzo per DLC (Dat Link Connector) per CAN magistralę. Šliuzas taip pat palaiko ryšį su variklio ECU per CAN magistralę.
Aukščiau pateiktame skyriuje „NTC temperatūros jutiklis“ aprašoma, kad temperatūros jutiklis yra nuosekliai sujungtas su įstrižainės varža ECU. 5 voltų įtampa yra padalinta tarp poslinkio rezistoriaus ir NTC rezistoriaus jutiklio korpuse. Kai matuojame 2,3 volto įtampą per jutiklį, įtampa per poslinkio rezistorių yra 2,7 volto (2,3 + 2,7 = 5 voltai). Įjungta 2,7 volto įtampa A/D keitiklis paverčiama temperatūra ECU sąsajos elektronikoje. Kai variklis yra šiltas, įtampa per poslinkio rezistorių padidėja; tai galima pamatyti paskutiniame matavime. Tokiu atveju ši įtampa yra 4,58 voltai.
Žemiau esančiuose paveikslėliuose rodomi tiesioginiai duomenys ir išmatuotos vertės su pertrauktu įžeminimo laidu tarp jutiklio ir ECU. Skaitymo kompiuteris rodo -42 laipsnių Celsijaus temperatūrą: ECU matuoja 5 voltų įtampą per poslinkio rezistorių. ECU generuoja vieną ar daugiau klaidų kodų su jutiklio aprašymais;
- signalas nepatikimas;
- signalas žemiau apatinės ribinės vertės;
- trumpasis jungimas su teigiamu.
Kadangi dėl pertrūkio srovė neteka, NTC nebesugeria įtampos. Įtampos skirtumas tarp jutiklio 1 kontakto ir ECU 36 kaiščio yra 5 voltai: tai yra jutiklio maitinimo įtampa. 35 voltai tiekiami per 5 kaištį. Kadangi jutiklis nefiksuoja jokios įtampos, matuojame 2 voltų skirtumą tarp jutiklio 36 kontakto (įžeminimo jungties) ir 5 kaiščio.
Tuo atveju, kai išmatuojame 5.0 voltų įtampą per temperatūros jutiklį (žr. tolesnį paveikslėlį), išmatuojame bendrą komponento įtampą. Dabar susiduriame su temperatūros jutiklio sutrikimu. Įtampos nuostoliai teigiamuose ir įžeminimo laiduose yra 0 voltų.
Ištraukus kištuką nuo temperatūros jutiklio ir matuojant jį kištuke esančiu multimetru, multimetro ekrane pasirodo ta pati reikšmė.
Remiantis šio matavimo rezultatais, aišku, kad turime pakeisti temperatūros jutiklį.
