Схема датчика охлаждающей жидкости

Работа датчика охлаждения

Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ДТОЖ) представляет собой датчик температуры в двигателе автомобиля, который по определяет и измеряет температуру двигателя. Информация, полученная от датчика температуры охлаждающей жидкости, затем используется для регулирования температуры двигателя автомобиля.

Устройство, принцип действия, диагностика датчиков температуры

Датчики температуры двигателя. Engine coolant temperature sensor Intake air temperature sensor. Существуют различные типы систем управления двигателем, устройство которых может различаться в значительной мере. Но в любой из систем управления двигателем обязательно применяется датчик температуры охлаждающей жидкости. В большинстве систем применяется датчик температуры воздуха во впускном тракте двигателя.

Внешний вид датчика температуры двигателя – охлаждающей жидкости (слева) и датчика температуры воздуха во впускном тракте (справа)

В зависимости от температуры охлаждающей жидкости, блок управления двигателем корректирует состав топливовоздушной смеси, частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу, угол опережения зажигания. Влияние показаний датчика температуры охлаждающей жидкости на работу системы управления двигателем очень велико. Например, если вследствие неисправности рассчитанное блоком управления двигателем значение температуры охлаждающей жидкости двигателя не совпадает с фактической температурой охлаждающей жидкости двигателя на значительную величину, двигатель может заглохнуть / не запускаться. Большинство датчиков температуры воздуха во впускном тракте аналогичны по устройству и принципу действия датчику температуры охлаждающей жидкости. В зависимости от температуры воздуха во впускном тракте, блок управления двигателем несколько корректирует состав топливовоздушной смеси. Влияние показаний датчика температуры воздуха во впускном тракте на работу системы управления двигателем особенно заметно в таких системах, где не применяется датчик расхода воздуха.

Датчик температуры охлаждающей жидкости: где стоит, как проверить и заменить

Двигатель внутреннего сгорания в рабочем режиме способен прогреваться вплоть до температуры в 300 градусов по Цельсию. При этом металл расширяется, из-за чего может заклинить блок цилиндров (движущийся стакан попросту застревает в цилиндре). Чтобы этого не произошло в каждом ДВС имеется система охлаждения, в 99% случаев — жидкостная. При этом блок управления самостоятельно регулирует её работу, опираясь на показания датчика температуры. То есть если температура критическая, то ускоряется движение охлаждающей жидкости, а также мощность вентилятора для продува радиатора. Где стоит датчик температуры охлаждающей жидкости в автомобиле (ДТОЖ)? И как проверить, что он работает правильно и не вышел из строя?

Датчик температуры охлаждающей жидкости: замена своими руками, виды неисправностей

Чтобы двигатель хорошо работал, эффективно развивал свои эксплуатационные характеристики, все его составляющие должны быть в хорошем состоянии, в том числе и технологические жидкости. Датчик температуры охлаждающей жидкости, он же ДТОЖ, выполняет роль детектива.

ДТОЖ Рено Логан, схема подключения

На автомобилях Рено Логан первого поколения, в электронной системе управления двигателем (ЭСУД) для контроля за температурой ОЖ, применяется датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ).

Вот схема его подключения с описанием элементов и порядка работы.

Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) ЭСУД автомобиля Рено Логан первого поколения

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) ЭСУД автомобиля Рено Логан первого поколения, схема подключения

Описание схемы подключения ДТОЖ

— Датчик температуры охлаждающей жидкости — ДТОЖ на автомобиле Рено Логан первого поколения установлен в левом торце головки блока цилиндров двигателя.

— Он выдает информацию о температуре охлаждающей жидкости ЭБУ ЭСУД и на комбинацию приборов (указатель температуры ОЖ).

— ЭБУ (контроллер) полностью управляет работой ДТОЖ. Он подает на него опорное напряжение +5В и по его падению на терморезисторе датчика рассчитывает температуру ОЖ в настоящий момент. Эти данные блок управления учитывает для расчета объема топлива (продолжительности впрыска), угла опережения зажигания и накопления энергии в катушках зажигания (силы искры) конкретно для каждого температурного режима двигателя.

— Если датчик показывает превышение допустимых значений температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя, ЭБУ включает вентилятор на радиаторе для обеспечения более эффективного охлаждения ОЖ.

Примечания и дополнения

Каталожные номера ДТОЖ Рено Логан первого поколения 226306024R и 8200561449.

Для чего нужен датчик

Датчик считывает температуру жидкости в системе охлаждения и передает эти данные в ЭБУ (электронный блок управления). И исходя из этих данных бортовой компьютер поддерживает оптимальный температурный режим работы мотора (а это — порядка 80–90 градусов по Цельсию). То есть блок ЭБУ «понимает», когда необходимо замедлить работу вентилятора и повысить температуру мотора (при прогреве), а когда наоборот — максимально быстро снизить температуру и не допустить кипения охлаждающей жидкости. Благодаря этому мотор точно не заклинит, износ его механических частей будет минимальным (например, при перегреве, те же кольца ускоренно «прогорают»).

Соблюдение правильного температурного режима важно и для поддержания правильной вязкости моторного масла. Только в этом случае мотор сможет работать на полную мощность, но при этом без ускоренного износа.

Если же термодатчик неисправен, то блок ЭБУ получает недостоверную информацию. Соответственно, при холодном двигателе он может принудительно включать вентилятор «на полную», что лишь усложнит прогрев мотора. Или наоборот: при перегреве вентилятор вообще не будет работать, что может закончиться выходом из строя двигателя без возможности его дальнейшего ремонта (при заклинивании повреждается не только блок цилиндров, но и распределительный, коленчатый валы, в некоторых случаях и маховик).

Зачем нужна система охлаждения?

При сгорании топлива выделяется много тепла, и только 30-35% этого тепла идут на совершение работы. Примерно половина от оставшегося количества вылетает вместе с выхлопом, а для отвода остальной части нужна охлаждающая система, иначе мотор перегреется.

На абсолютном большинстве современных автомобилей установлена жидкостная система охлаждения. Принцип работы: специальная жидкость (антифриз) забирает тепло от горячих деталей и отдает его в окружающую среду. За счет этого обеспечивается постоянство теплового режима, необходимого для нормальной работы мотора, а также равномерный нагрев, если мотор был холодным.

Но чтобы антифриз правильно и эффективно выполнял свою задачу, нужен ряд специальных устройств. Для того, чтобы поддерживать рабочую температуру охлаждающей жидкости (то есть ту, при которой работа двигателя оптимальна), нужно знать, сколько градусов в настоящий момент.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Эту задачу выполняет датчик температуры охлаждающей жидкости.

Назначение

Такой датчик предназначен для контроля состояния двигателя авто посредством фиксации температурных изменений жидкости охлаждения. С этой целью его размещают в антифризе, где происходит непосредственное взаимодействие чувствительного элемента и слоя охлаждающей жидкости. Также заметьте, что в некоторых автомобилях размещают два сенсора по отношению ко входному и выходному патрубку системы охлаждения, за счет чего компьютер производит сравнение показаний.

Датчик передает данные измерений на блок управления для дальнейшей регулировки работы системы. Логический блок принимает решение о продолжении работы автомобиля в том же режиме или об уменьшении параметра, влияющего на фактора нагрева. Помимо электронных моделей, существуют и механические сенсоры, которые предназначены не для взаимодействия с логическим блоком, а для вывода информации на термометр в салоне. В случае с механическими моделями водитель сам принимает решение об изменении режима вождения или полной остановке агрегата.

В зависимости от модели машины, датчик предназначается для выполнения таких функций:

• Контроль температуры в конкретный момент времени для системы охлаждения.
• Влияние на выбор режима работы, в зависимости от сложившейся ситуации.
• Подача сигнала к аварийному включению или отключению мотора, при резком нарастании или падении температуры.
• Контроль опережения или запаздывания зажигания – позволяет регулировать интенсивность выброса выхлопных газов и нагрузку на поршневую систему.
• Подача сигнала на обогащение топливной смеси в случае недопустимого снижения температуры охлаждающей жидкости.

Устройство и принцип работы ДТОЖ

При замыкании контактов датчика — система получает информацию, что температура жидкости поднялась.

По схожести функций, температурный датчик похож на резистор. Датчик сконструирован таким образом, что сопротивление электрического тока изменяется при изменения температуры вокруг. Изменения сопротивления передаются в электронный блок управления двигателем.

До ДТОЖ применялись, так называемые, термореле. Они устанавливались в системах впрыска. При расположении контактов в открытом положении, ДВС нагревался. Если контакт замыкался, значит мотор достиг рабочей температуры (обычно это 90 градусов).

Термистор является основным элементов конструкции термодатчика. Именно термистор устанавливает, как будет зависеть сопротивление тока от окружающей температуры.

В свою очередь, термистор состоит из кобальта, вернее оксидов кобальта (Co) и никеля (Ni). При нагревании в этих веществах растет много свободных электронов. За счет увеличения свободных электронов, уменьшается сопротивление.

Есть термисторы с отрицательным температурным коэффициентом. В этом случае термистор показывает максимальные значения, когда двигатель холодный. На термодатчик подается напряжение в 5 Вольт (В). Далее, когда двигатель будет нагреваться, датчик будет уменьшать сопротивление.

ЭБУ смотрит за изменениями напряжения и по этим данным рассчитывает, какая температура жидкости на данный момент. Когда двигатель горячий, электронный блок управления дает команду подавать обедненную смесь топлива с воздухом.

Если датчик неисправен, то ЭБУ может дать команду обогатить топливную смесь, в то время, как надо было сделать ее бедной. При работе с богатой смесью, свечи зажигания быстро загрязнятся.

Мотор может не завестись, если число оборотов двигателя при запуске будет не достаточным. ЭБУ может подать команду — увеличить обороты. Чтобы управляемость в процессе запуска ДВС поддерживалась, клапан рециркуляции должен быть в закрытом положении пока мотор не наберет рабочую температуру.

Если обороты плавают, то это один из признаков не правильной работы датчика температуры. При этом мотор может глохнуть. Угол зажигания зависит от правильной работы датчика, потому что этот параметр тоже регулируется через ЭБУ. Выброс вредных веществ отработавших топливных смесей при таком регулировании уменьшается.

В итоге получается, что силовые, эксплуатационные характеристики автомобиля зависят напрямую от работы датчика температуры жидкости охлаждения.

Принцип работы

Принцип работы всех датчиков температуры охлаждающей жидкости (ОЖ), основывается на изменении сопротивления специального полупроводникового элемента (терморезистора) от температуры. Чем горячее, тем сопротивление меньше, и наоборот.

Признаки неисправности датчика

На ВАЗ 2108, ВАЗ 2109, ВАЗ 21099 датчик находится в выпускном патрубке головки блока цилиндров

Считается, что датчик температуры очень надежен из-за сравнительной простоты конструкции. Однако и с ним могут быть проблемы. Обычно они сводятся к нарушению градуировки, что приводит к нарушению сопротивления и как следствие неправильной работы электронного блока, поскольку часть своих функций он выполняет, основываясь на температуре двигателя.

Одним из самых явных признаков выхода из строя ДТОЖ является отсутствие включения в работу вентилятора при превышении температуры выше установленного значения. Но этот показатель не будет являться достоверным, если имеется два датчика – основной, для передачи значения температуры на электронный блок, и дополнительный, отвечающий за включение вентилятора. В таком случае не включение в работу вентилятора будет указывать на повреждение, окисление проводки или выход из строя датчика, отвечающего за его работу.

На современных автомобилях неисправность, сигнализирующая о некорректной работе датчика температуры охлаждающей жидкости, выводится на дисплей бортового компьютера. Однако сообщение о неисправности не всегда указывает на выход из строя датчика. Зачастую проблемы в его работе связаны с обрывом проводки или окислением контактов.

Некорректное функционирование датчика температуры охлаждающей жидкости или обрыв его проводки приводит к перерасходу топлива, высоким оборотам на холостом ходу, детонации. Возможно, что силовой агрегат будет плохо запускаться после прогрева. Самая большая неприятность, которая может произойти из-за неработоспособности этого датчика – это перегрев силовой установки, из-за чего может повести головку блока цилиндров.

Где находится?

Для производства каких-либо операций с датчиком температуры охлаждающей жидкости необходимо четко представлять себе место его установки. Следует отметить, что точка установки будет отличаться в зависимости от модели автомобиля. Поэтому для поиска лучше обратиться к инструкции производителя, где указана позиция соприкосновения с охлаждающей жидкостью.

Рис. 3. Место установки датчика температуры охлаждающей жидкости

Наиболее распространенным местом установки является:

1. головка блока цилиндров или выпускной патрубок;
2. верхний шланг радиатора;
3. корпус термостата;
4. в некоторых ситуациях может устанавливаться два датчика температуры– на входе и на выходе.

Место установки предусматривает обеспечение контакта чувствительного элемента с охлаждающей жидкостью. Но, в случае утечки антифриза из системы, контакт может нарушиться и контроль температуры прекратиться. В результате этого вы получите некорректные показания, что может повлечь сбой в работе системы.

Виды датчиков

Классификация ДТОЖ по изменению сопротивления:

1. Датчик с отрицательным температурным коэффициентом. Принцип работы в том, что внутреннее сопротивление падает, если температура увеличивается.
2. Датчик с плюсовым температурным коэффициентом. Принцип работы обратный, чем у первого типа датчика, то есть внутреннее сопротивление растет с ростом температуры.

Самый популярный в применении автомобильной промышленности — это первый вид ДТОЖ. Бывает, что в машине установлены 2 датчика, основной и дополнительный.

Основной датчик занимается передачей информации электронному блоку управления, а дополнительный — включением вентилятора.

Проверка датчика

Чтобы проверить целостность проводки на ВАЗ-2110, 21102 нужно отсоединить колодку с проводами от датчика температуры охлаждающей жидкости и отжать пластмассовый зажим

Диагностика работоспособности ДТОЖ не является сложной. Но перед тем как произвести ее, желательно проверить целостность проводки, идущей к нему. Можно также проверить напряжение, идущее от блока управления. Для этого с датчика нужно отсоединить фишку с проводами и подсоединить ее к вольтметру. После этого запустите двигатель и замерьте значение подающегося на датчик напряжения, оно должно соответствовать 5 В.

Для снятия, диагностики и замены датчика температуры понадобится не так уж и много:

• Ключ на 19;
• Мультиметр;
• Емкость для слива охлаждающей жидкости;
• Электрочайник;
• Термометр;

Перед снятием элемента нужно частично слить жидкость с системы. Всю сливать необязательно, поскольку он находится в верхней части двигателя, достаточно слить до уровня ниже положения ДТОЖ.

Затем от датчика отсоединяется фишка с проводкой. Ключом на 19 он выворачивается из своего посадочного места.

Видео: Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

Ещё кое-что полезное для Вас:

Проверяют датчик при помощи электрочайника с термометром и мультиметра, переведенного в режим измерения сопротивления. Провести диагностику можно двумя способами.

1. При первом способе погружают рабочую часть ДТОЖ в электрочайник с холодной водой, туда же помещается и термометр. Использовать можно только электронный термометр, способный замерять высокие температуры. К самому датчику подсоединяется мультиметр и электрочайник включается в сеть. При повышении температуры воды, сопротивление датчика будет падать. Так, при температуре воды в +15 С, сопротивление должно составлять 4450 Ом. При +40 С показания мультиметра должны составлять 1459 Ом. Нагревать воду нужно до температуры в 100 С. При таком значении сопротивление должно быть минимальным – 177 Ом. Если значения отличаются, значит, датчик подает некорректную информацию.
2. Второй способ подойдет в случае, если нет термометра. Для проведения замеров сопротивления ДТОЖ погружают в воду уже после ее закипания. При этом температура воды будет приближаться к 100 С. Этого вполне достаточно для проведения замеров. После опускания рабочей части датчика температуры в кипящую воду сопротивлениее должно быть немного больше 177 Ом. Если разница большая, датчик неисправен.

Признаки поломки

Как и неисправности любого устройства в автомобиле, выход со строя сенсора температуры охлаждающей жидкости может привести к нежелательным последствиям.

При движении машины поломка может проявляться как:

1. проблематичный запуск мотора в холодную погоду;
2. нетипичные звуки от выхлопных газов только запущенного мотора;
3. при достижении максимальной температуры мотор глохнет;
4. не запускается вентилятор охлаждения при нагревании ДВС;
5. превышение расхода топлива сверх установленной нормы.

Современные авто выводят данные о нарушении температуры охлаждающей жидкости на дисплей. Причиной неисправности может стать как механическая поломка (сорванная резьба, растрескивание корпуса, перегорание термистора), так и электрическая (короткое замыкание в измерительной цепи или обрыв провода). Чтобы убедиться в правильности вашего предположения, проверьте датчик, и, при необходимости замените его новым.

Задачи ДТОЖ

Всё же главной задачей датчика температуры ОЖ двигателя является включение вентиляторов системы охлаждения. Часто на дорогах можно заметить автомобили с открытым капотом и закипевшим радиатором. Их владельцы или не следили за температурой ОЖ двигателя, либо проигнорировали неисправность датчика. В лучшем случае их ждёт замена радиатора, в худшем – замена заклинившего мотора.

У инжекторных двигателей, кроме вышеперечисленных проблем, перегрев двигателя ведёт к изменению угла опережения зажигания, неровной работе двигателя, пропаже мощности и множеству других неприятностей, поэтому следует знать все признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости, дабы избежать этих проблем.

Как узнать, что датчик неисправен?

Признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости следующие:

1. Не работает указатель температуры охлаждающей жидкости, или не показывает реальную температуру охлаждающей жидкости.
2. «Плавает» температура охлаждающей жидкости.
3. Непрерывно работающий вентилятор системы охлаждения (если инжекторный двигатель).
4. Горит сигнализатор «Check Engine» (Проверь двигатель) (если инжекторный двигатель).
5. Машина перегревается, «кипит» (пар из-под капота, сильное бульканье в расширительном бачке), но вентилятор не включается.

Причиной указанных событий может быть не только выход его из строя, но и другие неисправности (проводки, соединений и другого). Поэтому на инжекторе сначала нужно провести диагностику. Если диагностику сделать невозможно, или у Вас карбюраторный мотор, то сразу переходите к проверке датчика температуры охлаждающей жидкости

Как проверить работоспособность?

Для проверки работоспособности потребуются следующие инструменты:

• термометр (обязательно с максимально допустимой температурой свыше 100 градусов, лучше использовать цифровой);
• мультиметр (для замера сопротивления термистора);
• емкость с водой (которую нужно будет медленно подогревать до температуры кипения).

Когда датчик охладился до комнатной температуры к его контактам необходимо подключить мультиметр и перевести его в режим замера сопротивления. При температуре 20 – 30 градусов по Цельсию начальное сопротивление должно составлять порядка 1300 – 2200 Ом.

Далее датчик с подключенными щупами помещают в емкость с водой и медленно начинают её разогревать. При повышении температуры сопротивление должно постепенно падать. Оптимальные показатели следующие:

• 40 градусов — порядка 1000 – 1200 Ом;
• 50 градусов — 1000 Ом;
• 60 градусов — 800 Ом;
• 80 градусов — порядка 270 – 380 Ом;
• 100 градусов — порядка 170 – 180 Ом.

При температуре 110 градусов или выше термистор переключается в «защиту» и происходит разрыв цепи. Сопротивление при этом становится бесконечным (блок ЭБУ этот сигнал распознает как перегрев и включает охлаждение на полную мощность).

Если показания мультиметра будут кардинально разниться от вышеуказанных, то это будет явным признаком, что датчик вышел из строя. Ремонту он не подлежит поэтому его попросту заменяют. В редких случаях помогает тщательная очистка контактов и резьбы от следов коррозии, но это лишь временное решение. Если контроллер «сбоит», то рекомендуется его полностью заменит, обойдется он не дорого.

Причины появления неполадок

Некачественный антифриз, а также моторное масло могут стать причиной неправильной работы датчика. Дело в том, что наконечник датчика очень чувствительный. Если на нем образуется осадок в виде кристалликов жидкости, то датчик работает со боями. Утечка охлаждающей жидкости приводит к износу прокладки. Также, причиной поломки может быть замыкание в цепи, скачок напряжения.

Как поменять датчик температуры охлаждающей жидкости своими руками, на что стоит обратить внимание

Если датчик неисправен, то замена сигнального элемента своими руками не представляет больших трудностей. В данной процедуре очень поможет схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости.

1. Сливается антифриз из радиатора (можно не весь, а только чуть ниже отверстия термодатчика);
2. Желательно снять корпус воздушного фильтра, чтобы он не мешал операции замены. При снятии отщёлкивается каждый разъём, удерживающий крышку корпуса фильтра, ослабляются хомуты и откручиваются винты. При работе желательно не повредить ни один разъём;
3. Снимается разъём с датчика;
4. Снимается резиновый чехол с датчика, расположенного в корпусе радиатора;
5. Датчик температуры охлаждения выкручивается подходящим гаечным ключом ( обычно на 21).

Установка датчика температуры охлаждающей жидкости происходит согласно данному алгоритму:

1. Следует установить новый датчик в гнездо, которое располагается в корпусе радиатора, не забывая при этом параметры затяжки резьбы;
2. Устанавливаем на место корпус воздушного фильтра;
3. Заливаем антифриз в радиатор до контрольной отметки;
4. Заводим двигатель и следим за показаниями указателя температуры, расположенного на приборной панели.

Итак, если ДТОЖ сломан или не показывает температуру на приборной панели, следует немедленно разобраться в причине поломки. Зная, как заменить датчик, не стоит забывать, что причина может быть и не в нём. Тогда для проверки самого датчика достаточно подключить его к мультиметру и проверить в ёмкости с нагретой водой.

Заключение

Датчик температуры ОЖ – маленькая, но важная деталь. При его неисправности двигателю грозит перегрев, который может обернуться серьезными последствиями. Так что при первых подозрениях на неисправность выясняйте ее причину и устраняйте при первой возможности.