В датчике применён полупроводниковый чувствительный элемент, работающий как терморезистор. Обычные проводники с нагревом увеличивают своё сопротивление, а данное вещество уменьшает. Приняты меры, чтобы сопротивление изменялось значительно, так проще обеспечивать нужную погрешность измерения.
Датчик температуры всасываемого воздуха: проверка, устройство
Современные автомобили содержат большое число средств автоматизации и контроля работы оборудования. Одним из таких устройство является датчик температуры всасываемого воздуха (ДТВВ), контролирующий состояние поступающих воздушных масс из окружающей среды. Что представляет собой это устройство, и с какими неисправностями может столкнуться автовладелец, мы рассмотрим в данной статье.
Термодатчик предназначен для контроля температуры воздуха, поступающего воздуха из окружающей среды. В зависимости от температуры воздуха, изменяется состояние воздушно-топливной смеси и температура ее вспышки в цилиндре. В случае чрезмерного остывания или нагрева воздуха на улице режим движения автомобиля может существенно отличаться. Датчик реагирует на изменение температуры и посылает сигнал на блок управления для изменения действующих параметров работы.
Поэтому прямая функция датчика температуры всасываемого воздуха заключается в измерении текущих параметров. Косвенно он предназначен для повышения или уменьшения объема подаваемой топливной смеси в соответствии с внешними факторами.
Такой датчик температуры устанавливается в системе подачи воздуха автомобиля. Как правило, он располагается в непосредственной близи от воздушного фильтра или на его корпусе, в некоторых моделях может располагаться во впускном коллекторе.
Рис. 1. Место установки датчика воздуха
Способ расположения предусматривает направление чувствительного элемента в струю воздушного потока. Поэтому место установки должно предусматривать четкую фиксацию, так как при смещении сенсора в посадочном отверстии вы получите нечеткие показания.
Устройство и принцип работы
Для лучшего понимания возможных неисправностей и сбоев в работе необходимо разобраться в его устройстве и принципе действия.
Рис. 2. Устройство датчика температуры всасываемого воздуха
Конструктивно датчик температуры для контроля всасываемого воздуха состоит из:
- Контактного разъема – для подключения датчика температуры к внутренней электрической цепи;
- Корпуса – предназначен для защиты от механических повреждений и воздействия внешних факторов на электронные компоненты;
- Чувствительный элемент – для фиксации температуры поступающего воздуха применяется термистор, который, может располагаться как в открытом колпаке, так и в запаянной колбе.
- Посадочного штуцера – элемента оснащенного резьбой для вкручивания в точке контроля температуры воздуха.
Заметьте, для плотного прилегания датчика к монтируемой поверхности между ними располагается уплотнительное кольцо. В противном случае произойдет утечка воздуха из системы.
Принцип работы датчика температуры всасываемого воздуха основывается на показаниях термистора с отрицательным температурным коэффициентом. В соответствии с п.23 ГОСТ 21414-75 это такой нелинейный элемент, омическое сопротивление которого снижается по мере нагревания самого термистора. Положение датчика выбирается таким образом, чтобы сенсор взаимодействовал с движущимся воздухом напрямую, в остальном работа происходит следующим образом:
Рис. 3. Принцип работы датчика температуры всасываемого воздуха
Как видите на рисунке выше, при движении потока всасываемого в систему воздуха, он напрямую воздействует на датчик, обтекая терморезистор. В начале запуска двигателя воздух в патрубке будет холодным и при взаимодействии с термистором его сопротивление будет в пределах нескольких кОм. В случае повышения температуры воздуха в системе сопротивление датчика начнет снижаться, уменьшиться величина падения напряжения и увеличится сила тока. Как только параметр достигнет установленного предела, в цепи управления начнет протекать ток достаточный для команды блоку управления.
В случае прохождения холодного воздуха возникает утяжеляющий эффект, которые требует впрыска большего объема горючего в цилиндр для поддержания нормального режима работы. При повышении температуры, датчик отреагирует пропорциональным снижением сопротивления, и блок управления даст команду на сужение форсунок и уменьшение объема впрыскиваемого топлива. Таким образом осуществляется корректировка работы мотора, в зависимости от температуры подаваемого воздуха. Однако система может давать сбои, существенно отражающиеся на работе транспортного средства.
Устройство датчика температуры довольно простое: измерительный термистор помещен в металлический корпус, верхняя часть которого соединена с коннектором, для соединения к электросети бортового компьютера. Соединения частей уплотнено прокладкой.
Зачем нужен датчик температуры всасываемого воздуха
Для обеспечения минимального расхода топлива при максимальной отдаче управляющий контроллер должен знать, сколько воздуха поступает в цилиндры. Узнать это можно разными способами, от прямого замера массы до косвенного в случае отказа оборудования.
Нечто промежуточное – это расчёт по данным давления во впускном коллекторе и температуры газа. Хотя при прямых замерах температура также учитывается.
Нагретый воздух имеет меньшую плотность. То есть при том же всасываемом объёме масса кислорода уменьшается. А именно он отвечает за полноту сгорания топлива.
Некоторая коррекция производится по наличию избыточного кислорода в выхлопных газах, для чего есть соответствующий датчик, но и для его нормальной работы нужен предварительный максимально точный расчёт, а без знания температуры измерять только объём недостаточно, возникнет ошибка по плотности газа.
Место расположения
ДТВВ устанавливается на пути проходящего через впускной тракт газа. В системах с массовым расходомером он конструктивно объединён с ДМРВ, в прочих представляет собой самостоятельный прибор.
Чувствительный элемент ДТВВ выступает в поток воздуха из стенки впускного трубопровода, а наружу выходит часть его корпуса с электрическим разъёмом. Провода идут непосредственно к электронному блоку управления (ЭБУ). Температура измеряется до прохождения воздуха через дроссельную заслонку.
Устройство
В датчике применён полупроводниковый чувствительный элемент, работающий как терморезистор. Обычные проводники с нагревом увеличивают своё сопротивление, а данное вещество уменьшает. Приняты меры, чтобы сопротивление изменялось значительно, так проще обеспечивать нужную погрешность измерения.
Конструктивно ДТВВ достаточно прост, он содержит:
- корпус из пластика;
- чувствительный полупроводниковый элемент;
- электрический разъём.
Зависимость сопротивления от температуры известна и нормализована в виде калибровочной таблицы. Каждому значению одного параметра соответствует величина другого, эти данные заносятся в карты прошивки ЭБУ.
Для измерения сопротивления используется подача тока в ДТВВ через резистор известного номинала, установленный в ЭБУ и подключённый к стабилизированному напряжению питания 5 Вольт.
По теме: Что такое OBD2 разъем и как пользоваться адаптером
Прохождение тока через чувствительный элемент вызывает падение на нём напряжения, которое и измеряется входным драйвером ЭБУ.
В его состав входит аналого-цифровой преобразователь, процессор получает уже понятное ему кодированное значение температуры. Остаётся только преобразовать его в нужный формат через кодовую таблицу.
По таблице находится нужная величина и сравнивается с реальной. Нагревая или охлаждая ДТВВ с контрольным термометром можно оценить результаты в нескольких точках.
Проверка датчика температуры всасываемого воздуха
Перед тем как проверить датчик температуры всасываемого воздуха, нужно разобраться с принципом его работы. Датчик основан на термисторе. В зависимости от температуры поступающего воздуха, ДТВВ меняет свое электрическое сопротивление. Формируемые при этом сигналы подаются на ECM с тем, чтобы получить правильное соотношение топливной смеси.
Диагностику датчика температуры воздуха на впуске необходимо выполнять на основе измерения сопротивления и величины электрических сигналов, исходящих от него.
Проверку начинают с вычисления сопротивления. Для этого пользуются омметром, сняв датчик с автомобиля, Процедура происходит путем отключения двух проводов и подсоединения их к измерительному прибору (мультиметру). Измерение проводят в двух режимах работы двигателя — “холодном” и на полных оборотах.
Измерение сопротивления датчика
В первом случае сопротивление будет высокоомное (несколько кОм). Во втором — низкоомное (до одного кОм). В инструкции по эксплуатации к датчику обязательно есть таблица или график со значениями сопротивления в зависимости от температуры. Значительные отклонения говорят о неправильной работе устройства.
В качестве примера приводим таблицу таблицу соотношения температуры и сопротивления датчика всасываемого воздуха для двигателей автомобиля ВАЗ 2170 «Лада Приора»:
| Температура всасываемого воздуха, °С | Сопротивление, кОм |
| –40 | 39,2 |
| –30 | 23 |
| –20 | 13,9 |
| –10 | 8,6 |
| 0 | 5,5 |
| +10 | 3,6 |
| +20 | 2,4 |
| +30 | 1,7 |
| +40 | 1,2 |
| +50 | 0,84 |
| +60 | 0,6 |
| +70 | 0,45 |
| +80 | 0,34 |
| +90 | 0,26 |
| +100 | 0,2 |
| +110 | 0,16 |
| +120 | 0,13 |
На следующем этапе, проверьте соединение проводников с управляющим устройством. То есть, с помощью тестера удостоверьтесь в наличии проводимости каждого контакта на массу. Воспользуйтесь омметром, который включите между разъемом температурного датчика и отключенным разъемом управляющего устройства. При этом значение должно быть 0 Ом (учтите, что при этом вам необходима схема контактов). Проверьте каждый контакт на разъеме датчика омметром при отключенном разъеме относительно массы.
Измерение сопротивления ДТВВ у Toyota Camry XV20
Например, чтобы проверить сопротивление датчика на автомобиле Toyota Camry XV20 с 6-ти цилиндровым двигателем, необходимо присоединить омметр (мультиметр) к 4-му и 5-му выводу датчика (см. рисунок).
Однако чаще всего ДТВВ имеет два выхода терморезистора, между которым и нужно проверять сопротивление элемента. Также предлагаем вашему вниманию схему подключения IAT в автомобиле Hyundai Matrix:
Ремонт датчика температуры впускного воздуха
Как можно отремонтировать датчик температуры ВВ.
Самый простейший вид ремонта IAT — чистка. Для этого вам понадобится какая-либо чистящая жидкость (карбклинер, спирт, или другой очиститель). Однако помните, что работать нужно аккуратно, чтобы не повредить внешние контакты.
Если вы столкнулись с проблемой, когда датчик показывает неверную температуру, вместо полной замены вы можете отремонтировать его. Для этого купите термистор с такими же или близкими характеристиками, какие имеет уже установленный на автомобиле терморезистор.
Суть ремонта заключается в перепаивании и их замене в корпусе датчика. Для этого вам понадобится паяльник и соответствующие навыки. Преимущество проведенного ремонта — существенная экономия денег, ведь термистор стоит около доллара или меньше.
В первом случае сопротивление будет высокоомное (несколько кОм). Во втором — низкоомное (до одного кОм). В инструкции по эксплуатации к датчику обязательно есть таблица или график со значениями сопротивления в зависимости от температуры. Значительные отклонения говорят о неправильной работе устройства.
Симптоматика неисправности датчиков температуры воздуха и причины их возникновения
Наблюдается цепная зависимость исправной работы многих систем от корректного функционирования датчика температуры воздуха. Его поломка ведет к неправильной работе системы впрыска, которая, по цепочке, становится причиной сбоев в остальных системах автомобиля. Однако это негативное влияние частично компенсирует наличие датчика массового расхода воздуха, который в экстренных случаях дублирует его работу.
Поэтому крайне важно уметь распознавать неполадки этого прибора по некоторым симптомам.
- Нестабильная, с устойчивыми перебоями работа двигателя в холостом режиме. Чрезмерно высокие и плавающие обороты;
- Высвечивание индикатора на приборной панели;
- Потеря мощности двигателя. рывки при сдавливании педали газа;
- Затруднение или полное отсутствие зажигания;
- Полная остановка мотора при смене скоростных режимов;
- Перегревы и детонация;
- Повышение токсичности выбросов.
Неплохо было бы знать причины возникновения таких симптомов. Наиболее часто встречающиеся причины неполадок этого прибора:
- Частичная или полная потеря чувствительности из-за налета нагара и загрязнений
- Изношенность, вследствие исхода срока эксплуатации
- Обрыв электросети, из-за коррозии и механического разрыва.
Ошибка датчиков температуры воздуха Р0113
Самой частой фиксированной ошибкой является Р0113 – завышенный уровень датчика. Возникает из-за несоответствия температуры прибора с соответствующим сопротивлением (при незначительных колебаниях t, изменения сопротивления чрезмерно большие). На ЭБУ поступает сигнал слишком большого напряжения, что воспринимается компьютером как очень низкая температура воздушного потока. Посылается импульс по увеличению доли горючего в топливной смеси, после чего и начинается цепная реакция неполадок в различных системах. ЭБУ сохраняет код и включает на приборном щитке сигнал «CHECK ENGINE»
Нет никакой уверенности, что срочная замена датчика заставит убрать код с памяти компьютера. Зачастую, даже поставив новую деталь, замечаете, вновь возникшую ошибку. Автомобилю требуется диагностика, по результатам которой можно будет понять причину (неисправность проводки или выход из строя самого датчика).
