Устройство контроля температуры двигателя

Прибор для контроля температуры двигателя и наличия воды

Предлагаемый прибор помогает следить одновременно за наличием воды в системе охлаждения и за температурой двигателя. В случае отсутствия воды или нагрева двигателя до критической температуры начинает мигать лампочка на приборной доске и загорается один из светодиодов. Достоинства прибора перед ранее описанными в журнале — это малые габариты (при необходимости — не более пачки сигарет), малое количество использованных деталей, простота настройки и надежность, возможность контролировать одновременно работу двух двигателей.

Какова работа прибора?

На элементах DD1.3; DD1.4 собран мультивибратор с частотой импульсов 0,5—1 Гц. Импульсы с его выхода подаются на один из входов элемента DD2.3. Но пока на другом его входе не появится низкий логический уровень, на его выходе будет тоже низкий логический уровень (напряжение, близкое к нулю). Транзисторы VT1, VT2 закрыты, лампа EL1 не горит. Изменится это состояние только в том случае, если сработает один из датчиков RK1÷RK4 (или несколько сразу) и переключатся устройства на элементах DD2.4, DD3.1÷DD3.4. Рассмотрим работу этих устройств.

На каждом двигателе установлено по одному датчику воды и температуры. Каждому из них соответствует светодиод, который при нормальной работе мотора не горит.

При нагревании термодатчик уменьшает свое сопротивление. Он включен в нижнее плечо делителя напряжения R9, RK3 (или R10, RK4), поэтому от его сопротивления зависит напряжение на входе логического элемента DD3.1, который вместе с элементом DD3.2 и R7 образует триггер Шмитта. При уменьшении сопротивления датчика до определенной величины напряжение на входе элемента DD3.1 достигает нижнего порогового значения и триггер переключается. Загорается светодиод HL3; через диод VD2 заземляется второй вход элемента DD2.3, на его выход проходят импульсы и управляют работой транзисторов VT1 и VT2. Лампочка мигает. Это будет происходить до тех пор, пока двигатель не остынет и триггер не возвратится в исходное состояние. Аналогично работает второй термодатчик, но при срабатывании загорится светодиод HL4.

Датчик наличия воды в системе охлаждения представляет собой два контакта, одним из которых может быть и металлический корпус лодки. Слой воды, смачивающий контакты, имеет малое сопротивление и замыкает входы элементов DD2.4, DD1.1 (DD1.2) на корпус. При отсутствии воды — на их входах появляется напряжение питания (через R1 и R2). Элемент DD2.4 при отсутствии воды в любом из двух датчиков включит в работу DD2.3 — замигает лампа, а светодиоды HL1 и HL2 укажут, в каком из двигателей исчезла вода.

Пользоваться прибором очень просто. Если все в порядке, на приборной доске ничего не горит. Заметив мигание сигнальной лампы, нужно определить — какой из светодиодов включился, и по нему определить, в каком из двигателей появились неполадки.

На транзисторе VT3 собран стабилизатор напряжения (+9 В) для питания микросхем и светодиодов. Усилитель тока VT1 и VT2 питается непосредственно от бортовой сети (напряжение от 10 до 14 В).

Термодатчики могут быть любой конструкции. Для этой цели можно использовать и термошайбы Автор использовал терморезисторы ММТ-4 47 кОм (можно применить и другие номиналы — от 20 до 100 кОм), но тогда придется подобрать резисторы R9 и R10. Терморезистор ММТ-4 цилиндрической формы, с металлическим корпусом, соединенным с одним из выводов. На крышке головки блока цилиндров в одно из отверстий ввинчивается болт. По центральной оси болта сверлится отверстие таким же диаметром, как и корпус терморезистора. Его туго (со смазкой) вставляют в болт. В головке болта отверстие шире — в этом месте к изолированному выводу резистора припаяна клемма и закреплена эпоксидным компаундом; таким образом один контакт через болт соединен с корпусом, второй — через клемму подключают к прибору.

Конструкция датчика воды также проста. Один контакт — это металлический корпус системы охлаждения, второй от нее изолирован и подключен к прибору, к которому подключены 6 проводов: по одному от каждого из 4 датчиков, один — общий, один — питание (+12 В).

В первую очередь собирают стабилизатор на транзисторе VT3. На его выходе (эмиттер VT3) должно быть напряжение +8÷9 В. Усилитель тока VT1 и VT2 при исправных элементах настройки не требует. При подключении левого по схеме вывода R13 к плюсовому проводу (+9 В) лампа должна загореться, к минусовому — погаснуть.

Теперь можно впаять микросхемы, соблюдая при этом правила: заземлите корпус паяльника и снимите статический заряд со своего тела, коснувшись рукой заземленного предмета. К точке А и к общему проводу подключите авометр с пределом измерения 10 В» Включите прибор. Стрелка должна периодически отклоняться. Частота импульсов (мигание лампы) подбирается изменением номинала резистора R5. При отключенных датчиках будет мигать сигнальная лампа и гореть светодиоды HL1 и HL2 (как при отсутствии воды в обоих двигателях). Подключите датчики воды и опустите их в воду. Лампа и светодиоды должны погаснуть.

Читать еще:  Чем отличаются хондовские двигатели

Теперь подключите готовые термодатчики, не забыв присоединить корпус болта на общий провод. Нагрейте датчик до критической температуры вашего двигателя и резисторами R9 или R10 соответственно добейтесь загорания соответствующего светодиода и мигания лампы. Ориентировочно сопротивление имеет значение, равное сопротивлению датчика, нагретого до температуры 55—60 °С (для ММТ-4 R9, R10 — 22 кОм). Прекратите нагрев датчика, через 2—3 мин он остынет, и прибор примет исходное состояние. Удобно на время настройки вместо R9 и R10 временно впаять подстроечные резисторы на 100 кОм, после настройки измерить их сопротивление и впаять такие же постоянные. Прибор готов к работе.

Привожу для справки взаимозаменяемость деталей: DD1.3 — 561ЛЕ5; VT1 — КТ312, КТ315 (любой); VT2 — КТ816; VT3 — КТ603; VD4 — Д808.

Светодиоды могут быть любые, с рабочим током до 10 мА, диоды — также любые, малогабаритные. При использовании лампы с рабочим током больше 0,3 А транзистор VT2 лучше закрепить на небольшом радиаторе.

В случае использования прибора на мотолодке с одним двигателем, его можно заметно упростить, исключив одну микросхему и два светодиода.

Прибор испытан в разнообразных походных условиях и показал хорошие результаты.

Устройство контроля температуры двигателя

Кому и для чего необходимо контролировать температуру?

С помощью установки системы контроля температуры мы готовы решить проблему наших клиентов, которые:

  • Занимаются перевозкой лекарственных и фармацевтических средств
  • Занимаются перевозкой скоропортящихся и требовательных к условиям перевозки продуктов питания (мясо, рыба, овощи и фрукты, молочные продукты) в рефрижераторных установках.

    Также это необходимо для непосредственных производителей данных категорий товаров и обеспечивают доставку продукции по торговым точкам с необходимостью поддерживать в грузовом отсеке определенную температуру в течение времени, пока транспорт находится в пути.

    По роду деятельности таким клиентам необходимо документальное подтверждение того, что груз перевозился в нормальных, соответствующих условиях. Поэтому, чтобы начать заключать договора на перевозку таких категорий товаров, необходимо не только иметь рефрижератор, но и документально подтвердить условия перевозки с помощью системы контроля температуры.

    Как это работает? 3 варианта технического решения задачи

    1 вариант. Для рефрижераторных установок мы предлагаем подключить контроль температуры с помощью специального отдельного устройства «IQFreeze», которое подключается к линейке блока «АвтоГрафа» и в программном обеспечении оператор (диспетчер, собственник) сможет смотреть:

  • какая температура была на протяжении всего рейса.
  • режим работы рефрижераторной установки. В режиме поддержки температуры установка может расходовать, к примеру, 5 литров, а в режиме активного охлаждения расходовать 10 литров и т.п. Таким образом, с помощью «IQFreez» и блока «АвтоГРАФ» мы можем проконтролировать, в каком режиме работал рефрижератор, какая была температура. Данный отчет мы можем распечатать, предоставить по необходимости компании, которой перевозится груз, для того чтобы она убедилась в том, что температурный режим соблюдался при перевозке груза. Либо выдать конечному заказчику временный доступ на несколько часов: пока транспорт на маршруте, пользователь может посмотреть температуру.

    2 вариант. Мы можем подключить к контроллеру «АвтоГРАФ» просто датчик температуры или несколько датчиков температуры (до 8 шт), которые так же смогут контролировать температуру в кузове автомобиля или в рефрижераторной уcтановке.

    3 вариант. С помощью CAN-шины транспортного средства мы можем контролировать температуру двигателя, температуру охлаждающей жидкости, температуру масла.

    С помощью данного блока АвтоГРАФ-а и температурных датчиков, либо АвтоГРАФ-а и «IQFreeze»: во-первых, водитель может установить «АвтоГРАФ» — Инфомонитор и будет контролировать непрерывную температуру в кузове и так же собственник либо диспетчер может контролировать температуру удаленно у себя за компьютером. А также сформировать и распечатать отчет за пройденный рейс, либо предыдущий рейс по температурному режиму.

    Мы можем настроить систему таким образом, что собственник или диспетчер смогут получать уведомления о наступлении критических температур (перегрева, ведущего к нарушению условий перевозки) внутри программы АвтоГРАФ, по SMS, Viber, WhatsApp. В кабине водителя также устанавливаем звуковую сигнализацию, чтобы он своевременно мог предпринять необходимые действия и выполнить температурные условия транспортировки, чтобы груз был доставлен в целости и сохранности.

    Почему стоит обратиться именно к нам?

    Мы знакомы со всеми типовыми ситуациями, при которых требуется отслеживать температуру в грузовом отсеке транспортного средства, и готовы подобрать для вас наиболее подходящее (как с технической, так и с финансовой стороны) решение, которое позволит вам закрыть вопрос с перевозкой скоропортящихся грузов, и грузов требующих особого температурного режима. Мы используем технически надежные, поверенные датчики, на которые имеется вся необходимая документация для будущего подтверждения перевозки груза в соответствии с регламентом.

    Мы будем рады провести для вас подробную презентацию решения, с акцентом на интересующие вас функции по контролю температуры и GPS-мониторингу.

    Датчик температуры охлаждающей жидкости – помощник электронного блока управления

    В системе охлаждения ДВС имеется датчик температуры охлаждающей жидкости (сокращенно – ДТОЖ), который измеряет температуру этой самой жидкости с целью образования оптимальной по всем показателям топливной смеси.

    Читать еще:  Автомобильный роторный двигатель принцип работы

    Зачем нужен датчик температуры охлаждающей жидкости?

    ДТОЖ необходим для постоянного контроля температурных (внутренних) показателей двигателя автомобиля. При работе мотора жидкость, используемая для его охлаждения, «забирает» тепло цилиндров. При этом, естественно, изменяется температура головок и блока цилиндров. Данные изменения как раз и улавливает датчик указателя температуры охлаждающей жидкости, отсылая информацию о них на ЭБУ (электронный блок управления) транспортного средства.

    ЭБУ воспринимает сигнал ДТОЖ (каждый сигнал имеет свой номер) и понимает, в каком состоянии находится мотор автомобиля (функционирует при заданной температуре, прогревается, является холодным либо перегретым).

    Эти сведения очень важны для системы управления ДВС, так как именно благодаря им она может подправлять все основные показатели функционирования двигателя автомобиля. Зная температуру «сердца» авто, ЭБУ подбирает оптимальный режим его работы, что благотворно сказывается на качестве управления транспортным средством.

    Работа описываемого нами датчика позволяет управляющей системе выполнять далее указанные функции:

    • Выставление запаздывания и опережения зажигания. Правильно выставленный угол зажигания гарантирует существенное уменьшение объема отработавших газов, снижение расхода горючего, а также он оказывает влияние на ряд важных параметров рациональной эксплуатации ДВС.
    • Обогащение бензина (для авто с системой впрыска топлива). Как только блок управления принимает сообщение о малой температуре двигателя (холодный мотор), он сразу же повышает продолжительность импульса на форсунки, что обеспечивает отсутствие колебаний при прогреве ДВС и оптимизацию его функционирования на холостом ходу. При увеличении температуры блок начинает обеднять горючую смесь, за счет чего происходит уменьшение выхлопа и снижение расхода бензина. Если ДТОЖ неисправен, ЭБУ делается «слепым», а это становится причиной потери, загрязнения и чрезмерного (никому ненужного) обогащения смеси.
    • Контроль и изменение параметров горючей смеси при разомкнутом и замкнутом контуре. Если имеется неисправность ДТОЖ, блок управления не реагирует на сообщения кислородного датчика (пока хладагент не обретет требуемой температуры), а значит, ЭБУ не будет иметь обратной связи (ведь он не видит номер сигнала) и не сможет улучшать холостой ход и обогащать топливную смесь при холодном моторе. По сути, его работа будет полностью нарушена.

    Кроме того, датчик температуры охлаждающей жидкости необходим для контроля вращения коленчатого вала, продувки фильтрующего элемента механизма улавливания паров горючего, блокировки в процессе прогрева гидротрансформатора (его муфты) коробки передач, повышения оборотов холостого хода.

    Что собой представляет современный ДТОЖ – его устройство

    Еще совсем недавно датчик температуры охлаждающей жидкости (механический) являлся обычным термореле, которое могло лишь поддерживать при закрытом контакте температуру двигателя на номинальном показателе, да обогащать при открытом контакте топливно-воздушную смесь. Сейчас устройство ДТОЖ стало более современным, что и позволило расширить его функциональность, а также свести к минимуму его поломки (датчик наших дней редко глючит, схема его работы более продуманна и надежна).

    Современный датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой специальный резистор (его правильное название – термистор), который способен мгновенно изменять свое сопротивление при изменении температуры. Производят такие резисторы из оксида никеля, кобальта и аналогичных материалов, обладающих полупроводниковыми характеристиками. При повышении температуры в термисторе наблюдается повышение числа свободных электронов. Это приводит к тому, что его сопротивление уменьшается.

    Описываемый резистор, изменяющий свое сопротивление, «прячут» в теплопроводный защитный корпус, оснащенный соединительным разъемом (электрическим) и специальной крепежной резьбой. Так как температурный коэффициент термистора является отрицательным, датчик имеет максимальное сопротивление в тех случаях, когда мотор холодный. При повышении температуры сопротивление становится меньше, при этом снижается и напряжение ДТОЖ (изначально оно составляет около пяти вольт). Ориентируясь на все эти «скачки», ЭБУ определяет температуру жидкости для охлаждения.

    Отметим отдельно, что в последнее время вдобавок к основному датчику, расположенному в патрубке (выпускном) ГБЦ, монтируют дополнительный (его размещают на выходе из радиатора). Такая схема делает процесс определения температуры более совершенным. Установка датчика температуры охлаждающей жидкости (дополнительного) позволяет ЭБУ в разы качественнее выполнять свою работу.

    Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

    Любая серьезная неисправность ДТОЖ (датчик глючит, его работа только путает ЭБУ, а не помогает и так далее) решается одним способом – выполняется его замена. Но спешить с этим делом не стоит. Разумнее будет провести диагностику ДВС на компьютере, который за пару минут исследует датчик и параметры всей системы охлаждения, а затем выдаст номер (код) ошибки или нескольких ошибок, которые не дают ДТОЖ нормально работать. Зная такой номер, можно сбросить ошибку и спокойно уезжать с автосервиса.

    Если же замена действительно необходима (после сброса ошибок он, как и раньше глючит), желательно найти оригинальный ДТОЖ (маркировка изделия имеется на датчике). Специалисты категорически не советуют ставить «левое» изделие, так как его подключение в большинстве случаев не приносит ожидаемого результата. Неоригинальный датчик глючит практически сразу, какая бы фирма его не выпустила.

    Читать еще:  Эквивалентная схема замещения двигателя

    Диагностику неисправностей датчика охлаждения можно провести визуально. При таком осмотре удается обнаружить следующие проблемы: утечку жидкости для охлаждения; появление трещин в ДТОЖ; ржавление зажимных приспособлений.

    Замена устройства при таких неисправностях, конечно же, не требуется. А вот для более серьезного анализа работоспособности интересующего нас элемента необходимо измерить его напряжение и сопротивление. Эти величины определяют при помощи вольтметра и осциллографа (цифровые приборы, которые используются на любой современной СТО), а затем сравнивают полученные значения с теми, которые указаны в техтребованиях к датчику.

    Грамотная диагностика ДТОЖ дает возможность со стопроцентной гарантией определить причины его неисправности, например, следующие:

    • вышедший из строя вентилятор охлаждения или термостат;
    • обрыв проводки;
    • потерю напряжения или короткое замыкание и многие другие.

    Сколько бы вы не гадали, в чем причина неадекватного функционирования ДТОЖ, установить ее не удастся до тех пор, пока не будет проведена полная и профессиональная диагностика датчика. Напоследок добавим – замена описанного в статье устройства осуществляется только после того, как из системы охлаждения будет слито достаточное количество охлаждающего состава (столько, чтобы датчик находился не в жидкости, а выше нее).

    Датчик температуры охлаждающей жидкости

    Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) – это важный элемент системы управления двигателем, который контролирует температуру ОЖ в системе охлаждения. Блок управления двигателем получает информацию от ДТОЖ и в соответствии с ней корректирует состав топливно-воздушной смеси, частоту вращения коленвала, а также угол опережения зажигания.

    Устройство и принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости

    «Прародителем» современного датчика температуры охлаждающей жидкости было термореле, которое устанавливалось на некоторые двигатели (например, в системе распределенного впрыска K-Jetronic). Контакт термореле открыт – идет прогрев двигателя, контакт закрыт – мотор работает в своей нормальной температуре.

    В настоящее время основа датчика температуры охлаждающей жидкости – это термистор (резистор, который измеряет сопротивление в зависимости от температуры). Контроль за температурой ОЖ осуществляется непрерывно. Материалом для изготовления термистора служит обычно оксид никеля или кобальта. Особенность этих соединений в том, что при увеличении температуры у них увеличивается количество свободных электронов и, соответственно, уменьшается сопротивление.

    Чаще всего термистор, который находится внутри ДТОЖ, имеет отрицательный температурный коэффициент. Максимальное сопротивление датчик имеет при холодном двигателе. На датчик температуры охлаждающей жидкости подается напряжение (5В), и по мере изменения сопротивления оно уменьшается. Блок управления двигателем фиксирует изменения напряжения и в соответствии с ним определяет температуру охлаждающей жидкости.

    Схема подключения датчика температуры охлаждающей жидкости

    На некоторых двигателях (например, на моторах Renault) установлен датчик температуры охлаждающей жидкости с положительным температурным коэффициентом. Он устроен так же, однако при увеличении температуры сопротивление на нем не уменьшается, а увеличивается.

    Где находится датчик температуры охлаждающей жидкости

    Термистор находится внутри защитного теплопроводного корпуса, а на самом корпусе размещена резьба для крепления датчика, а также электрический разъем. Обычно ДТОЖ вкручивается в выпускной патрубок головки блока цилиндров. На некоторых моторах стоит сразу два датчика: один фиксирует температуру на выходе из двигателя, второй – из радиатора.

    Где расположен датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

    Датчик температуры охлаждающей жидкости располагается таким образом, чтобы его наконечник имел прямой контакт с охлаждающей жидкостью. Соответственно, если антифриза в системе мало, то и показатели ДТОЖ могут быть неточными.

    Признаки неисправности ДТОЖ

    Как и любой другой датчик, ДТОЖ может выйти из строя, вызвав сбои в работе мотора. Первые признаки, по которым можно распознать поломку датчика температуры охлаждающей жидкости:

    • проблемы с запуском двигателя в холодную погоду,
    • плохой выхлоп на холодном двигателе,
    • повышенный расход топлива и т.д.

    Чаще всего при возникновении подобных симптомов замена датчика температуры охлаждающей жидкости не требуется. Скорее всего, проблема в отошедшем или поврежденном контакте, повреждении проводки или утечке охлаждающей жидкости. Поэтому для начала следует провести визуальный осмотр датчика на предмет повреждений или коррозии.

    Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

    Если осмотр не дал результатов, необходимо измерить сопротивление и напряжение датчика при различных температурах. После запуска холодного двигателя по мере его прогрева сопротивление должно падать (или повышаться – в случае положительного температурного коэффицента датчика) в соответствии с нормальными показателями.

    Проверку датчика температуры охлаждающей жидкости можно выполнить самостоятельно

    Нормальные показатели сопротивления и напряжения для датчика температуры охлаждающей жидкости с отрицательным температурным коэффициентом

    Температура ОЖ (°С) Сопротивление (Ом) Напряжение (В)
    4800 — 6600 4,00 — 4,50
    10 4000 3,75-4,00
    20 2200 — 2800 3,00 — 3,50
    30 1300 3,25
    40 1000-1200 2,50 — 3,00
    50 1000 2,5
    60 800 2,00-2,50
    80 270 — 380 1,00-1,30
    110 0,5
    разрыв цепи 5,0 ±0,1
    замыкание на «землю»

    Нормальные показатели сопротивления и напряжения для ДТОЖ с положительным температурным коэффициентом

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector