Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ, ECT – Engine coolant temperature sensor) – это датчик, который отслеживает внутреннюю температуру двигателя. Охлаждающая жидкость внутри блока двигателя и головок цилиндров поглощает тепло от цилиндров во время работы двигателя. Датчик обнаруживает изменения температуры и отправляет сигнал в управляющий модуль двигателя (ЭБУ), позволяя определить, находится ли двигатель в холодном состоянии, прогревается, находится в нормальном рабочем режиме или перегревается.
Датчик охлаждающей жидкости крайне важен, потому что его сигнал для ЭБУ определяет стратегию работы всей системы управления двигателем.
Функции управления впрыском топлива и зажиганием, которые выполняет ЭБУ, зависят от температуры работы двигателя. Когда двигатель холодный, используется одна стратегия работы, а когда он нагрет — другая. Это делается для улучшения работы двигателя при холодном запуске, на холостом ходу и для снижения выбросов. Поэтому, если датчик температуры охлаждающей жидкости выходит из строя или передает ложные сигналы в ЭБУ, это может вызвать множество проблем.
Как датчик температуры охлаждающей жидкости влияет на работу двигателя?
Данные от датчика температуры охлаждающей жидкости могут использоваться ЭБУ для управления следующими функциями:
- Обогащение топливной смеси при запуске на двигателях с системой впрыска топлива. Когда ЭБУ получает сигнал о холодном состоянии двигателя от датчика температуры, он увеличивает время впрыска топлива, создавая более богатую смесь. Это улучшает качество холостого хода и предотвращает дрожание двигателя при прогреве. По мере прогрева двигателя ЭБУ уменьшает обогащение топливной смеси для снижения выбросов и расхода топлива. Неисправный датчик температуры, который всегда показывает что двигатель холодный, может привести к постоянной работе системы управления впрыском в режиме обогащения, что вызовет излишний расход топлива. Датчик температуры, который всегда показывает высокую температуру двигателя, может вызвать проблемы при запуске на холодном двигателе, такие как остановка двигателя, дрожание и нестабильный холостой ход.
- Регулировка опережения и задержки зажигания. Опережение зажигания часто ограничивается для снижения выбросов до тех пор, пока двигатель не достигнет нормальной рабочей температуры. Это также влияет на производительность двигателя и экономию топлива.
- Рециркуляция выхлопных газов (EGR) во время прогрева. ЭБУ не открывает клапан EGR до прогрева двигателя для ровной работы двигателя. Если EGR активируется при холодном двигателе, это может вызвать нестабильность холостого хода.
- Продувка адсорбера системы улавливания паров топлива. Топливные пары, накапливающиеся в угольном адсорбере, не удаляются до прогрева двигателя, чтобы избежать проблем с неровной работой
- Управление смесью воздух-топливо в режимах открытого/закрытого цикла. ЭБУ может временно игнорировать обратную связь от кислородного датчика, пока охлаждающая жидкость не достигнет определенной температуры. Пока двигатель холодный, ЭБУ остается в режиме “открытого цикла”, поддерживая богатую смесь топлива для стабильного холостого хода. Если ЭБУ не переходит в режим “закрытого цикла” после прогрева двигателя, смесь топлива будет слишком богатой, что приведет к загрязнению двигателя и излишнему расходу топлива, а также может привести к загрязнению свечей зажигания.
- Регулировка оборотов холостого хода во время прогрева. ЭБУ обычно увеличивает обороты холостого хода при запуске холодного двигателя, чтобы предотвратить улучшить работу холостого хода.
- Блокировка сцепления гидротрансформатора во время прогрева. Модуль управления двигателем может не активировать блокировку сцепления гидротрансформатора до тех пор, пока двигатель не прогреется, чтобы улучшить управляемость в холодную погоду.
- Работа электрического вентилятора охлаждения. ЭБУ периодически включает и выключает вентилятор охлаждения для регулирования температуры двигателя, используя данные от датчика температуры охлаждающей жидкости. Эта функция крайне важна для предотвращения перегрева двигателя. Примечание: На некоторых автомобилях для управления вентилятором охлаждения может использоваться отдельный датчик температуры охлаждающей жидкости или выключатель вентилятора.
Типы датчиков температуры охлаждающей жидкости
Большинство датчиков охлаждающей жидкости являются термисторами, которые изменяют сопротивление по мере изменения температуры охлаждающей жидкости. Большинство из них относятся к типу “NTC” (отрицательный температурный коэффициент), где сопротивление падает при повышении температуры. В этом типе датчика сопротивление высоко, когда двигатель холодный. По мере нагревания двигателя внутреннее сопротивление датчика уменьшается до минимального значения при нормальной рабочей температуре двигателя.
Спецификации по сопротивлению будут различаться в зависимости от автомобиля, поэтому любой датчик, который не соответствует определенному диапазону, должен быть заменен.
Датчики охлаждающей жидкости имеют два провода. Сигнал напряжения 5 вольт поступает из ЭБУ на датчик. Уровень сопротивления в датчике уменьшает напряжение сигнала, который затем возвращается в ЭБУ. Затем ЭБУ вычисляет температуру охлаждающей жидкости на основе значения напряжения возвращенного сигнала. Это число может быть отображено на диагностическом сканере и может также использоваться панелью приборов или информационным центром водителя для отображения показаний температуры охлаждающей жидкости.
На некоторых моделях может использоваться “двойной диапазон” датчика температуры охлаждающей жидкости. Когда охлаждающая жидкость достигает определенной температуры, ЭБУ изменяет опорное напряжение на датчике, чтобы он мог считывать температуру охлаждающей жидкости с более высокой точностью (более высоким разрешением).
На некоторых старых моделях автомобилей может использоваться другой тип датчика охлаждающей жидкости. Некоторые из них в основном представляют собой выключатель, который открывается или закрывается при определенной температуре. Датчик может быть подключен напрямую к реле для включения и выключения электрического вентилятора охлаждения или отправлять сигнал на индикатор предупреждения на приборной панели. Эти старые датчики охлаждающей жидкости обычно имеют один провод.
Расположение датчика температуры охлаждающей жидкости
Датчик температуры охлаждающей жидкости обычно располагается рядом с корпусом термостата. На некоторых автомобилях датчик может быть установлен в головке блока цилиндров, или может быть установлено два датчика температуры охлаждающей жидкости (по одному на каждый банк цилиндров в двигателях V6 или V8), либо один для ЭБУ и второй для вентилятора охлаждения.
Датчик устанавливается таким образом, чтобы его кончик находился в прямом контакте с охлаждающей жидкостью. Это важно для получения надежного сигнала. Если уровень охлаждающей жидкости низок, это может помешать точному измерению температуры.
Симптомы неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости
Из-за ключевой роли датчика температуры охлаждающей жидкости в активации множества функций двигателя, неисправный датчик (или его цепь) часто вызывает проблемы с холостым ходом и выбросами вредных веществ. Плохой датчик также может привести к заметному увеличению расхода топлива и может стать причиной несоответствия автомобиля стандартам выбросов вредных веществ, если он не позволяет системе управления двигателем перейти в режим закрытого цикла.
Следует помнить, что многие проблемы с датчиком чаще всего связаны с неисправностью проводки, а также с разъемами, которые ослабли или окислились, а не с отказом самого датчика.
Влияние на датчик температуры охлаждающей жидкости и на систему управления двигателем, работу на холостом ходу, выбросы вредных веществ и топливную экономичность также могут быть спровоцированными термостатом. Если термостат заклинил в открытом положении, двигатель будет медленно прогреваться, и датчик температуры охлаждающей жидкости покажет низкую температуру. Или, если кто-то установил неправильный термостат для данного случая или вообще удалил термостат, это помешает двигателю достигнуть нормальной рабочей температуры и приведет к тому, что датчик охлаждающей жидкости покажет низкую температуру.
Неисправный датчик также может привести к перегреву двигателя, если он не активирует реле вентилятора охлаждения при нагреве двигателя.
Неисправный датчик температуры охлаждающей жидкости может вызывать неточные показания температуры охлаждающей жидкости на приборной панели.
Диагностические коды неисправностей датчика температуры охлаждающей жидкости
На автомобилях с системой диагностики OBD II, начиная с 1996 года, неисправный датчик температуры охлаждающей жидкости может предотвратить запуск некоторых мониторов системы. Это может привести к тому, что автомобиль не сможет пройти тест на выбросы вредных веществ согласно стандарту OBD II, потому что тест не может быть выполнен, пока все необходимые мониторы системы не будут запущены и успешно пройдены.
Система OBD II должна обнаружить неисправность, включить индикатор Check Engine Light или Malfunction Indicator Lamp (MIL), и установить один из следующих диагностических кодов неисправности:
P0115 – Цепь датчика температуры охлаждающей жидкости
P0116 – Диапазон/производительность цепи датчика температуры охлаждающей жидкости
P0117 – Низкий вход цепи датчика температуры охлаждающей жидкости
P0118 – Высокий вход цепи датчика температуры охлаждающей жидкости
P0119 – Периодический сигнал цепи датчика температуры охлаждающей жидкости
На старых автомобилях, не поддерживающих стандарт OBD II, индикатор Check Engine может загореться, если датчик охлаждающей жидкости короткозамкнут, оборван или показывает значение вне допустимого диапазона.
Диагностика датчика температуры охлаждающей жидкости
Чтобы быстро проверить точность датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя, подключите сканер к диагностическому разъему OBD. Откройте меню данных датчика и сравните показания температуры датчика охлаждающей жидкости и датчика температуры воздуха, когда двигатель холодный. Оба датчика должны показывать температуру в пределах одного или двух градусов друг относительно друга. Если показания значительно отличаются, один из датчиков неисправен.
Запустите двигатель и следите за показаниями датчиков по мере его прогрева. Показания температуры воздуха должны оставаться примерно на том же уровне, а показания датчика температуры охлаждающей жидкости должны постепенно увеличиваться по мере прогрева двигателя. Отсутствие изменений в показаниях датчика температуры охлаждающей жидкости может указывать на неисправность датчика.
Внутреннее сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости также можно проверить с помощью омметра или цифрового вольтметра и сравнить с техническими характеристиками. Если датчик в обрыве, коротко замкнут или показывает значение вне допустимого диапазона, его необходимо заменить.
Если сопротивление датчика температуры охлаждающей жидкости соответствует техническим характеристикам и меняется с изменением температуры двигателя, но двигатель не переходит в режим закрытого цикла, неисправность может быть в проводке или ЭБУ. Для выявления проблемы потребуется дальнейшая диагностика перед заменой каких-либо деталей.
Еще один из способов проверки, это использовать эмулятор датчика для подачи сигнала имитации температуры через проводку датчика к ЭБУ. Если проводка не имеет обрывов, но ЭБУ не переходит в режим закрытого цикла, когда вы отправляете ему сигнал “горячей охлаждающей жидкости”, проблема в ЭБУ.
Также следует провести визуальный осмотр датчика температуры охлаждающей жидкости на предмет проблем, таких как сильная коррозия вокруг контактов, оборванные или перебитые провода, трещина в датчике или утечки охлаждающей жидкости вокруг основания датчика.
Проверка напряжения датчика температуры охлаждающей жидкости
Можно использовать вольтметр или цифровой осциллограф для проверки выходного сигнала датчика. Спецификации могут различаться, но обычно холодный датчик охлаждающей жидкости будет показывать около 3 вольт. По мере прогрева двигателя и достижения рабочей температуры напряжение должно постепенно снижаться до примерно 1,2-0,5 вольта. Если вы используете осциллограф для отображения напряжения, вы должны получить график, который постепенно снижается с 3 вольт до 1,2-0,5 вольта за три-пять минут (или сколько обычно требуется для достижения двигателем нормальной рабочей температуры).
Если падение напряжения через датчик температуры охлаждающей жидкости составляет или близко к 5 вольтам, это означает, что датчик имеет обрыв или пропала масса на датчике. Если напряжение близко к нулю, датчик замкнут или потерял свое опорное напряжение.
Иногда датчик температуры охлаждающей жидкости внезапно обрывается или замыкается при достижении определенной температуры. Если ваш вольтметр имеет функцию “минимум/максимум”, вы можете обнаружить внезапные флуктуации напряжения во время прогрева датчика. Если вы наблюдаете за напряжением на осциллографе, короткое замыкание проявляется как внезапное падение или провал напряжения до нуля вольт. Обрыв приведет к тому, что график поднимется до линии опорного напряжения (5 вольт).
Замена датчика температуры охлаждающей жидкости
Замена датчика температуры охлаждающей жидкости обычно проводится только в случае его отказа. Датчик температуры охлаждающей жидкости, который короткозамкнут, оборван или выходит за пределы допустимого диапазона, неспособен обеспечить надежный сигнал о температуре и должен быть заменен для нормального функционирования системы управления двигателем. Однако многие эксперты также рекомендуют установить новый датчик охлаждающей жидкости при замене или ремонте двигателя. Почему? Потому что датчики охлаждающей жидкости могут ухудшаться со временем и давать менее точные показания, чем при их первоначальной установке. Установка нового датчика может предотвратить множество потенциальных проблем в будущем.
Также стоит заменить датчик температуры охлаждающей жидкости и термостат, если двигатель перегревался. Аномально высокие температуры двигателя могут повредить эти компоненты и привести к их неправильной работе или преждевременному выходу из строя.
Для замены датчика температуры охлаждающей жидкости необходимо слить некоторое количество охлаждающей жидкости из системы охлаждения. Не нужно полностью сливать радиатор. Просто откройте сливной вентиль и дайте сойти достаточному количеству охлаждающей жидкости, чтобы уровень жидкости в двигателе был ниже датчика.
Резьба на датчике температуры охлаждающей жидкости может быть предварительно покрыта герметиком, чтобы предотвратить утечку охлаждающей жидкости. Плотно закрепите датчик, чтобы избежать повреждений.
После установки нового датчика вы можете наполнить систему охлаждения. Убедитесь, что вся воздушная пробка из системы охлаждения удалена. Воздух, попавший под термостат, может вызвать перегрев двигателя или неправильные показания датчика температуры охлаждающей жидкости.