Датчик температуры всасываемого воздуха (IAT, Intake air temperature sensor) контролирует температуру воздуха, поступающего в двигатель. Электронный блок управления двигателя (ЭБУ, ECM, PCM) нуждается в этой информации для оценки плотности воздуха, чтобы обеспечить балансировку смеси воздух/топливо. Холодный воздух более плотный, чем горячий воздух, поэтому для поддержания одинакового соотношения воздух/топливо требуется больше топлива. ЭБУ регулирует соотношение воздух/топливо путем изменения длительности импульсов на форсунки.
Принцип работы датчика температуры всасываемого воздуха
Датчик температуры воздуха на впуске обычно размещается во впускном коллекторе для обеспечения его доступа к поступающему воздуху. На двигателях, которые используют датчик массового расхода воздуха (MAF), зачастую, датчик температуры воздуха уже встроен в него. Некоторые двигатели могут иметь более одного датчика температуры воздуха (если у них разделенный впускной коллектор или отдельные впускные коллекторы на двигателях V6 или V8).
Датчик температуры воздуха представляет собой термистор, а это значит что его электрическое сопротивление меняется в зависимости от изменений температуры.
ЭБУ подает опорное напряжение на датчик (обычно 5 вольт), затем анализирует возвращаемый сигнал напряжения для вычисления температуры воздуха. Возвращаемый сигнал напряжения изменяется пропорционально изменениям температуры воздуха. Большинство датчиков температуры воздуха являются термисторами с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Это означает, что когда температура воздуха снижается – сопротивление датчика растет, когда температура растет – сопротивление датчика падает.
Однако стоит учитывать, что некоторые датчики работают ровно наоборот.
Таким образом, изменение сопротивления датчика вызывает изменение напряжения, что возвращается обратно в ЭБУ.
На старых автомобилях до внедрения стандарта OBD II (до 1995 года) сигнал от датчика температуры воздуха также может использоваться для активации холодного стартового инжектора (при его наличии), если на улице холодно. На некоторых из этих ранних моделей сигнал от датчика температуры воздуха также может задерживать открытие клапана рециркуляции выхлопных газов (EGR) до прогрева двигателя.
Причины поломки и неправильной работы датчика температуры всасываемого воздуха
Датчик температуры воздуха иногда может пострадать от взрывов во впускном коллекторе. Углеродные и масляные отложения внутри впускного коллектора также могут покрывать кончик датчика, уменьшая его чувствительность к резким изменениям температуры воздуха.
Сам датчик температуры воздуха также может выйти из строя из-за воздействия тепла или старения, что приводит к замедлению реакции или полной потере отклика. Проблемы с датчиком также могут быть вызваны неисправными электрическими соединениями.
Слабое или окисленное соединение проводов может повлиять на выходные данные датчика, также как и поврежденные провода в цепи между датчиком и ЭБУ.
Симптомы неправильной работы датчика температуры всасываемого воздуха
Если датчик температуры воздуха на впуске некорректно считывает информацию, ЭБУ может неправильно оценить температуру воздуха, считая его либо теплее, либо холоднее, чем на самом деле. Это приводит к ошибкам в расчете смеси воздуха и топлива. В результате могут возникнуть проблемы с двигателем, такие как неровный холостой ход при холодной пусковой температуре, рывки при ускорении на холодном двигателе и колебания оборотов двигателя при нагретом состоянии.
Если компьютер двигателя использует информацию от датчика температуры воздуха для активации холодного стартового инжектора (для старых автомобилей, если таковой имеется), но датчик не дает точных данных, это может препятствовать работе холодного стартового инжектора, вызывая проблемы при запуске двигателя в холодную погоду.
Если датчик температуры воздуха неисправен, это также может влиять на работу клапана рециркуляции выхлопных газов, если ЭБУ использует температуру воздуха для определения времени открытия клапана EGR (хотя на большинстве автомобилей используется температура охлаждающей жидкости).
На автомобилях с системой OBD II (начиная с 1996 года) неисправный датчик температуры воздуха может препятствовать завершению монитора системы испарения (EVAP). Это может помешать прохождению теста по OBD II, так как перед успешным завершением теста необходимо выполнить все мониторы OBD II. Монитор EVAP запускается только в определенном диапазоне наружной температуры (обычно не слишком холодно и не слишком жарко).
Неисправный датчик температуры воздуха, который показывает более высокую температуру, чем есть на самом деле, часто приводит к обеднению топливной смеси. Это увеличивает вероятность детонации и пропусков зажигания, что негативно сказывается на экономии топлива и увеличивает выбросы в атмосферу.
Неисправный датчик температуры воздуха, который фиксирует более низкую температуру, чем есть фактически, обычно вызывает избыточное обогащение топливной смеси. Это приводит к неэффективному расходу топлива и увеличению выбросов в воздух.
Иногда проблема с балансом топливной смеси, вызванная неисправным датчиком температуры воздуха, на самом деле может иметь другие причины, такие как утечка вакуума двигателя или даже забитый катализатор. Плотное ограничение выхода выхлопных газов уменьшит вакуум и поток воздуха, заставляя датчик регистрировать более высокую температуру, чем обычно (потому что поток свежего воздуха проходит медленнее и за это время успевает нагреться от двигателя после прохождения датчика температуры).
Диагностика датчика температуры всасываемого воздуха
Неисправный датчик температуры воздуха может вызвать появление кода и включение индикатора Check Engine, но это не всегда так. Если цепь датчика в обрыве или замкнута, обычно появляется код. Однако, если он просто показывает более высокую или более низкую температуру чем есть по факту, или реагирует медленно из-за старения или загрязнения, обычно код не появляется.
Для быстрой проверки датчика температуры воздуха можно использовать сканер, чтобы сравнить его показания с показаниями температуры охлаждающей жидкости, когда двигатель холодный. Показания датчиков должны быть близкими друг к другу (разница не должна превышать нескольких градусов). Также можно проверить сопротивление датчика с помощью омметра.
Для проверки сопротивления датчика снимите его, затем подключите два вывода омметра к контактам в разъеме датчика и измерьте его сопротивление, когда он холодный. Затем подуйте горячим воздухом на кончик датчика с помощью фена (никогда не используйте газовую горелку!) и снова измерьте сопротивление. Обратите внимание на изменение показаний сопротивления по мере нагревания датчика.
Отсутствие изменений в показаниях сопротивления датчика при нагреве указывает на то, что датчик вышел из строя и нуждается в замене. Показания датчика должны постепенно уменьшаться, если это отрицательный термистор, или постепенно увеличиваться, если это положительный термистор. Если показания внезапно становятся бесконечными (бесконечное сопротивление) или происходит короткое замыкание (малое или отсутствующее сопротивление), значит, датчик неисправен.
Чтобы быть действительно точным, стоит изучить спецификации по сопротивлению для датчика температуры воздуха, а затем измерить сопротивление датчика при низкой, средней и высокой температурах, чтобы убедиться, что оно соответствует указанным спецификациям. Датчик, который показывает значения в пределах указанного диапазона при низкой температуре, может выйти за пределы диапазона при повышенной температуре, или наоборот. Такой датчик не будет давать точные данные и следует заменить.
Очистка и замена датчика температуры всасываемого воздуха
Допускается очистка загрязненного датчико, чтобы он снова функционировал нормально, при условии, что он все еще находится в хорошем рабочем состоянии. Загрязнения можно удалить с кончика датчика, выполнив следующие действия: снять датчик с впускного коллектора, а затем обработать кончик датчика специальным очистителем для электроники. Для датчиков, установленных внутри датчика расхода воздуха (MAF), проводной чувствительный элемент также может быть обработан аэрозольным очистителем для электроники. Не используйте другие виды очистителей, так как они могут повредить пластиковый корпус или оставить химический остаток, который может вызвать проблемы в будущем.
При замене датчика температуры воздуха будьте осторожны, чтобы не перетянуть его, так как это может повредить корпус датчика или резьбу в пластиковом впускном коллекторе.