Mỗi chiếc ô tô đều có một cảm biến đơn giản nhưng quan trọng giúp theo dõi hoạt động của động cơ - cảm biến nhiệt độ nước làm mát.Đọc về cảm biến nhiệt độ là gì, thiết kế của nó, nguyên tắc hoạt động của nó dựa trên nguyên tắc nào và vị trí của nó trong ô tô.
Cảm biến nhiệt độ là gì
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát (DTOZh) là cảm biến điện tử được thiết kế để đo nhiệt độ của chất làm mát (nước làm mát) của hệ thống làm mát động cơ đốt trong.Dữ liệu thu được từ cảm biến được sử dụng để giải quyết một số vấn đề:
• Kiểm soát trực quan nhiệt độ của bộ nguồn - dữ liệu từ cảm biến được hiển thị trên thiết bị tương ứng (nhiệt kế) trên bảng đồng hồ trên ô tô;
• Điều chỉnh hoạt động của các hệ thống động cơ khác nhau (điện, đánh lửa, làm mát, tuần hoàn khí thải và các hệ thống khác) phù hợp với chế độ nhiệt độ hiện tại của nó - thông tin từ DTOZH được đưa đến bộ điều khiển điện tử (ECU) để thực hiện các điều chỉnh phù hợp.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được sử dụng trong tất cả các ô tô hiện đại, về cơ bản chúng có thiết kế và nguyên lý hoạt động giống nhau.
Các loại và thiết kế của cảm biến nhiệt độ
Trong các phương tiện hiện đại (cũng như trong các thiết bị điện tử khác nhau), cảm biến nhiệt độ được sử dụng, bộ phận nhạy cảm trong đó là nhiệt điện trở (hoặc nhiệt điện trở).Nhiệt điện trở là một thiết bị bán dẫn có điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ của nó.Có những điện trở nhiệt có hệ số điện trở nhiệt độ âm và dương (TCS), đối với các thiết bị có TCS âm, điện trở giảm khi nhiệt độ tăng, đối với các thiết bị có TCS dương thì ngược lại, nó tăng lên.Ngày nay, điện trở nhiệt có TCS âm thường được sử dụng nhiều nhất vì chúng tiện lợi hơn và rẻ hơn.
Về mặt cấu trúc, tất cả các ô tô DTOZh về cơ bản đều giống nhau.Cơ sở của thiết kế là thân kim loại (hình trụ) được làm bằng đồng thau, đồng thau hoặc kim loại chống ăn mòn khác.Thân máy được chế tạo sao cho bộ phận của nó tiếp xúc với dòng chất làm mát - đây là một nhiệt điện trở, có thể được ép thêm bằng lò xo (để tiếp xúc đáng tin cậy hơn với vỏ).Ở phần trên của thân xe có một tiếp điểm (hoặc các tiếp điểm) để kết nối cảm biến với mạch tương ứng của hệ thống điện của xe.Vỏ cũng có ren và hình lục giác chìa khóa trao tay được chế tạo để gắn cảm biến vào hệ thống làm mát động cơ.
Cảm biến nhiệt độ khác nhau ở cách chúng được kết nối với ECU:
• Với đầu nối điện tiêu chuẩn — cảm biến có đầu nối (hoặc khối) bằng nhựa có tiếp điểm;
• Với tiếp điểm vít - một tiếp điểm với vít kẹp được thực hiện trên cảm biến;
• Với tiếp điểm dạng chốt - một tiếp điểm dạng chốt hoặc thìa được cung cấp trên cảm biến.
Cảm biến loại thứ hai và thứ ba chỉ có một tiếp điểm, tiếp điểm thứ hai là thân cảm biến, nối với “mặt đất” hệ thống điện của ô tô thông qua động cơ.Những cảm biến như vậy thường được sử dụng trên các phương tiện thương mại và xe tải, trên các thiết bị đặc biệt, nông nghiệp và các thiết bị khác.
Cảm biến nhiệt độ nước làm mát được lắp ở điểm nóng nhất của hệ thống làm mát động cơ - trong ống xả của đầu xi-lanh.Trên những chiếc ô tô hiện đại, hai hoặc thậm chí ba DTOZhS thường được lắp cùng một lúc, mỗi chiếc thực hiện chức năng của mình:
• Cảm biến nhiệt kế (chỉ báo nhiệt độ nước làm mát) là loại đơn giản nhất, có độ chính xác thấp vì nó chỉ giúp đánh giá trực quan nhiệt độ của bộ nguồn;
• Cảm biến ECU ở đầu ra của đầu thiết bị là cảm biến chính xác và có trách nhiệm nhất (có sai số 1-2,5 ° C), cho phép bạn theo dõi sự thay đổi nhiệt độ ở vài độ;
• Cảm biến đầu ra bộ tản nhiệt - một cảm biến phụ có độ chính xác thấp, đảm bảo bật và tắt quạt làm mát bộ tản nhiệt điện kịp thời.
Một số cảm biến cung cấp thêm thông tin về chế độ nhiệt độ hiện tại của bộ nguồn và cho phép bạn giám sát hoạt động của nó một cách đáng tin cậy hơn.
Nguyên lý hoạt động và vị trí của cảm biến nhiệt độ trên xe
Nhìn chung nguyên lý hoạt động của cảm biến nhiệt độ rất đơn giản.Một điện áp không đổi (thường là 5 hoặc 9 V) được đặt vào cảm biến và điện áp giảm trên điện trở nhiệt theo định luật Ohm (do điện trở của nó).Sự thay đổi nhiệt độ kéo theo sự thay đổi điện trở của nhiệt điện trở (khi nhiệt độ tăng thì điện trở giảm, khi nhiệt độ giảm thì điện trở tăng) và do đó làm giảm điện áp trong mạch cảm biến.Giá trị đo được độ sụt điện áp (hay nói đúng hơn là điện áp thực tế trong mạch cảm biến) được nhiệt kế hoặc ECU sử dụng để xác định nhiệt độ hiện tại của động cơ.
Để kiểm soát trực quan nhiệt độ của bộ nguồn, một thiết bị điện đặc biệt được kết nối với mạch cảm biến - nhiệt kế đo tỷ lệ.Thiết bị sử dụng hai hoặc ba cuộn dây điện, giữa đó có một phần ứng di chuyển được có mũi tên.Một hoặc hai cuộn dây tạo ra từ trường không đổi, và một cuộn dây được đưa vào mạch cảm biến nhiệt độ nên từ trường của nó thay đổi tùy theo nhiệt độ chất làm mát.Do sự tương tác của từ trường không đổi và xen kẽ trong cuộn dây, nó làm cho phần ứng quay quanh trục của nó, kéo theo sự thay đổi vị trí của kim nhiệt kế trên mặt số của nó.
Để điều khiển hoạt động của động cơ ở các chế độ khác nhau và điều khiển hệ thống của nó, các chỉ số cảm biến được đưa đến bộ điều khiển điện tử thông qua bộ điều khiển thích hợp.Nhiệt độ được đo bằng mức độ sụt áp trong mạch cảm biến, nhằm mục đích này, trong bộ nhớ ECU có các bảng tương ứng giữa điện áp trong mạch cảm biến và nhiệt độ động cơ.Dựa trên những dữ liệu này, các thuật toán khác nhau để vận hành hệ thống động cơ chính được đưa ra trong ECU.
Dựa trên kết quả đọc của DTOZH, hoạt động của hệ thống đánh lửa được điều chỉnh (thay đổi thời điểm đánh lửa), nguồn điện (thay đổi thành phần của hỗn hợp nhiên liệu-không khí, sự cạn kiệt hoặc làm giàu của nó, điều khiển cụm ga), tuần hoàn khí thải và người khác.Ngoài ra, ECU, tùy theo nhiệt độ động cơ, sẽ thiết lập tốc độ trục khuỷu và các đặc tính khác.
Cảm biến nhiệt độ trên bộ tản nhiệt làm mát hoạt động theo cách tương tự, nó dùng để điều khiển quạt điện.Trên một số xe, cảm biến này có thể được ghép nối với cảm biến chính để điều khiển chính xác hơn các hệ thống động cơ khác nhau.
Cảm biến nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trên bất kỳ phương tiện nào có động cơ đốt trong, trong trường hợp xảy ra sự cố, nó phải được thay thế càng sớm càng tốt - chỉ trong trường hợp này mới đảm bảo hoạt động bình thường của bộ nguồn ở bất kỳ chế độ nào.
Thời gian đăng: 24-08-2023