Применение графитовой смазки в автомобиле: свойства и правила использования

Графитная смазка: применение в автомобиле

Уход за автомобилем и профилактика всевозможных его неисправностей подразумевает, прежде всего, проверку наличия масел и смазочных материалов во всех рабочих узлах машины, а также их своевременную замену или пополнение. Регулярная замена смазки – основной залог долговечности, как автомобиля в целом, так и его отдельных частей, особенно тех, которые подвержены трению.

Одной из видов смазки, которая применяется в автомобилях, является графитная смазка. В этой статье мы расскажем о том, что это за смазка, какие ее свойства и где она применяется.

Определение графитных смазок

Все виды смазок условно подразделяются на четыре категории:

  • органические;
  • неорганические;
  • углеводородные;
  • мыльные.

Принадлежность к той или иной категории определяется составом загустителя смазки, который также определяет ее основные эксплуатационные свойства. В этом отношении синонимом неорганических смазок являются графитовые смазочные материалы. Кроме того, под «графитными» подразумевают смазки, в составе которых присутствует графит, чаще всего выступающий в роли присадок. Также графитный порошок может применяться в качестве самостоятельной смазки.

Характеристики графита и графитных смазок

Сам по себе графит знаком большинству из нас. Это твердое вещество черного цвета, которое отличается достаточно высокими показателями теплопроводности, а также электрической проводимости. Также графит выдерживает высокие температуры без изменения своей структуры, что делает возможным его применение в различных эксплуатационных условиях.

Полезные свойства графита в чистом виде также сохраняются при его добавлении в различные типы смазок. Положительное качество графита заключается в поведении его молекул, которые почти не притягиваются друг к другу, но при этом хорошо соединяются с оксидами металлов. Благодаря этому свойству на поверхности металлических частей, обработанных графитной смазкой, образуется прочно сидящая защитная пленка, способствующая нейтрализации сил трения.

Еще одним преимуществом графитной смазки можно назвать ее высокую стойкость, обусловленную двойным действием. Во-первых, трению препятствует защитная пленка. Во-вторых, даже при разрушении защитной пленки частицы графита сами по себе выполняют функцию антифрикционного вещества, предохраняя детали от трения и его пагубных последствий.

Таким образом для всех видов графитных смазок можно выделить следующие присущие им полезные свойства:

  • невысокая стоимость при достаточно большой эффективности;
  • термостойкость, позволяющая использовать механизмы в широком диапазоне температур;
  • двойное антифрикционное действие (основного смазочного вещества — нефтяного масла и графита, как наполнителя);
  • химическая нейтральность, позволяющая применять смазку для деталей из различных материалов, не опасаясь негативных последствий.

При хранении содержащих графит смазочных материалов рекомендуется избегать попадания на них прямого солнечного света, ухудшающего их антифрикционные свойства.

Читайте также: Применение литиевой смазки в автомобиле.

Применение графитных смазок в автомобиле

Смазки на основе графита можно применять в различных сферах техники, где требуется обеспечить плавное взаимодействие сопряженных металлических элементов. Особенно рекомендовано применять графитные смазки в узлах, работающих под большими механическими нагрузками, а также в период притирки деталей в новых или отремонтированных механизмах

Благодаря вышеперечисленным полезным свойствам графитные смазки эффективно применяются при техническом обслуживании автомобилей. Так как этот смазочный материал способен функционировать при температурах от минус 30 до плюс 120 градусов по шкале Цельсия, то его можно применять практически во всех широтах нашей страны.

Незаменимым помощником автомобилиста являются графитные смазки, используемые в следующих автомобильных узлах:

  • подвески и шаровые опоры;
  • подшипники поворотных кулаков;
  • рулевые рейки и шестерни;
  • крестовины карданной передачи заднеприводных автомобилей;
  • различные резьбовые соединения;
  • аккумуляторные клеммы.

Следует отметить, что в некоторых узлах использование графитной смазки нежелательно, так как частицы графита обладают небольшими абразивными свойствами и могут оказаться причиной преждевременного износа мелких подшипников.

Для вышеперечисленных автомобильных узлов графитные смазки позволяют не только продлить срок службы, но также обеспечить плавное взаимодействие, избавиться от посторонних звуков и шумов, снизить выработку. В резьбовых соединений такая смазка предупреждает коррозию и прикипание, что в свою очередь существенно облегчает разборку узлов и сохраняет ресурс деталей на более продолжительный срок.

Общим правилом применения графитной смазки в том или ином автомобильном узле является следования рекомендациям производителей автомобиля и смазочного материала, а также экспертным мнениям специалистов в данной области. При разумном применении данного вида смазок и автомобиль в целом, и его наиболее уязвимые детали прослужат своему хозяину намного дольше, чем без их использования.

Читайте также: Чем отличается масло 5w40 от 5w30 и какое выбрать?

Датчики температуры охлаждающей жидкости.

Датчик температуры деталь электрической системы автомобиля, которая может изменять свои электрические характеристики в зависимости от температуры.
По функции температурные датчики делятся на:
Датчики температуры для блока управления двигателем.
Датчики температуры для указателя (стрелки) приборной панели.
Датчики с несколькими функциями.
Датчики температуры на сигнальную лампу приборной панели (термовыключатели).
Датчики включения вентилятора (термовыключатели).

Датчики температуры для блока управления двигателем, датчики для указателя на приборной панели, датчики с несколькими функциями изменяют свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры. В основе их работы лежит эффект изменения сопротивления различных электропроводящих веществ в зависимости от температуры. У большинства металлов с ростом температуры электрическое сопротивление возрастает то есть они обладают позитивным электрическим коэффициентом (PTC — positive temperature coefficient). Для полупроводников характерен отрицательный температурный коэффициент (NTC — negative temperature coefficient) — то есть уменьшение электрического сопротивления с ростом температуры.
В зависимости от конструкции датчика он может иметь один, либо несколько контактов. Если контакт один, то сопротивление измеряется между контактом и корпусом датчика (Рис.1). Если контактов 2, то сопротивление измеряется между ними (Рис.2, Рис.3). Если контактов много, то возможны самые различные варианты (Рис.4, Рис.5).

Читайте также:  Покоряем Америку при помощи флагманского кроссовера BMW X7. Тест-драйв bmw x7 — ДРАЙВ

Подавляющее большинство температурных датчиков имеет резьбовое крепление (Рис.6-Рис.9), хотя, бывают исключения (Рис.10), соответственно датчики имеют шестигранный участок корпуса под ключ различных размеров. По форме резьба может быть цилиндрической или конической, отличаться диаметром и шагом, так же датчики могут иметь уплотняющую прокладку или же не иметь таковую. Форма электрических разъемов может быть самой разнообразной.

Датчики температуры на сигнальную лампу приборной панели работает по принципу замыкания либо размыкания цепи при достижении определенной температуры. Если датчик с одним контактом, то размыкание/замыкание происходит между контактом и корпусом. В этом случае датчики бывают разомкнутые в холодном положении (Рис.11) и замкнутые в холодном положении (Рис.12). Если у датчика два контакта, то размыкание/замыкание происходит между этими контактами. В этом случае датчики, так же бывают разомкнутые в холодном положении (Рис.13) и замкнутые в холодном положении (Рис.14). Так же встречаются двухконтурные датчики (Рис.15).

Датчики включения вентилятора по устройству, принципам работы и вариантов конструкции идентичны датчикам на сигнальную лампу.
Симптоматика выхода температурного датчика из строя зависит от того, какую функцию выполнял данный датчик. Если вышел из строя датчики температуры для блока управления двигателем, то может наблюдаться неустойчивый запуск двигателя (машина плохо заводится), неустойчивые обороты двигателя, снижение мощности двигателя. Если произошла поломка датчика температуры для указателя (стрелки) приборной панели, то наблюдаются неправильные показания этой стрелки. Если ломается датчик температуры на сигнальную лампу приборной панели или датчики включения вентилятора то наблюдается неправильная работа либо сигнальных ламп либо вентиляторов.
Температурные датчики, хотя и являются элементом электрической системы автомобиля, но от их правильной работы зависит в определенной степени и работоспособность системы охлаждения. Это касается датчиков включения вентиляторов охлаждения радиатора охлаждения двигателя. В ряде автомобилей при неисправном датчике включения вентилятора может произойти перегрев двигателя со всеми вытекающими неприятными последствиями.
При поломке температурного датчика его необходимо заменить на новый, так как ремонт старого датчика в кустарных условиях невозможен и нецелесообразен. При подборе датчика нужно быть очень внимательным и использовать только подходящий для данного случая датчик. Это связано с большим разнообразием используемых в автомобилях датчиков, которые даже при внешнем сходстве могут иметь различные электрические характеристики могут различаться зеркально.
Еще больше статей тут.

Проверка датчика температуры охлаждающей жидкости

Проверка датчика температуры является несложной процедурой, с которой может справиться даже начинающий автолюбитель. Датчик температуры охлаждающей жидкости (сокращенно — ДТОЖ) представляет собой термистор, то есть, резистор, изменяющий значение своего внутреннего сопротивления в соответствии с температурой, куда помещен его исполнительный элемент. Чаще всего для этого используют мультиметр (другое название — тестер, «цэшка»), который в состоянии измерять значение электрического сопротивления в цепи.

Как работает датчик температуры ОЖ

Перед тем как перейти к обсуждению вопроса о том, как проверить датчик температуры охлаждающей жидкости, необходимо вкратце остановиться на признаках его неисправностях и разобраться с тем, как он работает. Это поможет определиться с диагностикой. Как указывалось выше, датчик температуры охлаждающей жидкости (иногда его называют просто датчик температуры двигателя) представляет собой термистор — резистор, изменяющий свое сопротивление в зависимости от изменения температуры, в частности охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя. Соответствующее значение сопротивления и его изменение фиксируется электронным блоком управления двигателем (сокращенно, ЭБУ), на основании которого он выдает соответствующие команды.

По информации от датчика температуры охлаждающей жидкости ЭБУ при запуске выставляет необходимое количество шагов регулятора холостого хода (РХХ), тем самым регулируя подачу топлива. Упомянутый термистор обладает так называемый «отрицательный температурный коэффициент». Это означает, что при холодной температуре его электрическое сопротивление имеет большое значение, а при нагреве чувствительного элемента это сопротивление падает.

Управление датчиком происходит путем подачи на него электрического сигнала с постоянным напряжением 5 Вольт от электронного блока управления через резистор с постоянным сопротивлением, которое находится внутри управляющего контроллера. Соответственно, температуру охлаждающей жидкости блок управления вычисляет по падению напряжения на датчике, который, как указывалось выше, имеет переменное сопротивление. На холодном двигателе падение напряжения будет больше, соответственно, на прогретом — меньше. И на холодном двигателе напряжение на датчике будет выше, а на горячем — ниже.

Признаки выхода из строя датчика ОЖ

О необходимости выполнения проверки датчика температуры охлаждающей жидкости, будут свидетельствовать ряд признаков. Однако тут стоит отметить, что перечисленные ниже ситуации могут быть признаками и других поломок в двигателе автомобиля, поэтому для получения точного результата необходимо выполнить дополнительную диагностику. Итак, к признакам поломки датчика температуры охлаждающей жидкости относится:

  • Активизация контрольной лампы на панели Check Engine. Однако она может активироваться и при других поломках, поэтому необходимо выполнить дополнительное сканирование кода ошибки.
  • Повышение расхода топлива. Это вызвано тем, что на электронный блок управления подается некорректная информация, и соответственно, он также не в состоянии определить сколько именно топлива нужно не только создания оптимальной топливовоздушной смеси, но и для поддержания температуры двигателя в нормальном (не аварийном) диапазоне.
  • Нестабильная работа мотора. В частности, нестабильная его работа на холостых оборотах, сложности с запуском (особенно в холодное время года), самопроизвольная остановка при низких оборотах.
  • Двигатель глохнет «на горячую». То есть, он может внезапно заглохнуть при достижении критической температуры охлаждающей жидкости. Причем это не зависит от того, какая именно охлаждающая жидкость была залита в систему (в частности, фабричный антифриз или обыкновенная вода).
  • Проблемы в работе охлаждающего вентилятора на радиаторе. Это может проявляться по-разному. В одних случаях вентилятор не включается вовсе, в других — не включается в аварийных режимах, в третьих — не выключается даже при остывании двигателя. При отключении датчика температуры охлаждающей жидкости электронный блок управления воспринимает это как обрыв цепи датчика и принудительно включает вентилятор. В любом случае для получения точной картины необходимо выполнить дополнительную диагностику датчика и/или термостата.
Читайте также:  Проверка диодного моста генератора ваз 2107 мультиметром - Морской флот

В связи с тем, что указанный датчик имеет достаточно простое устройство и чаще всего неразборной корпус, то при выходе его из строя он подлежит замене. Это касается практически всех машин, на которых установлено данное устройство.

Расположение датчика на двигателе

Для того чтобы выполнить проверку датчика температуры ОЖ необходимо знать, где он расположен. Естественно, что данная информация будет разниться у автомобилей различных марок и моделей. Однако существует несколько типовых признаков, по которым можно найти то место, где непосредственно закреплен датчик. Так, в большинстве случаев он расположен на выпускном патрубке головки блока цилиндров. Конструктивно он имеет металлическую резьбу, с помощью которой и вкручивается в соответствующее отверстие. Основное требование в данном случае — обеспечение прямого контакта его чувствительного элемента и охлаждающей жидкости. Именно такой контакт и обеспечивает точность показаний датчика.

Обратите внимание, что на некоторых автомобилях конструкцией может быть предусмотрена установка двух датчиков температуры. В этом случае первый из них фиксирует температуру охлаждающей жидкости на выходе из двигателя (цилиндров), а второй — на выходе из радиатора. Такой подход дает возможность более точного контроля за состоянием как двигателя в целом, так и его охлаждающей системы в частности. Однако два датчика обычно устанавливают на мощные и/или дорогие машины, где этот параметр критически важен, а в ЭБУ заложены специальные программы для работы двигателя. Дополнительную информацию об устройстве конкретного автомобиля вы можете найти в соответствующем мануале или технической документации.

Причины поломки датчика температуры ОЖ

Конструктивно датчик охлаждающей жидкости достаточно прост, и соответственно, выходит из строя редко. Обычно это происходит банально из-за его старости или механического повреждения. Например, коррозия контактов и металлических деталей корпуса может возникнуть из-за того, что вместо тосола или антифриза в систему охлаждения была залита обыкновенная вода (а тем более если эта вода «жесткая», то есть, с большим содержанием солей металлов). Также причинами выхода из строя этого устройства могут быть:

  • Повреждение корпуса. Это может выражаться в различных аспектах. Зачастую при этом видны потеки охлаждающей жидкости, которая вытекает из резьбы датчика или его корпуса. Также при этом могут быть повреждены электрические контакты и/или непосредственно терморезистор, который будет выдавать некорректный сигнал.
  • Окисление контактов. Иногда возникают ситуации, когда под воздействием испарений или просто от старости окисляются контакты на датчике, поэтому электрический сигнал не проходит через них.
  • Повреждение «фишки». В некоторых случаях при механических повреждениях возможен выход из строя так называемой «фишки», то есть, группы контактов, которая подсоединяется к датчику температуры ОЖ. Проще говоря, перетираются провода у основании разъема. По статистике отзывов, найденных в интернете, это одна из самых распространенных неисправностей, которая случается с датчиком и соответствующей системой.
  • Нарушение электрического контакта внутри датчика. В этом случае, к сожалению, ремонт вряд ли возможен, поскольку обычно его корпус запаян и не дает возможности доступа к внутренностям ДТОЖ. Соответственно, в этом случае датчик нужно только менять на новый.
  • Нарушение изоляции проводов. В частности, речь идет о питающих и сигнальных проводах, которые идет на датчик от электронного блока управления и обратно. Изоляция может быть повреждена вследствие механического воздействия, перетирания или даже просто от старости, когда она «лущится» кусками. Особенно актуально это для тех машин, которые эксплуатируются в условиях большой влажности и резких перепадов температуры окружающего воздуха.

В случае, если существует возможность просто почистить корпус/резьбу/контакты датчика, то для восстановления его нормальной работы достаточно выполнить соответствующие мероприятия. Однако, если поврежден корпус, и/или выведен из строя внутренний терморезистор, то ремонт вряд ли возможен. В этом случае необходимо просто выполнить замену датчика на новый. Его цена невысока, а процесс замены несложный, и не займет много времени и усилий даже у начинающих автовладельцев.

Читайте также:  Замена масла в АКПП Рено Дастер: проверка уровня и замена ATF

Как проверить работоспособность датчика охлаждающей жидкости

Существует два основных метода проверки исправности датчика температуры охлаждающей жидкости. Первый — с его демонтажом, второй — прямо на посадочном месте в двигателе автомобиля. В свою очередь первый метод также можно разделить еще на два. Первый — с использованием термометра, второй — без него. Демонтаж датчика обычно можно сделать с помощью обыкновенного гаечного ключа подходящего размера, предварительно отсоединив контактные клеммы от него. Но перед тем как выполнить демонтаж датчика, необходимо убедиться, что на ДТОЖ подается питание. Обычно оно равно 5 Вольтам постоянного напряжения. Это можно легко выяснить, отсоединив от датчика его фишку, и с помощью мультиметра, переведенного в режим замера постоянного напряжения (с соответствующим диапазоном) щупами проверить значение напряжения. Если напряжение присутствует и имеет указанное значение, то можно выполнять дальнейшую проверку датчика охлаждающей жидкости.

Проверка датчика температуры на машине

Многих автолюбителей интересует вопрос о том, каким образом проверить датчик температуры охлаждающей жидкости, не снимая его с посадочного места, чтобы упростить работу и выполнить ее как можно быстрее. А делают это при помощи многофункционального тестера, измерив сопротивление между его выводными контактами, то есть, сопротивление его электрической обмотки.

Прямо на машине делают проверку ДТОЖ, отсоединив фишку от датчика, чтобы был нормальный доступ к его электрическим контактам (выводам). Обратите внимание, что если двигатель горячий, то работать нужно осторожно, чтобы не обжечься самому и не оплавить электронный мультиметр и/или его щупы! Далее с помощью мультиметра, переведенного в режим измерения сопротивления необходимо замерить это значение между его выводами. Как указывалось выше, на холодном двигателе значение будет достаточно высоко, а при горячем — ниже. В качестве примера приведем техническую информацию для автомобиля ВАЗ-2110, дающую общее понимание о значениях сопротивления. При этом необходимо понимать, что у других легковых машин (использующих датчики похожих моделей) эти значения будут очень похожими, то есть, критически не будут отличаться.

Температура воды, °С Значение сопротивления, Ом Температура воды, °С Значение сопротивления, Ом
+5 7280 +45 1188
+10 5670 +50 973
+15 4450 +60 667
+20 3520 +70 467
+25 2796 +80 332
+30 2238 +90 241
+40 1459 +100 177

Справедливости ради надо сказать, что ломаются датчики не так часто, но вместо этого встречаются ситуации, когда ДТОЖ «врет», то есть, выдает некорректную информацию. Поэтому можно сравнить показания температуры по приборной панели и сравнить их с полученным значением сопротивления. Если датчик таки выдает неверную информацию, то имеет смысл его демонтировать и провести дополнительную диагностику с помощью термометра и нагревательного прибора для воды.

Проверка диагностическим прибором

Активизация на панели контрольной лампы Check Engine всегда является поводом выполнить дополнительное сканирование кода ошибки. Самым быстрым и эффективным вариантом в данном случае будет диагностика персональным ODB2 сканером. В нашем случае воспользуемся бюджетным сканером корейского производства Scan Tool Pro Black Edition.

Если при визуальном осмотре следов повреждения датчика температуры охлаждающей жидкости или соответствующих электрических проводов и коррозии разъёма не обнаружено, а диагностика показала наличие какой-то из его ошибок, например, P0115, P0116, P0117 или P0118, то скорее всего проблема в датчике. Чтобы в это проверить не обязательно проверять его мультиметром,сканер дает возможность показать работу всех имеющихся датчиков (в т.ч. и ДТОЖ) в режиме реального времени. Если датчик нормально работает, то вы увидите какую он выдает температуру.

Так как Scan Tool работает на 32-х битном чипе (аналоги за такую цену имеют всего 8 битный контроллер), то им можно диагностировать не только двигатель, но и другие узлы и агрегаты автомобиля (коробку передач, трансмиссию, вспомогательные системы ABS, ESP и т.д.). А еще позволит произвести замеры работы систем автомобиля в течении определенных отрезков времени и сохранять полученные данные. Совместим со всеми популярными диагностическими приложениями, без потерь связи. Работает по wi-fi / Bluetooth.

Проверка с термометром

Итак, необходимо предварительно демонтировать датчик с его посадочного места на двигателе автомобиля. Обычно это не представляет больших сложностей, и выполняется с помощью гаечного ключа подходящего размера. Заодно можно выполнить профилактику его резьбы в патрубке, почистить и смазать ее, да и сам датчик тоже в случае, если он исправен и автовладелец не будет заменять его на новый.

Далее необходимо налить воду в электрический чайник или другой сосуд, но в этом случае нужно воспользоваться для нагрева воды в дальнейшем кипятильником. Также для работы вам понадобится электронный мультиметр, работающий в режиме измерения электрического сопротивления. Чувствительный элемент датчика необходимо поместить в нагреваемую воду, а к электрическим контактам обеспечить нормальный доступ с помощью щупов мультиметра. Также в воду поместить термометр (желательно электронный, поскольку он обеспечивает более высокую точность измерения и удобство получения соответствующей информации о температуре воды).

Далее нужно пошагово произвести измерения сопротивления датчика в соответствии с повышением температуры. Желательно это делать с интервалом в 5°С (например, +15°С, +20°С, +25°С и так далее). В результате у вас получится массив данных, который можно оформить в таблицу. Эти данные нужно сравнить с данными, которые имеются в технической документации конкретного автомобиля или, в крайнем случае, с таблицей, приведенной выше.

Читайте также:  Параметры клиновых ремней (тип сечения A,B,C,D,Z) — Ремни приводные

Естественно, что в процессе измерения допускаются некоторые некритические погрешности, которые будут зависеть, во-первых, от условий проведения опыта, а во-вторых, особенностей конкретного датчика, поскольку зачастую даже у датчиков одинаковой модели сопротивление будет незначительно отличаться при одинаковых условиях проведения измерений.

Проверка без термометра

Данный метод проверки датчика температуры охлаждающей жидкости мультиметром аналогичен предыдущему, однако для его проведения не нужно применять термометр. Так, необходимо довести воду до кипения и поместить в нее чувствительный элемент датчика. Далее аналогично необходимо измерить значение сопротивления на его выводных контактах. Как указывалось в приведенной выше таблице соответствующее значение должно быть приблизительно равно 177 Ом. Однако необходимо учитывать погрешность и допускать, что температура воды в момент измерения может быть на пару градусов ниже, поэтому и сопротивление чуть-чуть выше.

Как проверить датчик температуры на ВАЗ 2110

В целом, проверка датчика температуры охлаждающей жидкости на ВАЗ 2110, 2112, «Приоре», «Калине» и других аналогичных «Ладах» идентична процессам, описанным в предыдущих разделах. Как правило, на упомянутых ВАЗах используют датчики с артикулами 23.3828 и 405213, или их аналог — 423.3828. Для проверки этого датчика автовладельцам будет полезно знать его сопротивление при разных температурах:

  • сопротивление при 15°С — 4033…4838 Ом;
  • сопротивление при 128°С — 76,7…85,1 Ом;
  • выход напряжения при 15°С — 92,1…93,3%;
  • выход напряжения при 128°С — 18,1…19,7%.

Что касается демонтажа датчика для его дальнейшей проверки/замены, то это мероприятие необходимо начинать с того, что немного слить охлаждающую жидкость. Причем делать это необходимо, когда мотор холодный с тем, чтобы не получить ожог, и не повредить инструменты/детали двигателя. Для демонтажа вам понадобится гаечный ключ на 19 мм. С его помощью нужно отвернуть датчик и демонтировать его вместе с уплотнительным кольцом. Также не забывайте вовремя менять антифриз в системе охлаждения двигателем!

Измеряем сопротивления датчика с шагов в 10 градусов цельсия начиная от закипания воды в сосуде с ДТОЖ и до ее остывания к комнатной температуры. Результаты сверяем с табличными данными.

Заключение

Датчик температуры охлаждающей жидкости (или датчик температуры двигателя) — устройство несложное, и его проверка не составляет больших сложностей. Для этого необходимо лишь иметь инструменты для его демонтажа, а также электронный мультиметр, воду и нагревательный элемент. Что касается ремонта датчика, то в большинстве случаев его выполнять нецелесообразно, поскольку этот процесс не стоит потраченного времени и усилий, а цена датчика охлаждающей жидкости не такая высокая. Исключением может стать чистка его контактов от грязи и/или коррозии. В некоторых случаях это дает возможность восстановить работоспособность ДТОЖ.

Датчик температуры охлаждающей жидкости: возможные неисправности и ремонт

Система охлаждения двигателя важна для его бесперебойной работы. И в ней должно быть исправным все, даже такие, на первый взгляд, мелочи, как датчик температуры охлаждающей жидкости.

  1. Что такое датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)
  2. Основные задачи и функции ДТОЖ
  3. Где находится ДТОЖ
  4. Разновидности датчиков температуры ОЖ
  5. Принцип работы датчика температуры антифриза
  6. Признаки неисправности датчика температуры ОЖ
  7. Основные причины неисправности ДТОЖ
  8. Как проверить ДТОЖ
  9. Как заменить датчик
  10. Заключение
  11. Видео

Что такое датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

Датчик охлаждающей жидкости – это небольшой прибор, который определяет температуру охлаждающей жидкости в системе. При ее нагреве он подает сигнал на включение вентилятора, чтобы ее снизить.

Главное, за что отвечает датчик температуры охлаждающей жидкости, это включение вентилятора. Если он неисправен, вентилятор не включится. Соответственно, антифриз может закипеть, а мотор – перегреться.

На инжекторных двигателях неправильно работающий (или не работающий вообще) датчик приведет к тому, что угол опережения зажигания будет выставлен электронным блоком управления неверно, горючее будет расходоваться больше, а нагрузка на двигатель возрастет.

Кроме того, есть у этого прибора и другие, не менее важные функции, от выполнения которых зависит работоспособность двигателя в целом. Поэтому неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости влияет на многое, а значит, ее нужно вовремя находить и устранять.

Основные задачи и функции ДТОЖ

Как правило, в системе находится несколько датчиков температуры охлаждающей жидкости – от двух до пяти. В стандартной схеме с двумя один отвечает как раз за работу вентилятора, а второй передает данные на панель управления. Дополнительные датчики температуры охлаждающей жидкости используются для других целей.

Если говорить в целом, то вот какие основные задачи стоят перед температурным датчиком охлаждающей жидкости:

  1. Обогащение топлива. При низкой температуре ОЖ датчик подает об этом сигнал на блок управления. В результате впрыск топлива увеличивается. Это нужно, чтобы двигатель стабильно работал на холостых оборотах. И наоборот, при увеличении температуры форсунки уменьшают впрыск топлива. Если же датчик не подает своевременного сигнала о повысившемся градусе, то в результате топливо переобогащается. Это – лишний расход топлива, затраченные на него усилия, загрязнение выхлопов.
  2. Увеличение количества оборотов при запуске. Это нужно для того, чтобы мотор не заглох на старте.
  3. Регулировка клапана рециркуляции выхлопов. Во время запуска двигателя этот клапан должен быть закрыт, до того, как система войдет в нормальный рабочий режим температуры. В противном случае машина будет работать нестабильно или вовсе заглохнет.
  4. Выставление угла зажигания. От правильно или неправильно выставленного угла зажигания зависит расход топлива, количество вредных выбросов, параметры силовой установки и др.
Читайте также:  Поставить турбину на ваз 2107 - Авто журнал Контракт Авто

Кроме того, в той или иной степени датчик указателя температуры охлаждающей жидкости отвечает за состояние фильтра, улавливающего пары топлива, а также не дает муфте гидротрансформатора в коробке передач блокироваться до полного прогрева мотора.

Ну и конечно, одна из самых важных функций – это включение вентилятора для охлаждения антифриза. Зачастую в современных автомобилях для этой функции используется специально выделенный датчик, который ничего другого не делает. Остальные функции возложены при этом на другие.

Где находится ДТОЖ

Расположение датчика температуры охлаждающей жидкости известно не каждому водителю. Но поскольку поменять его своими силами в случае поломки не так уж и сложно, выгоднее будет эти места знать. Они находятся в корпусе радиатора или в «рубашке» системы охлаждения. Точная локация зависит от марки и модели автомобиля, однако общее одно: его устанавливают поблизости от термостата, чтобы результат был максимально точным.

Вот основные места, где может стоять датчик температуры охлаждающей жидкости:

  • корпус термостата;
  • головка блока цилиндров;
  • верхний шланг радиатора.

Располагать устройство далеко от термостата и вышеназванных узлов не имеет смысла. Расположенный на удалении, он не сможет точно передавать данные. Сопротивление ДТОЖ напрямую зависит от нагрева мотора – чем температура выше, тем выше сопротивление и наоборот.

Разновидности датчиков температуры ОЖ

Разделяют две большие разновидности ДТОЖ:

  • механический;
  • цифровой.

Механический датчик температуры охлаждающей жидкости устроен просто и действует напрямую. С помощью электрических сигналов он передает параметры изменения сопротивления на указатель температуры на панели приборов и на реле, занимающееся включением вентиляторов. Такие приборчики устанавливаются на карбюраторные моторы, например – на старых отечественных автомобилях.

Цифровые датчики используются в современных автомобилях с двигателями инжекторного типа. Внешне он похож на механический, но принцип работы отличается. Сигналы, считываемые им, подаются не напрямую на вентилятор и шкалу на панели проборов, а на электронный блок управления. Находящийся на блоке процессор анализирует все сигналы и решает, куда их направить дальше.

Также ДТОЖ делятся на магнитные, биметаллические и капиллярные. Отличить первый от второго просто. Стрелка указателя у магнитного колеблется, «подпрыгивает» при отображении значений, а у биметаллического движется плавно и постепенно. Капиллярные на сегодняшний день нигде не используются.

Принцип работы датчика температуры антифриза

Принцип работы датчика температуры охлаждающей жидкости строится на базе физических свойств материала, из которого он изготовлен. Рабочий элемент устройства чувствителен к нагреву, кроме него в устройстве расположены еще электропроводящие контакты.

Так, его сопротивление меняется в зависимости от температуры, данные фиксируются и передаются далее. Как было уже написано выше, у механических ДТОЖ сигнал передается напрямую – к шкале на приборной панели и реле вентилятора, а у цифровых – на электронный блок управления, который сигналы уже распределяет и отправляет по назначению.

Признаки неисправности датчика температуры ОЖ

Поскольку ДТОЖ отвечает за многие функции в автомобиле, то его неисправность приведет к разным неполадкам в работе всей системы. Вот какие признаки неисправности датчика температуры охлаждающей жидкости могут быть:

  • нестабильность работы двигателя – троит, глохнет;
  • диапазон холостых оборотов от 200 до 1500 в минуту, резкие скачки;
  • трудности с запуском мотора;
  • внезапное включение вентилятора охлаждения в холодную погоду;
  • беспричинное увеличение расхода топлива;
  • темный, черный дым из выхлопной трубы.

Это тревожные симптомы могут говорить и о других неполадках в автомобиле, однако первое, на что стоит обратить внимание – это именно датчик.

Основные причины неисправности ДТОЖ

Причин выхода из строя ДТОЖ может быть несколько. Вот основные из них:

  1. Некачественный хладагент. Плохая охлаждающая жидкость приводит к образованию в системе охлаждения налета, отложений, коррозии. Если основной рабочий элемент датчика покроется налетом, это ухудшит его качество. Как следствие – сигналы будут подаваться неверные. Например – более низкие показания датчика температуры охлаждающей жидкости, чем на самом деле. Это приводит к тому, что вентилятор будет включаться не вовремя, а двигатель – перегреваться.
  2. Некачественный датчик. Если первая причина встречается в реальности не так уж и часто, то вот низкое качество самого устройства – увы, достаточно часто. В продаже можно встретить датчики непонятного изготовителя. Да и заводские, аналогичные тем, что установлены на автомобиле с конвейера, почему-то служат в несколько раз меньше.
  3. Течь радиатора. Она может возникнуть в результате сорванной резьбы или неплотно прикрученного датчика. Сорвать резьбу можно довольно легко, поскольку металл радиатора достаточно мягкий. Но и недокручивать тоже не стоит. Также течь могут вызвать износившиеся прокладки.
  4. Сбои электрики. Эта причина приведет к неправильной работе датчика. А вызвать ее может что угодно: от окислившихся контактов до скачка напряжения.
Читайте также:  Рукава высокого давления для гидроприводов

Также на работу ДТОЖ напрямую влияет термостат. Любые сбои, неисправности в его работе могут привести к некорректной работе и датчика тоже.

Как проверить ДТОЖ

Проверить датчик охлаждающей жидкости проще всего с помощью мультиметра. Перед тем как приступить к этому, следует учесть, что у разных автомобилей показатель сопротивления при низких и высоких температурах будет отличаться. Поэтому его нужно знать. Точный ответ даст мануал к транспортному средству.

Сама процедура проверки предельно проста. Датчик нужно выкрутить, мультиметр подсоединить к его контактам. Воду нагреть до определенной температуры, указанной в мануале (это нужно, чтобы было, с чем сверить), и опустить в нее устройство.

Если показатель не совпадет с тем, что указан в руководстве, значит – проблема в датчике. Если совпадет – значит, он исправен, и виновата электроника или термостат.

Как заменить датчик

Зная, как снять ДТОЖ, легко и заменит его – то есть, просто поставить на место старого новый. Чтобы система работала лучше, рекомендуется при этом заменить и антифриз. Также следует зачистить мелкой шкуркой контакты, которые идут к датчику.

Если же устройство исправно, и его требуется вернуть на место, рекомендуется зачистить его контакты и вообще очистить в целом. Нелишним будет воспользоваться графитовой смазкой для обработки посадочного гнезда под датчик.

Заключение

Датчик температуры антифриза – на первый взгляд, маленькое и незначительное устройство. Однако в современных автомобилях на него возлагаются большие функции. Мелочей в работе транспортного средства не бывает, все взаимосвязано. Поэтому важно знать, какие поломки могут быть у этого устройства, как их определить и как поменять датчик самостоятельно.

Видео

Датчик температуры двигателя — что это, как выглядит

Определение неисправности датчика Температуры без Диагностики

Датчик температуры охлаждающей жидкости: где стоит, как проверить и заменить

Двигатель внутреннего сгорания в рабочем режиме способен прогреваться вплоть до температуры в 300 градусов по Цельсию. При этом металл расширяется, из-за чего может заклинить блок цилиндров (движущийся стакан попросту застревает в цилиндре). Чтобы этого не произошло в каждом ДВС имеется система охлаждения, в 99% случаев — жидкостная. При этом блок управления самостоятельно регулирует её работу, опираясь на показания датчика температуры. То есть если температура критическая, то ускоряется движение охлаждающей жидкости, а также мощность вентилятора для продува радиатора. Где стоит датчик температуры охлаждающей жидкости в автомобиле (ДТОЖ)? И как проверить, что он работает правильно и не вышел из строя?

Для чего нужен датчик

Датчик считывает температуру жидкости в системе охлаждения и передает эти данные в ЭБУ (электронный блок управления). И исходя из этих данных бортовой компьютер поддерживает оптимальный температурный режим работы мотора (а это — порядка 80–90 градусов по Цельсию). То есть блок ЭБУ «понимает», когда необходимо замедлить работу вентилятора и повысить температуру мотора (при прогреве), а когда наоборот — максимально быстро снизить температуру и не допустить кипения охлаждающей жидкости. Благодаря этому мотор точно не заклинит, износ его механических частей будет минимальным (например, при перегреве, те же кольца ускоренно «прогорают»).

Соблюдение правильного температурного режима важно и для поддержания правильной вязкости моторного масла. Только в этом случае мотор сможет работать на полную мощность, но при этом без ускоренного износа.

Если же термодатчик неисправен, то блок ЭБУ получает недостоверную информацию. Соответственно, при холодном двигателе он может принудительно включать вентилятор «на полную», что лишь усложнит прогрев мотора. Или наоборот: при перегреве вентилятор вообще не будет работать, что может закончиться выходом из строя двигателя без возможности его дальнейшего ремонта (при заклинивании повреждается не только блок цилиндров, но и распределительный, коленчатый валы, в некоторых случаях и маховик).

Где стоит датчик температуры охлаждающей жидкости

В 99% случаев датчик устанавливается на выпускном патрубке блока цилиндров. Это то место, где охлаждающая жидкость «выходит» из мотора (то есть там самая высокая возможная температура) и далее попадает в радиатор. В некоторых современных авто устанавливают 2 контроллера: на выходном и входном патрубке (для более точного контроля температурного режима). К самому датчику подходит кабель (из 2, реже — 3 проводов).

Визуально ДТОЖ похож на пластиковую «пробку», с металлической резьбой и дополнительной контактной площадкой на конце. Нужно учитывать, что датчик прямо контактирует с охлаждающей жидкостью. Соответственно, если есть признаки перегрева двигателя, то вытаскивать его не следует (о чем обязательно указывается в технической инструкции к автомобилю).

Видео: где стоит датчик температуры, как заменить ДТОЖ

Принцип работы

Внутри датчика установлен термистор — это разновидность резистора, сопротивление которого зависит от температуры окружающей среды. Именно показания сопротивления считываются и передаются в ЭБУ.

Признаки неисправности ДТОЖ

Ключевые признаки неисправности:

  1. Недостоверные показания температуры двигателя. Например, сразу же после его запуска на приборной появляется сигнал перегрева. Или наоборот: после 10 – 20 минут работы мотора показывается температура ниже 40 – 50 градусов.
  2. Не включается или не отключается вентилятор. Но это также может указывать и на неисправность блока управления.
  3. Показания температуры считываются некорректно. Данные при этом могут мгновенно меняться, например, с 50 до 90 градусов, а затем снова опускаться.
Читайте также:  Пороги ваз 2106: как переварить или заменить, инструкции с фото и видео - МастерАвто

В современных авто также при неисправной работе контроллера на приборной панели загорается сигнал «Check». Подключившись к ЭБУ можно узнать точную причину появления аварийного сигнала.

Как проверить работоспособность?

Для проверки работоспособности потребуются следующие инструменты:

  • термометр (обязательно с максимально допустимой температурой свыше 100 градусов, лучше использовать цифровой);
  • мультиметр (для замера сопротивления термистора);
  • емкость с водой (которую нужно будет медленно подогревать до температуры кипения).

Когда датчик охладился до комнатной температуры к его контактам необходимо подключить мультиметр и перевести его в режим замера сопротивления. При температуре 20 – 30 градусов по Цельсию начальное сопротивление должно составлять порядка 1300 – 2200 Ом.

Далее датчик с подключенными щупами помещают в емкость с водой и медленно начинают её разогревать. При повышении температуры сопротивление должно постепенно падать. Оптимальные показатели следующие:

  • 40 градусов — порядка 1000 – 1200 Ом;
  • 50 градусов — 1000 Ом;
  • 60 градусов — 800 Ом;
  • 80 градусов — порядка 270 – 380 Ом;
  • 100 градусов — порядка 170 – 180 Ом.

При температуре 110 градусов или выше термистор переключается в «защиту» и происходит разрыв цепи. Сопротивление при этом становится бесконечным (блок ЭБУ этот сигнал распознает как перегрев и включает охлаждение на полную мощность).

Если показания мультиметра будут кардинально разниться от вышеуказанных, то это будет явным признаком, что датчик вышел из строя. Ремонту он не подлежит поэтому его попросту заменяют. В редких случаях помогает тщательная очистка контактов и резьбы от следов коррозии, но это лишь временное решение. Если контроллер «сбоит», то рекомендуется его полностью заменит, обойдется он не дорого.

Замена датчика температуры охдаждающей жидкости

В теории при замене датчика необходимо полностью сливать антифриз из системы охлаждения. Но на практике многие обходятся и без этого (но часть тосола при этом все равно выливается). Общий же алгоритм замены выглядит так:

  • отключить контакты;
  • выкрутить зажимную гайку;
  • вытащить датчик;
  • поместить гайку на новый датчик;
  • поставить все на место, затянуть, подключить контакты;
  • завести двигатель и проверить показания датчика.

Все работы обязательно проводятся «на холодный» двигатель. Самое главное — все тщательно затянуть (чтобы не допустить разгерметизации системы охлаждения) и правильно подключить контакты (через коннектор).

Если в автомобиле установлено 2 датчика, то, соответственно, манипуляция повторяется. Но желательно все же предварительно сливать весь тосол (его можно повторно использовать).

Видео замены датчика температуры (ДТОЖ) на ВАЗ 2115:

Итого, проверить работоспособность датчика достаточно легко, но потребуется, как минимум, мультиметр. Как часто выходят из строя тиристоры? Очень редко, так как единственная причина, по которой это происходит — механическое повреждение тиристора или подводимых к нему контактов, а также коррозия.

Где находится датчик температуры и как он работает?

Датчик температуры охлаждающей жидкости обеспечивает раннее предупреждение о перегреве двигателя, что позволяет заглушить автомобиль прежде, чем произойдёт что-либо печальное и чаще всего довольно дорогостоящее в ремонте. В очень холодную погоду датчик температуры двигателя может также показать нам, переохлаждён ли двигатель в настоящее время (что приведет к увеличенному расходу топлива и износу двигателя) и необходимо ли увеличить обороты, чтобы тот не заглох и быстрее прогрелся.

Работа биметаллического ленточного датчика. Его главное визуальное отличие заключается в том, что он включается постепенно, когда Вы включаете зажигание. Блок датчиков позволяет току изменяться в зависимости от температуры двигателя и, в свою очередь, нагревать катушку на ленточном стержне. Биметаллические полоски внутри катушки поворачивают стрелку на величину, зависящую от величины тока, чтобы в конечном счёте дать показания температуры.

Датчики температуры используются не только для измерения теплоты охлаждающей жидкости двигателя, хотя это их основное применение. Машины часто имеют датчики, установленные в ней для измерения температуры масла в двигателе, так как она может сильно увеличиться в тяжёлых условиях. Некоторые гоночные автомобили даже имеют датчики для контроля температуры коробки передач и масла в дифференциале. Ну и, конечно же, не следует забывать о датчике температуры окружающего воздуха.

Современные двигатели часто снабжены серией температурных датчиков, распределённых вокруг охлаждающих и масляных каналов. Они дают не просто статичное представление о температуре охлаждающей жидкости, но и динамичекую информацию о путях, в которых двигатель нагревается под нагрузкой, так что изменения могут быть внесены умным бортовым компьютером в систему очень быстро, чтобы дать больше охлаждения в перегретые районы.

Система измерения температуры двигателя, как правило, состоит из двух элементов: сам датчик температуры и блок датчика, который контролирует его – они оба соединены между собой с помощью одного провода.

Типы датчиков температуры охлаждающей жидкости

Выше мы привели схему работы биметаллического датчика. Однако, существует два основных типа механизмов температурных датчиков охлаждающей жидкости:

  • магнитные датчики
  • биметаллические датчики.

Вы можете сами определить, какой тип датчика температуры установлен в Вашем автомобиле, по тому, как быстро он реагирует, когда Вы включаете зажигание машины. Стрелка указателя температуры в магнитном датчике сразу подпрыгивает, чтобы дать показания; а биметаллические датчики медленно и после некоторой паузы двигают стрелку к чтению температуры.

Читайте также:  Покраска дисков своими руками в 4 этапа: пошаговая инструкция - Тюнинг и ремонт

Где же находится датчик? Температурные датчики почти всегда встроены в корпус указателя температуры автомобиля на приборной панели. Блок датчика, однако, может находиться в одном из нескольких мест:

  • на корпусе термостата
  • на головке блока цилиндров
  • на верхнем шланге радиатора.

Однако, во всех случаях датчик расположен так, чтобы быть на пути течения охлаждающей жидкости из двигателя к радиатору.

Магнитные датчики температуры

Магнитный датчик – это пара катушек, по одной на каждой стороне от поворотного железного якоря, который держит стрелку. Катушки подключаются непосредственно к электрической сети автомобиля – один из проводов заземлён по прямой, в то время как другой провод проходит через датчик, сопротивление которого изменяется в зависимости от температуры двигателя. Ток, протекающий через катушки, создаёт магнитное поле, которое перемещает якорь в ту или иную сторону в зависимости от температуры двигателя. Величина перемещения зависит от разницы в магнитных полях, создаваемых двумя катушками. Эта разница, в свою очередь, зависит от размера тока, пропускаемого от сенсорного блока.

Биметаллические датчики температуры

Работу биметаллических датчиков температуры мы рассмотрели выше. Основной принцип работы таких датчиков заключается в свойстве веществ расширяться и сужаться в зависимости от их температуры. У металлов такое сужение едва заметно даже в случае, когда мы измеряем их огромные масштабы. Но главное в том, что у разных металлов коэффициент такого расширения также отличается. Что это нам даёт. Давайте плотно и надёжно приклеим две пластины из стали и меди, а затем нагреем их. В результате нагрева обе пластины совсем чуть-чуть увеличатся, однако, медная пластина имеет больший коэффициент расширения и потому увеличится немного больше стали, и, став немного длиннее и будучи крепко соединённой со стальной пластиной, просто согнётся, пытаясь обогнуть стальную пластину. Этот эффект в технике часто и называют “биметаллической структурой”.

В биметаллическом датчике эту роль играет стержень, который едва заметно изменяет свою длину, однако, этого вполне хватает для движения стрелки указателя температуры охлаждающей жидкости.

Есть два типа сенсорных блоков, которые работают совместно с датчиками температуры: полупроводниковые и биметаллические планочные.

Полупроводниковые сенсорные блоки на сегодняшний день являются наиболее распространённым типом и состоят из элемента полупроводникового резистора в металлической капсуле. Главная особенность этого полупроводника заключается в том, что сопротивление этого полупроводника уменьшается с ростом температуры охлаждающей жидкости. По мере того, как двигатель нагревается, сопротивление датчика уменьшается, увеличивая ток в датчике.

Биметаллической принцип используется гораздо реже. Движение биметаллической полоски внутри нагревательной катушки в датчике открывает пару контактов, увеличивая или уменьшая ток, текущий к указателю на приборной панели.

Капиллярные датчики

Но есть ещё один очень старый тип датчиков температуры охлаждающей жидкости двигателя – капиллярный. Он основан на прямой связи между непосредственно датчиком и указателем температуры.

Принцип работы этого типа датчика заключается в том, что самим датчиком является ёмкость, содержащая жидкость с низкой температурой кипения, и соединённая с указателем с помощью тонкой металлической капиллярной трубки. В то время как датчик нагревается, жидкость испаряется или кипит, повышая давление в колбе. Это давление передаётся через капиллярную трубку к указателю, а там расположена так называемая трубка Бурдона, которая имеет свойство распрямляться под давлением, чтобы передвинуть индикаторную стрелку на приборной панели.

Недостатком этой конструкции является то, что все эти датчики и трубки должны оставаться единым целым механизмом, то есть довольно длинная трубка должна проходить через весь капот машины до приборной панели, что создаёт большие трудности при ремонте и обслуживании автомобиля. Кроме того, тонкая капиллярная трубка может быть легко повреждена, и когда это происходит, весь узел датчикам должен быть заменён.

Сигнальная лампа перегрева двигателя на панели приборов

Лампочка перегрева или холодного двигателя работает по тому же принципу, что биметаллический датчик температуры – нагретая металлическая пластина сгибается, соединяя контакты для этой сигнальной лампочки, впоследствии чего она загорается.

Где находится датчик температуры?

Как мы уже знаем, температурный датчик охлаждающей жидкости находится чаще всего на корпусе двигателя. Чаще всего он расположен на верхней части его корпуса и выглядит почти всегда одинаково для всех моделей автомобилей:

Виды датчиков температуры и принцип их работы

Датчики измерения температуры используются для контроля веществ в твердом, жидком или газообразном состоянии. В зависимости от целей применения, схема строения прибора будет видоизменяться. Но чтобы выбрать подходящий инструмент необходимо обращать внимание на одни и те же нюансы.

Виды, конструкция и принципы действия

Термопара

Датчик включает в себя две проволоки из разных металлов, спаянных между собой. Для отношения концов друг с другом в зоне постоянной температуры, в конструкцию добавляют удлиняющие провода из двух металлов. Когда на концы проводов действуют разные температуры (например, при помещении датчика в горячую воду), то в цепи появляется электрический ток. Сила возникшего тока (от 40 до 60 мкВ) зависит от используемого материала термопары, который влияет на термоэлектрическую силу прибора.

Читайте также:  Для чего и как правильно обкатывать шипованные шины

В практике можно встретить железоникелевые, хромоалюминиевые, медно-константановые и так далее. В дешевых моделях используются неблагородные металлы (аналогичных термоэлектродам) для удлиняющих проводов, а в дорогих – благородные металлы, которые способы развивать аналогичную термо-ЭДС, что и электроды (необходимо для уменьшения стоимости высококлассным приборов).

Термопара относится к датчикам с высокой точностью. Проблемой устройства является сложность получения замеренного значения. Термопара действует по принципу относительности отличия температур между разъемами. Горячий спай помещается в замеряемое вещество, а холодный остается находиться в окружающей среде.

При необходимости использования термопары работа проводится следующим образом. Температуру холодного спая необходимо компенсировать, для чего вторую термопару помещают в среду с известным показателем.

Если используется программный способ компенсации, второй датчик помещается в изометрическую камеру, где находятся холодные спаи, что позволяет контролировать температуру с высокой точностью. Самое сложное в работе с одноконтактной термопарой – снять показатели.

В ГОСТе прописаны коэффициенты, необходимые для перевода ЭДС в показатель температуры и наоборот. Подсчет также может вестись при помощи контроллера.

Но получаемый от термопары показатель ЭДС измеряется в единицах и сотнях микровольт. Поэтому использование аналоговых преобразователей не будет успешным. Для сборки специальной конструкции, цель которой – получение точных результатов, потребуются малошумящие аналоговые преобразователи.

На практике для устранения имеющихся погрешностей используют автоматическое введение поправки на температуру свободных концов. Под этим подразумевают введение моста с плечами в виде медного и манганинового терморезисторов.

Терморезисторы

Терморезисторы делятся по типу зависимости сопротивления от температуры. Они могут быть отрицательными (NTC) или положительными (PTC).

Измерения легче проводить при помощи терморезисторов. Принцип работы построен на сопротивлении материалов внешней температуре. Высокая точность присуща для приборов, изготовленных из платины. На работу терморезисторов влияют две характеристики.

Первая – базовое сопротивление, второе – температура, при которой оно определяется. ГОСТ устанавливает, что определение должно проходить при 0 градусов по Цельсию. В нормативном документе указывается, что рекомендуется использовать несколько номиналов сопротивлений, определяемых в Омах, а также температуры, что позволит сопоставить результаты при 0°С и другом показателе. Для этого используется следующая формула:

Температурный коэффициент будет изменяться в зависимости от используемого материала для термометров, что отражено в ГОСТе. В нормативном документе также указываются коэффициенты полинома, необходимые для расчета в зависимости от текущего сопротивления.

Термометры сопротивления обладают одним минусом – низкий температурный коэффициент сопротивления. Несмотря на этот нюанс, использование терморезисторов проще по сравнению с принципом работы термопары.

Способы измерения будут зависеть от комплектации модели. Базовые терморезисторы необходимо включать в цепь с источником тока и контролируемого дифференциального напряжения. Чтобы корректно определить доли единицы процента получаемых от температурного коэффициента проводников, лучше использовать аналого-цифровые преобразователи.

Если в датчик уже встроен аналоговый выход, соответствующий питаемому напряжению, то для оцифровывания можно напрямую подключать терморезистор к преобразователю

Комбинированные

Комбинированные датчики включают в себя несколько полупроводников, объединенных в единое устройство. Датчики могут иметь встроенный цифровой интерфейс, а не только интегральные схемы с выходом. Часто используется комбинированный датчик благодаря возможности подключения параллельных устройств. Погрешность при расчете температуры равна 2 °С, а при определении влажности – 5%. Проблема в таком датчике одна – оптимизация интерфейса.

Цифровые

В цифровых датчиках устанавливается трехвыводная микросхема. Показатели считываются с нескольких параллельно работающих датчиков, что позволяет получить показания с точностью 0,5 °С. Работа электронного термометра возможна от -55 до +125 °С. Единственным минусом устройства является скорость получения результатов – 750 секунд для получения максимально точного показателя. Определение точности прибора осуществляется при помощи соответствующих регулировок, которые необходимы для уменьшения количества затрачиваемого времени на получение результата. Опрос датчика не имеет смысла, так как корпус является инерционным.

Бесконтактные

Работа датчика основана на нагревании тонкой пленки, что осуществляется благодаря воздействию инфракрасных лучей. Встретить подобную технологию можно в пирометрических устройствах. В отличии от контактного, получить данные можно на расстоянии.

Кварцевые преобразователи температуры

Если диапазон изменяемых температур превышает стандартные значения и достигает отметки от -80 до +250°С, то используются кварцевые преобразователи. Такие устройства работают на принципе взаимодействия кварца и температуры, отражаемого частотной зависимостью. Преобразователь имеет несколько функций, которые меняются в зависимости от расположения среза по осям кристалла.

Кварцевые датчики отличаются высокой точностью, стабильностью и разрешением. Являются более перспективными способами измерения температуры. Часто можно встретить в цифровых термометрах.

Шумовые

Шумовой датчик служит для получения показателей по принципу разности потенциалов на резисторе, которые меняются в зависимости от температуры. На практике подобный способ измерения имеет условие – одна из температур должна быть известна, а вторая — измеряемая. Два полученных шума от различных температур сравнивают и находят искомое значение.

Работа датчика возможна от -270 до +1100 °С. Из преимуществ отмечается возможность измерения температур в термодинамике. Но минусом является сложность реализации такого способа измерения напряжения шумом из-за наличия различий с шумом усилителя.

Ядерного квадрупольного резонанса

Принцип работы биметаллического термометра основывается на действии градиента поля тока решетки кристалла и момента ядра, вызванного отклонением заряда от симметрии сферы. При помощи такого процесса создается процессия ядер. Частота напрямую зависит от градиента поля решетки. В зависимости от вещества, величина показателя может подниматься до нескольких тысяч МГц. Чем выше температура, тем меньше частота ЯКР.

Читайте также:  Бензонасос ваз 2107 инжектор, признаки неисправности топливного насоса, замена и ремонт, инструкции с фото и видео - МастерАвто

ЯКР образует ампулу с веществом, которая помещается в обмотку индуктивности для дальнейшего соединения с контуром генератора. Если частота генератора и частота ЯКР совпадают, то исходящая от генератора энергия поглощается. При измерении вещества с температурой -263°С погрешность составляет 0,02 градуса, а при температуре 27°С, погрешность равна 0,002 градуса. Из преимуществ датчика выделяют неизменную стабильность. Минусом является значительная нелинейность преобразующей функции.

Объемные преобразователи

Принцип работы иного рода биметаллического термометра построен на свойстве веществ расширяться и сжиматься в зависимости от действующей температуры. Диапазон действия преобразователя определяется в зависимости от стабильности материала. Датчик может использоваться при температурах от -60 до +400°С. Погрешность составит от 1 до 5%.

При определении температуры датчиками на жидкости погрешность падает до 1-3% в зависимости от температурной среды. Температура закипания и замерзания жидкости также будет влиять на интервал работы датчика.

Если датчик измеряет преобразователи на газе, то граница измерения зависит от точки перехода газа в жидкое состояние и стойкостью баллона в воздействующей температуре.

Канальный

Все цифровые термометры относятся к канальным, так как для передачи сигналов они используют каналы. В зависимости от количества таких “магистралей” определяется канальность устройства. Так термометр Testo 925 относится к 1-канальным, в основе работы лежит термопара, как и у термометра Testo 735-2 – 3-канального. А Testo 810 – 2-канальный прибор с инфракрасным термометром.

Параметры выбора

Чтобы осуществить корректный выбор подходящего термометра, необходимо определить несколько условий, которые должны соответствовать для комфортной работы прибором.

Диапазон рабочей температуры

Необходимо знать, в каких температурах будет задействован термометр. Также нужно определить, какая погрешность будет приемлемой при получении результатов. Если диапазон температур небольшой, то подойдут термисторы. В самых суровых условиях работоспособны преимущественно шумовые приборы.

Условия проведения замеров

Возможно ли поместить термометр в среду или материал, который нужно заменить. Если нет, то получить данные можно при помощи радиационных термометров, которые замеряют температуру сквозь препятствия.

Время работы до калибровки или замены

Установить условия работы датчика. Окружающая обстановка может быть стандартной, с высокой влажность, окислительной, пожароопасной и так далее.

Величина сигнала выхода

Сигнал выхода должен соответствовать возможностям электроизмерительных приборов для дальнейшей обработки получаемых данных. Зависит это от полученных показателей температуры, преобразуемых в энергию.

Другие технические данные

Также при определении подходящего типа датчика температуры необходимо обращать внимание на второстепенные факторы. Эти нюансы позволяют выбрать самый подходящий аппарат для получения необходимых данных.

Погрешность

Для получения самых точных результатов потребуется большое количество времени. Лучший показатель выдает биметаллический термометр, построенный по принципу ЯКР и цифровые. Первые – быстрее, а вторые – точнее.

Разрешение

Этот показатель позволяет получить от датчика более точные приращениям дискретности измерения температуры. Ярким представителем является DS18B20, который может работать в разрешении 9,10,11 и 12 бит. Самый малый режим даст 0.5°C, а максимальный — 0.0625°C.

Напряжение

На величину выходного напряжения будет влиять сопротивление резистора. В зависимости от этого напряжение может быть линейным (изменяться в зависимости от температуры) и нелинейным. Для каждого датчика существуют свои эталонные величины на выводах термометра, который зависит от температуры измеряемого объекта.

Время сработки

Показатель отвечает за скорость получения результатов замера. Как правило, быстрые замеры можно получить, имея крупную погрешность. Для устранения этого недостатка потребуется пренебречь временем сработки и увеличить его до необходимого показателя точности.

Промышленные термодатчики и сенсоры

Кроме стандартных бытовых термодатчиков бывают промышленные, которые используются исключительно на специальных объектах. Их распространение направлено на определенную группу лиц из-за избыточных возможностей, которые требуются только на производстве. Некоторые из них способны работать в различных нетрадиционных средах и суровых условиях. Выбор подходящих типов осуществляется тем же образом, что и для подбора бытовых датчиков.

Применение

Стоит понимать, что каждый из типов датчиков создан для использования в специальных условиях. Практически во всех сферах производства и жизни требуется знать температуру. Так применять термисторы необходимо для получения абсолютных показателей, для сбора показателей в помещениях – шумовые, для получения максимально точных данных – цифровые и так далее.

Мир датчиков температур охватывает все сферы жизни, где требуется измерение показателей. Это может быть помещение, жидкость или предмет с совершенно различными нюансами. В одних помещениях высокая влажность, в другие нельзя попадать. Аналогичные параллели можно проводить с жидкостями и объектами. При выборе подходящего термометра необходимо обращать внимание на нюансы условий измерения.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: