Датчик температуры впускного воздуха для чего нужен
Датчик температуры всасываемого воздуха
Датчик температуры всасываемого воздуха является одним из многих систем и датчиков в автомобиле. Неисправность в его работе может напрямую повлиять на работу двигателя, особенно в холодное время года.
Что такое датчик всасываемого воздуха и где он находится
Датчик температуры всасываемого воздуха (сокращенно ДТВВ, или IAT на английском языке) нужен для регулировки состава топливной смеси, подаваемой в двигатель. Это необходимо для нормальной работы мотора в разных температурных режимах. Соответственно, ошибка датчика температуры впускного воздуха в коллектор грозит перерасходом горючего или нестабильной работой двигателя.
ДТВВ находится на корпусе воздушного фильтра или за ним. Это зависит от конструкции автомобиля. Он выполняется отдельно или может быть частью датчика массового расхода воздуха (ДМРВ).
Места где находится датчик температуры всасываемого воздуха
Неисправности датчика температуры всасываемого воздуха
Существует несколько признаков неисправной работы датчика температуры воздуха на впуске. Среди них:
Неисправности могут быть следствием таких причин:
Проверка и чистка ДТВВ.
Проверка датчика температуры всасываемого воздуха
Перед тем как проверить датчик температуры всасываемого воздуха, нужно разобраться с принципом его работы. Датчик основан на термисторе. В зависимости от температуры поступающего воздуха, ДТВВ меняет свое электрическое сопротивление. Формируемые при этом сигналы подаются на ECM с тем, чтобы получить правильное соотношение топливной смеси. Диагностику датчика температуры воздуха на впуске необходимо выполнять на основе измерения сопротивления и величины электрических сигналов, исходящих от него.
Проверку начинают с вычисления сопротивления. Для этого пользуются омметром, сняв датчик с автомобиля, Процедура происходит путем отключения двух проводов и подсоединения их к измерительному прибору (мультиметру). Измерение проводят в двух режимах работы двигателя — “холодном” и на полных оборотах.
Замер напряжения питания
Измерение сопротивления датчика
В первом случае сопротивление будет высокоомное (несколько кОм). Во втором — низкоомное (до одного кОм). В инструкции по эксплуатации к датчику обязательно есть таблица или график со значениями сопротивления в зависимости от температуры. Значительные отклонения говорят о неправильной работе устройства.
В качестве примера приводим таблицу таблицу соотношения температуры и сопротивления датчика всасываемого воздуха для двигателей автомобиля ВАЗ 2170 «Лада Приора»:
| Температура всасываемого воздуха, °С | Сопротивление, кОм |
| –40 | 39,2 |
| –30 | 23 |
| –20 | 13,9 |
| –10 | 8,6 |
| 0 | 5,5 |
| +10 | 3,6 |
| +20 | 2,4 |
| +30 | 1,7 |
| +40 | 1,2 |
| +50 | 0,84 |
| +60 | 0,6 |
| +70 | 0,45 |
| +80 | 0,34 |
| +90 | 0,26 |
| +100 | 0,2 |
| +110 | 0,16 |
| +120 | 0,13 |
На следующем этапе, проверьте соединение проводников с управляющим устройством. То есть, с помощью тестера удостоверьтесь в наличии проводимости каждого контакта на массу. Воспользуйтесь омметром, который включите между разъемом температурного датчика и отключенным разъемом управляющего устройства. При этом значение должно быть 0 Ом (учтите, что при этом вам необходима схема контактов). Проверьте каждый контакт на разъеме датчика омметром при отключенном разъеме относительно массы.
Измерение сопротивления ДТВВ у Toyota Camry XV20
Например, чтобы проверить сопротивление датчика на автомобиле Toyota Camry XV20 с 6-ти цилиндровым двигателем, необходимо присоединить омметр (мультиметр) к 4-му и 5-му выводу датчика (см. рисунок).
Однако чаще всего ДТВВ имеет два выхода терморезистора, между которым и нужно проверять сопротивление элемента. Также предлагаем вашему вниманию схему подключения IAT в автомобиле Hyundai Matrix:
Схема подключения ДТВВ с ДАД у Hyundai Matrix
Заключительный этап проверки — выяснить напряжение питания на разъеме. При этом необходимо включить зажигание автомобиля. Величина электрического сигнала должна составлять 5 В (у некоторых моделей ДТВВ это значение может отличаться, уточняйте его в паспортных данных).
Датчик температуры всасываемого воздуха является полупроводниковым прибором. Соответственно, его настройка невозможна. Возможна лишь чистка контактов, проверка сигнальных проводов, а также полная замена устройства.
Ремонт датчика температуры впускного воздуха
Как можно отремонтировать датчик температуры ВВ.
Самый простейший вид ремонта IAT — чистка. Для этого вам понадобится какая-либо чистящая жидкость (карбклинер, спирт, или другой очиститель). Однако помните, что работать нужно аккуратно, чтобы не повредить внешние контакты.
Если вы столкнулись с проблемой, когда датчик показывает неверную температуру, вместо полной замены вы можете отремонтировать его. Для этого купите термистор с такими же или близкими характеристиками, какие имеет уже установленный на автомобиле терморезистор.
Суть ремонта заключается в перепаивании и их замене в корпусе датчика. Для этого вам понадобится паяльник и соответствующие навыки. Преимущество проведенного ремонта — существенная экономия денег, ведь термистор стоит около доллара или меньше.
Замена датчика температуры всасываемого воздуха
Процедура замены не составляет большого труда и не отнимает много времени. Датчик крепится на 1-4 болтах, которые нужно открутить, а также простым движением отсоединить разъем питания чтобы вынуть датчик поступаемого воздуха из своего места.
При покупке нового датчика обратите внимание, чтобы он подходил для вашей машины. Его цена колеблется в пределах 30. 60$ в зависимости от марки автомобиля и производителя.
Что это за датчик ДТВВ: где находится и как работает
Автомобильный двигатель по принципам организации своей работы давно превратился в компьютеризированную установку. Здесь есть центральный процессор с различными видами памяти и развитая периферия с датчиками и исполнительными устройствами. Один из источников входящей информации – это датчик температуры всасываемого воздуха (ДТВВ). Он играет значительную роль в оптимизации горения в цилиндрах.
Зачем нужен датчик температуры всасываемого воздуха
Для обеспечения минимального расхода топлива при максимальной отдаче управляющий контроллер должен знать, сколько воздуха поступает в цилиндры. Узнать это можно разными способами, от прямого замера массы до косвенного в случае отказа оборудования.
Нечто промежуточное – это расчёт по данным давления во впускном коллекторе и температуры газа. Хотя при прямых замерах температура также учитывается.
Нагретый воздух имеет меньшую плотность. То есть при том же всасываемом объёме масса кислорода уменьшается. А именно он отвечает за полноту сгорания топлива.
Некоторая коррекция производится по наличию избыточного кислорода в выхлопных газах, для чего есть соответствующий датчик, но и для его нормальной работы нужен предварительный максимально точный расчёт, а без знания температуры измерять только объём недостаточно, возникнет ошибка по плотности газа.
Место расположения
ДТВВ устанавливается на пути проходящего через впускной тракт газа. В системах с массовым расходомером он конструктивно объединён с ДМРВ, в прочих представляет собой самостоятельный прибор.
Чувствительный элемент ДТВВ выступает в поток воздуха из стенки впускного трубопровода, а наружу выходит часть его корпуса с электрическим разъёмом. Провода идут непосредственно к электронному блоку управления (ЭБУ). Температура измеряется до прохождения воздуха через дроссельную заслонку.
Устройство
В датчике применён полупроводниковый чувствительный элемент, работающий как терморезистор. Обычные проводники с нагревом увеличивают своё сопротивление, а данное вещество уменьшает. Приняты меры, чтобы сопротивление изменялось значительно, так проще обеспечивать нужную погрешность измерения.
Конструктивно ДТВВ достаточно прост, он содержит:
Зависимость сопротивления от температуры известна и нормализована в виде калибровочной таблицы. Каждому значению одного параметра соответствует величина другого, эти данные заносятся в карты прошивки ЭБУ.
Для измерения сопротивления используется подача тока в ДТВВ через резистор известного номинала, установленный в ЭБУ и подключённый к стабилизированному напряжению питания 5 Вольт.
По теме: Что такое OBD2 разъем и как пользоваться адаптером
Прохождение тока через чувствительный элемент вызывает падение на нём напряжения, которое и измеряется входным драйвером ЭБУ.
В его состав входит аналого-цифровой преобразователь, процессор получает уже понятное ему кодированное значение температуры. Остаётся только преобразовать его в нужный формат через кодовую таблицу.
Признаки неисправности
Когда ЭБУ получает заведомо неверные показания от ДТВВ, он не может правильно отрегулировать состав смеси. Если контроллер заметил ошибку, то есть она с большим отклонением отличается от предполагаемой, то будет включён аварийный режим, данные о массе всасываемого воздуха станут определяться косвенно, по данным прочих датчиков.
Независимо от того, замечена ошибка или нет, режим работы двигателя нарушится. Симптомы будут типовыми, которые образуются в любом другом случае отклонения состава смеси от идеального:
Определение конкретной причины происходит при комплексной диагностике двигателя. Наводящим указанием станет выставление кода ошибки, обрыв или замыкание ДТВВ. Если ошибка самодиагностикой пока не обнаружена, то датчик проверяется более точными замерами.
Проверка ДТВВ
Поскольку характеристика каждого конкретного ДТВВ известна, то достаточно будет только снять с него разъём и замерить сопротивление обычным мультиметром в режиме омметра.
По таблице находится нужная величина и сравнивается с реальной. Нагревая или охлаждая ДТВВ с контрольным термометром можно оценить результаты в нескольких точках.
При наличии подключённого сканера то же самое можно проделать, считывая показания с ЭБУ. Они выводятся на экран уже в градусах, что упрощает задачу.
Например, если машина стояла с выключенным двигателем достаточно долго, то показания всех температурных датчиков, в том числе и ДТВВ должны примерно выглядеть одинаково.
Температура во всех точках такого мотора выравнивается. Выпадающий из общего ряда прибор скорее всего неисправен, это может относиться и к его проводке, что уже можно уточнить тем же мультиметром. Не забывая, что ЭБУ в свою очередь должен подать на разъём ДТВВ напряжение 5 Вольт через ограничивающий резистор.
Ремонт и техническое обслуживание автомобилей
Датчик температуры всасываемого воздуха
Общие сведения
Известно, что любое (даже самое возгораемое и взрывчатое) вещество не может гореть без кислорода, поскольку сам процесс горения, по сути, является процессом окисления, т. е. соединения элементов или компонентов вещества с кислородом. Но как компьютер (ЭБУ) узнает, сколько кислорода поступило в цилиндры двигателя?
Функция оповещения электронного блока управления о количестве воздуха, поступившего в цилиндры двигателя, возлагается на датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) с учетом информации от датчика температуры всасываемого воздуха (ДТВВ). Поскольку в воздухе содержится примерно 21% кислорода, а зависимость плотности воздуха от температуры является легко определяемой функциональной зависимостью, компьютеру несложно посчитать, какое количество кислорода (в массовых единицах) смогло попасть в цилиндр в процессе такта впуска.
Далее уже проще – зная количество кислорода в цилиндре, ЭБУ определяет оптимальное для данного режима работы двигателя количество топлива, способное обеспечить требуемые динамические и прочие показатели работы двигателя. Блок управления подает команду форсунке на впрыск требуемой порции бензина или дизтоплива, изменяя продолжительность открытого состояния клапана форсунки.
Холодный воздух плотнее теплого или горячего, в единице его объема содержится больше кислорода, следовательно, для поддержания требуемого состава топливовоздушной смеси при низких температурах требуется больше топлива. Поэтому зная температуру воздуха во впускном коллекторе можно получить более точные сведения о количестве кислорода, поступившего в цилиндры, чем опираясь лишь на информацию от расходомера (ДМРВ).
Рис. 1. Датчики температуры воздуха во впускном коллекторе
Располагается ДТВВ во впускном коллекторе, обычно на корпусе воздушного фильтра или непосредственно за ним. Он может быть выполнен отдельно или составлять общую конструкцию с датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ). Некоторые двигатели могут даже два датчика температуры воздуха (если имеется впускной сплит у коллектора или отдельные всасывающие коллекторы на шести- или восьмицилиндровых V-образных двигателях).
Принцип работы ДТВВ
При включении зажигания на датчик подается напряжение (обычно 5 В), электронный блок управления получает обратный сигнал и анализирует его. Величина сигнального напряжения изменяется пропорционально изменению температуры воздуха в коллекторе.
Неисправности датчика температуры всасываемого воздуха
Датчик температуры может быть поврежден из-за чрезмерного давления во впускном коллекторе. Минеральные твердые частицы и нефтяное загрязнение могут стать причиной потери чувствительности индикатора.
Многие проблемы в работе датчиков связаны с плохим напряжением или состоянием электрических контактов внутри прибора. Расположение датчика на двигателе также создает предпосылки плохому контакту проводки или клемм между выводом управляющего сигнала и блоком управления.
Ну и, конечно же, большую роль играет срок эксплуатации датчика – ничего вечного не бывает.
Существует несколько признаков неисправной работы датчика температуры воздуха на впуске.
Среди них можно выделить следующие:
Проверка датчика температуры всасываемого воздуха
Диагностику датчика температуры воздуха на впуске необходимо выполнять на основе измерения сопротивления и величины электрических сигналов, исходящих от него. Проверку начинают с вычисления сопротивления. Для этого пользуются омметром, сняв датчик с автомобиля, Проверка выполняется отключением питающего и сигнального проводов и подсоединения их к измерительному прибору (мультиметру).
Измерения проводят на холодном и полностью прогретом двигателе.
Рис. 2. Измерение сопротивления датчика тестером
Датчик температуры всасываемого воздуха является неразборным прибором, и какая-либо его настройка не предусматривается, поэтому при выходе из строя датчик заменяют на заведомо исправный. При ремонте и обслуживании выполняется лишь чистка контактов, проверка состояния питающих и сигнальных цепей.
При покупке нового датчика необходимо обратить внимание на его параметры, чтобы он подходил для данного автомобиля. В процессе установки ДТВВ необходимо соблюдать аккуратность, чтобы не повредить контакты, иначе устройство выйдет из строя.
С целью экономии средств (новый датчик стоит от 30 до 60 долларов в зависимости от модели) можно попытаться отремонтировать его самостоятельно, заменив термистор датчика на приобретенный в магазине термистор с такими же характеристиками (его цена не превышает 1 доллар).
Для замены термистора потребуется пайка.
После проверки работоспособности датчика проверяются электрические цепи, соединяющие датчик с блоком управления (ЭБУ). Для этого используется омметр, который включается между разъемом температурного датчика и соответствующим контактом отключенного разъема ЭБУ. Проверяется исправность каждого контакта и цепи. Значение сопротивления при измерениях должно быть близким к 0 Ом.
При выполнении данной операции необходима схема расположения контактов датчика и ЭБУ.
Далее проверяется наличие напряжения питания на разъеме при включенном зажигании. Чаще всего величина напряжения должна составлять 5 В, однако у некоторых моделей ДТВВ это значение может отличаться, поэтому необходимо уточнить его нормативное значение в паспортных данных датчика.
Для чистки датчика и его контактов применяется чистящая жидкость (карбклинер, спирт, или другой очиститель). Работать нужно аккуратно, чтобы не повредить внешние контакты датчика.
Температура воздуха на впуске
Температура воздуха на впуске используется блоком управления двигателем для двух основных корректировок при работе двигателя внутреннего сгорания.
Принцип измерения температуры поступающего в камеры сгорания воздуха во многом похож на принцип измерения температуры охлаждающей жидкости. И там, и там изменяется сопротивление датчиков от приложенной к ним температуры.
При повышении температуры, напряжение на датчике температуры воздуха понижается и ЭБУ, на основании этих данных вносит коррективы в процесс топливоподачи и в алгоритм изменения угла опережения зажигания. Из этого следует, что датчик играет не последнюю роль в процессе управления двигателем.
Зачем нужен датчик температуры воздуха на впуске?
Зачем, вообще, измерять температуру воздуха на впуске?
Ну, во-первых, нужно понимать, что двигатель внутреннего сгорания работает на…, правильно – воздухе! По массе поступившего в двигатель воздуха рассчитывается нагрузка на двигатель со всеми вытекающими корректировками по подаче топлива и изменениями угла опережения зажигания.
Количество воздуха – это понятно и это количество можно определить по ДМРВ (датчик массового расхода воздуха – устанавливается на одну часть автомобилей) или по ДАД (датчик абсолютного давления во впускном коллекторе – устанавливается на остальную часть автомобилей).
Но зачем же нам знать температуру этого воздуха?
Всё просто. Из школьных уроков физики вспомним, что чем холоднее воздух, тем больше его плотность! Следовательно, при одном и том же объёме воздуха, холодный воздух будет иметь бОльшую массу, чем тёплый. А при расчёте топливо-воздушной смеси используется именно масса воздуха, а не объём!
Даже имеется такое понятие, как стехиометрическая топливо-воздушная смесь – это смесь, при которой топливо сгорает более полно, а каталитический нейтрализатор имеет наибольшую продуктивность.
Стехиометрия обозначается буквой “лямбда” λ.
При сжигании 1кг бензина требуется 14,7кг воздуха! – это и есть стехиометрическая смесь
Так вот, ЭБУ, зная объём воздуха и его температуру, мгновенно высчитывает его массу и корректирует топливоподачу. Это то, что касается корректировки топливо-воздушной смеси.
А причём тут угол опережения зажигания и температура воздуха на впуске? Какая связь?
Если объяснить на простом языке, то чем выше температура на впуске, тем выше шанс детонации в камере сгорания. Поэтому угол опережения зажигания пораньше особо не сделаешь. А при холодном воздухе на впуске, риск детонации меньше и можно увеличить УОЗ, благодаря чему более полно сгорит смесь и увеличится приемистость двигателя. К слову, двигатель всегда пытается работать на грани детонации – чтобы УОЗ был как можно раньше, но детонация не наступала.
Стоит отметить, что на автомобилях с ДМРВ, датчик температуры воздуха часто вмонтирован в корпус ДМРВ и составляет с ним одно целое, а на автомобилях с ДАД, он расположен отдельно, либо в торце впускного коллектора, либо перед входом во впускной коллектор.
Как проверить датчик температуры воздуха на впуске
Датчик температуры воздуха на впуске можно проверить диагностическим адаптером или мультиметром.
Проверка при помощи показаний диагностического адаптера:
Если диагностика вызвала сомнения в исправности датчика, тогда его можно проверить по этой инструкции
Если самодиагностика системы управления двигателем выявила неисправности в цепи работы датчика температуры воздуха на впуске, тогда могут выставиться вот такие ошибки:
Полный перечень кодов ошибок можно посмотреть здесь
Хочется отметить, что датчик температуры воздуха на впуске выходит из строя крайне редко. Главная его проблема – это, когда он установлен во впускном коллекторе, то он подвержен загрязнению от системы вентиляции картерных газов и поэтому может иногда требовать очистки или замены на новый и чистый датчик.
Что это за датчик ДТВВ: где находится и как работает
Автомобильный двигатель по принципам организации своей работы давно превратился в компьютеризированную установку. Здесь есть центральный процессор с различными видами памяти и развитая периферия с датчиками и исполнительными устройствами. Один из источников входящей информации – это датчик температуры всасываемого воздуха (ДТВВ). Он играет значительную роль в оптимизации горения в цилиндрах.
Зачем нужен датчик температуры всасываемого воздуха
Для обеспечения минимального расхода топлива при максимальной отдаче управляющий контроллер должен знать, сколько воздуха поступает в цилиндры. Узнать это можно разными способами, от прямого замера массы до косвенного в случае отказа оборудования.
Нечто промежуточное – это расчёт по данным давления во впускном коллекторе и температуры газа. Хотя при прямых замерах температура также учитывается.
Нагретый воздух имеет меньшую плотность. То есть при том же всасываемом объёме масса кислорода уменьшается. А именно он отвечает за полноту сгорания топлива.
Некоторая коррекция производится по наличию избыточного кислорода в выхлопных газах, для чего есть соответствующий датчик, но и для его нормальной работы нужен предварительный максимально точный расчёт, а без знания температуры измерять только объём недостаточно, возникнет ошибка по плотности газа.
Место расположения
ДТВВ устанавливается на пути проходящего через впускной тракт газа. В системах с массовым расходомером он конструктивно объединён с ДМРВ, в прочих представляет собой самостоятельный прибор.
Чувствительный элемент ДТВВ выступает в поток воздуха из стенки впускного трубопровода, а наружу выходит часть его корпуса с электрическим разъёмом. Провода идут непосредственно к электронному блоку управления (ЭБУ). Температура измеряется до прохождения воздуха через дроссельную заслонку.
Устройство
В датчике применён полупроводниковый чувствительный элемент, работающий как терморезистор. Обычные проводники с нагревом увеличивают своё сопротивление, а данное вещество уменьшает. Приняты меры, чтобы сопротивление изменялось значительно, так проще обеспечивать нужную погрешность измерения.
Конструктивно ДТВВ достаточно прост, он содержит:
Зависимость сопротивления от температуры известна и нормализована в виде калибровочной таблицы. Каждому значению одного параметра соответствует величина другого, эти данные заносятся в карты прошивки ЭБУ.
Для измерения сопротивления используется подача тока в ДТВВ через резистор известного номинала, установленный в ЭБУ и подключённый к стабилизированному напряжению питания 5 Вольт.
Прохождение тока через чувствительный элемент вызывает падение на нём напряжения, которое и измеряется входным драйвером ЭБУ.
В его состав входит аналого-цифровой преобразователь, процессор получает уже понятное ему кодированное значение температуры. Остаётся только преобразовать его в нужный формат через кодовую таблицу.
Признаки неисправности
Когда ЭБУ получает заведомо неверные показания от ДТВВ, он не может правильно отрегулировать состав смеси. Если контроллер заметил ошибку, то есть она с большим отклонением отличается от предполагаемой, то будет включён аварийный режим, данные о массе всасываемого воздуха станут определяться косвенно, по данным прочих датчиков.
Независимо от того, замечена ошибка или нет, режим работы двигателя нарушится. Симптомы будут типовыми, которые образуются в любом другом случае отклонения состава смеси от идеального:
Определение конкретной причины происходит при комплексной диагностике двигателя. Наводящим указанием станет выставление кода ошибки, обрыв или замыкание ДТВВ. Если ошибка самодиагностикой пока не обнаружена, то датчик проверяется более точными замерами.
Проверка ДТВВ
Поскольку характеристика каждого конкретного ДТВВ известна, то достаточно будет только снять с него разъём и замерить сопротивление обычным мультиметром в режиме омметра.
По таблице находится нужная величина и сравнивается с реальной. Нагревая или охлаждая ДТВВ с контрольным термометром можно оценить результаты в нескольких точках.
При наличии подключённого сканера то же самое можно проделать, считывая показания с ЭБУ. Они выводятся на экран уже в градусах, что упрощает задачу.
Например, если машина стояла с выключенным двигателем достаточно долго, то показания всех температурных датчиков, в том числе и ДТВВ должны примерно выглядеть одинаково.
Температура во всех точках такого мотора выравнивается. Выпадающий из общего ряда прибор скорее всего неисправен, это может относиться и к его проводке, что уже можно уточнить тем же мультиметром. Не забывая, что ЭБУ в свою очередь должен подать на разъём ДТВВ напряжение 5 Вольт через ограничивающий резистор.