Особенности и виды
Все датчики температуры выхлопных газов NTK относятся к группе так называемых «термисторы». «Термистор» — это искусственное слово, состоящее из слова «термический резистор», что означает то же самое, что и «термочувствительный резистор». Существует два типа терморезисторов: один из них относится к так называемой группе. «холодные проводники». Его электрическое сопротивление увеличивается с повышением температуры. В физике такие датчики называются датчиками с положительным температурным коэффициентом или просто «датчиками PTC» (Positive Temperature Coefficiency). В случае со вторым типом терморезисторов все с точностью до наоборот: они являются так называемыми «теплыми проводниками». Их электрическое сопротивление уменьшается с повышением температуры. Следовательно, такие датчики имеют отрицательный температурный коэффициент и называются «датчиками NTC» (Negative Temperature Coefficiency). Мастерским необходимо знать, что: PTC и NTC не являются взаимозаменяемыми. Установка датчика PTC вместо датчика NTC – или наоборот – неизбежно приведет к неправильной работе.
Все датчики температуры выхлопных газов NTK относятся к типу (NTC). Их чувствительный элемент состоит из титаната кальция, полупроводника, также известного как перовскит. Основной принцип работы этих датчиков легко объяснить: датчик NTC подключается последовательно с подтягивающим резистором внутри ЭБУ. На это соединение подается напряжение 5 В. Как только EGTS нагревается, его сопротивление уменьшается и можно наблюдать падение напряжения. С другой стороны, если температура на стороне датчика снижается, его сопротивление увеличивается, а также изменяется напряжение.
Со стороны ЭБУ подтягивающий резистор имеет постоянное сопротивление. А поскольку закон Ома гласит, что общее напряжение должно оставаться неизменным при последовательном соединении резисторов, то следует также наблюдать изменение напряжения, соответствующее напряжению на NTC-резисторе. Все, что нужно сделать ЭБУ, — это измерить напряжение на подтягивающем резисторе и преобразовать это значение в температуру выхлопных газов, используя соответствующий коэффициент. Таким образом, он использует характеристику, которая присваивает каждой температуре определенное напряжение.
НТК различает два датчика NTC: типа С и типа Е. Оба готовы к работе сразу после подачи напряжения. Их датчик встроен в специальную виброустойчивую массу. Он герметичен в металлическом корпусе и может выдерживать экстремальные температуры. Однако разница между датчиками типа C и E заключается в их диапазоне измерения. В то время как датчики типа C работают при температуре от 100 до 900°C, датчики типа E могут работать при температуре -40°C (и выше). Верхний предел температуры также составляет 900°C.
Экстремальный стиль вождения: стареем быстрее
Как и для многих других датчиков, для датчиков температуры выхлопных газов не существует определенного интервала обслуживания. Они сконструированы так, чтобы выдерживать высокие температуры и сильную вибрацию. Однако они, конечно, подвержены естественному износу, который может ускориться при неблагоприятных условиях эксплуатации. Например, датчик, расположенный перед турбокомпрессором, должен выдерживать так называемый чрезвычайно большой температурный градиент. Это означает, что датчик должен быть способен выдерживать экстремальные колебания температуры, которые происходят практически мгновенно, а также связанные с ними напряжения материала, возникающие в результате теплового расширения и холодного сжатия. В частности, если водитель переключается с режима полной нагрузки на режим замедления, температура турбонагнетателя или температура датчика температуры выхлопных газов может упасть на 750°C всего за одну секунду - с целых 900°C при полностью открытой дроссельной заслонке. примерно до 150°C при торможении двигателем. Обратное происходит, когда водитель снова резко ускоряется. Поэтому вождение в спортивном стиле подвергает датчик большей нагрузке и может привести к более быстрому старению. Кроме того, старению могут способствовать неисправности системы впрыска, образование неправильной смеси или частые изменения температуры выхлопных газов.
Диагностика: практические знания для мастерских
Если датчик предварительного турбонагнетателя выходит из строя, частота вращения холостого хода и расход топлива могут увеличиться, а производительность и реакция двигателя на педаль акселератора могут снизиться. Это происходит потому, что блок управления двигателем распознает так называемый «недостоверный» сигнал и автоматически переключается на замещающее значение, чтобы защитить критические узлы от перегрева. При следующем запуске двигателя блок управления двигателем будет постепенно пытаться изменить режим работы и таким образом скорректировать характеристики для получения достоверных результатов измерений. Если этот шаг не удался, контроллер активирует MIL (проверьте индикатор двигателя) на приборной панели. То же самое происходит, когда датчик температуры сообщает о температуре выше определенного максимума.
При подключении автомобиля к диагностическому устройству и считывании памяти неисправностей следуйте инструкциям, приведенным ниже. Разные производители автомобилей могут использовать разные кодовые названия. Однако в большинстве случаев описание неисправности достаточно точное, чтобы выявить проблему. Например, это может быть написано «Датчик температуры выхлопных газов 1: слишком высокая температура». В некоторых случаях несколько потенциальных неисправностей группируются в один код. Поэтому мастерской не следует полагаться исключительно на код ошибки. Тем более, что выход из строя датчика может быть симптомом другой неисправности двигателя.
Визуальный осмотр и функциональные испытания
Если считывается ошибка, связанная с датчиком температуры выхлопных газов, рекомендуется проверить датчик, чтобы избежать дополнительных затрат на ремонт. Например: если DPF не регенерируется в течение длительного времени, он может быть необратимо поврежден. То же самое касается перегрева турбокомпрессоров или каталитических нейтрализаторов.
Для проверки датчика EGTS выполните следующую процедуру:
- Визуальный осмотр: код ошибки указывает на монтажное положение датчика температуры. Этот датчик необходимо оценивать визуально. Кабель чрезмерно изогнут или нагружен? Видны ли какие-либо признаки износа или повреждения, например, на резино-силиконовом покрытии? Во всех этих случаях датчик необходимо немедленно заменить.
- Проверка мультиметром. Если нет очевидных отклонений, один из способов проверить датчик E-типа — измерить электрическое сопротивление с помощью мультиметра или, что еще лучше, осциллографа. Для этого вынимаем заглушку из разъема и подключаем мультиметр к обоим контактам датчика. Запустить двигатель. Если датчик работает правильно, сопротивление должно продолжать падать, поскольку у теплого датчика сопротивление меньше, чем у холодного. В этом случае можно дополнительно проверить разъем и кабель на замыкание и контакт массы. Наконец, проверьте напряжение питания, поступающее от ЭБУ. В большинстве случаев это 5 В. Проверка датчика типа C работает в основном таким же образом. Однако следует учитывать, что в силу своих характеристик датчик типа С работает при температуре 100°C и выше и имеет очень высокое электрическое сопротивление – 6 МОм при комнатной температуре. Поэтому обязательно используйте мультиметр или осциллограф, способный измерять такие высокие электрические сопротивления. Если мультиметр сообщает об «обрыве цепи», это может быть неправильной интерпретацией из-за неточного диапазона измерения.
- Также важно знать, что для 100% проверки необходимо учитывать характеристики, хранящиеся в ЭБУ, и тестировать большое количество рабочих точек. Учитывая это, становится ясно, что тестирование с помощью мультиметра подходит только для проверки общей функциональной работоспособности.
Диагностика: практические знания для мастерских
Если датчик предварительного турбонагнетателя выходит из строя, частота вращения холостого хода и расход топлива могут увеличиться, а производительность и реакция двигателя на педаль акселератора могут снизиться. Это происходит потому, что блок управления двигателем распознает так называемый «недостоверный» сигнал и автоматически переключается на замещающее значение, чтобы защитить критические узлы от перегрева. При следующем запуске двигателя блок управления двигателем будет постепенно пытаться изменить режим работы и таким образом скорректировать характеристики для получения достоверных результатов измерений. Если этот шаг не удался, контроллер активирует MIL (проверьте индикатор двигателя) на приборной панели. То же самое происходит, когда датчик температуры сообщает о температуре выше определенного максимума.
При подключении автомобиля к диагностическому устройству и считывании памяти неисправностей следуйте инструкциям, приведенным ниже. Разные производители автомобилей могут использовать разные кодовые названия. Однако в большинстве случаев описание неисправности достаточно точное, чтобы выявить проблему. Например, это может быть написано «Датчик температуры выхлопных газов 1: слишком высокая температура». В некоторых случаях несколько потенциальных неисправностей группируются в один код. Поэтому мастерской не следует полагаться исключительно на код ошибки. Тем более, что выход из строя датчика может быть симптомом другой неисправности двигателя.
Визуальный осмотр и функциональные испытания
Если считывается ошибка, связанная с датчиком температуры выхлопных газов, рекомендуется проверить датчик, чтобы избежать дополнительных затрат на ремонт. Например: если DPF не регенерируется в течение длительного времени, он может быть необратимо поврежден. То же самое касается перегрева турбокомпрессоров или каталитических нейтрализаторов.
Для проверки датчика EGTS выполните следующую процедуру:
Визуальный осмотр: код ошибки указывает на монтажное положение датчика температуры. Этот датчик необходимо оценивать визуально. Кабель чрезмерно изогнут или нагружен? Видны ли какие-либо признаки износа или повреждения, например, на резино-силиконовом покрытии? Во всех этих случаях датчик необходимо немедленно заменить.
Проверка мультиметром. Если нет очевидных отклонений, один из способов проверить датчик E-типа — измерить электрическое сопротивление с помощью мультиметра или, что еще лучше, осциллографа. Для этого вынимаем заглушку из разъема и подключаем мультиметр к обоим контактам датчика. Запустить двигатель. Если датчик работает правильно, сопротивление должно продолжать падать, поскольку у теплого датчика сопротивление меньше, чем у холодного. В этом случае можно дополнительно проверить разъем и кабель на замыкание и контакт массы. Наконец, проверьте напряжение питания, поступающее от ЭБУ. В большинстве случаев это 5 В. Проверка датчика типа C работает в основном таким же образом. Однако следует учитывать, что в силу своих характеристик датчик типа С работает при температуре 100°C и выше и имеет очень высокое электрическое сопротивление – 6 МОм при комнатной температуре. Поэтому обязательно используйте мультиметр или осциллограф, способный измерять такие высокие электрические сопротивления. Если мультиметр сообщает об «обрыве цепи», это может быть неправильной интерпретацией из-за неточного диапазона измерения.
Также важно знать, что для 100% проверки необходимо учитывать характеристики, хранящиеся в ЭБУ, и тестировать большое количество рабочих точек. Учитывая это, становится ясно, что тестирование с помощью мультиметра подходит только для проверки общей функциональной работоспособности.
Рисунок 2. Место установки датчиков температуры выхлопных газов указано в каталоге NGK/NTK обозначениями Т1-Т6.
- Позиция Т3 = перед турбокомпрессором
- Позиция Т4 = после турбонагнетателя
- Позиция Т5 = перед сажевым фильтром (DPF)
- Позиция Т5 = после сажевого фильтра (DPF)
- Позиция Т5 = перед каталитическим нейтрализатором
- Позиция Т6 = после каталитического нейтрализатора
Датчик типа Е имеет диапазон измерения от -40 до +900°C.
Датчик типа C имеет диапазон измерения от +100 до +900°C.
Тип E и тип C существенно различаются по сопротивлению.
Типичное значение для датчика NTK типа E составляет примерно 25 кОм при 20°C и 90 Ом при 900°C.
Типичное значение для датчика NTK типа C составляет примерно 6 МОм (!) при 20°C и 90 Ом при 900°C.
Типичное значение для датчика PTC (не NTK) составляет примерно 270 Ом при 20°C и 800 Ом при 900°C.
Конечно, эти три разных типа датчиков не следует взаимозаменять.
Если установлен неправильный датчик, управляющий компьютер (ЭБУ) часто запоминает код неисправности (иногда даже после нескольких километров езды). В этом случае механики проверяют сопротивление очень часто и в случае датчиков типа С обнаруживают «очень высокое значение сопротивления». В результате датчик считается неисправным.
Проблемы возникают и тогда, когда датчики не предназначены для конкретного двигателя (ВСЕГДА ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ НА КОД ДВИГАТЕЛЯ). Даже в случае одной и той же модели датчики NTC могут использоваться в одном двигателе, а датчики PTC — в других двигателях.
В некоторых двигателях используются оба типа датчиков, но они установлены в разных положениях.