Датчик температуры всасываемого воздуха: проверка, устройство

Современные автомобили содержат большое число средств автоматизации и контроля работы оборудования. Одним из таких устройство является датчик температуры всасываемого воздуха (ДТВВ), контролирующий состояние поступающих воздушных масс из окружающей среды. Что представляет собой это устройство, и с какими неисправностями может столкнуться автовладелец, мы рассмотрим в данной статье.

Назначение и расположение

Термодатчик предназначен для контроля температуры воздуха, поступающего воздуха из окружающей среды. В зависимости от температуры воздуха, изменяется состояние воздушно-топливной смеси и температура ее вспышки в цилиндре. В случае чрезмерного остывания или нагрева воздуха на улице режим движения автомобиля может существенно отличаться. Датчик реагирует на изменение температуры и посылает сигнал на блок управления для изменения действующих параметров работы.

Поэтому прямая функция датчика температуры всасываемого воздуха заключается в измерении текущих параметров. Косвенно он предназначен для повышения или уменьшения объема подаваемой топливной смеси в соответствии с внешними факторами.

Такой датчик температуры устанавливается в системе подачи воздуха автомобиля. Как правило, он располагается в непосредственной близи от воздушного фильтра или на его корпусе, в некоторых моделях может располагаться во впускном коллекторе.

Способ расположения предусматривает направление чувствительного элемента в струю воздушного потока. Поэтому место установки должно предусматривать четкую фиксацию, так как при смещении сенсора в посадочном отверстии вы получите нечеткие показания.

Устройство и принцип работы

Для лучшего понимания возможных неисправностей и сбоев в работе необходимо разобраться в его устройстве и принципе действия.

Конструктивно датчик температуры для контроля всасываемого воздуха состоит из:

1. Контактного разъема – для подключения датчика температуры к внутренней электрической цепи;
2. Корпуса – предназначен для защиты от механических повреждений и воздействия внешних факторов на электронные компоненты;
3. Чувствительный элемент – для фиксации температуры поступающего воздуха применяется термистор, который, может располагаться как в открытом колпаке, так и в запаянной колбе.
4. Посадочного штуцера – элемента оснащенного резьбой для вкручивания в точке контроля температуры воздуха.

Заметьте, для плотного прилегания датчика к монтируемой поверхности между ними располагается уплотнительное кольцо. В противном случае произойдет утечка воздуха из системы.

Принцип работы датчика температуры всасываемого воздуха основывается на показаниях термистора с отрицательным температурным коэффициентом. В соответствии с п.23 ГОСТ 21414-75 это такой нелинейный элемент, омическое сопротивление которого снижается по мере нагревания самого термистора. Положение датчика выбирается таким образом, чтобы сенсор взаимодействовал с движущимся воздухом напрямую, в остальном работа происходит следующим образом:

Как видите на рисунке выше, при движении потока всасываемого в систему воздуха, он напрямую воздействует на датчик, обтекая терморезистор. В начале запуска двигателя воздух в патрубке будет холодным и при взаимодействии с термистором его сопротивление будет в пределах нескольких кОм. В случае повышения температуры воздуха в системе сопротивление датчика начнет снижаться, уменьшиться величина падения напряжения и увеличится сила тока. Как только параметр  достигнет установленного предела, в цепи управления начнет протекать ток  достаточный для команды блоку управления.

В случае прохождения холодного воздуха возникает утяжеляющий эффект, которые требует впрыска большего объема горючего в цилиндр для поддержания нормального режима работы. При повышении температуры, датчик отреагирует пропорциональным снижением сопротивления, и блок управления даст команду на сужение форсунок и уменьшение объема впрыскиваемого топлива. Таким образом осуществляется корректировка работы мотора, в зависимости от температуры подаваемого воздуха. Однако система может давать сбои, существенно отражающиеся на работе транспортного средства.

Признаки и причины неисправности

Для своевременного выявления неполадок, связанных как с самим датчиком, так и с работой системы подачи воздуха. Наиболее распространенными признаками неисправности датчика температуры являются:

1. Плохо запускается ДВС в условиях пониженной температуры окружающей среды;
2. Двигатель дает сбои при холостых оборотах;
3. Заметное превышение расхода топлива;
4. Возникают ощутимые перебои в работе мотора;
5. Включение световой индикации на приборной панели или отображение сообщения на бортовом компьютере.

Причиной возникновения таких факторов могут быть различные неисправности, как в самом датчике, так и в сопутствующих элементах системы подачи воздуха. Среди причин у автомобилистов часто выявляются:

• Короткое замыкание в цепи датчика;
• Окисление контактов, что вносит ощутимую поправку на измеряемую величину;
• Засорение чувствительного элемента датчика  — вместе с всасываемым воздухом по системе могут циркулировать частицы пыли, которые оседают в области термистора;
• Механическое повреждение корпуса или других вспомогательных элементов, что влияет на точность измерений;
• Обрыв в измерительной цепи датчика.

Также заметьте, что причина может быть в засорении фильтра и ухудшении проходимости системы. Но для определения конкретной неисправности необходимо провести диагностику.

Диагностика и замена

Для проверки работоспособности датчика температуры можно воспользоваться как простыми методами, доступными в домашних условиях, так и прибегнуть к помощи СТО.  Если вы решили диагностировать устройство самостоятельно, вам понадобиться обзавестись, хотя бы простейшим мультиметром. Процесс проверки состоит из следующих этапов:

• Отключите питающий шнур от блока контактов датчика температуры всасываемого воздуха.

• С помощью мультиметра  замерьте величину сопротивления датчика в холодном состоянии.

Если двигатель только заглушили и вы не знаете величину температуры, можете извлечь датчик и принудительно охладить его.

• Затем, с помощью бытового фена или, если конструкция чувствительного элемента выполнена из металла,  над газовой конфоркой подогрейте терморезистор.

• Повторно замерьте величину сопротивления электрическому току на выводах датчика.

• Сравните полученные результаты замеров с таблицей для вашей модели датчика

К примеру, рассмотрим ряд температур для датчика от Лада Приора, приведенный в таблице ниже:

Таблица: зависимость сопротивления датчика от температуры

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

Как видите, при измерении сопротивления у холодного датчика, температура которого составляет 0 °С мультиметр выдаст 5,5 кОм. Если сенсор нагреть до +70 °С, то сопротивление составит около 450 Ом. В противном случае устройство неисправно и не может правильно показывать температуру воздуха и требует замены.

Чтобы заменить вышедший со строя датчик температуры, вам необходимо выполнить несколько простых действий. Отключите шнур питания от сенсора и выкрутите его из посадочного места.

Установите в посадочное место новый датчик температуры и плотно закрутите его в корпус. Подключите разъем к блоку контактов – устройство готово к эксплуатации.

Как выбрать новый датчик?

Рядовой автомобилист может потратить уйму времени на поиски нужного сенсора всасываемого воздуха по каталогам интернет магазинов, теряясь в существующем изобилии предложений. Так как неправильно выбранное устройство может не только отказаться взаимодействовать с системами автомобиля, но и не поместиться в посадочное отверстие.

Поэтому при выборе обязательно учитывайте:

• Маку автомобиля и конкретную модель;
• Год ее выпуска;
• Тип и функциональные особенности установленного в машине двигателя.

Такой подход позволит минимизировать вероятность ошибки и предоставит продавцу максимум необходимой информации.  Но, если вы новичок, и плохо разбираетесь в подобных вопросах, куда проще будет выбрать нужную модель с помощью VIN-коду.

VIN-код представляет собой  уникальный шифр, присущий исключительно вашему прибору. Если вы подберете для замены новый сенсор по VIN-коду, то вероятность ошибки сводится к нулю. Это наиболее точный метод выбора оборудования для вашего авто. Однако, если выбор изделия упирается в нескольких производителей, стоит рассмотреть наиболее известных из них. 

Среди зарубежных компаний, выпускающих сенсоры температуры всасываемого воздуха, лучшим качеством обладают японские и германские производители. Среди которых можно выделить Denso, Bosch, Borsehung, но и цена таких моделей относится к премиальному сегменту. Если вы ищите более демократичный вариант, то обратите внимание на отечественную компанию Энергомаш, тайваньскую фирму Vika или итальянский Facet.