Проверка работоспособности датчика температуры 19.3828

Цель работы: Изучение устройства, принципа работы, способов проверки датчика температуры 19.3828.

Оборудование и материалы: датчик температуры охлаждающей жидкости, стенд для проверки датчика, ртутный термометр, металлическая емкость с водой, цифровой амперовольтомметр Д-838.

Теоретические сведения:

Рисунок 2.1. Расположение датчиков системы охлаждения на двигателе ЗМЗ-4062.10: 1-датчик температуры охлаждающей жидкости для КМСУД; 2-датчик температуры охлаждающей жидкости для стрелочного указателя температуры; 3-датчик включения аварийной лампы перегрева двигателя.

Рисунок 2.2. Внешний вид датчика температуры.

Датчики температуры охлаждающей жидкости (ДТ_охл) температуры воздуха (ДТВ) (модель 19.3828, КЗАМЭ) предназначены для определения температурного состояния двигателя и корректировки характеристик топливоподачи. Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен на корпусе термостата системы охлаждения, а датчик температуры воздуха - в бобышке патрубка 4-го цилиндра впускного трубопровода. Датчики подключаются к жгуту за счет контактных соединителей, не допускающих нарушение полярности подвода тока к датчику. Оба датчика включены в электронную схему блока управления, который по величине падения напряжения в цепи датчиков (в зависимости от температуры) корректирует подачу топлива и угла опережения зажигания. При возникновении неисправностей в датчиках или в цепях датчиков блок управления сигнализирует водителю включением контрольной лампы.

Датчик одинаковый и для замеров температуры воздуха и для замеров температуры двигателя. Датчик взят без изменений с автомобиля ВАЗ-2108 19.3828. Датчик двухконтактный, причем ни один из контактов с корпусом датчика не соединен. На рисунке 3 показано расположение датчика температуры двигателя на корпусе термостата под номером 1. Остальные датчики (№2 и 3) соединены с приборной панелью и показывают температуру водителю, а вот датчик №1 показывает температуру для микроЭВМ. Через датчик пропускается электрический ток величиной порядка 1-1,5 миллиампер через сопротивление 9,1 ком. Часть тока проходит через датчик и порождает падение напряжения на датчике равной температуре по Кельвину, деленной на 100. При тестировании датчик проверяют последовательно через резистор 9,1 кОм включают его в цепь 12 вольт. Измеренное на контактах датчика падение напряжения пересчитывают в градусы по Цельсию по формуле:

T°= 100U – 273 (1)

Рисунок 2.3. Схема проверки датчика: 1-сопротивление переменное 10 кОм, 2-аккумуляторная батарея, 3-миллиамперметр, 4-вольтметр, 5-датчик.

Например, 3,54 вольт умножают на 100. Результат – 354° – это температура по Кельвину. Чтобы перевести ее в привычные нам градусы, надо от этой цифры отнять 273°. Итого: 354-273=81 градус по Цельсию. Теперь надо сравнить эту цифру с показанием точного градусника. Не допускается отклонение напряжения датчика от правильной цифры более, чем на ±1,0%. Например, при температуре +25°С вольтметр 4 должен показывать напряжение 2,957-3,022 В.

Датчик температуры забортного воздуха 2115-38.2810 VDO по ТУ 4573-003-43820854-98 имеет точно такие же характеристики, хотя конструкция корпуса совершенно иная. При проверке таких датчиков важно правильно подключать их к цепи, соблюдая полярность питания.

Порядок выполнения работы:

1. Подключить датчик, согласно приведенной схемы (см. Рисунок 2.3) отрегулировать силу тока в цепи.

2. Опустить датчик в емкость с водой таким образом, чтобы вода не смачивала разъём датчика.

3. Включить нагрев воды и поместить термометр в воду, не касаясь дна сосуда. Колба термометра со ртутью должна находиться вблизи торца датчика.

4. По мере нагрева воды записывать в таблицу показания вольтметра и термометра через каждые 5 градусов.

5. Подсчитать значение температуры, полученные от датчика по формуле и сравнить их с данными от ртутного термометра.

6. Изучить конструкцию датчика и сделать эскиз его продольного разреза.

7. Оформить отчет.

8. Ответить на контрольный вопрос.

Таблица 1.1.

Результаты проверки работоспособности датчика

Отчет должен содержать титульный лист, эскиз датчика, таблицы с измеренными и подсчитанными величинами температур, выводы по работе датчика, ответ на контрольный вопрос по работе.

Контрольные вопросы

1. В какую сторону изменятся показания датчика при неправильной полярности подключения?

2. Почему в схеме электрооборудования ГАЗ не использовали один и тот же датчик для приборной панели и КМСУД?

3. Как можно быстро оценить точность показаний датчиков температуры охлаждающей жидкости и воздуха, не прибегая к помощи ртутного термометра, а используя лишь ДСТ-2 или ЭВМ с программой «Мотор-Тестер»?

4. Почему для измерения температур воды и воздуха используются одинаковые датчики?

5. Для чего управление включением электровентилятора системы охлаждения автомобилей ГАЗ осуществляется термобиметаллическим датчиком минуя КМСУД, в отличие от автомобилей ВАЗ?

6. Есть ли разница, как включить вольтметр к контактам датчика – через миллиамперметр, как в схеме или напрямую?

7. Почему было бы более грамотно резистор 1 на схеме использовать в комбинации с последовательно включенным постоянным резистором сопротивлением не менее 5 килоом?

8. Почему один из контактов подключен к отрицательному выводу аккумуляторной батареи напрямую, а не через токоограничительный резистор?

9. Меняются ли показания датчика температуры при изменении напряжения питания в пределах от 12 до 14 вольт? Как эта проблема решена в автомобильной бортовой сети?

10. Неисправность какого датчика имеет большое значение для экономичной работы двигателя? Почему?

11. Почему датчик температуры охлаждающей жидкости расположен на корпусе термостата, чем это лучше расположения датчика ЗМЗ-402.10?

12. Почему датчик включения электровентилятора системы охлаждения расположен на выходном патрубке радиатора, а не входном? Что будет, если поменять расположение на обратное?

13. У полупроводников сопротивление с ростом температуры уменьшается, а у металлов – увеличивается. Почему же тогда при нагреве датчика падение напряжения на его выводах увеличивается, ведь по логике оно должно стремиться к нулю?

14. Если датчик стабильно завышает показания на 20%, можно ли это скомпенсировать добавочным сопротивлением, впаянным в жгут проводов. Как надо включить такой резистор – последовательно, или параллельно выводам датчика? Какого вывода из двух?

15. Если датчик стабильно занижает показания на 20%, можно ли это скомпенсировать добавочным сопротивлением, впаянным в жгут проводов. Как надо включить такой резистор – последовательно, или параллельно выводам датчика? Какого вывода из двух?

16. При холодном запуске двигателя КМСУД чрезмерно обогащает топливную смесь. Это происходит из-за отклонения показаний датчика в какую сторону?

17. При холодном запуске двигателя КМСУД чрезмерно обедняет топливную смесь. Это происходит из-за отклонения показаний датчика в какую сторону?

18. Почему датчик температуры воздуха на впуске расположен на трубопроводе вблизи 4-го цилиндра, а не первого?

19. Почему датчик 19.3828 не выполнен по одноконтактной схеме, при которой один контакт был бы соединен с массой двигателя?

20. Почему для МИКАС-7.1 и ему подобных КМСУД не используют датчик старого образца, который использовался на карбюраторных модификациях двигателей ЗМЗ-402?