Датчики температури відпрацьованих газів: призначення і діагностика

Датчики температури відпрацьованих газів в бензинових двигунах в першу чергу забезпечують захист компонентів, але в дизелях вони також мають вирішальне значення для правильного функціонування сажового фільтра.

Несправні датчики температури відпрацьованих газів можна визначити шляхом візуального огляду, зчитування виміряних значень і кодів помилок або аналізу принципових схем. Ми показуємо, як майстерні повинні приступити до діагностики.

Датчики температури відпрацьованих газів стали незамінними в сучасних автомобілях і виконують найрізноманітніші завдання. Вони використовуються як в бензинових, так і в дизельних двигунах в декількох точках вихлопної системи для вимірювання температури відпрацьованих газів, а потім відправки її в вигляді сигналу електричної напруги на блок керування двигуном (ЕБУ). Для цього в вимірювальний наконечник датчика температури вихлопних газів вбудований електричний резистор, значення якого змінюється в залежності від температури. Ці резистори називаються термісторами. Є дві групи: у датчиків з негативним температурним коефіцієнтом (NTC) опір зменшується з підвищенням температури, у датчиків з позитивним температурним коефіцієнтом (PTC) опір збільшується з підвищенням температури.

У більшості випадків датчик температури вихлопних газів підключається безпосередньо до блоку управління двигуном. Разом з іншим резистором в блоці управління датчик утворює послідовний ланцюг, який ділить електричну напругу. Сигнал вимірюється на дільнику напруги і перетворюється в інформацію про температуру з використанням спеціального алгоритму.

Завдання датчиків температури відпрацьованих газів розрізняються залежно від типу приводу: в бензиновому двигуні вони в основному використовуються для захисту критичних компонентів, таких як турбокомпресор або каталітичний нейтралізатор, від перегріву. У дизелях датчики також допомагають контролювати температуру сажового фільтра. Тому що дизельні сажеві фільтри повинні час від часу регенеруватися, щоб захоплені частинки сажі спалювалися до золи. Тільки при температурі 600 градусів Цельсія блок управління може ініціювати регенерацію, яка забезпечує майже повне окислювання частинок сажі. Тому датчики температури вихлопних газів також мають вирішальне значення для підвищення паливної економічності.

Дефекти виявляються по-різному

Якщо один або кілька датчиків температури відпрацьованих газів несправні або надають недостовірні значення, це розпізнається блоком управління, і робота двигуна зазвичай переходить в аварійний режим для захисту компонентів. Однак також можуть відображатися помилки в системі свічок розжарювання або сажового фільтру. Якщо фільтр твердих часток не регенерується належним чином через несправний датчика температури вихлопних газів, це також може проявлятися в погіршенні поведінки автомобіля при водінні, підвищених викидах, збільшеній витраті палива або втраті потужності.

Вихід з ладу датчиків температури відпрацьованих газів може бути викликаний різними причинами. Оскільки датчики в області вихлопної системи піддаються впливу високих температур, це може привести до відмови в разі теплового перевантаження, викликаної, наприклад, дефектом в системі приготуванні суміші або в системі впорскування. Іншими причинами виходу з ладу є корозія і механічні пошкодження, які можуть виникнути як зовні корпусу датчика, так і всередині. Наприклад, якщо автомобіль з гарячою вихлопною системою переміщається через зону затоплення, це може привести до теплового удару у вихлопній системі і, таким чином, до пошкодження каталітичного нейтралізатора і датчиків. Однак несправний блок живлення і вібрація також можуть вплинути на датчики температури вихлопних газів.

Виявляйте неправдоподібні показники

Щоб під час діагностики в майстерні визначити, який з датчиків вихлопних газів несправний, необхідно попередньо зчитати пам'ять несправностей блоку управління двигуном. Всі виникаючі помилки зберігаються там і можуть бути зчитані за допомогою відповідного діагностичного пристрою, такого як Hella Gutmann Mega Macs 77. У нашому прикладі VW Passat з 2,0-літровим двигуном TDI 16V (2015 року випуску), в якому в залежності від комплектації встановлено до чотирьох датчиків температури вихлопних газів, коди помилок 15709 і 5257 вказують на несправність датчика номер три перед фільтром сажі. Залежно від системи, додаткові параметри також можуть відображатися і використовуватися для пошуку та усунення несправностей, наприклад, виміряні значення температури. Якщо один з датчиків показує неправдоподібне значення при холодному двигуні, можна припустити, що датчик несправний або є проблеми з контактами.

Якщо коди помилок або виміряні значення не надають ніякої інформації про дефект, для пошуку та усунення несправностей можна використовувати принципові схеми системи з інформації про автомобіль. Призначення контактів датчика температури вихлопних газів або колір кабелю можна знайти в технічній документації і використовувати для подальших перевірок. При пошуку несправностей після діагностики блоку управління рекомендується візуальний огляд компонентів і периферійних пристроїв в моторному відсіку.

При заміні датчиків слід дотримуватися зазначеного моменту затяжки, зазвичай від 40 до 45 ньютон-метрів. Також рекомендується нанести гарячу пасту для гвинтів, щоб датчики можна було легко видалити знову.

Датчики в системі нейтралізації вихлопних газів

Крім датчиків температури відпрацьованих газів, у вихлопній системі є й інші датчики, які виконують інші завдання.

Там встановлені наступні датчики:

- Датчики часток: в автомобілях з дизельним двигуном з фільтрами твердих частинок використовується датчик часток, який показує блоку управління, що фільтр твердих частинок працює належним чином. Датчик використовує вимірювання опору для оцінки частки частинок сажі у вихлопних газах.

- Датчики перепаду тиску: цей тип датчика виконує два завдання: датчик відстежує перепад тиску в фільтр сажі і, таким чином, може розпізнавати стан навантаження, яке має вирішальне значення для регенерації. Він також подає сигнал для регулювання рециркуляції відпрацьованих газів низького тиску.

- Датчики оксиду азоту: робота каталітичних нейтралізаторів SCR з впорскуванням сечовини залежить від сигналів одного або двох датчиків оксиду азоту, тому блок керування може вводити правильну кількість сечовини і забезпечувати роботу системи.

- Лямбда-зонди: лямбда-зонди призначені для вимірювання концентрації кисню у вихлопних газах бензинових і дизельних двигунів. Вони контролюють підготовку суміші в бензинових двигунах і швидкість рециркуляції відпрацьованих газів в двигунах із запалюванням від стиснення.