تحتوي كل سيارة على مستشعر بسيط ولكنه مهم يساعد في مراقبة أداء المحرك - وهو مستشعر درجة حرارة سائل التبريد.اقرأ عن ماهية مستشعر درجة الحرارة، وما هو تصميمه، وعلى أي مبادئ يعتمد عمله، والمكان الذي يشغله في السيارة.
ما هو جهاز استشعار درجة الحرارة
مستشعر درجة حرارة سائل التبريد (DTOZh) هو مستشعر إلكتروني مصمم لقياس درجة حرارة سائل التبريد (المبرد) لنظام التبريد لمحرك الاحتراق الداخلي.يتم استخدام البيانات التي يحصل عليها المستشعر لحل عدة مشاكل:
• التحكم البصري في درجة حرارة وحدة الطاقة - يتم عرض البيانات من المستشعر على الجهاز المقابل (مقياس الحرارة) على لوحة القيادة في السيارة.
• ضبط تشغيل أنظمة المحرك المختلفة (الطاقة، الإشعال، التبريد، إعادة تدوير غاز العادم وغيرها) وفقًا لنظام درجة الحرارة الحالي - يتم تغذية المعلومات من DTOZH إلى وحدة التحكم الإلكترونية (ECU)، التي تقوم بإجراء التعديلات المناسبة.
يتم استخدام أجهزة استشعار درجة حرارة سائل التبريد في جميع السيارات الحديثة، ولها نفس التصميم ومبدأ التشغيل بشكل أساسي.
أنواع وتصميم أجهزة استشعار درجة الحرارة
في المركبات الحديثة (وكذلك في الأجهزة الإلكترونية المختلفة) يتم استخدام أجهزة استشعار درجة الحرارة، والعنصر الحساس فيها هو الثرمستور (أو الثرمستور).الثرمستور هو جهاز شبه موصل تعتمد مقاومته الكهربائية على درجة حرارته.هناك ثيرمستورات ذات معامل درجة حرارة سالب وإيجابي للمقاومة (TCS)، بالنسبة للأجهزة ذات معامل TCS سالب، تتناقص المقاومة مع زيادة درجة الحرارة، بالنسبة للأجهزة ذات معامل TCS الموجب، على العكس من ذلك، تزداد.اليوم، غالبا ما يتم استخدام الثرمستورات ذات TCS السلبية، لأنها أكثر ملاءمة وأرخص.
من الناحية الهيكلية، جميع السيارات DTOZh هي نفسها بشكل أساسي.أساس التصميم هو جسم معدني (أسطوانة) مصنوع من النحاس أو البرونز أو أي معدن آخر مقاوم للتآكل.يتكون الجسم بحيث يكون الجزء الخاص به على اتصال بتدفق سائل التبريد - يوجد هنا الثرمستور الذي يمكن أيضًا الضغط عليه بواسطة زنبرك (للاتصال بشكل أكثر موثوقية بالجسم).يوجد في الجزء العلوي من الجسم جهة اتصال (أو جهات اتصال) لتوصيل المستشعر بالدائرة المقابلة للنظام الكهربائي للمركبة.العلبة أيضًا ملولبة وتم تصنيع مسدس جاهز لتركيب المستشعر في نظام تبريد المحرك.
تختلف أجهزة استشعار درجة الحرارة في طريقة توصيلها بوحدة التحكم الإلكترونية:
• مع موصل كهربائي قياسي — يحتوي المستشعر على موصل (أو كتلة) بلاستيكية مع نقاط اتصال؛
• مع اتصال لولبي - يتم إجراء اتصال واحد مع برغي التثبيت على المستشعر؛
• مع دبوس الاتصال - يتم توفير دبوس واحد أو ملعقة اتصال على جهاز الاستشعار.
تحتوي أجهزة الاستشعار من النوعين الثاني والثالث على جهة اتصال واحدة فقط، جهة الاتصال الثانية هي جسم المستشعر المتصل بـ "أرضي" النظام الكهربائي للسيارة من خلال المحرك.غالبًا ما تستخدم أجهزة الاستشعار هذه في المركبات والشاحنات التجارية والمعدات الخاصة والزراعية وغيرها.
يتم تثبيت مستشعر درجة حرارة سائل التبريد في النقطة الأكثر سخونة في نظام تبريد المحرك - في أنبوب العادم برأس الأسطوانة.في السيارات الحديثة، غالبا ما يتم تثبيت اثنين أو حتى ثلاثة DTOZhS في وقت واحد، كل منها يؤدي وظيفته:
• جهاز استشعار الحرارة (مؤشر درجة حرارة سائل التبريد) هو الأبسط، وله دقة منخفضة، لأنه يساعد فقط على تقييم درجة حرارة وحدة الطاقة بشكل مرئي.
• جهاز استشعار وحدة التحكم الإلكترونية عند مخرج رأس الوحدة هو المستشعر الأكثر مسؤولية ودقة (مع وجود خطأ يتراوح بين 1-2.5 درجة مئوية)، والذي يسمح لك بتتبع التغيرات في درجات الحرارة بعدة درجات.
• مستشعر مخرج الرادياتير - مستشعر إضافي ذو دقة منخفضة، يضمن تشغيل وإيقاف مروحة تبريد الرادياتير الكهربائية في الوقت المناسب.
توفر العديد من أجهزة الاستشعار مزيدًا من المعلومات حول نظام درجة الحرارة الحالي لوحدة الطاقة وتسمح لك بمراقبة تشغيلها بشكل أكثر موثوقية.
مبدأ التشغيل ومكان جهاز استشعار درجة الحرارة في السيارة
بشكل عام، مبدأ تشغيل جهاز استشعار درجة الحرارة بسيط.يتم تطبيق جهد ثابت (عادة 5 أو 9 فولت) على المستشعر، وينخفض الجهد على الثرمستور وفقًا لقانون أوم (بسبب مقاومته).يستلزم التغير في درجة الحرارة تغيرًا في مقاومة الثرمستور (عندما ترتفع درجة الحرارة، تنخفض المقاومة، وعندما تنخفض درجة الحرارة، تزداد)، وبالتالي انخفاض الجهد في دائرة المستشعر.يتم استخدام القيمة المقاسة لانخفاض الجهد (أو بالأحرى الجهد الفعلي في دائرة المستشعر) بواسطة مقياس حرارة أو وحدة تحكم إلكترونية لتحديد درجة الحرارة الحالية للمحرك.
للتحكم البصري في درجة حرارة وحدة الطاقة، يتم توصيل جهاز كهربائي خاص بدائرة الاستشعار - مقياس الحرارة النسبي.يستخدم الجهاز ملفين أو ثلاثة ملفات كهربائية، يوجد بينهما عضو متحرك به سهم.ينتج ملف أو ملفان مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا، ويتم تضمين ملف واحد في دائرة مستشعر درجة الحرارة، بحيث يتغير مجاله المغناطيسي اعتمادًا على درجة حرارة سائل التبريد.ونتيجة لتفاعل المجالات المغناطيسية الثابتة والمتناوبة في اللفات، فإنها تتسبب في دوران عضو الإنتاج حول محورها، مما يستلزم تغييرًا في موضع إبرة مقياس الحرارة على قرصها.
للتحكم في عمل المحرك في الأوضاع المختلفة والتحكم في أنظمته، يتم تغذية قراءات المستشعر إلى وحدة التحكم الإلكترونية من خلال وحدة التحكم المناسبة.يتم قياس درجة الحرارة بمقدار انخفاض الجهد في دائرة المستشعر، ولهذا الغرض توجد في ذاكرة وحدة التحكم الإلكترونية جداول المراسلات بين الجهد في دائرة المستشعر ودرجة حرارة المحرك.وبناءً على هذه البيانات، يتم إطلاق خوارزميات مختلفة لتشغيل أنظمة المحرك الرئيسية في وحدة التحكم الإلكترونية.
بناءً على قراءات DTOZH، يتم ضبط تشغيل نظام الإشعال (تغيير توقيت الإشعال)، وإمدادات الطاقة (تغيير تركيبة خليط الوقود والهواء، واستنفاده أو إثرائه، والتحكم في مجموعة الخانق)، وإعادة تدوير غاز العادم و آحرون.أيضًا ، تقوم وحدة التحكم الإلكترونية ، وفقًا لدرجة حرارة المحرك ، بتعيين سرعة العمود المرفقي وخصائص أخرى.
يعمل مستشعر درجة الحرارة الموجود على مشعاع التبريد بطريقة مماثلة، فهو يستخدم للتحكم في المروحة الكهربائية.في بعض المركبات، يمكن إقران هذا المستشعر مع المستشعر الرئيسي للتحكم بشكل أكثر دقة في أنظمة المحرك المختلفة.
يلعب مستشعر درجة الحرارة دورًا مهمًا في أي مركبة بها محرك احتراق داخلي، في حالة حدوث عطل، يجب استبداله في أسرع وقت ممكن - فقط في هذه الحالة سيتم ضمان التشغيل العادي لوحدة الطاقة في أي وضع.
وقت النشر: 24 أغسطس 2023