Горячая штучка: что такое датчик температуры отработавших газов и зачем он нужен
То в жар, то в холод
ДТОГ – температурный датчик, а значит, он должен каким-то образом понимать, как эта самая температура меняется. Поэтому основным элементом ДТОГ является термистор –резистор, сопротивление которого меняется в зависимости от температуры. От того, какой термистор используется в ДТОГ, зависит его тип – PTC и NTC. У датчика PTC с ростом температуры сопротивление увеличивается, у NTC – снижается. В автомобилях бывают датчики обоих типов, и более распространённым остаются датчики типа PTC, но последнее время в новых машинах всё чаще можно встретить датчики типа NTC, которые работают точнее.
Итак, термистор меняет своё сопротивление. Что дальше? А дальше сигнал с него попадает в блок управления двигателем, который по этому сигналу видит, куда отработавшие газы отправили термистор – в жар или в холод. В общем-то, холод не так опасен, и гораздо щепетильнее ЭБУ относится к росту температуры. И это совершенно оправданно, ибо основная функция датчика – помогать ЭБУ в священной функции защиты двигателя, а вторичная – обеспечить работу экологических систем.
Термисторы
Интересный момент: иногда в машинах могут стоять датчики сразу обоих типов, и PTC, и NTC. Кроме того, датчики бывают разными по рабочему диапазону. Некоторые из них работают сразу после пуска мотора, другим надо прогреться до существенной температуры (рабочий диапазон некоторых ДТОГ начинается только от 100 градусов Цельсия). Откуда такое разнообразие? В первую очередь – от места установки.
Датчики температуры отработавших газов могут быть установлены до турбины, после турбины, до или после катализатора. А в дизельных моторах – ещё и с обеих сторон сажевого фильтра (DPF). Само собой, по всей длине системы выпуска температуры обычно высокие, поэтому верхняя граница рабочего диапазона ДТОГ может доходить до 1000 градусов, хотя для большинства датчиков она ограничена 900 градусов. Почему датчики установлены именно в этих местах?
Начнём с того, что если сейчас датчики принимают активное участие в работе защитных механизмов двигателя, то изначально их функция заключалась в контроле состояния катализаторов, и только со временем приоритет задач стал смещаться в сторону защиты мотора. А для проверки работоспособности катализатора нужна именно пара датчиков, которые передают информацию о температуре до и после него. И важны не абсолютные показатели, а разница между ними, по которой и можно сделать вывод об эффективности катализатора. Так что за ним следят не только кислородные датчики, но и ДТОГ.
Контроль за температурой газов до и после турбины работает иначе. Температура сразу на выпуске, до турбины, нужна для оценки работы мотора. Например, повышенная температура отработавших газов может говорить о бедной смеси. Ну и также важен контроль температуры воздуха, который попадёт в турбину: чем этот воздух горячее, тем меньше его плотность и ниже содержание кислорода. Таким образом, датчики температуры ОГ участвуют ещё и в управлении двигателем: по их сигналам корректируется состав смеси и угол опережения зажигания для бензиновых двигателей.
На дизельных моторах ДТОГ контролирует и работу сажевого фильтра. Во-первых, датчики, установленные до и после DPF, оценивают его состояние – тут работает тот же принцип, что и в случае с катализаторами. А во-вторых, без согласия датчика температуры ОГ блок управления не станет запускать регенерацию сажевого фильтра. Для её выполнения нужна температура ОГ не ниже 600 градусов, поэтому при желании запустить регенерацию ЭБУ вынужден ориентироваться и на этот параметр. Ну и по этой же причине для старта регенерации обычно требуется выполнение простого условия: машина должна достаточно долго ехать по трассе со скоростью не ниже 80-90 км/ч – чтобы выросла температура ОГ, и ЭБУ смог запустить процесс. В случае принудительной регенерации блок управления сам поднимает обороты мотора и ждёт, когда температура ОГ повысится до необходимых значений.
Если сигнал с ДТОГ вызывает опасения у ЭБУ, в большинстве случаев мотор перейдёт в аварийный режим. А вот почему – придётся разбираться диагностам. Проблемы могут быть разнообразными: от подсосов воздуха на впуске, которые могут привести к критическому обеднению смеси, до забитого сажевого фильтра. С одной стороны, это даже хорошо: ДТОГ очень активно принимает участие в работе защитных механизмов и не позволяет мотору развалиться по каким-нибудь причинам раньше времени. С другой стороны, этих причин очень много, и не каждый специалист может быстро и, что более важно, правильно определить причину роста температуры на выпуске.
Что будет, если ДТОГ перестанет работать?
Если датчик температуры ОГ выйдет из строя, последствия в большинстве случаев будут похожими на те, что бывают в случае критических его показаний – аварийный режим двигателя и горящий Check Engine. Коды ошибок, конечно, окажутся разными.
Наличие знакомого профессионального диагноста – это, конечно, очень хорошо. Но теоретически ДТОГ можно быстро проверить обычным мультиметром по его сопротивлению. Только надо помнить, что сопротивление датчика зависит от температуры и от его типа. Вот второе – это особенно важно, потому что номинальные сопротивления датчиков PTC и NTK совершенно разные, и что норма для одного, то ошибочное значение для другого. Например, при температуре 20 градусов сопротивление датчика типа PTC составляет около 250-290 Ом, а NTK – от 6 МОм. При этом при 900 градусах сопротивление второго должно быть около 90 Ом, а первого – около 800 Ом. Понимаю, что измерить в домашних условиях резистор, разогретый до 900 градусов, – это несколько проблематично, а вот при 20 вполне возможно. Главное – не перепутать их типы.
Сколько служат?
Несмотря на то, что устройство ДТОГ несложное, он тоже имеет свой ресурс. Что поделать, со временем изнашивается даже молоток советского производства, а в конструкции датчика, кроме термистора, есть и проводка, и изолятор, и обжимная втулка. Да и постоянные температуры в 500-900 градусов здоровья датчикам не прибавляют. Сюда же добавим неизбежную коррозию и вибрацию, особенно пагубно влияющую на датчик, установленный перед турбиной. Само собой, со временем всё это убивает даже надёжный ДТОГ. Обычно его ресурс составляет около 200 тысяч километров, но если мотор неисправен и температура ОГ часто поднимается выше нормы, ресурс может быть и ниже. Забитый сажевый фильтр и нерабочий катализатор тоже могут сократить жизнь датчику, так что тут, как в большинстве других систем автомобиля, всё между собой тесно связано. Продлить как-то жизнь датчику трудно, нужно только следить за исправностью автомобиля, но при замене не стоит забывать одну вещь: резьбовые соединения, которые подвергаются коррозии и постоянному воздействию очень высокой температуры, откручиваются очень трудно. Поэтому при замене этого датчика желательно использовать термостойкие составы для обработки резьбы, что сильно упростит следующую замену датчика при возникновении этой необходимости.