Cảm biến tốc độ nhiệt độ nước làm mát động cơ Chức năng

Chức năng của Cảm biến tốc độ nhiệt độ chất làm mát động cơ

Tóm tắt:
Là người sử dụng hệ thống điện khẩn cấp , điều cần thiết là phải hiểu các loại cảm biến, cấu trúc và nguyên lý hoạt động chung của động cơ diesel. Các cảm biến chính bao gồm cảm biến tốc độ, cảm biến nhiệt độ, cảm biến áp suất dầu và cảm biến mức chất làm mát. Người vận hành phải nắm vững các quy trình phát hiện cho từng cảm biến và đánh giá chính xác chức năng và khả năng phản hồi của chúng dựa trên các điều kiện vận hành của máy phát điện diesel. Điều này ngăn ngừa các lỗi cảm biến có thể gây ra báo động sai.

Nguyên lý cơ bản như sau: Khi công tắc khởi động được kích hoạt, hệ thống bảo vệ tự động sẽ bật nguồn và thực hiện tự kiểm tra để xác minh trạng thái cảm biến. Sau khi hoàn tất, hệ thống sẽ hoạt động bình thường. Trong thời gian chạy, nếu cảm biến phát hiện giá trị vượt quá ngưỡng cài đặt trước, người vận hành phải nhanh chóng chẩn đoán và giải quyết vấn đề. Nếu không giải quyết được, hệ thống bảo vệ sẽ bắt đầu tắt máy cưỡng bức.

I. Các thành phần chính của cảm biến

Máy phát điện diesel tự động thường sử dụng ba cảm biến lõi: cảm biến áp suất dầu, cảm biến nhiệt độ và cảm biến tốc độ, một số mẫu được trang bị thêm cảm biến mức chất làm mát (xem Hình 1 và 2 để biết vị trí lắp đặt). Cảm biến động cơ diesel thường bao gồm ba thành phần:

Yếu tố nhạy cảm
Tương tác trực tiếp với tham số được đo (ví dụ: nhiệt độ, áp suất) và đưa ra tín hiệu vật lý tương ứng. Các tham số không phải điện thường yêu cầu chuyển đổi sơ bộ. Các thành phần nhạy cảm, chẳng hạn như màng chắn đàn hồi hoặc dải kim loại kép, hoạt động như bộ chuyển đổi trước.

Yếu tố chuyển đổi
Chuyển đổi đầu ra của phần tử nhạy cảm thành thông số điện (điện áp, dòng điện hoặc tần số). Ví dụ bao gồm:

Máy đo biến dạng điện trở (để phát hiện áp suất)

Các phần tử Hall (để phát hiện tốc độ/từ trường)

Mạch điều hòa tín hiệu
Xử lý các thông số điện thành các đầu ra chuẩn hóa (ví dụ: 4–20 mA, 0–5 V). Các mạch phổ biến bao gồm:

Bộ khuếch đại

Cầu Wheatstone

Bộ dao động

Bộ chuyển đổi trở kháng

Cảm biến nhiệt độ chất làm mát (CTS)

Cảm biến nhiệt độ chất làm mát (CTS), còn được gọi là cảm biến nhiệt độ chất làm mát động cơ (ECT), là một thiết bị dựa trên nhiệt điện trở, trong đó điện trở giảm khi nhiệt độ tăng và tăng khi nhiệt độ giảm. Nó được lắp trong áo nước của khối xi lanh động cơ diesel hoặc đầu xi lanh, tiếp xúc trực tiếp với chất làm mát để theo dõi nhiệt độ của nó. Thường được lắp trên vỏ đầu ra chất làm mát của động cơ, CTS kích hoạt báo động bằng âm thanh/hình ảnh thông qua hệ thống bảo vệ tự động khi nhiệt độ chất làm mát vượt quá 95°C.

1. Các loại cảm biến nhiệt độ

Cảm biến nhiệt độ cho máy phát điện diesel được chia thành bốn loại

Cảm biến loại nhiệt điện trở (phổ biến nhất)

Cảm biến ferit nhiệt điện trở

Cảm biến dạng viên sáp

Cảm biến loại dải kim loại kép

Cảm biến loại nhiệt điện trở được chế tạo bằng cách thiêu kết vật liệu bán dẫn gốm trộn với oxit kim loại thành điện trở có hệ số nhiệt độ cao. Dựa trên đặc tính điện trở-nhiệt độ của chúng, nhiệt điện trở được phân loại thành ba loại (xem Hình 3):

Nhiệt điện trở hệ số nhiệt độ âm (NTC): Điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.

Nhiệt điện trở hệ số nhiệt độ dương (PTC): Điện trở tăng khi nhiệt độ tăng.

Điện trở nhiệt độ tới hạn (CTR): Thể hiện sự thay đổi điện trở đột ngột ở nhiệt độ tới hạn cụ thể.

2. Chức năng

CTS phát hiện nhiệt độ hoạt động của động cơ và truyền tín hiệu nhiệt độ chất làm mát đến Bộ điều khiển động cơ (ECU). Các tín hiệu này được sử dụng để:

Điều chỉnh thời điểm và thời gian phun nhiên liệu (ví dụ, tăng lượng nhiên liệu khi khởi động lạnh để vận hành êm ái hơn).

Tối ưu hóa thời điểm đánh lửa để tăng hiệu quả đốt cháy.

3. Vị trí lắp đặt

CTS được lắp đặt trong vỏ nước của động cơ (khối xi lanh/đầu) hoặc vỏ bộ điều nhiệt, kéo dài vào luồng chất làm mát (xem Hình 4)

4. Nguyên lý hoạt động

Cảm biến nhiệt độ chất làm mát (CTS) chủ yếu được chế tạo bằng cách sử dụng nhiệt điện trở Hệ số nhiệt độ âm (NTC), có điện trở giảm dần khi nhiệt độ tăng và ngược lại. Ở nhiệt độ chất làm mát thấp, điện trở của cảm biến cao; khi nhiệt độ tăng, điện trở giảm. Cấu trúc của cảm biến và đặc điểm điện trở-nhiệt độ được minh họa trong Hình 5.

CTS kết nối với Bộ điều khiển động cơ (ECU) thông qua hệ thống dây điện hai đầu cuối:

Dây tín hiệu: Truyền tín hiệu điện áp thay đổi theo điện trở của nhiệt điện trở. ECU tính toán nhiệt độ chất làm mát dựa trên sự dao động điện áp này.

Dây nối đất: Cung cấp đường dẫn tham chiếu cho mạch điện (xem Hình 6).