Fonction des capteurs de vitesse et de température du liquide de refroidissement du moteur

Fonctions des capteurs de température et de vitesse du liquide de refroidissement du moteur

Abstrait:
En tant qu'utilisateur de systèmes d'alimentation de secours Il est essentiel de comprendre les types, les structures et les principes de fonctionnement courants des capteurs des moteurs diesel. Les capteurs clés comprennent les capteurs de vitesse, de température, de pression d'huile et de niveau de liquide de refroidissement. Les opérateurs doivent maîtriser les procédures de détection de chaque capteur et évaluer précisément leur fonctionnalité et leur réactivité en fonction des conditions de fonctionnement du générateur diesel. Cela permet d'éviter les défaillances de capteurs susceptibles de déclencher de fausses alarmes.

Le principe de base est le suivant : lorsque le contacteur de démarrage est actionné, le système de protection automatique se met sous tension et effectue un auto-contrôle pour vérifier l'état des capteurs. Une fois terminé, le système passe en fonctionnement normal. Pendant le fonctionnement, si un capteur détecte une valeur supérieure aux seuils prédéfinis, les opérateurs doivent rapidement diagnostiquer et résoudre le problème. En cas de non-résolution, le système de protection déclenche un arrêt forcé.

I. Composants clés des capteurs

Les générateurs diesel automatisés utilisent généralement trois capteurs principaux : des capteurs de pression d'huile, des capteurs de température et des capteurs de vitesse. Certains modèles sont également équipés de capteurs de niveau de liquide de refroidissement (voir les figures 1 et 2 pour les positions d'installation). Les capteurs des moteurs diesel se composent généralement de trois éléments :

Élément sensible
Interagit directement avec le paramètre mesuré (par exemple, température, pression) et produit un signal physique correspondant. Les paramètres non électriques nécessitent souvent une conversion préalable. Des éléments sensibles, tels que des diaphragmes élastiques ou des bilames, agissent comme pré-transducteurs.

Élément de transduction
Convertit la sortie de l'élément sensible en paramètre électrique (tension, courant ou fréquence). Exemples :

Jauges de contrainte à résistance (pour la détection de pression)

Éléments à effet Hall (pour la détection de vitesse/champ magnétique)

Circuit de conditionnement du signal
Transforme les paramètres électriques en sorties standardisées (par exemple, 4–20 mA, 0–5 V). Les circuits courants incluent :

Amplificateurs

Ponts de Wheatstone

Oscillateurs

Convertisseurs d'impédance

Capteur de température du liquide de refroidissement (CTS)

Le capteur de température du liquide de refroidissement (CTS), également appelé capteur de température du liquide de refroidissement moteur (ECT), est un dispositif à thermistance dont la résistance diminue avec la température et augmente avec la température. Il est installé dans la chemise d'eau du bloc-cylindres ou de la culasse du moteur diesel, en contact direct avec le liquide de refroidissement pour en surveiller la température. Généralement monté sur le carter de sortie du liquide de refroidissement du moteur, le CTS déclenche des alarmes sonores et visuelles via le système de protection automatique lorsque la température du liquide de refroidissement dépasse 95 °C.

1. Types de capteurs de température

Les capteurs de température pour générateurs diesel se répartissent en quatre catégories

Capteurs de type thermistance (les plus courants)

Capteurs de ferrite à thermistance

Capteurs de type pastilles de cire

Capteurs de type bande bimétallique

Les capteurs à thermistance sont fabriqués par frittage de matériaux semi-conducteurs céramiques mélangés à des oxydes métalliques pour former des résistances à coefficient de température élevé. Selon leurs caractéristiques résistance-température, les thermistances sont classées en trois types (voir figure 3) :

Thermistances à coefficient de température négatif (CTN) : la résistance diminue à mesure que la température augmente.

Thermistances à coefficient de température positif (PTC) : la résistance augmente avec l'augmentation de la température.

Thermistances à résistance de température critique (CTR) : présentent des changements de résistance brusques à une température critique spécifique.

2. Fonction

Le CTS détecte la température de fonctionnement du moteur et transmet les signaux de température du liquide de refroidissement au calculateur moteur (ECU). Ces signaux servent à :

Ajustez le calage et la durée de l'injection de carburant (par exemple, augmentez la quantité de carburant lors des démarrages à froid pour un fonctionnement plus fluide).

Optimisez le calage de l'allumage pour une combustion plus efficace.

3. Emplacement d'installation

Le CTS est installé dans la chemise d'eau du moteur (bloc-cylindres/culasse) ou dans le boîtier du thermostat, s'étendant dans le flux de liquide de refroidissement (voir Figure 4)

4. Principe de fonctionnement

Le capteur de température du liquide de refroidissement (CTS) est principalement construit à partir d'une thermistance à coefficient de température négatif (CTN), dont la résistance diminue avec la température, et inversement. À basse température du liquide de refroidissement, la résistance du capteur est élevée ; à mesure que la température augmente, elle diminue. La structure du capteur et ses caractéristiques résistance-température sont illustrées à la figure 5.

Le CTS se connecte à l'unité de commande du moteur (ECU) via un faisceau de câbles à deux bornes :

Câble de signal : transmet un signal de tension qui varie en fonction de la résistance de la thermistance. L'ECU calcule la température du liquide de refroidissement en fonction de cette variation de tension.

Fil de terre : fournit un chemin de référence pour le circuit (voir Figure 6).