Función de los sensores de velocidad y temperatura del refrigerante del motor

Funciones de los sensores de velocidad y temperatura del refrigerante del motor

Abstracto:
Como usuario de sistemas de energía de emergencia Es fundamental comprender los tipos de sensores comunes, sus estructuras y principios de funcionamiento en los motores diésel. Entre los sensores clave se incluyen los de velocidad, temperatura, presión de aceite y nivel de refrigerante. Los operadores deben dominar los procedimientos de detección de cada sensor y evaluar con precisión su funcionalidad y capacidad de respuesta en función de las condiciones de funcionamiento del generador diésel. Esto evita fallos en los sensores que podrían generar falsas alarmas.

El principio básico es el siguiente: Al activarse el interruptor de arranque, el sistema de protección automática se activa y realiza una autocomprobación para verificar el estado del sensor. Una vez completado, el sistema vuelve al funcionamiento normal. Durante el funcionamiento, si un sensor detecta un valor que supera los umbrales preestablecidos, los operadores deben diagnosticar y resolver el problema de inmediato. Si no se resuelve, el sistema de protección iniciará un apagado forzado.

I. Componentes clave de los sensores

Los generadores diésel automatizados suelen utilizar tres sensores principales: sensores de presión de aceite, sensores de temperatura y sensores de velocidad. Algunos modelos también incorporan sensores de nivel de refrigerante (véanse las figuras 1 y 2 para ver las posiciones de instalación). Los sensores de los motores diésel suelen constar de tres componentes:

Elemento sensible
Interactúa directamente con el parámetro medido (p. ej., temperatura, presión) y emite la señal física correspondiente. Los parámetros no eléctricos suelen requerir una conversión preliminar. Elementos sensibles, como diafragmas elásticos o tiras bimetálicas, actúan como pretransductores.

Elemento de transducción
Convierte la salida del elemento sensible en un parámetro eléctrico (tensión, corriente o frecuencia). Algunos ejemplos son:

Medidores de tensión de resistencia (para detección de presión)

Elementos Hall (para detección de velocidad/campo magnético)

Circuito de acondicionamiento de señales
Procesa parámetros eléctricos en salidas estandarizadas (p. ej., 4-20 mA, 0-5 V). Los circuitos comunes incluyen:

Amplificadores

Puentes de Wheatstone

Osciladores

Convertidores de impedancia

Sensor de temperatura del refrigerante (CTS)

El sensor de temperatura del refrigerante (CTS), también conocido como sensor de temperatura del refrigerante del motor (ECT), es un dispositivo basado en un termistor cuya resistencia disminuye al aumentar la temperatura y aumenta al disminuirla. Se instala en la camisa de agua del bloque de cilindros o la culata del motor diésel, en contacto directo con el refrigerante para monitorear su temperatura. Generalmente montado en la carcasa de salida del refrigerante del motor, el CTS activa alarmas sonoras y visuales a través del sistema de protección automático cuando la temperatura del refrigerante supera los 95 °C.

1. Tipos de sensores de temperatura

Los sensores de temperatura para generadores diésel se dividen en cuatro categorías

Sensores de tipo termistor (los más comunes)

Sensores de ferrita de termistor

Sensores tipo pellet de cera

Sensores de tipo tira bimetálica

Los sensores de tipo termistor se fabrican mediante la sinterización de materiales semiconductores cerámicos mezclados con óxidos metálicos para formar resistencias de alto coeficiente de temperatura. Según sus características de resistencia-temperatura, los termistores se clasifican en tres tipos (véase la Figura 3):

Termistores de coeficiente de temperatura negativo (NTC): la resistencia disminuye a medida que aumenta la temperatura.

Termistores de coeficiente de temperatura positivo (PTC): la resistencia aumenta con el aumento de la temperatura.

Termistores de resistencia de temperatura crítica (CTR): presentan cambios abruptos de resistencia a una temperatura crítica específica.

2. Función

El CTS detecta la temperatura de funcionamiento del motor y transmite señales de temperatura del refrigerante a la Unidad de Control del Motor (ECU). Estas señales se utilizan para:

Ajustar el tiempo y la duración de la inyección de combustible (por ejemplo, aumentar el combustible durante los arranques en frío para un funcionamiento más suave).

Optimice el tiempo de encendido para una combustión más eficiente.

3. Ubicación de la instalación

El CTS se instala en la camisa de agua del motor (bloque de cilindros/culata) o en la carcasa del termostato, y se extiende hacia el flujo del refrigerante (ver Figura 4).

4. Principio de funcionamiento

El sensor de temperatura del refrigerante (CTS) se construye principalmente con un termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC), cuya resistencia disminuye al aumentar la temperatura y viceversa. A bajas temperaturas del refrigerante, la resistencia del sensor es alta; al aumentar la temperatura, disminuye. La estructura del sensor y sus características de resistencia-temperatura se ilustran en la Figura 5.

El CTS se conecta a la unidad de control del motor (ECU) a través de un arnés de cableado de dos terminales:

Cable de señal: Transmite una señal de voltaje que varía con la resistencia del termistor. La ECU calcula la temperatura del refrigerante basándose en esta fluctuación de voltaje.

Cable de tierra: proporciona una ruta de referencia para el circuito (ver Figura 6).