เซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้าเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และรองรับวิวัฒนาการของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ การใช้งานย้อนกลับไปถึงระบบ EFI เริ่มต้นเพื่อกําหนดความหนาแน่นของอากาศสําหรับการคํานวณอัตราส่วนอากาศหรือเชื้อเพลิงที่แม่นยํา ตลาดเซ็นเซอร์ IAT กําลังประสบกับการพัฒนาทั่วโลกพร้อมการคาดการณ์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ปัจจุบันเซ็นเซอร์เหล่านี้เป็นมาตรฐานในรถยนต์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันและมีบทบาทสําคัญในระบบการจัดการเครื่องยนต์ บทความนี้อธิบายอย่างละเอียดเกี่ยวกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้า การทํางาน และการใช้งาน

เซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้าคืออะไร?

เซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้าเป็นเทอร์มิสเตอร์สองสายที่วัดอุณหภูมิอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์เพื่อให้ข้อมูลสําคัญแก่ ECU (Engine Control Unit) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายน้ํามันเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ข้อมูลนี้มีความสําคัญมากเนื่องจากความหนาแน่นของอากาศเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิ

นอกจากนี้ ECU ยังใช้ข้อมูลนี้เพื่อกําหนดปริมาณเชื้อเพลิงที่ถูกต้องที่จําเป็นสําหรับการเผาไหม้ที่เหมาะสมที่สุด ฟังก์ชันเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้าคือการจ่าย ECU ด้วยการวัดที่สําคัญเพื่อแก้ไขการก่อตัวของส่วนผสมและการจุดระเบิด

ความต้านทานของเซ็นเซอร์ IAT สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิ และ ECU เข้าใจการเปลี่ยนแปลงความต้านทานนี้เพื่อกําหนดอุณหภูมิของอากาศ เซ็นเซอร์เหล่านี้สามารถพบได้ในตําแหน่งต่างๆ เช่น ท่ออากาศเข้าระหว่างกล่องกรองอากาศและตัวปีกผีเสื้อ หรือแม้แต่รวมอยู่ใน MAF (เซ็นเซอร์การไหลของอากาศมวล)

หลักการทํางานของเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้า

หลักการทํางานของเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้าคือการวัดอุณหภูมิของอากาศที่ไหลผ่านเครื่องยนต์และส่งข้อมูลนี้ไปยัง ECU เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายน้ํามันเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ดังนั้นเซ็นเซอร์นี้จึงใช้เทอร์มิสเตอร์ที่มีความต้านทานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิเพื่อให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่สื่อสารกับอุณหภูมิของอากาศ

เมื่ออุณหภูมิอากาศเข้าปรับเปลี่ยนความต้านทานเทอร์มิสเตอร์จะเปลี่ยนไปตามลําดับ ECU ให้แรงดันอ้างอิงแก่เทอร์มิสเตอร์นี้ และความต้านทานการเปลี่ยนแปลงส่งผลให้สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงได้ซึ่งส่งไปยัง ECU สัญญาณแรงดันไฟฟ้านี้สามารถตีความเพื่อกําหนดอุณหภูมิอากาศเข้าและใช้ข้อมูลนี้เพื่อควบคุมส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงและพารามิเตอร์เครื่องยนต์อื่น ๆ เพื่อประสิทธิภาพและประสิทธิภาพที่ดีที่สุด

ข้อมูลจําเพาะ:

ข้อมูลจําเพาะของเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้ามีดังต่อไปนี้

• เซ็นเซอร์ IAT เป็นเทอร์มิสเตอร์สองสาย
• ความแม่นยําของอุณหภูมิโดยปกติอยู่ในช่วง ±2°C ถึง ±5°C
• เวลาตอบสนองรวดเร็ว
• ความต้านทานของเซ็นเซอร์นี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามอุณหภูมิและโดยปกติจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น
• ค่าทั่วไปของความต้านทานที่ 25°C อยู่ระหว่าง 2.0 kΩ ถึง 5.0 kΩ
• โดยปกติจะติดตั้งในกล่องกรองอากาศหรือท่อร่วมไอดี
• เซ็นเซอร์นี้ใช้ขั้วต่อมาตรฐาน เช่น ขั้วต่อ Bosch EV1
• ประเภทตัวเชื่อมต่อคือ AMP SCS (ระบบตัวเชื่อมต่อแบบปิดผนึก)
• อุณหภูมิในการทํางานอยู่ระหว่าง -40°C ถึง 125°C
• อุณหภูมิในการจัดเก็บอยู่ระหว่าง -40 °C ถึง 130 °C หรือสูงกว่า

วงจรเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้า

เซ็นเซอร์ IAT พร้อมวงจร ECM แสดงอยู่ด้านล่าง ดังนั้นเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้าหรือเซ็นเซอร์ IAT จึงได้รับแรงดันไฟฟ้า 5V จาก ECM และแรงดันไฟฟ้านี้จะถูกจ่ายเข้าไปในเทอร์มิสเตอร์ทั่วทั้งขั้ว THA และออกจากเทอร์มิสเตอร์ผ่านขั้ว E2 บน ECM

ECM จ่ายแรงดันไฟฟ้า 5V ให้กับเซ็นเซอร์ IAT เมื่อใดก็ตามที่อากาศที่เข้าสู่ท่อร่วมไอดีมีอุณหภูมิเย็น ความต้านทานของเซ็นเซอร์จะมีขนาดใหญ่ ดังนั้นค่าการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่มาจากเซ็นเซอร์ IAT จะลดลง

เมื่อใดก็ตามที่อุณหภูมิของอากาศที่เข้าสู่ท่อร่วมไอดีร้อนขึ้นค่าความต้านทานเหนือเซ็นเซอร์จะน้อยลง ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับ ECM จะเพิ่มขึ้น

การเปลี่ยนแปลงภายในค่าแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นบนเซ็นเซอร์ IAT เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่อ่านโดย ECM ใช้เพื่อกําหนดปริมาณเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปในกระบอกสูบเครื่องยนต์ ที่นี่สามารถฉีดเชื้อเพลิงได้มากขึ้นหากเวลาเปิดนานขึ้น

ในทํานองเดียวกัน สามารถฉีดเชื้อเพลิงต่ําได้หากเวลาเปิดรูหัวฉีดสั้นลง ดังนั้นไอดี ATS จึงเป็นส่วนประกอบพื้นฐานภายในระบบฉีดเชื้อเพลิงและจุดระเบิดสําหรับยานพาหนะในปัจจุบัน ดังนั้นจึงวัดอุณหภูมิอากาศที่เข้ามาในเครื่องยนต์เพื่อส่งข้อมูลนี้ไปยัง ECM ดังนั้นจึงทําการปรับเปลี่ยนที่จําเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์

เซ็นเซอร์ IAT เทียบกับเซ็นเซอร์ MAF

ความแตกต่างระหว่างเซ็นเซอร์ IAT และเซ็นเซอร์ MAF จะกล่าวถึงด้านล่าง

ข้อดี

ข้อดีของเซ็นเซอร์ IAT มีดังต่อไปนี้

• เซ็นเซอร์ IAT สามารถช่วย ECU (Engine Control Unit) เพิ่มประสิทธิภาพการทํางานของเครื่องยนต์และการจ่ายน้ํามันเชื้อเพลิงโดยการวัดอุณหภูมิอย่างแม่นยําสําหรับอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์อย่างแม่นยํา ดังนั้นจึงส่งผลกระทบต่อความหนาแน่นของอากาศโดยตรง จึงเป็นปริมาณเชื้อเพลิงที่จําเป็นสําหรับการเผาไหม้
• ECU สามารถวิเคราะห์ส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงที่เหมาะสมได้อย่างแม่นยําโดยการระบุอุณหภูมิอากาศเข้าซึ่งนําไปสู่การประหยัดเชื้อเพลิงที่เหนือกว่า
• ป้องกันอันตรายของเครื่องยนต์โดยสังเกตเห็นสภาวะที่อาจเป็นอันตราย เช่น การระเบิดที่เกิดขึ้นจากอากาศเข้าที่ร้อนจัด
• เซ็นเซอร์นี้มีความสําคัญในมอเตอร์สปอร์ตเพื่อรักษาสมรรถนะที่เชื่อถือได้
• มีบทบาทสําคัญในการควบคุมการปล่อยมลพิษโดยทําให้มั่นใจว่าเครื่องยนต์ทํางานด้วยส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงที่ดีที่สุด
• เซ็นเซอร์ IAT ให้ข้อมูลสําคัญสําหรับการจัดการเครื่องยนต์ การป้องกันความร้อน และการวินิจฉัย โดยทําให้มั่นใจว่าเครื่องยนต์ทํางานในพารามิเตอร์ที่ปลอดภัย
• การอ่านค่าอุณหภูมิอากาศที่แม่นยําช่วยให้ ECU เพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง
• เป็นส่วนประกอบที่ทนทานและเชื่อถือได้
• สิ่งเหล่านี้ติดตั้งง่ายในระบบตรวจสอบ

ข้อเสีย

ข้อเสียของเซ็นเซอร์ IAT มีดังต่อไปนี้

• เซ็นเซอร์ IAT ที่ผิดพลาดอาจนําไปสู่ปัญหามากมาย เช่น อัตราส่วนอากาศหรือการคํานวณเชื้อเพลิงที่ไม่ถูกต้อง
• เซ็นเซอร์ที่ผิดพลาดสามารถส่งการอ่านค่าอุณหภูมิที่ไม่ถูกต้องไปยัง ECU (ชุดควบคุมเครื่องยนต์) แล้วคํานวณส่วนผสมของอากาศหรือเชื้อเพลิงที่สมบูรณ์แบบผิดพลาด
• เครื่องยนต์ที่ไม่ดีอาจมีปัญหาต่างๆ เช่น การหยุดนิ่ง ความลังเล รอบเดินเบาอย่างหยาบ กําลังเครื่องยนต์ลดลง อัตราเร่งที่เฉื่อยชา ความซับซ้อนในการสตาร์ทเครื่องยนต์ เป็นต้น
• เมื่อใดก็ตามที่ส่วนผสมของอากาศหรือเชื้อเพลิงผิดพลาดเครื่องยนต์จะมีประสิทธิภาพน้อยลงมากซึ่งนําไปสู่การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงสูง
• การเพิกเฉยต่อเซ็นเซอร์ที่เสียหายอาจทําให้เครื่องยนต์เสียหายได้เนื่องจากการทํางานด้วยส่วนผสมของอากาศหรือเชื้อเพลิงที่ไม่ถูกต้องตลอดเวลา
• เซ็นเซอร์ที่ผิดพลาดจะกระตุ้นให้ MIL สว่างขึ้นพร้อมรหัสความผิดปกติที่เก็บไว้
• เซ็นเซอร์เหล่านี้อาจประสบปัญหาบางอย่างเนื่องจากสนิม สิ่งสกปรก การเชื่อมต่อไม่ดี สายไฟเสียหาย ฯลฯ
• ข้อมูลเซ็นเซอร์ IAT ในบางกรณีใช้เพื่อจัดการกับวาล์ว EGR (การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย) ดังนั้นเซ็นเซอร์ที่ผิดพลาดจะส่งผลต่อการทํางานและการปล่อย EGR
• เซ็นเซอร์ IAT ที่ผิดพลาดสามารถเปิดใช้งานโหมดโฮมที่ปวกเปียกเพื่อให้แน่ใจว่าวงจร IAT ได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็ว

การใช้งาน

การใช้งานเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศเข้ามีดังต่อไปนี้

• เซ็นเซอร์ IAT วัดอุณหภูมิของอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์เพื่อให้ข้อมูลไปยัง ECU เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายน้ํามันเชื้อเพลิงและการทํางานของเครื่องยนต์
• ECU ใช้ข้อมูลของเซ็นเซอร์ IAT เพื่อกําหนดอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงที่เหมาะสมพร้อมการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพและสมรรถนะของเครื่องยนต์ที่ดีที่สุด
• เซ็นเซอร์นี้ช่วยให้ ECU มีเซ็นเซอร์อื่นในการคํานวณมวลอากาศของเครื่องยนต์
• ECU ใช้ข้อมูล IAT เพื่อควบคุมจังหวะการจุดระเบิดเพื่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ที่ดีที่สุดในสภาวะต่างๆ
• ส่วนประกอบเหล่านี้เป็นส่วนประกอบมาตรฐานภายในระบบ EFI สมัยใหม่ที่ให้ข้อมูลที่สําคัญสําหรับการควบคุมเครื่องยนต์
• สิ่งเหล่านี้ใช้ในการใช้งานเครื่องยนต์ดีเซลและเบนซินเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการส่งมอบเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์
• เซ็นเซอร์เหล่านี้ในมอเตอร์สปอร์ตช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทํางานของเครื่องยนต์และรับประกันการจ่ายเชื้อเพลิงที่เชื่อถือได้ในสถานการณ์ต่างๆ
• ใช้เพื่อวัดอุณหภูมิอากาศเข้าภายในครัวเรือนหรืออุตสาหกรรม
• เซ็นเซอร์บางตัวยังสามารถใช้ในการวัดอุณหภูมิท่ออากาศภายในการใช้งานที่ใช้ HVAC แบบไม่ควบแน่น

นี่คือภาพรวมของเซ็นเซอร์ IAT ซึ่งเป็นส่วนประกอบสําคัญที่ใช้สําหรับการจัดการเครื่องยนต์ ให้ข้อมูล ECU เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงและจังหวะการจุดระเบิด ดังนั้นในที่สุดจึงส่งผลต่อประสิทธิภาพและประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง