یکی دیگر از سنسورهای حیاتی موتور، یعنی “سنسور دمای آب موتور” (Engine Coolant Temperature Sensor – ECT Sensor) برای بیل مکانیکی کوماتسو PC200-7 می‌رویم. این سنسور نقش کلیدی در مدیریت عملکرد موتور، جلوگیری از داغ کردن (Overheating) و بهینه‌سازی مصرف سوخت دارد.

سنسور دمای آب موتور (فشنگی آب) در کوماتسو PC200-7

این سنسور که در زبان عامیانه به آن “فشنگی آب” نیز گفته می‌شود، یک مقاومت حرارتی است که وظیفه اصلی آن اندازه‌گیری دقیق دمای مایع خنک‌کننده (آب و ضد یخ) موتور و ارسال این اطلاعات به کنترلر موتور (Engine Control Module – ECM) است.

محل قرارگیری سنسور

در موتور کوماتسو مدل SAA6D102E-2 که روی بیل PC200-7 نصب است، این سنسور معمولاً در یکی از نقاط زیر قرار دارد:

1. روی هوزینگ ترموستات (Thermostat Housing): این شایع‌ترین محل است. هوزینگ ترموستات جایی است که لوله رادیاتور بالایی به سرسیلندر متصل می‌شود. قرارگیری در این نقطه به سنسور اجازه می‌دهد تا دمای آبی که به سمت رادیاتور می‌رود را به دقت اندازه‌گیری کند.
2. روی سرسیلندر (Cylinder Head): در برخی مدل‌ها، سنسور مستقیماً روی بدنه سرسیلندر و در مسیر عبور جریان آب نصب می‌شود.
3. روی بلوک سیلندر (Cylinder Block): کمتر رایج است، اما ممکن است در نزدیکی یکی از کانال‌های اصلی آب روی بلوک موتور قرار گرفته باشد.

ظاهر سنسور: معمولاً یک قطعه برنجی یا فولادی با یک کانکتور پلاستیکی دو پین (دو سیم) است.

نحوه عملکرد (فنی)

سنسور دمای آب از نوع ترمیستور با ضریب دمایی منفی (Negative Temperature Coefficient – NTC) است. این به این معناست که:

• وقتی موتور سرد است: مقاومت الکتریکی داخلی سنسور بالا است.
• وقتی موتور گرم می‌شود: مقاومت الکتریکی داخلی سنسور به تدریج کاهش می‌یابد.

کنترلر موتور (ECM) یک ولتاژ مرجع ثابت (معمولاً $5$ ولت) به مدار سنسور اعمال می‌کند. با تغییر مقاومت سنسور بر اثر دما، ولتاژ برگشتی به ECM نیز تغییر می‌کند. ECM این تغییر ولتاژ را تفسیر کرده و به دمای دقیق تبدیل می‌کند.

اهمیت و کاربرد اطلاعات دمای آب در PC200-7

ECM از اطلاعات این سنسور برای مدیریت چندین سیستم کلیدی استفاده می‌کند:

1. نمایشگر داخل کابین: ارسال اطلاعات به مانیتور پنل برای نمایش دمای آب به اپراتور از طریق گیج عقربه‌ای یا دیجیتال.
2. سیستم هشدار داغ کردن (Overheat Alarm): اگر دما از حد مجاز (معمولاً حدود $105$ درجه سانتی‌گراد) فراتر رود، ECM چراغ هشدار دمای آب را روشن کرده و آژیر هشدار را به صدا در می‌آورد.
3. سیستم حفاظت موتور: در صورت افزایش بیش از حد دما، کنترلر موتور برای محافظت، قدرت موتور را به صورت خودکار کاهش می‌دهد (Derate). در این حالت، بیل به شدت ضعیف می‌شود تا اپراتور مجبور به توقف کار شود.
4. تنظیم زمان‌بندی پاشش سوخت (Injection Timing): در موتورهای کامان ریل مانند SAA6D102E، ECM با اطلاع از دمای موتور، زمان و میزان پاشش سوخت را برای استارت بهتر در هوای سرد و عملکرد بهینه در دمای نرمال تنظیم می‌کند.
5. کنترل دور آرام (Idle Speed): در هنگام سرد بودن موتور، ممکن است دور آرام کمی بالاتر تنظیم شود تا موتور سریع‌تر گرم شود.
6. کنترل فن رادیاتور (در صورت وجود فن هیدرولیکی متغیر): در برخی سیستم‌ها، سرعت فن رادیاتور بر اساس دمای آب تنظیم می‌شود تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی شود.

علائم و مشکلات خرابی سنسور دمای آب

خرابی این سنسور می‌تواند مشکلات گیج‌کننده‌ای ایجاد کند:

1. نمایش نادرست دما در مانیتور:

• عقربه همیشه روی حالت سرد (Cold) باقی می‌ماند. (علت: مدار سنسور باز شده یا مقاومت آن بی‌نهایت شده)
• عقربه بلافاصله پس از روشن شدن به سمت داغ (Hot) می‌پرد. (علت: اتصال کوتاه در سنسور یا سیم‌کشی)

2. روشن شدن آژیر و چراغ هشدار دما با وجود سرد بودن موتور:

• این یک مشکل شایع است که به دلیل اتصال کوتاه داخلی سنسور یا سیم‌کشی آن رخ می‌دهد و ECM به اشتباه فکر می‌کند موتور در حال جوش آوردن است.

3. کاهش ناگهانی و بی‌دلیل قدرت موتور (Limp Mode):

• اگر سنسور به اشتباه سیگنال دمای خیلی بالا ارسال کند، سیستم حفاظت موتور فعال شده و قدرت را کاهش می‌دهد، در حالی که موتور واقعاً داغ نکرده است.

4. مشکل در استارت خوردن (مخصوصاً در هوای سرد):

• اگر سنسور به اشتباه دمای موتور را “گرم” گزارش دهد، ECM سوخت کافی برای استارت سرد را فراهم نمی‌کند.

5. افزایش مصرف سوخت و دود سیاه:

• اگر سنسور به اشتباه دمای موتور را “سرد” گزارش دهد، ECM به طور دائم سوخت را در حالت “ساسات” یا غنی نگه می‌دارد که منجر به احتراق ناقص، دود سیاه و افزایش مصرف سوخت می‌شود.

6. ثبت کد خطا (Error Code):

• کنترلر موتور خرابی سنسور (اتصال باز یا اتصال کوتاه) را تشخیص داده و کد خطای مربوطه را در حافظه ثبت می‌کند که از طریق مانیتور قابل مشاهده است (مانند خطای E15 با کد CA144).

نحوه تست و عیب‌یابی

1. بازرسی چشمی: کانکتور و سیم‌کشی را برای هرگونه خوردگی، قطعی یا آسیب فیزیکی بررسی کنید.
2. استفاده از دیاگ یا منوی عیب‌یابی مانیتور: دمای نمایش داده شده در مانیتور را با دمای واقعی موتور (که با دماسنج لیزری از روی هوزینگ ترموستات اندازه‌گیری می‌شود) مقایسه کنید. اختلاف زیاد نشان‌دهنده خرابی سنسور است.
3. تست مقاومت با مولتی‌متر:

• کانکتور سنسور را جدا کنید.
• مولتی‌متر را روی حالت اهم (Ω) تنظیم کنید.
• پراپ‌های مولتی‌متر را به دو پین سنسور وصل کنید.
• مقاومت را در دمای محیط اندازه بگیرید و با جدول مقاومت-دمای موجود در دفترچه راهنمای تعمیراتی دستگاه مقایسه کنید.
• مثال تقریبی (اعداد واقعی باید از دفترچه چک شوند):
• در دمای 20∘C20^\circ C20∘C (سرد): مقاومت حدود $2.5$ کیلواُهم ($2500\Omega$) است.
• در دمای 80∘C80^\circ C80∘C (گرم): مقاومت حدود $0.32$ کیلواُهم ($320\Omega$) است.
• اگر مقاومت خوانده شده صفر (اتصال کوتاه) یا بی‌نهایت (مدار باز) باشد، سنسور قطعاً خراب است.

نکته مهم: همیشه هنگام تعویض این سنسور، از یک واشر آب‌بندی جدید (معمولاً مسی یا اورینگ) استفاده کنید و آن را با گشتاور مشخص شده در دفترچه محکم کنید تا از نشتی آب جلوگیری شود.