Датчик давления во впускном коллекторе

Датчик давления во впускном коллекторе (Manifold Air Pressure Sensor, MAP sensor) является одним из датчиков, используемых в электронной системе управления бензинового двигателя. Данные, которые представляет датчик, служат для расчета плотности воздуха и определения его массового расхода, что в свою очередь позволяет оптимизировать процессы образования и сгорания топливно-воздушной смеси. Датчик давления во впускном коллекторе выступает в качестве альтернативы расходомера воздуха. В некоторых конструкциях систем управления двигателем датчик давления во впускном коллекторе используется совместно с расходомером воздуха.

В бензиновых двигателях с турбонаддувом наряду с датчиком давления во впускном коллекторе устанавливается датчик давления наддува. Датчик давления наддува устанавливается между турбокомпрессором и впускным коллектором и служит для регулирования давления наддува в соответствии с потребностями двигателя. Для примера, в двигателе TSI с двойным наддувом устанавливается целых три датчика давления: во впускном трубопроводе, наддува и во впускном коллекторе. По конструкции датчики давления идентичны. В дизельных двигателях с турбонаддувом используется только датчик давления наддува.

Датчик давления во впускном коллекторе измеряет абсолютное давление, т.е. давление воздуха в коллекторе относительно вакуума. Поэтому другое название датчика – датчик абсолютного давления.

В настоящее время для производства датчиков используются две технологии: микромеханическая и толстопленочная. Микромеханическая технология является более прогрессивной, т.к. обеспечивает более высокую точность измерений. Большинство современных датчиков давления построены по микромеханической технологии.

Основу микромеханического датчика давления составляет измерительный элемент, который состоит из кремниевого чипа, диафрагмы и четырех тензорезисторов на ней. По микромеханической технологии изготавливается чувствительная диафрагма данного датчика. С одной стороны диафрагмы расположена камера с вакуумом, с другой на диафрагму воздействует давление воздуха во впускном коллекторе. В зависимости от конструкции датчика давление может воздействовать непосредственно на диафрагму или через защитный гелевый слой. Чувствительный элемент помещен в корпус, в котором помимо датчика давления может размещаться и независимый датчик температуры воздуха.

Под действием давления диафрагма изгибается. За счет механического растяжения диафрагмы тензорезисторы изменяют свое сопротивление. Это явление называется пьезорезистивный эффект. Пропорционально сопротивлению тензорезисторов изменяется напряжение. Для повышения чувствительности тензорезисторы соединены по мостовой схеме. Электрическая схема, встроенная в чип, усиливает мостовое напряжение, которое на выходе датчика находится в пределе от 1 до 5В. На основании выходного напряжения электронный блок управления оценивает давление во впускном коллекторе. Чем выше напряжение, тем больше давление воздуха.

Когда двигатель не работает давление во впускном коллекторе равно атмосферному давлению. При запуске двигателя за счет закрытой дроссельной заслонки и насосного движения поршней во впускном коллекторе создается разряжение (вакуум). При работе двигателя с открытой дроссельной заслонкой давление во впускном коллекторе почти сравнивается с атмосферным давлением.

Датчик давления во впускном коллекторе может быть аналоговым или цифровым. Аналоговый датчик вырабатывает аналоговый сигнал напряжения. Цифровой датчик имеет дополнительную схему, преобразующую аналоговый в цифровой сигнал.

В толстостенном датчике давления измерительный элемент состоит из толстостенной диафрагмы. На диафрагме расположены четыре тензорезистора, с помощью которых оценивается деформация диафрагмы.

Материалы: http://systemsauto.ru/electric/map_sensor.html

Общими признаками неисправности в датчике абсолютного давления в коллекторе являются чрезмерный расход топлива, снижение мощности и высокое количество вредных веществ в результате проверки выхлопа автомобиля.

Датчик абсолютного давления коллектора (ДАД) используется модулем управления трансмиссии (МУТ) для определения нагрузки двигателя. МУТ рассчитывает необходимое количество топлива для впрыскивания в цилиндры.

Датчик измеряет абсолютное давление внутри впускного коллектора двигателя. Атмосферное давление на уровне моря составляет около 1 атм. Когда двигатель выключен, абсолютное давление внутри впуска равно атмосферному давлению, поэтому ДАД покажет величину около 1 атм. В абсолютном вакууме датчик покажет величину, равную 0 атм. А когда двигатель работает, движение поршней вниз создает вакуум внутри впускного коллектора (согласно системе управления двигателем, когда технический специалист говорит о вакууме, он подразумевает давление, которое ниже атмосферного). Вакуумный вентилятор обычно работает от 45 до 50 см ртутного столба. При 50 см ртутного столба датчик будет показывать около 0,3 атм. Это связано с тем, что ДАД измеряет «абсолютное» давление, основанное на абсолютном вакууме, а не на атмосферном давлении.

Неисправный ДАД может привести к серьезным сбоям в системе регулирования топлива, увеличению вредных веществ в выхлопных газах и повышению расхода топлива. К признакам неисправного датчика относят:

Если ДАД указывает на высокое давление во впускном коллекторе, то это говорит о высокой нагрузке двигателя и увеличении подачи топлива в двигатель. Это, в свою очередь, снижает общую экономию топлива, а также увеличивает количество выбросов углеводородов и окиси углерода от вашего автомобиля в окружающую атмосферу. Углеводороды и окись углерода являются одними из химических компонентов смога.

Если датчик указывает на низкое давление во впускном коллекторе, то это говорит о, наоборот, низкой нагрузке двигателя. МУТ реагирует, уменьшая количество топлива, впрыскиваемого в двигатель. Вы заметите увеличение экономии топлива и то, что ваш двигатель стал не таким мощным, как раньше. Благодаря уменьшению количества топлива в двигателе температура камеры сгорания увеличивается. Это увеличивает количество NOx (оксидов азота) в двигателе. NOx также является химическим компонентом смога.

Неисправный ДАД приводит к увеличению количества вредных веществ при проверке выхлопа автомобиля. Выбросы выхлопных газов могут демонстрировать высокий уровень содержания углеводородов, высокое содержание NOx, низкий уровень СО2 или высокий уровень окиси углерода.

Только профессиональный техник способен диагностировать и устранить неисправность датчика абсолютного давления.

© ИП Архипов М.А., 2013-2017 Диагностическое оборудование

Мы получаем и обрабатываем персональные данные посетителей нашего сайта в соответствии с официальной политикой.

Если вы не даете согласия на обработку своих персональных данных, вам необходимо покинуть наш сайт.

ИП Архипов Михаил Александрович

Телефон: 8 (800) 555-96-25, +7 (383) 263-73-12

Материалы: http://elm327rus.ru/blog/stati-i-poleznosti/priznaki-neispravnosti-v-datchike-absolyutnogo-davleniya-vo-vpusknom-kollektore/

Современный автомобиль – это очень сложная конструкция. Важную роль играет и датчик абсолютного давления. С его помощью производится контроль давления во впускном коллекторе. Сигнал, который выдает это устройство, подается на электронный блок управления. Он обрабатывается и используется микроконтроллером для управления подачей топлива и воздуха в рампу. Эта статья посвящена датчикам давления, рассмотрены их разновидности и основные конструкции.

Вся начинка инжекторного мотора электронная, присутствует множество датчиков. И если какой-то выходит из строя, начинаются проблемы – двигатель «троит», работает неустойчиво, а то и вовсе глохнет.

Теперь кратко о том, как работает система управления инжекторным мотором. Во-первых, системе нужно знать, какова температура в коллекторе (впускном) в определенный момент времени. Это необходимо для точного расчета массы воздуха, находящегося в самом коллекторе.

Во-вторых, не стоит забывать о том, что во время каждого такта работы происходит всасывание воздуха в камеры сгорания. За весь цикл двигатель потребляет определенное количество воздуха – объем, равный тому, какой имеют все четыре цилиндра. Итак, все довольно просто – есть данные об объеме цилиндров, известна плотность воздуха и температура. Остается одно: произвести расчет массы воздуха, который поступает в каждый цилиндр.

У этого прибора два названия, первое вы уже знаете, а второе – MAP-сенсор. Но теперь - о том, для чего же нужны все те измерения, которые были описаны в предыдущем разделе. Стоит оговориться, что в инжекторных системах впрыска измерение количества воздуха проводится слишком сложными способами. Потому что простых вариантов нет для проведения таких измерений.

Стоит отметить, что используется всего две конструкции устройств. Существует датчик абсолютного давления ("Ланос" и отечественные "Приоры" работают на них), имеются также дифференциальные (на японских и американских автомобилях).

Для чего же необходимо знать блоку управления, сколько воздуха потребляет мотор? Все очень просто – в камеры сгорания подается не чистый бензин, а в смеси с воздухом (пропорция 14 к 1). Следовательно, необходимо не только приготовить такую смесь, но и заставить мотор работать идеально на ней. MAP-сенсор позволяет высчитать количество потребляемого воздуха и четко сформулировать импульсы для управления форсунками впрыска.

Стоит заметить, что погрешность очень высока, если производить расчет по температуре и давлению. Дело в том, что в зависимости от технического состояния цилиндров и поршней, распредвала и клапанов, изменяется потребление воздуха. Именно по этой причине нужно проводить небольшую корректировку. Но самостоятельно не сможет работать датчик абсолютного давления воздуха. В выпускном коллекторе производится установка датчиков кислорода, которые анализируют состав выхлопных газов. По данным, полученным от лямбда-зондов, электронный блок управления высчитывает точное потребление воздуха и производит необходимые корректировки.

Монтируется MAP-сенсор исключительно на инжекторных автомобилях на двигателе внутреннего сгорания. От штуцера датчика до впускного коллектора двигателя имеется гибкий трубопровод. С его помощью происходит соединение сенсора и мотора. Обратите внимание на то, что MAP-сенсор устанавливается всегда, даже если отсутствует ДМРВ. Особенно на автомобилях, в которых используется турбокомпрессор. С помощью датчика производится измерение избыточного давления воздуха, который нагнетается с помощью компрессора. О том, какая наиболее распространенная неисправность датчика абсолютного давления, будет рассказано ниже.

Существуют также дифференциальные датчики, суть их работы будет кратко описана ниже. Они используются для измерения количества газа (воздуха). Отличие от предыдущего вида – в конструкции имеется не один, а два штуцера. Первый соединен с впускным коллектором, через него производится замер давления в топливной системе. А вот второй штуцер измеряет параметры атмосферного воздуха. На электронный блок управления подается разница этих двух параметров. Кроме того, датчики позволяют обеспечить более качественное сгорание топлива – часть отработавших газов возвращается во впускную систему. Благодаря этому достигается то, что в окружающую среду попадает намного меньше вредных соединений.

Обратите внимание на то, что датчик абсолютного давления во впускном коллекторе может работать в различных режимах. Так, на некоторых автомобилях марки "Форд" используются датчики, которые функционируют за счет изменения частоты вырабатываемого напряжения. Другие типы устройств используют метод сравнивания показаний.

Стоит также отметить, что убедиться в неисправности датчика можно только в том случае, если вы проведете его сложную диагностику с использованием осциллографа. Потребуется измерить несколько параметров, проанализировать качество и уровень выходного сигнала.

А теперь о том, какие поломки случаются у такого прибора, как датчик абсолютного давления. "Ланос" или отечественная "десятка" – не имеет значения, симптомы неисправности на всех машинах одинаковы.

Многое зависит от того, какое программное обеспечение (прошивка) используется электронным блоком управления. Если датчик абсолютного давления коллектора вышел из строя, то самый благоприятный исход – это переключение ЭБУ в экстренный режим. Двигатель начинает работать на усредненных параметрах, которые, конечно же, нельзя назвать идеальными. Расход бензина станет выше, даже может наблюдаться небольшая детонация.

Но самый печальный исход – это полное нарушение работы, невозможность запуска мотора. Стоит отметить, что датчик абсолютного давления во впускном коллекторе – это очень надежное устройство, которое довольно редко ломается. Чаще всего разрушается гибкий шланг, который соединяет штуцер и впускной коллектор. Вариантов два: трубка либо рвется, либо же забивается. В первом случае поможет замена, а во втором можно просто очистить ее.

Но вот если что-то произошло с начинкой датчика, не стоит даже пытаться произвести его ремонт. Дело в том, что это устройство очень сложное по своей конструкции, и вмешательство приведет к разрушению. Намного проще приобрести новый элемент и установить его. Впрочем, в современных автомобилях большая часть устройств – неразборного типа, поэтому при выходе из строя остается только заменять их полностью.

Материалы: http://www.syl.ru/article/215669/undefined