Как работает датчик абсолютного давления воздуха?

В этой статье:

Датчик абсолютного давления воздуха: количество воздуха — под контролем

Как работает датчик абсолютного давления воздуха?

21 Декабря 2017

Контроль количества поступающего в цилиндры воздуха — одна из основ нормальной работы современного двигателя. Для измерения количества воздуха используются датчики абсолютного давления — все об этих устройствах, их типах, конструкции и работе, а также о верном выборе и замене читайте в данной статье.

Датчик абсолютного давления воздуха — назначение и его место в двигателе

Датчик абсолютного давления воздуха (ДАД, MAP — Manifold absolute pressure sensor) — один из основных датчиков системы управления инжекторным и дизельным двигателем внутреннего сгорания; датчик для измерения текущего давления воздуха, поступающего во впускной коллектор мотора.

ДАД является составной частью системы контроля и управления силовым агрегатом, обеспечивая его нормальное функционирование в зависимости от текущего режима и нагрузок. Посредством данного прибора измеряется давление воздуха во впускном коллекторе двигателя — на основе этой информации электронный блок управления (ЭБУ) выполняет расчет количества воздуха, поступающего в цилиндры во время такта впуска, и в соответствии с алгоритмами изменяет работу силового агрегата (меняет пропорции воздуха и топлива в горючей смеси, момент впрыска и т.д.).

Следует отметить, что датчики абсолютного давления — это альтернатива датчикам массового расхода воздуха, на одном двигателе эти датчики и не устанавливаются.

От функционирования ДАД зависит функционирование мотора и возможность нормальной эксплуатации всего транспортного средства, поэтому в случае поломки или некорректной работы датчик должен быть как можно скорее заменен. Но прежде, чем покупать новый датчик, следует разобраться в типах и принципе работы этих устройств.

  • 770 ₽
  • 1 220 ₽
  • 1 415 ₽
  • 1 130 ₽
  • 2 930 ₽
  • 1 665 ₽
  • 1 025 ₽
  • 920 ₽
  • 2 339 ₽
  • 1 077 ₽

Показать все товары

Датчик абсолютного давления воздуха, как можно понять по названию, измеряет абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе относительно вакуума (точнее — некоторого низкого давления, которое можно условно считать вакуумом). Также существуют датчики относительного и дифференциального давлений (измеряют и сравнивают давление воздуха относительно атмосферного), однако они в данной статье не рассматриваются.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили ДАД на основе микромеханических пьезорезистивных чувствительных устройствах (MEMS-сенсорах, от англ. Microelectromechanical systems — микроэлектромеханические системы, МЭМС). В данных датчиках используется чувствительный элемент, в котором сочетается микроэлектронная чувствительная часть, помещенная на подвижную мембрану (она выступает в роли механической части) — за счет их взаимодействия осуществляется измерение давления.

Существует несколько разновидностей микромеханических ДАД, но все они основаны на едином физическом принципе.

В датчике присутствует герметичный объем воздуха, в котором поддерживается так называемое опорное давление — низкое давление (раз в 5-10 ниже нормального атмосферного), на основе которого осуществляется отсчет давления воздуха во впускном коллекторе.

Данный объем воздуха закрыт диафрагмой (мембраной), на которой тем или иным способом выполнены полупроводниковые пьезорезисторы (тензорезисторы) — элементы, электрическое сопротивление которых зависит от деформации (растягивания или сжатия). Обычно на мембране располагается четыре пьезорезистора, включенных по мостовой схеме.

Работа такого датчика сводится к измерению электрического сопротивления пьезорезисторов при деформации диафрагмы, возникающей вследствие разности давлений между замкнутым объемом с опорным давлением и объемом с измеряемым давлением.

Чем значительнее разница давлений, тем сильнее деформируются мембрана и расположенные на ней пьезорезисторы — в результате изменяется протекающий по пьезорезисторам ток, что и измеряется интегрированной в датчик оценочной схемой или электронным блоком.

Зависимость тока и давления заранее устанавливается для каждого конкретного устройства, она входит в алгоритмы управления двигателем, записанные в электронном блоке (контроллере).

Конструктивно ДАД на основе MEMS-сенсоров могут отличаться. В частности, чувствительный элемент может выполняться на толстопленочной кремниевой подложке, в которой формируется замкнутый пузырек воздуха и тензорезисторы. Также существуют конструкции с большой по площади мембраной с пьезорезисторами, за которой располагается закрытый объем с опорным давлением.

Независимо от используемого чувствительного элемента, ДАД помещается в пластиковый корпус, с одной стороны которого выполнен патрубок с уплотнительным кольцом для подключения к впускному коллектору (напрямую или через трубопровод небольшой длины), а с другой — электрический разъем для подключения к ЭБУ.

Типы современных ДАД

ДАД отличаются типом выходного сигнала и назначением (применимостью).

По типу выходного сигнала приборы делятся на две группы:

В первом случае датчик формирует аналоговый сигнал (он берется непосредственно от тензорезисторов), который поступает на электронный блок, где и подвергается обработке. Это наиболее простые по конструкции датчики, которые в новых автомобилях практически не используются, так как для работы с ними подходят только определенные электронные блоки управления двигателем.

Конструкция датчика абсолютного давления воздуха с интегрированной схемой оценки

Во втором случае в сам датчик интегрирована оценочная схема, которая измеряет и преобразует аналоговый сигнал от пьезорезисторов в цифровую форму — этот сигнал и поступает на электронный блок. Основу ДАД данного типа составляют специальные микросхемы, которые содержат в себе как сенсорный элемент, так и оценочную схему. На новые автомобили наиболее часто ставится именно этот тип датчика, так как он подходит для большинства контроллеров с соответствующим входом.

Отдельную группу составляют так называемые T-MAP-датчики — интегрированные датчики температуры и ДАД. В них помимо MEMS-сенсора помещен датчик температуры на основе обычного терморезистора, такой прибор измеряет давление и температуру, что позволяет точнее определять количество поступающего в цилиндры воздуха и вносить коррективы в работу многих вспомогательных систем (в том числе интеркулера для двигателей, оборудованных турбокомпрессором, и других).

По применимости ДАД делятся на две больших группы:

  • Для атмосферных двигателей — измеряют давление в пределах 0-1 атмосферы;
  • Для двигателей с турбонаддувом — измеряют давление в пределах 0-2 атмосферы и более.

Существуют и датчики для измерения давлений вплоть до 5-6 атмосфер, они чаще всего используются не во впускном коллекторе (так как в моторах такое давление встречается нечасто), а в пневматической системе автомобилей.

Также датчики имеют исполнение на напряжение питания 12 и 24 В, а для их подключения могут использоваться электрические разъемы различных типов (обычно — с ножевыми контактами под отдельные разъемы или групповые колодки, но существуют варианты и под штыревые колодки).

Как выбрать и заменить датчик абсолютного давления воздуха

ДАД играет одну из ключевых ролей в нормальной работе двигателя, при его неисправности нарушается работа мотора на всех режимах (повышенные обороты на холостых, «плавающие» обороты — все это в целом ухудшает динамику автомобиля), повышается дымность выхлопа, увеличивается шум и уровень вибраций, появляется запах бензина в выхлопе, а также наблюдается перерасход топлива. При появлении этих признаков следует провести диагностику устройства, и при его неисправности — произвести замену.

На замену следует выбирать ДАД только того типа и модели, что был установлен ранее, лучше всего это делать по каталожному номеру. Использование датчиков других типов в большинстве случаев просто невозможно вследствие разницы в установочных размерах и электрических характеристиках. Также можно выбирать и универсальные модели, используемые на определенных линейках двигателей, однако следует учитывать, что один и тот же датчик для разных двигателей может иметь разные каталожные номера и на гарантийных автомобилях их менять нельзя.

Особое внимание выбору нового датчика следует уделять в случае турбированного двигателя. Для таких моторов следует использовать специальные ДАД, рассчитанные на более высокие давления. Установка обычного датчика в этом случае нарушит работу силового агрегата.

Замена датчика абсолютного давления, как правило, довольно проста и не требует специального инструмента. Эта работа в общем случае выполняется в несколько шагов:

  1. Снять электрический разъем с датчика;
  2. Демонтировать датчик, выкрутив удерживающие его винты или болты;
  3. Отсоединить датчик от коллектора или патрубка;
  4. Установить новый датчик в обратном порядке (при этом не забыв установить новое уплотнительное кольцо или хомут).

Ремонт должен выполняться на остановленном двигателе и только после снятия клеммы с аккумулятора. После установки новый ДАД не требует калибровки или каких-либо настроек (хотя в определенных случаях это придется выполнить) и вся система сразу начинает работать.

Верный выбор и правильная замена датчика абсолютного давления воздуха — гарантия надежной работы силового агрегата на всех режимах.

Источник: https://www.avtoall.ru/article/35351025/

Датчик абсолютного давления воздуха (ДАД)

Как работает датчик абсолютного давления воздуха?

За полноценную работу инжекторных двигателей отвечает большое количество электронных устройств, в том числе и датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе. Прибор возможно не из основных, но его нестабильная работа однозначно приведет либо к перерасходу топлива, либо к полной невозможности движения транспортного средства. Исходя из этого, знания о том, что собой представляет датчик абсолютного давления, за что отвечает, какие симптомы его поломки и как их устранить просто необходимы для настоящего автолюбителя.

Расположение датчика

 

Крепление датчика абсолютного давления на кузове

 

Датчик абсолютного давления воздуха крепится либо непосредственно на впускном коллекторе, либо соединен с ним гибким шлангом.

Место, где находится датчик абсолютного давления, для различных автомобилей может отличиться. Чаще всего, он расположен в моторном отсеке и прикреплен к кузову. Входной штуцер при этом соединен с рабочим объемом входного коллектора при помощи шланга.На двигателях с турбонаддувом и компрессором датчик крепится напрямую к коллектору.

В таком случае он выполняет еще и функции регулировки и измерения избыточного давления, которое создается турбо- или механическим компрессором. В подобных системах он может использоваться как вместе с контроллером расхода воздуха, так и без него.

Стоит отметить, что часто в современных автомобилях совмещают датчик абсолютного давления и температуры в одном корпусе.

Это позволяет создавать более точный сигнал управления, передаваемый на электронный блок управления, так как в таком случае учитывается не только давление воздуха, но и его температура.

Принцип работы

 

Схема датчика абсолютного давления воздуха

 Датчик абсолютного давления выполняет функции контроля количества воздуха, пройденного через дроссельную заслонку. Зная его, система формирует импульс форсункам, и в камеру сгорания попадает количество топлива, которое соответствует оптимальному соотношению топливной смеси.Принцип работы датчика абсолютного давления основан на изменении проводимости пьезорезисторов.

Для понимания процесса рассмотрим, что происходит внутри устройства:

    Принцип работы датчика абсолютного давления воздуха основан на изменении проводимости пьезорезисторов.
  • На диафрагму, которая является чувствительным элементом прибора, действует давление из входного коллектора деформируя ее поверхность. С противоположной стороны диафрагмы при этом находиться область вакуума. Именно из-за этого узел носит название – датчик абсолютного давления.
  • Деформация поверхности диафрагмы происходит за счет растягивания. При этом тензорезисторы, которые расположены на поверхности, изменяют свое сопротивление за счет пьезорезистивного эффекта. Пропорционально изменению сопротивления происходит изменение напряжения.
  • Тензорезисторы соединены по схеме “мост” и поэтому имеют большую чувствительность. Еще больше ее увеличивает чип, расположенный в датчике. В результате, на выходе из датчика напряжение может принимать значение от 1 до 5В.
  • Выходной сигнал поступает на входной канал электронного блока управления, где он оценивается и на его основе формируется команда для форсунок. При этом, чем выше напряжение, тем больше давление.

По величине определяемого давления датчики делят на те, что используются в атмосферных двигателях (определяют от 0 до 1 атмосферы), и те, что используются с турбодвигателями или двигателями оснащенными механическими нагнетателями (определяют от 0 до 2 атмосфер).

 

Вариант крепления датчика абсолютного давления

 

Для того, чтобы сделать вывод о проблемах с устройством, необходимо понимать к каким последствиям приводит частичная или полная его неработоспособность. Приведем признаки, которые прямо или косвенно указывают на возможность выхода из строя прибора:

    Неиспраавность датчика абсолютного давления воздуха приводит к неустойчивой работе двигателя, которая проявляется в некоторых явно выраженных признаках.
  • неустойчивая работа двигателя;
  • высокий расход топлива;
  • ухудшенная динамика при разгоне;
  • запах бензина из выхлопной трубы;
  • долгое прогревание двигателя;
  • не падают обороты;
  • резкие рывки при переключении передач;
  • повышенный гул.

Датчик абсолютного давления, признаки неисправности которого совпадают с вышеперечисленными, в обязательном порядке необходимо проверить.

Как проверить датчик абсолютного давления

 

Диагностика датчика абсолютного давления

 

Для различных типов приборов отличается и методика их проверки. Для аналогового типа проверка будет заключаться в следующем:

  1. К вакуумному шлангу, расположенному между датчиком и коллектором, подключить переходник с манометром.
  2. Запустить двигатель на холостых оборотах. Если по прошествии некоторого времени разрежение в коллекторе невелико (425 – 520 мм рт.ст.), то необходимо проверить герметичность гибкого шланга, а также правильность установки ремня распредвала и целостность диафрагмы датчика.
  3. Вместо манометра подсоединить вакуумный насос.
  4. Создать, при помощи насоса, разрежение около 560 мм рт. ст.
  5. После прекращения откачки давление должно сохраняться не менее 30 с.

 

Схема проверки датчика абсолютного давления воздуха

 

Проверка датчика абсолютного давления во впускном коллекторе цифрового типа проходит следующим образом:

    При проверке датчика абсолютного давления воздуха необходимо подключение к нему вакуумного насоса.

  1. Взять тестер и настроить его на режим вольтметра (до 20 В).
  2. Включить зажигание.
  3. Найти контакты земли, сигнала и питания.
  4. Положительный щуп вольтметра соединить с сигнальным выводом датчика. Прибор должен показывать напряжение в 2,5В относительно массы.
  5. Тестер переключить в режим тахометра.
  6. Отсоединить вакуумный шланг.
  7. Положительный щуп подключить к сигнальному выводу, а отрицательный к заземлению датчика.
  8. Показания прибора должны находиться в диапазоне 4500-4900 об/мин.
  9. Подключить вакуумный насос.
  10. Меняйте значение разрежения при помощи насоса, отслеживая показания тахометра. Давление и показания прибора должны быть стабильными.
  11. После отключения насоса показания прибора должны вернуться к значению 4500-4900 об/мин.

В результате, если узел не проходит одну из проверок, его необходимо либо отремонтировать, либо заменить. Стоимость датчиков достаточно высокая, поэтому ремонт может быть весьма целесообразным. Однако, конструкция устройства не рассчитана на проведение ремонта, поэтому все манипуляции приходится проводить на свой страх и риск.

Ремонт датчика абсолютного давления

 

Старый датчик абсолютного давления

 

Мелкие ремонтные операции доступны любому автолюбителю. При более сложных вариантах поломки необходимо обратиться к специалисту или заменить устройство полностью. Из доступных операций можно определить следующую последовательность действий по устранению дефектов:

  • Отсоединив разъем кабеля жгута проводов оцените его на наличие окисления и возможных обрывов. При обнаружении дефектов их исправляют.
  • Аналогичную операцию проведите и со стороны датчика в месте подсоединения разъема.
  •  Ремонт датчика абсолютного давления Часто для устранения неисправности датчика абсолютного давления воздуха достаточно очистить место его присоединения к впускному коллектору и устранить подсос воздуха.

  • Для удобства снимите датчик, открутив его прижимные элементы. Проверьте на возможные загрязнения в месте присоединения к входному коллектору. Чистка датчика абсолютного давления проводится с использованием любого средства, применяемого для чистки карбюраторов.
  • Перед установкой датчика на место, смажьте моторным маслом уплотнительное кольцо.
  • Также возможен подсос воздуха в самом узле. Определить его возможно, если поднести поближе к прибору ухо и на короткое время перекрыть подачу воздуха. Если вы услышите, как подсасывается воздух, значит необходимо заменить уплотнительное кольцо или подмотать ФУМ-ленту.

Датчики абсолютного давления, ремонт которых уже не возможен подлежат замене.

Замена датчика абсолютного давления

 

Замена датчика абсолютного давления воздуха

 С заменой, практически, никаких сложностей не возникает. Для этого достаточно снять гибкий шланг, соединяющий прибор с входным коллектором. Отсоединить колодку жгута проводов и открутить крепежные болты. После всего вышеперечисленного снимается дефектное устройство и устанавливается новое. При установке, операции соответственно выполняются в обратном порядке.Стоит отметить, что понимание того, что такое датчик абсолютного давления воздуха, каковы его функции и принцип работы, позволит разобраться в процессах, происходящих под капотом автомобиля. Это даст возможность вовремя принимать правильные решения и повысит безопасность и качество передвижения. 

Источник: https://mytopgear.ru/interesting/toplivnaya-sistema/datchik-absolyutnogo-davleniya-vozduha-dad/

Датчик абсолютного давления (ДАД) во впускном коллекторе, назначение, где расположен, признаки неисправности и симптомы поломок

Как работает датчик абсолютного давления воздуха?

  • 1 Неисправности ДАД
  • 2 Диагностика
  • 3 Ремонт

Современные авто оснащаются разнообразной электроникой для управления работой двигателя. Они оснащены разными датчиками. Одним из них является так называемый ДАД — датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе. По названию видно, что датчик измеряет разницу давления воздуха между вакуумом и воздухонаполненной средой. Для этой цели датчик давления содержит вакуумную камеру и сенсор.

Показания датчика абсолютного давления на впускном коллекторе используется для оптимизации воздушно-топливной смеси попадающей в камеру сгорания двигателя. Как это происходит? Данные датчика давления во впускном коллекторе помогают вычислить объем входящего воздуха для горючей смеси, и на основании этих данных происходит управление форсунками впрыска.

Неисправности ДАД

Признаки неисправности датчика, в первую очередь выявляются в переходе электронного блока управления авто в экстренный режим работы. На что это влияет? Во-первых, мотор будет работать не экономно, выявится перерасход бензина. Появляется небольшая детонация, ухудшается разгон автомобиля, появляется запах горючего из выхлопной системы. Далее, двигатель не сбавляет обороты несмотря на долгое прогревание и достижения рабочей температуры, рывки при переключения передач.

Что следует предпринять автомобилисту неопытному в таких делах? Следует знать, что ДАД во впускном коллекторе — достаточно надежный элемент, редко имеющий какую-либо неисправность. Поломки следует искать прежде всего в контактах и гибких шлангах, соединяющих штуцер и впускной коллектор. Нужно прежде всего рассмотреть разрыв гибких трубок или их загрязнение.

Конечно же, при нарушений целостности трубок, их следует просто заменить а загрязнение почистить. Это все касается внешних неисправностей. Если все-таки что то не так с самим датчиком, даже не пытайтесь что либо предпринять самостоятельно! ДАД настолько сложное устройство, что безграмотное вскрытие просто разрушит его.

Здесь выходом может быть полная замена прибора.

Диагностика

Как проверить датчик? Возможно ли самому найти ошибку? Ответ — такая возможность есть, для этого понадобится несколько вещей:

  • Вакуумный манометр;
  • Универсальный тестер;
  • Вакуумный насос;
  • Тахеометр.

При наличии вышеприведенных инструментов и устройств, можно приступить к диагностическим мероприятиям, они нижеследующие:

  1. Допустим у вас стоит аналоговый датчик. В первую очередь следует присоединить переходник к вакуумному шлангу между ДАД и впускным коллектором, манометр крепится напрямую к переходнику.
  2. Стартуем двигатель, он некоторое время работает вхолостую. Дальше нужно наблюдать давление впускного коллектора. Если он не превосходит значение в 529 мм ртутного столба, необходимо проверить целостность вакуумного шланга, нет ли в нем разрывов или зажимов/перегибов которые мешают свободному движению воздуха? Далее следует проверить ремень распредвала. Дополнительными причиной может послужить заводская поломка диафрагмы самого датчика.
  3. После эксплуатации манометра, можно заменить его на вакуумный насос. Попробуйте с помощью насоса создать в коллекторе давление до 55-560 мм ртутного столба и сразу прекратить откачку. В случае исправного состояния датчика, уровень разряжения может продержаться вплоть до 30 секунд. это симптомы нормальной работы прибора, в противном случае возможно придется заменить датчик целиком.
  4. Если у вас цифровой датчик, вам понадобится тестер, находящийся в режиме измерения напряжения.
  5. Включаем зажигание автомобиля, находим в датчике контакты питания. К тестеру подводим провод от сигнального контакта датчика абсолютного давления. При нормальной работе, напряжение будет около 2,5 В. Значение выше или ниже этой нормы является показателем неисправностей с датчиком.
  6. Далее нужно изменить режим тестера на тахеометр. Отсоединяем вакуумный шланг, плюс тахеометра соединяем к сигнальному проводу, отрицательные контакты к заземлению. Если значение тахеометра приближается к 4400-4850 оборотов в минуту, то это показатель нормальной работы датчика.
  7. Следующий шаг потребует использование вакуумного насоса. Соединяем его к шлангу датчика. Необходимо наблюдать какое значение дает тахеометр при изменения уровня разрежения в датчике. Если датчик исправен, то показания обоих приборов будет демонстрировать норму.
  8. Далее, отключите вакуумный насос, если тахеометр остановится на значениях 4400 и 4900 оборотов в минуту — это показатель нормальной работы датчика. В случае отклонения тахеометра от этих значении, это можно считать сигналом неисправности датчика.

Ремонт

Что следует предпринять в случае мелких неисправностей датчика абсолютного давления? Следует сказать, что мелкие ремонтные работы вполне по силам рядовому автовладельцу. Если датчик имеет серьезные неисправности, то кроме полной его замены других выходов нет. Но замена прибора вполне по силам самому автовладельцу. Для этого, следует знать где находится датчик. Необходимо разъединить шланг между коллектором и датчиком, отсоединить комплекс проводов и убрать крепежи в виде болтов. Далее нужно заменить датчик на новый, выполняя все операции наоборот.

Если присутствуют мелкие дефекты, допустимо выполнение следующих операции:

  1. Прежде всего, как описано выше снимается датчик. Сняв внешний кожух нужно смотреть на видимые признаки неисправности.
  2. Если присутствуют загрязнения, ржавчина и др., то следует их очистить. Дальше необходимо проверить электрические контакты. После всех манипуляции нужно просушить прибор.
  3. После всех манипуляции с очисткой рекомендуется применение силиконового герметика в местах закрепления и более продолжительная сушка в условиях тепла.
  4. Только после истечении суток разрешается сборка деталей датчика. Во время сборки следует особо следить за герметичностью креплении.

После всех манипуляции следует не откладывая проверить работоспособность датчика. Заведите машину, если старт прошел без всяких эксцессов, то можно считать что мелкий ремонт прошел успешно. В противном случае можно быть уверенным о наличии серьезной неисправности датчика, и проблему следует решать обращением к специалистам.

Источник: https://SwapMotor.ru/ustrojstvo-dvigatelya/datchik-absolyutnogo-davleniya.html

Как выбрать датчик абсолютного давления

Как работает датчик абсолютного давления воздуха?

Датчик абсолютного давления, сокр. ДАД или MAP-сенсор – один из достаточно современных автомобильных датчиков, который «следит» за изменениями давления воздуха во впускном тракте, обусловленными изменением частоты вращения коленвала двигателя и, соответственно, нагрузки на мотор. Это лишь одно из множества регистрирующих и регулирующих устройств, работающих в тандеме с ЭБУ. От его работоспособности будет зависеть топливная экономичность и стабильность работы двигателя. Об устройстве таких датчиков давления, их неисправностях, а также методиках выбора – в материале Avto.pro.

Коротко о назначении

Напоминаем, что двигатель является самым крупным потребителем воздуха среди автомобильных агрегатов. Для нормального формирования топливно-воздушной смеси ему требуются большие объемы воздуха. При этом чем больше воздуха (до определенной доли), тем качественнее будет смесь – она лучше и быстрее сгорит, после нее останется меньше вторичных продуктов сгорания. Датчик абсолютного давления во многом напоминает расходомер, но у него есть одна очень важная особенность: в качестве исходной точки для определения давления атмосферного воздуха он использует давление вакуума (абсолютное давление).

Датчик абсолютного давления, как уже было выяснено, использует параметр абсолютного давления при расчетах, т.е. разницу между давлением вакууме (условно 0) и текущим давлением во впускном тракте. Как и прочие датчики, он отправляет ЭБУ сигналы, которые блок расшифровывает. Учитывая давление воздуха и его температуру во впускном тракте, ЭБУ сам рассчитает плотность подаваемого к двигателю воздуха и его возможный расход.

Исходя из этих расчетов, блок управления начнет регулировать подготовку топливно-воздушной смеси, а также отрегулирует работы форсунок впрыска. Стоит отметить, что ДАД устанавливается с обычным расходомером совместно, хотя попытки отказаться полностью от ДМРВ были. Еще один важный момент: в автомобиле с турбонаддувом такой датчик измеряет величину избыточного давления, которое нагнетается компрессором.

И кроме того, этот датчик обычно имеет общий корпус с датчиком температуры воздуха.

Особенности устройства и работы ДАД

Говоря простым языком, ДАД помогает отследить объем воздуха, поступающего через приоткрытую дроссельную заслонку. Постоянно отправляя сигналы ЭБУ, но помогает управляющему блоку формировать команды-импульсы на создание наиболее оптимальной по составу горючей смеси. Однако вернемся чуть назад. Это абсолютный датчик, учитывающий разницу между текущим давлением и давлением вакуума. Сразу скажем, что речь идет о техническом вакууме, давление которого не равно нулю. Разумеется, автомобильная электроника учитывает этот момент. Состоит ДАД из таких элементов:

  • Пара камер – атмосферная и вакуумная;
  • Диафрагма, разделяющая камеры;
  • Тензорезистор и измерительной схемой (операционный усилитель, температурный компенсатор сигнала);
  • Блок измерения давления;
  • Алюминиевое основание;
  • Пара корпусом (внешний и внутренний).

Атмосферная камера напрямую связана с системой впуска воздуха. На диафрагме (мембране), разделяющей ее с вакуумной камерой, находится четыре тензорезистора и один электронный чип. Как только давления воздуха начинает действовать на диафрагму, она тянет за собой тензорезисторы. В зависимости от перемещения диафрагмы будет меняться и сопротивление резисторов, которое определяет величину импульса, далее поступающего от чипа к управляющему элементу. Дополнительная схема из операционного усилителя и температурного компенсатора позволяют создавать более чистый сигнал, что положительно сказывается на точности измерения давления воздуха.

MAP-сенсоры бывают цифровыми и аналоговыми. Аналоговой прибор имеет дополнительный аналогово-цифровой преобразователь, тем временем как чисто цифровой датчик его не имеет. Датчики и того, и другого типа повышает выдаваемый импульс, так что исходящее напряжение попадает в диапазон 1-5 V. Именно величина напряжения учитывается ЭБУ, который и рассчитывает величину давления во впускном коллектора. Чем выше будет напряжение, тем, соответственно, выше и давления. Резюмируя, расскажем о работе датчика:

  • Поток воздуха в коллекторе оказывает давление на диафрагму, вследствие чего она изгибается;
  • Диафрагма оказывает давления на тензорезисторы, вследствие чего их сопротивление меняется – это называется пьезорезистивным эффектом;
  • Напряжение от датчика начинает меняться пропорционально изменившемуся сопротивлению;
  • Электрическая схема усиливает мостовое напряжение, которое может измениться в диапазоне 1-5 V;
  • ЭБУ получает сигнал от датчика и рассчитывает уровень давления во впускном тракте.

Несмотря на довольно простую конструкцию, в датчике абсолютного давления есть чему выходить из строя. Например, диафрагме, которая рвется или вытягивается. По этой причине подобные датчики периодически приходится менять – их эксплуатационной ресурс крайне ограничен. Предлагаем рассмотреть наиболее частые неисправности MAP-сенсора, а также признаки выхода датчика из строя.

Подробнее о неисправностях

Работоспособность датчика абсолютного давления напрямую влияет на работу двигателя. По команде ЭБУ он может перейти в аварийный режим работы, а иногда и вовсе может не запускаться. По этой причине грамотному автолюбителю стоит знать, что указывает на выход датчика абсолютного давления из строя. Обращать внимание стоит на:

  • Появление запаха топлива у выхлопных газов;
  • Увеличение его расхода. Причина кроется в том, что блок управления силовым агрегатом принимает недостоверные данные о давлении воздуха подает в цилиндры двигателя переобогащенную смесь;
  • Появление белого выхлопа из выхлопной трубы;
  • На холостом ходу двигатель продолжительное время не сбрасывает обороты;
  • Нестабильная работа двигателя при любых режимах, а также появление шумов;
  • Появление рывков при переключении скоростей;
  • Ухудшение динамики автомобиля.

Эти неисправности достаточно легко спутать с неисправностями других контрольно-регистрирующих устройств автомобильного силового агрегата. По этой причине автолюбителю наверняка придется обратиться на СТО для проведения комплексной диагностики. Если проблема кроется в MAP-сенсоре, то скорее всего неполадка связана с:

  • Обрывом контакта «массы»;
  • Неисправностью внутри датчика (схема, диафрагма, тензорезисторы);
  • Закоксованности трубопровода;
  • Выходе датчика температура воздуха из строя (обычно он имеет общий с ДАД корпус);
  • Плохом соединении устройства со входным штуцером;
  • Разгерметизации вакуумного шланга.

Как показывает практика, датчик абсолютного давления имеет невысокую ремонтопригодность. К примеру, если он выдает неверные показания, то ремонт не даст результатов. Чистка контактов от грязи и окислов в некоторых случаях дает положительный результат. Для доступа к «начинке» датчика необходимо разрезать скальпелем его крышку, прочистить, а затем высушить устройство, залить силиконовым герметиком, просушить снова и собрать.

Поиск нового датчика

Найти новый ДАД достаточно легко. Есть и одна проблема: новое устройство стоит немалых денег. Мы рекомендуем автолюбителям покупать оригинальные датчики, так как качество их исполнения нареканий не вызывает. В случае датчика абсолютного давления требования к качеству исполнения устройства особенно высоки. Однако в продаже встречаются и более дешевы аналоги, о которых мы поговорим чуть позже. Найти новый ДАД можно по:

  • VIN-коду вашего авто;
  • Артикулу имеющегося датчика;
  • Техническим параметрам автомобиля и двигателя.

Наиболее популярным способом является поиск по параметрам транспортного средства. Не все интернет-магазины позволяют использовать VIN-код при поиске, а артикула нужной запчасти у автолюбителя наверняка нет. На Avto.

pro система поиска по параметрам авто и ДВС реализована следующим образом: покупатель переходит в каталог, выбирает марку и модель транспортного средства, выбирает категорию запчастей (тормозная система, электрика, оптика и т.д.), выбирает нужную запчасть из выпадающих списков. Как видите, это поэтапный поиск, так что ошибиться трудно – на каждом из этапов просто нужно быть внимательным.

Не забывайте проверить, для какой модели двигателя выбран датчик. Хоть разные модели ДАД нередко являются взаимозаменяемыми, мы советуем выбирать устройство, которое гарантированно совместимо с двигателей вашего авто.

На вторичном рынке автозапчастей нетрудно найти аналоги оригинальных датчиков абсолютного давления. Если вести поиски в зарубежных каталогах, то там их можно найти под именем “MAP-sensor”. Зачастую аналоги вдвое-втрое дешевле оригиналов. Обращать внимание стоит на продукцию компаний, являющихся поставщика на конвейеры автомобильных концернов. Стоит выделить такие бренды:

  • Bosch (Германия);
  • Meat & Doria (Италия);
  • ACDelco (США);
  • Inzi (Южная Корея);
  • EPS (Италия);
  • Denso (Япония).

Также в ходе поиска датчика автолюбители могут найти продукцию таких фирм, как Era (Италия), Autlog (Германия), Delphi (США). Это фирмы-упаковщики, качество запчастей которых может быть как низким, так и вполне удовлетворить. В среде автолюбителей такое явление получило название «лотерея». Если ваш бюджет ограничен, но вместе с тем спустя некоторое время вы гарантированно сможете купить более дорогой и гарантированно качественный датчик, на продукцию вышеуказанной тройки упаковщиков стоит обратить внимание.

Вывод

Датчик абсолютного давления имеет не самый маленький эксплуатационный ресурс, однако многие автолюбители сталкивались с необходимостью его замены уже спустя несколько лет эксплуатации автомобиля. Выявить его поломку без помощи специалиста довольно сложно – неисправности могут указывать как на выход из строя датчиков массового расхода или температуры воздуха, так и на неполадки двигателя. ДАД сложно назвать ремонтопригодным.

Простейшая чистка контактов – единственное, что можно сделать для «реанимации» датчика. Если вам нужно подобрать новое устройство, то советуем обращать внимание или на оригиналы, или на дорогостоящие автозапчасти от наиболее известных фирм. Бюджетные датчики с высокой вероятностью выйдут из строя в течение года-полутора лет, однако и они окажутся хорошим решением для ремонта, если более дорогие изделия вам сейчас не по карману.

С полной версией статьи можете ознакомиться здесь

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c7d2c2eeada0500b2d920cf/5db6c34e86c4a900b1260cab

Датчик абсолютного давления — признаки неисправности

Как работает датчик абсолютного давления воздуха?

Для среднестатистического автомобилиста инжекторный двигатель — как Марианская впадина. Все прекрасно знают, что что-то там есть, но что именно и на какой глубине, знают только большие учёные. В нашем случае — большие специалисты с оборудованием для компьютерной диагностики. В бензиновом моторе, напичканном датчиками, каждый из них может так или иначе влиять работу, расход топлива и динамику. Словом, если что не так — с отвёрткой к электронике соваться нечего. С одним из многочисленных датчиков нам придётся разобраться сегодня, а именно — с датчиком абсолютного давления.

Для чего необходим датчик давления

Известно, что для нормальной работы двигателя необходимо приготовить качественную горючую смесь — воздух и топливо в определённых пропорциях. В карбюраторных моторах эту задачу решали жиклёры в корпусе карбюратора, их пропускная способность регулировала пропорции воздуха и бензина, а дроссельная заслонка дозировала подачу готовой смеси в камеру сгорания.

Инжекторный двигатель позволяет гораздо шире использовать возможность регулировки и более точно соблюдать пропорции смеси, причём изменяя их оперативно, в зависимости от режима работы и потребностей двигателя. С топливом понятно, его достаточно точно может дозировать форсунка и вся топливная система. Для коррекции расхода воздуха в двигателях применяются датчик абсолютного давления признаки неисправности которого мы рассмотрим сегодня, или датчик расхода воздуха. В некоторых моторах могут применяться оба датчика.

Какие бывают датчики давления

В зависимости от конструкции двигателя, датчиков, которые контролируют подачу и давление воздуха в систему может два, три и больше. К примеру, в двигателях с турбиной может быть установлен ещё один датчик, который контролирует давление компрессора. В принципе, конструкция этих приборов идентична — они созданы для того, чтобы измерять давление и посылать данные на электронный блок управления двигателем.

Датчик, который нас интересует, измеряет так называемое давление абсолютное, то есть он показывает значение давления не относительно атмосферного, а относительно полного вакуума. В зависимости от принципа действия устройства, оно может быть сконструировано по двум схемам:устройство на основе тонкой плёнки, которая реагирует на изменение давления и вырабатывает определённый электрический потенциал, передаваемый на ЭБУ;

более точная и современная система конструкции датчика — микромеханическая .

Принцип работы и конструкция устройства

Конструкция прибора включает в себя две камеры — вакуумную и атмосферную. Понятно, что в первой камере находится вакуум, а вторая камера напрямую связана с впускным коллектором. Кроме того в корпусе устройства находятся четыре тензорезистора, которые прикреплены к диафрагме, и кремниевый чип. Давление воздействует на диафрагму, а она под его действием перемещает чувствительные элементы, изменяя их сопротивление, в результате чего кремниевый чип подаёт импульс определённого номинала на ЭБУ. Тензорезисторы соединены по мостовой схеме для того, чтобы повысить импульс, а напряжение на датчике может варьироваться от одного до пяти вольт.

Именно на основании полученного напряжения, электронный блок управления делает вывод о давлении во впускном коллекторе. Выше давление — выше напряжение и наоборот. В зависимости от конструкции датчика, он может подавать как аналоговый сигнал, так и цифровой, но для этого в корпус датчика необходимо интегрировать специальную схему-преобразователь аналогового сигнала в цифру.

Симптомы неисправности датчика

Не слишком заковыристая конструкция датчика в новых автомобилях может дополняться слоем специального геля, который служит своеобразной защитой чувствительного элемента, что несколько продлевает срок его службы. Тем не менее, датчик может выйти из строя, о чем скажут такие симптомы:

  1.  Растёт расход бензина. Это может быть связано с тем, что датчик не работает вовсе или же выдаёт некорректные данные ЭБУ, которое предполагает, что давление в коллекторе стабильное и продолжает подавать топливо в больших количествах, чем это необходимо на самом деле.
  2.  Пропадает динамика на фоне растущего расхода, причём если разгон не улучшается после полного прогрева мотора, вероятнее всего, нужно ехать на диагностику.
  3.  Из-за постоянного перелива бензина в районе дроссельной заслонки может сохраняться стойкий запах топлива.
  4. Плавающие или неконтролируемые холостые обороты.
  5. Провалы на переходных режимах, при трогании с места, переключении передач и перегазовках.

Как проверить и заменить ДАД

Для того чтобы узнать где находится датчик, необходимо найти штуцер на впускном коллекторе, от которого идёт трубка к штуцеру самого датчика. Кстати, причиной перечисленных неприятностей может стать забитый или прорванный шланг, а сам приборчик может быть закреплён как на моторном щитке, так и на колёсной арке. Проверка работоспособности датчика проводится только на специальном диагностическом оборудовании или же при помощи осциллографа.

Устройство не разбирается и ремонту не подлежит. Цена нового датчика — в пределах тысячи рублей в зависимости от марки автомобиля. При замене датчика надо учитывать, что у каждой модификации прибора может быть своя распиновка, поскольку он имеет три контакта — масса, сигнал и питание, а сам процесс замены несложен и займёт несколько минут. Удачной диагностики и эффективного всем ремонта!

  • Новое авто до 300 тысяч рублей
  • Замена рулевой рейки Ваз 2114

Источник: https://ladamaster.com/datchik-absolyutnogo-davleniya-priznak

Устройство, принцип действия, диагностика датчика абсолютного давления во впускном коллекторе Manifold Absolute Pressure sensor (MAP-sensor)

Как работает датчик абсолютного давления воздуха?

Почти все системы управления двигателем, в которых не применяется датчик расхода воздуха, оборудованы датчиком абсолютного давления во впускном коллекторе (датчик разрежения).  

Внешний вид датчиков абсолютного давления

 В таких системах, на основании данных о давлении и температуре воздуха во впускном коллекторе, блок управления двигателем рассчитывает массу воздуха, содержащуюся в каждом сантиметре кубическом внутреннего объёма впускного коллектора. При каждом такте впуска, цилиндр «всасывает» разрежённый воздух из впускного коллектора, объём которого приблизительно равен внутреннему объёму цилиндра двигателя.

Зная внутренний объём цилиндра двигателя (в cm3) и предварительно рассчитав плотность всасываемого цилиндром воздуха (в g/cm3), блок управления двигателем рассчитывает массу воздуха (в граммах), попадающего в цилиндр во время такта впуска.

В соответствии с рассчитанной массой потребляемого двигателем воздуха, блок управления двигателем формирует импульсы управления топливными форсунками соответствующей длительности, достигая приготовления топливовоздушной смеси с составом, близким к заданному.

 Точность расчёта массы потребляемого двигателем воздуха по его давлению и температуре невысока, так как объём потребляемого воздуха в значительной мере зависит от состояния цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма. Поэтому, в подобных системах управления двигателем для обеспечения приготовления топливовоздушной смеси с точно заданным составом, очень важным фактором является исправность функционирования датчика кислорода.

На многих автомобилях, датчик разрежения крепится к кузову автомобиля в моторном отсеке, а его входной штуцер соединяется с внутренним объёмом впускного коллектора посредством гибкого трубопровода.

  Независимо от наличия в системе управления двигателем датчика расхода воздуха, на двигателях оборудованных турбонаддувом и / или компрессором датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (датчик давления / разрежения) применяется всегда.

Здесь, кроме прочего, показания датчика используются для измерения и регулирования величины избыточного давления, нагнетаемого турбокомпрессором и / или механическим компрессором. Такой датчик обычно крепится непосредственно к впускному коллектору. В корпус датчика часто бывает встроен датчик температуры воздуха во впускном коллекторе.

  Датчики давления могут быть штатно установлены на автомобиле для измерения давления в топливном баке, давлений в системе EGR, давления в системе кондиционирования воздуха в салоне, в тормозной системе, в шинах автомобиля…  

Сканер Toyota Techstream для подключения к автомобилю

Прграмма TECHSTREAM 7.20.041 и Русификатор Для подключения сканера к компьютеру

Принцип действия датчика даления

Большинство автомобильных датчиков давления преобразовывают значение давления на входном штуцере датчика в соответствующую ему величину выходного напряжения. Встречаются датчики, где в зависимости от входного давления изменяется частота выходного переменного напряжения (например, датчик абсолютного давления во впускном коллекторе производства FORD).

В качестве датчиков давления во впускном коллекторе применяются датчики абсолютного давления. Внутри датчика абсолютного давления имеется вакуумная камера, из которой на этапе изготовления датчика был откачан воздух. Такой датчик «сравнивает» давление на входном штуцере с давлением в вакуумной камере — от этой разницы давлений и зависит выходной сигнал датчика.

 

Схема включения датчика абсолютного давления. ECU Блок управления двигателем.
 

  1.  Точка подключения зажима типа «крокодил» осциллографического щупа.  
  2.  Точка подключения пробника осциллографического щупа для получения осциллограммы выходного напряжения датчика. 
  3.  Датчик абсолютного давления.  
  4.  Выключатель зажигания. 
  5. Аккумуляторная батарея. 

Обычно, с уменьшением величины абсолютного давления во впускном коллекторе (или, другими словами, с увеличением величины разрежения во впускном коллекторе) выходное напряжение датчика уменьшается. Но встречаются датчики, где зависимость выходного напряжения от входного давления обратно-пропорциональна.   В качестве датчиков атмосферного давления применяются датчики абсолютного давления. Датчик атмосферного давления может быть выполнен как отдельный элемент системы управления двигателем, или может быть размещён непосредственно внутри корпуса блока управления двигателем.   На некоторых автомобилях применяется датчик давления топлива в топливной рейке.

Типовые неисправности датчика абсолютного давления во впускном коллекторе

В зависимости от устройства системы управления двигателем (наличие или отсутствие датчика расхода воздуха), неполадки в работе датчика могут привести как к переключению блока управления на аварийный режим работы, так и вовсе к невозможности запуска и работы двигателя. Применяемые в современных системах управления двигателем датчики давления обладают очень высокой надёжностью.

В большинстве случаев, причиной неправильной работы датчика абсолютного давления во впускном коллекторе является неисправность соединения входного штуцера датчика с внутренним объёмом впускного коллектора. Часто соединяющий гибкий трубопровод разрывается, реже «закоксовывается» (либо сам трубопровод, либо штуцер во впускном коллекторе). Поэтому, при проведении проверки датчика абсолютного давления во впускном коллекторе, необходимо обязательно проверить исправность трубопровода.

Необходимость замены датчика иногда возникает по причине неисправности датчика температуры воздуха, который может быть конструктивно объединён с датчиком абсолютного давления во впускном коллекторе. Тем не менее, встречаются и случаи выхода из строя самого датчика абсолютного давления. При необходимости, можно провести проверку датчика.

Для этого необходимо обеспечить подвод к штуцеру датчика различных значений давления / разрежения в допустимых для данного датчика пределах (путём запуска двигателя, если это возможно, или другими вспомогательными средствами), контролируя при этом выходной сигнал датчика.    

Осциллограмма выходного напряжения исправного датчика абсолютного давления впускном коллекторе. Пуск двигателя и работа на холостом ходу без нагрузки.

Выходное напряжение датчика изменяется пропорционально величине давления во впускном коллекторе. В данном случае, с увеличением разрежения во впускном коллекторе, выходное напряжение датчика уменьшается.

Характеристика датчика абсолютного давления во впускном коллекторе производства FORD имеет следующую зависимость: — при включенном зажигании и остановленном двигателе (разрежение во впускном коллекторе при этом отсутствует) частота выходного напряжения датчика составляет около 160 Hz; — при работе прогретого до рабочей температуры двигателя на холостом ходу без нагрузки (величина разрежения во впускном коллекторе составляет ~0,65 Bar), частота выходного напряжения датчика составляет около 105 Hz; — при увеличенной до 3-х тысяч оборотов в минуту частоте вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу (величина разрежения во впускном коллекторе составляет ~0,7 Bar), частота выходного напряжения датчика составляет около 100 Hz.    

Осциллограмма выходного напряжения исправного датчика абсолютного давления во впускном коллекторе производства FORD. Зажигание включено, двигатель остановлен.

Дифференциальный датчик давления

В некоторых системах управления двигателем, для измерения величины расходуемых системой EGR (Exhaust Gas Recirculation) отработавших газов, применяется дифференциальный датчик давления. Дифференциальный датчик давления отличается от датчика абсолютного давления наличием двух штуцеров — внутренняя камера датчика не загерметизирована, а соединена с дополнительным, вторым штуцером.

За счёт этого, дифференциальный датчик давления сравнивает между собой давления на входных штуцерах; выходной сигнал датчика пропорционален этой разнице давлений. Система EGR служит для уменьшения количества выбрасываемых двигателем в атмосферу вредных окислов азота. Система EGR подводит часть отработавших газов к впускному коллектору, размешивая топливовоздушную смесь отработавшими газами.

За счёт этого уменьшается температура сгорания топливовоздушной смеси и как следствие, уменьшается количество выбрасываемых двигателем в атмосферу окислов азота. Измерение величины потока отработавших газов от клапана EGR к впускному коллектору при помощи дифференциального датчика давления осуществляется следующим образом. В патрубке, соединяющем выход клапана EGR с впускным коллектором, имеется калиброванное сужение.

Это сужение создаёт незначительное препятствие протекающим по патрубку отработавшим газам, вследствие чего, давление газов перед сужением оказывается несколько выше давления газов за сужением. Чем больше величина потока отработавших газов, протекающих через сужение, тем большая возникает разница давлений газов перед сужением и за ним.

Входные штуцеры дифференциального датчика давления соединены с патрубком клапана EGR — один штуцер соединён с полостью до калиброванного сужения, а второй штуцер соединён с полостью за калиброванным сужением. С увеличением потока отработавших газов от клапана EGR к впускному коллектору, увеличивается разница давлений подводимых к входным штуцерам дифференциального датчика давления, датчик преобразовывает эту разницу давлений в напряжение. Таким образом, выходное напряжение дифференциального датчика давления оказывается пропорциональным величине потока отработавших газов от клапана EGR к впускному коллектору двигателя.

Приложение  1

Характеристики некоторых датчиков абсолютного давления

Разрежение GM, V FORD, Hz
мм рт.ст. Bar
4,80 156…159
25,7 0,034 4,52
51,4 0,067 4,46
77,1 0,103 4,26
102,8 0,137 4,06
128,5 0,171 3,88 141…143
154,2 0,206 3,66
179,9 0,240 3,50
205,6 0,274 3,30
231,3 0,308 3,10
257 0,343 2,94 127…130
282,7 0,377 2,76
308,4 0,411 2,54
334,1 0,445 2,36
359,8 0,480 2,20
385,5 0,514 2,00 114…117
411,2 0,548 1,80
436,9 0,582 1,62
462,6 0,617 1,42 108…109
488,3 0,651 1,20
514 0,685 1,10 102…104
539,7 0,720 0,88
565,4 0,754 0,66

Приложение 2

Таблица переводов из одной системы в другую

кПа мм рт.ст миллибар PSI
1 атм. 101,325 760 1013,25 14,6960
1 kPa 1 7,50062 10 0,145038
1 мм рт.ст. 0,133322 1 1,33322 0,0145038
1 миллибар 0,1 0,45062 1 0,0145038
1 PSI 6,89473 51,7148 68,9473 1
1 мм вод.ст. 0,009806 0,07355 9,8*18-8 0,0014223

Источник: http://auto-master.su/content/ustroistvo-printsip-deistviya-diagnostika-datchika-absolyutnogo-davleniya-vo-vpusknom-kollek

Autoline-eu.ru
Добавить комментарий