Датчик абсолютного давления (ДАД): как работает, неисправности, симптомы, как проверить
Датчик абсолютного давления (ДАД или manifold absolute pressure — MAP) используется блоком управления двигателем (ЭБУ) для расчёта нагрузки двигателя. Датчик генерирует сигнал, который пропорционален вакууму во впускном коллекторе. ЭБУ использует этот входной сигнал, вместе с несколькими другими, для расчета правильного количества топлива для впрыска в цилиндры.
Общая информация
Когда двигатель работает под нагрузкой, вакуум на впуске падает, т. к. дроссель открывается широко. Двигатель всасывает больше воздуха, что требует бОльшего количества топлива для поддержания соотношения топливо-воздушной смеси.
Фактически, когда ЭБУ считывает сигнал большой нагрузки от ДАД, это обычно приводит к тому, что топливная смесь становится немного богаче, чем обычно, поэтому двигатель может производить больше энергии. В то же время блок управления слегка изменяет угол опережения зажигания (УОЗ), чтобы предотвратить детонацию, которая может повредить двигатель и снизить производительность.
Когда условия меняются и автомобиль движется под небольшой нагрузкой, накатом или замедляясь, от двигателя требуется меньше мощности. Дроссельная заслонка открыта немного или может быть закрыта, что приводит к увеличению вакуума на впуске.
Датчик MAP обнаруживает это. ЭБУ обедняет топливную смесь и изменяет момент зажигания, чтобы уменьшить расход топлива.
Где находится датчик абсолютного давления
ДАД может располагаться в нескольких местах в зависимости от марки и модели автомобиля. MAP сенсор может быть установлен на моторном щите, внутреннем крыле или впускном коллекторе.
Соединение датчика производится непосредственно через отверстие в коллекторе или с помощью штуцера и шланга.
На двигателях с турбонаддувом датчик абсолютного давления чаще всего устанавливается непосредственно на впускной коллектор.
Как работает ДАД
Датчики MAP называются датчиками абсолютного давления в коллекторе, а не датчиками вакуума на впуске, поскольку они измеряют давление (или его отсутствие) внутри впускного коллектора. Когда двигатель не работает, давление внутри впускного коллектора такое же, как и внешнее атмосферное давление.
Когда двигатель запускается, внутри коллектора создается вакуум за счет движения поршней и ограничением, создаваемым дроссельной заслонкой. При полностью открытом дросселе при работающем двигателе вакуум на впуске падает почти до нуля, а давление внутри впускного коллектора снова почти равно внешнему атмосферному давлению.
Атмосферное давление обычно варьируется от 700 до 800 мм ртутного столба (93 – 105 кПа) в зависимости от вашего местоположения и климатических условий. Переводя в фунты на квадратный дюйм значение атмосферного давления будет равно 14,7 psi (pound-force per square inch).
Атмосферное давление, скриншот с яндекса
Вакуум внутри впускного коллектора двигателя, для сравнения, может варьироваться от нуля до 70 кПа или более в зависимости от условий эксплуатации.
Вакуум на холостом ходу всегда высокий и обычно составляет 50 – 65 кПа (от 400 до 500 мм рт. ст.) в большинстве транспортных средств. Самый высокий уровень вакуума возникает при торможении с закрытым дросселем. Поршни пытаются всасывать воздух, но закрытый дроссель перекрывает подачу воздуха, создавая высокий вакуум во впускном коллекторе (обычно на 13-17 кПа выше, чем на холостом ходу).
Когда дроссель внезапно открывается, как при ускорении, двигатель всасывает большое количество воздуха, и вакуум падает до нуля. Затем вакуум медленно поднимается, когда дроссель закрывается.
Когда ключ зажигания включается первый раз, прежде чем запустить двигатель, блок управления проверяет показания ДАД, чтобы определить атмосферное (барометрическое) давление.
Таким образом, датчик MAP может выполнять функцию датчика атмосферного давления (BARO). Затем ЭБУ использует эту информацию для регулировки воздушно-топливной смеси, чтобы компенсировать изменения давления воздуха из-за высоты и / или погоды.
Некоторые автомобили используют отдельный барометрический датчик для этой цели, а другие используют комбинированный, который измеряет оба давления и называется BMAP.
На двигателях с турбонаддувом ситуация немного сложнее, потому что при наддуве на самом деле может быть положительное давление во впускном коллекторе. Но датчику MAP это неважно, потому что он просто контролирует абсолютное давление внутри впускного коллектора.
На двигателях с электронной системой впрыска «скорость-плотность» воздушного потока оценивается, а не измеряется непосредственно датчиком воздушного потока. Контроллер анализирует сигнал ДАД, а также обороты двигателя, положение дроссельной заслонки, температуру охлаждающей жидкости и температуру окружающего воздуха, чтобы оценить, сколько воздуха поступает в двигатель.
Блок управления также может принимать во внимание сигнал обогащения / обеднения от датчика кислорода и положение клапана EGR, прежде чем вносить необходимые поправки в воздушно-топливную смесь. Этот подход к управлению топливом не так точен, как в системах, использующих датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), но в тоже время он не так сложен и не слишком дорог.
Смотрите видео о том, как работает датчик абсолютного давления в коллекторе:
Другое преимущество систем с ДАД состоит в том, что они менее чувствительны к утечкам вакуума. Любой воздух, который попадает в двигатель после ДМРВ, является «неизмеренным» и нарушает баланс, необходимый для поддержания соотношения воздушно-топливной смеси.
В системе с MAP датчиком, он обнаружит небольшое падение вакуума, вызванное утечкой воздуха, и контроллер компенсирует это, добавляя больше топлива.
На многих двигателях GM, которые имеют датчик массового расхода воздуха (MAF), датчик MAP также используется в качестве резервного в случае потери сигнала воздушного потока и для контроля работы клапана EGR. Отсутствие изменений в сигнале датчика MAP, когда включен клапан рециркуляции EGR, указывает на неисправность системы.
Как устроен ДАД
По выходному сигналу датчики абсолютного давления бывают:
Датчик MAP состоит из двух камер, разделенных гибкой диафрагмой. Одна камера является «эталонным воздухом» (она может быть герметична или соединена с атмосферой), а другая — соединена с впускным коллектором прямым соединением или с помощью резинового шланга.
Чувствительная к давлению электронная схема внутри датчика MAP контролирует движение диафрагмы и генерирует сигнал напряжения, который изменяется пропорционально давлению. Это производит аналоговый сигнал напряжения, который обычно колеблется от 1 до 5 вольт.
Аналоговые датчики MAP имеют трехпроводной разъём: заземление, опорное напряжение 5 В от ЭБУ и сигнальное напряжение. Выходное напряжение обычно увеличивается, когда дроссель открывается и вакуум падает.
ДАД, который выдаёт 1 или 2 вольта на холостом ходу, может показывать от 4,5 вольт до 5 вольт при полностью открытой дроссельной заслонке. Выход обычно изменяется от 0,7 до 1,0 вольт на каждые 15 кПа изменения вакуума.
Признаки неисправности ДАД
Неисправный датчик MAP имеет серьезные последствия для контроля топлива, выбросов выхлопных газов автомобиля и экономии топлива. Симптомы плохого или неисправного ДАД включают в себя:
Увеличение расхода топлива
Датчик MAP, который измеряет высокое давление во впускном коллекторе, указывает ЭБУ на высокую нагрузку двигателя. Это приводит к увеличению впрыска топлива в двигатель.
Это, в свою очередь, увеличивает расход топлива. Это также увеличивает количество выбросов углеводородов и окиси углерода из автомобиля в окружающую атмосферу. Углеводороды и окись углерода являются одними из химических компонентов смога.
Недостаток мощности
Датчик MAP, который измеряет низкое давление во впускном коллекторе, указывает ЭБУ на низкую нагрузку двигателя. Блок управления реагирует уменьшением количества топлива, впрыскиваемого в двигатель.
Хотя вы можете заметить увеличение расхода топлива, вы также заметите, что ваш двигатель не такой мощный, как прежде. При уменьшении подачи топлива в двигатель температура в камере сгорания увеличивается. Это увеличивает количество NOx (оксидов азота) в двигателе. NOx также является химическим компонентом смога.
Увеличение токсичности выхлопных газов
Неисправный датчик MAP приведет к тому, что ваш автомобиль не пройдет проверку выхлопных газов на техосмотре. Выбросы из выхлопной трубы могут показывать высокий уровень углеводородов, высокий уровень NOx, низкий уровень CO2 или высокий уровень окиси углерода.
Проверка датчика абсолютного давления
Во-первых, убедитесь, что разрежение в коллекторе двигателя на холостом ходу соответствует техническим характеристикам. Вакуум может быть необычно низким из-за подсоса воздуха, задержки зажигания, ограничения выхлопа (засоренный катализатор) или утечки EGR (клапан EGR не закрывается на холостом ходу).
Слабое разрежение на впуске или избыточное противодавление в выхлопной системе могут обмануть датчик MAP, указывая на наличие нагрузки на двигатель. Это может привести к обогащению топливной смеси.
С другой стороны, ограничение на впуске воздуха (например, загрязнённый воздушный фильтр) может привести к превышению нормальных показаний вакуума. Это приведет к тому, что MAP сенсор будет передавать сигнал о низком уровне нагрузки и, возможно, к состоянию обедненной смеси.
Исправный ДАД должен показывать атмосферное давление при повороте ключа зажигания до запуска двигателя. Это значение можно посмотреть с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque и сравнить с фактическим показанием атмосферного давления, чтобы увидеть, совпадают ли они. Текущее атмосферное давление можно посмотреть на сервисе Яндекса.
Проверьте вакуумный шланг датчика на наличие изломов или утечек. Затем используйте ручной вакуумный насос, чтобы проверить сам ДАД на герметичность. Датчик должен держать вакуум. Любая утечка говорит о необходимости замены MAP сенсора.
Неполадка датчика давления, потеря сигнала из-за проблем с проводкой или сигнал датчика, выходящий за пределы нормального напряжения или диапазона частот, обычно устанавливают диагностический код неисправности (DTC) и включают индикатор Check Engine.
Проверка сканером OBD2
На автомобилях после 1996 года могут диагностироваться коды ошибок OBD II с P0105 по P0109. Это будет указывать на неисправность в цепи датчика MAP.
Выходное напряжение MAP датчика можно считывать в реальном времени и сравнивать со спецификациями. По сути, вы должны увидеть быстрое и резкое изменение сигнала датчика давления, когда дроссель на холостом ходу открывается и закрывается. Отсутствие изменений будет указывать на неисправность датчика или проводки.
Если показания датчика низкие или отсутствуют совсем, нужно проверить опорное напряжение, приходящее на датчик. Оно должно быть очень близко к 5 вольтам. Также проверьте заземление. Если опорное напряжение низкое — проверьте жгут проводов и разъём, возможен плохой контакт, повреждение или коррозия.
Диагностические сканеры также отображают «рассчитанное значение нагрузки», которое можно использовать для определения, работает ли датчик MAP или нет.
Значение нагрузки рассчитывается с использованием входных данных от ДАД, датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ / TPS), ДМРВ и частоты вращения двигателя. Значение должно быть низким на холостом ходу и высоким — когда двигатель находится под нагрузкой. Отсутствие изменения значения или превышение нормальных показаний на холостом ходу может указывать на проблему с датчиком абсолютного давления, ДПДЗ или ДМРВ.
Проверка мультиметром
Датчик давления также может быть испытан на стенде путем подачи вакуума с помощью ручного вакуумного насоса. Выходной сигнал должен падать, начиная с 5 вольт опорного напряжения. Вместо насоса можно использовать пустой медицинский шприц через шланг.
Таблица для проверки датчика давления аналогового типа:
| Приложенный вакуум, мБар | Напряжение, вольт | Показания ДАД, Бар |
|---|---|---|
| 0 | 4.3 – 4.9 | 1.0 ± 0.1 |
| 200 | 3.2 | 0.8 |
| 400 | 3.2 | 0.6 |
| 500 | 1.2 – 2.0 | 0.5 |
| 600 | 1.0 | 0.4 |
Таблица показаний ДАД атмосферного двигателя:
| Состояние | Напряжение, вольт | Показания ДАД, Бар | Вакуум, Бар |
|---|---|---|---|
| Полностью открытый дроссель | 4.35 | 1.0 ± 0.1 | 0 |
| Зажигание включено | 4.35 | 1.0 ± 0.1 | 0 |
| Холостой ход | 1.5 | 0.28 – 0.55 | 0.72 – 0.45 |
| Двигатель остановлен | 1.0 | 0.20 – 0.25 | 0.80 – 0.75 |
Таблица показаний ДАД турбированного двигателя:
| Состояние | Напряжение, вольт | Показания ДАД, Бар | Вакуум, Бар |
|---|---|---|---|
| Полностью открытый дроссель | 2.2 | 1.0 ± 0.1 | 0 |
| Зажигание включено | 2.2 | 1.0 ± 0.1 | 0 |
| Холостой ход | 0.2 – 0.6 | 0.28 – 0.55 | 0.72 – 0.45 |
Выходное напряжение аналогового датчика MAP может быть измерено непосредственно с помощью мультиметра или осциллографа. Частотный сигнал цифрового ДАД также может быть считан с помощью цифрового мультиметра, если он имеет функцию измерения частоты, или осциллографа. Измерительные провода приборов должны быть подключены к сигнальному выводу и заземлению.
НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ обычный вольтметр для проверки цифрового датчика Ford BP / MAP, так как это может повредить электронику внутри датчика. Этот тип ДАД может быть диагностирован только с помощью цифрового мультиметра в режиме измерения частоты, осциллографом или диагностическим прибором.
Датчик давления для диагностики авто
Диаграмма изменения давления в цилиндре несет богатую информацию о состоянии цилиндро-поршневой группы, а также исправности газораспределительного механизма. Методика заключается в измерении давления на двигателе, работающем на холостом ходу, при этом в одном из цилиндров (в котором проводится измерение) воспламенения топливовоздушной смеси не происходит.
Для проведения данного измерения рекомендуется применять датчик давления (ДД).
Внешний вид датчика давления
Характеристика датчика (100 кПа
Примечание!
Датчик не предназначен для измерения компрессии
При работе двигателя на ХХ с нулевой нагрузкой, наполнение цилиндров минимальное, а поэтому максимальное давление в такте сжатия не превышает 600 кПа. Перед данным тестированием желательно дополнительно провести диагностику системы зажигания и топливной системы, чтобы исключить фактор их влияния. Тест при помощи датчика разрежения (ДР) либо тест на эффективность работы цилиндров позволит провести сравнительный анализ и выявить проблемный цилиндр, в котором и необходимо проводить измерение. Иначе возможна ситуация если один из цилиндров не работает, либо работает неэффективно, а при проведении тестирования дополнительно отключается еще один цилиндр, что приведет к нестабильной работе двигателя на 3х цилиндрах (неравномерность вращения коленвала приведет к погрешности в измерении фаз) либо к незапуску.
Последовательность действий.
В зависимости от применяемой системы впрыска топлива, действия могут незначительно отличаться.
Как указывалось выше, воспламенения топливовоздушной смеси в тестируем цилиндре не происходит, поэтому рекомендуется обеспечить безопасную работу топливной системы и системы зажигания. Работа катушки зажигания без нагрузки (с отключенной свечей) может привести к выходу ее из строя, поэтому к отключенному ВВ проводу обязательно необходимо подключить разрядник.
Прогреть двигатель до рабочей температуры.
Отключить свечу от системы зажигания. Выкрутить свечу
Установить датчик вместо свечи, при необходимости использовать удлинитель.
Важно!
Все резьбовые соединения необходимо затягивать «от руки». Если не удается обеспечить герметичности соединения, то необходимо заменить резиновые уплотнители.
После установки датчика, необходимо подключить кабель питания.
Сигнальный провод подключить к мотор-тестеру (рекомендуется использовать 5ый канал)
Провод питания подключить к аккумуляторной батарее автомобиля, либо к источнику постоянного напряжения 8…25 В (ток потребления датчика не более 50 мА).
Примечание!
В датчике встроена защита от переполюсовки. Корпус датчика не соединен с минусовым выводом в целях избежания короткого замыкания при подключении минусового вывода на «+» АКБ при установленном на двигателе датчике (корпус подключен к «минусу»)
Свободный ВВ провод подключить к разряднику либо установить назад снятую свечу и обеспечить надежный контакт заземления.
Отключить подачу топлива в тестируемый цилиндр. Для систем распределенного впрыска необходимо отключить электрический разъем питания форсунки. При этом возможно появление кода ошибки в блоке управления. Для предотвращения этого, можно подключить в качестве нагрузки резистор сопротивлением
Отключить разъем от форсунки
Подключить вместо форсунки резистор
При диагностике карбюраторных двигателей, систем с моновпрыском или систем, в которых подачу топлива отключить затруднительно, необходимо максимально сократить время тестирования по следующим причинам:
1. Из-за калильного зажигания может произойти воспламенение топлива в цилиндре, что, возможно, приведет к повреждению датчика давления.
2. Попавшее в цилиндр топливо не будет сгорать, а будет поступать в цилиндр, смывать масляную пленку, что может привести к ошибочным результатам теста.
3. Также топливо будет попадать в катализатор, где может произойти его воспламенение, в результате чего возможно повреждение катализатора.
Выполнить подключение датчика синхронизации в соответствии с рекомендациями в статье Настройка синхронизации. Метка первого цилиндра.
Примечание!
Отображение синхронизации не обязательно. При автоматической настройке линейки без сигнала синхронизации не будет вычисляться УОЗ.
Запустить программу мотор-тестера, выбрать в настройках рабочего окружения Линейка > ДД (по умолчанию используется 5ый канал)
Запустить запись. На заглушенном двигателе датчик должен показывать атмосферное давление
Запустить двигатель, дождаться установления устойчивого холостого хода (в зависимости от типа системы впрыска ХХ двигателя может незначительно измениться, т.к. один цилиндр не работает). Если двигатель не запускается либо работает очень неустойчиво, это может свидетельствовать о неэффективно работающем цилиндре помимо отключенного.
Важно!
Не рекомендуется делать резких перегазовок, так как это приводит к максимальному наполнению цилиндров воздушной смесью и, как следствие, высокому давлению в такте сжатия и может вывести ДД из строя
Для полноценного анализа достаточно записи осциллограммы не более минуты.
Характерный вид осциллограммы
В некоторых ситуациях осциллограмма может получиться со «срезанными» верхушками. Если напряжение «обрезается» на уровне 6. 6,5 атм (5В), то это свидетельствует о том, что давление в цилиндре превышает максимальное рабочее давление датчика.
Причиной этого на ХХ может быть неэффективная работа двигателя на 3х цилиндрах (для 4х цилиндрового двигателя) и, как следствие, ЭБУ пытается поднять мощность двигателя, увеличив кол-во воздуха через регулятор холостого хода. Наполнение цилиндра воздушной смесью возрастет и, как следствие, увеличится максимальное давление в ВМТ. Сигнал с такими особенностями также пригоден для дальнейшего анализа.
Датчик давления в цилиндре (ДД), осциллограммы. M16A.
провел измерение (в наличии осциллограф (мотор-тестер) DiSco2),
.
Показания при нулевом атмосферном давлении по паспорту: 0,85 Вольт.
Осциллограф DiSco2 (откалиброван) на разных пределах показывает (при/отключении подключении датчка):
0,1в/дел == 0,782 в / 0,007в
0,2в/дел == 0,800 в / 0,016в (используем примерно это разрешение)
0,5в/дел == 0,816 в / 0,039в
1,0в/дел == 0,854 в / 0,076в
2,0в/дел == 0,950 в / 0,170в
Поэтому, будем считать, что 0 бар это 0,8 в для шкалы 0,2 в/дел.
Итог нашей калибровки (данный DiSco2, 0,2в/д, данный датчик:
0,0 атм == 0,8
0,5 атм == 1,09
1,0 атм == 1,415
1,5 атм == 1,74
2,0 атм == 2,025
2,5 атм == 2,35
3,0 атм == 2,68
3,5 атм == 2,95
4,0 атм == 3,285
4,5 атм == 3,585
5,0 атм == 3,88
5,5 атм == 4,21
6,0 атм == 4,505
Получаем формулу: Напр=Давл*0,6175+0,8 ; либо Давл=(Напр-0,8)/0,6175
Датчик давления (ДД):
датчик давления 7 бар (комплект)
описание датчика
форум ДД: h_ttp://club.motor-master.ru/viewtopic.php?f=142&t=36
.
Файлы Данных (измерений)
.
С рамкой работать не удобно, считаем по формулам.
Рамку возможно использовать для расчета оборотов и вычисления максимума (Напр-0,8)
Компрессия (в данном случае) получается 4,94 (
.
Далее информация по углам и на оборотах
.
по расшифровке результатов: injectorservice.com.ua/px_sensor.php
.
Скриншоты инструкции от «мотор мастера»
Выводы (пополняется)
1. катализатор не забит, противодавление резонансное колебание 0…0,13 бар (среднее 0,06…0,07 бар).
2. фаза выпуска
160°-397°
3. фаза впуска
365°-397°
4. выпускной клапан закрывается
Разница в градусах между маркерами 1 и 2 и показывает истиную потерю в реально работающем ДВС а не в статике (как пневмотестер) или при прокрутке (как компресометр). А нам важнее видеть потери на работающем ДВС. Величина потерь приблизительно соответствует пневмотестеру. Один градус принимаем за 10%. При 100% утечки цилиндр перестаёт работать.
1-3град. это 10-30% отлично!
3-6град. 30-60% эксплуатационный износ.
6-10град.60-100% требуется ремонт. «»
По данной методике получилось до 6 гр. Типа, укладываемся в эксплуатационный износ…
.
.
просто картинки