Меню

Взаимозаменяемость датчиков абсолютного давления

Разбираемся в датчиках: Датчик абсолютного давления

Как правило, в двигателях с впрыском топлива датчик абсолютного давления (ДАД в английском варианте MAP) установлен во впускном коллекторе и является одним из датчиков, используемых блоком управления двигателем (ECM) при расчёте количества топлива необходимого двигателю, путём непрерывного мониторинга информации о давлении во впускном коллекторе. Сейчас чаще вместо датчика MAP используется датчик массового расхода воздуха (MAF), однако двигатели с турбонаддувом обычно используют как датчик MAP, так и датчик MAF. Датчик MAP также играет жизненно важную роль в расчёте момента зажигания при различных нагрузках на мотор.

Какой бы датчик ни использовал ваш двигатель, ECM не сможет оптимизировать впрыск топлива без точной информации о массе воздуха от работающего датчика. А неверное соотношение воздуха и топлива вызовет проблемы с производительностью и преждевременный износ двигателя. Неисправность MAP может быть трудно диагностировать, но с помощью Delphi Technologies мы попробуем разобраться, что вызывает проблемы, на что обращать внимание и как заменить датчик, если он выходит из строя.

Как работает датчик абсолютного давления?

Датчик MAP обычно расположен на впускном коллекторе, либо рядом с корпусом дроссельной заслонки, либо на нём самом (на моторе с наддувом MAP можно найти на впускном тракте перед турбонаддувом). Внутри датчика давления находится герметичная камера, которая либо имеет вакуум, либо контролируемое давление, которое калибруется для двигателя. Разделяет вакуум в камере и вакуум впускного коллектора гибкая кремниевую пластину (она же «чип»)с протекающим через неё током.

MAP выполняет «двойную функцию». Во-первых, как датчика барометрического давления, при включении зажигания. Когда зажигание включено (до запуска двигателя) в двигателе нет вакуума, поэтому его сигнал на ECM сообщает атмосферное давление. Этот параметр нужно знать для определения плотности воздуха. При запуске двигателя давление во впускном коллекторе уменьшается, создаётся вакуум, который поступает на MAP. Когда вы нажимаете на педаль акселератора, давление во впускном коллекторе увеличивается, в результате чего вакуум уменьшается. Разница в давлении будет изгибать чип вверх в герметичную камеру, вызывая изменение сопротивления, которое, в свою очередь, сообщает ЭБУ нагрузку на мотор. А тот в свою очередь, управляет впрыском и зажигание согласно заложенным в него картам. Когда же педаль акселератора отпущена, давление во впускном коллекторе уменьшается, изгибая пластину обратно в состояние близкое к холостому ходу (ХХ).

ЭБУ (электронный блок управления) объединяет данные о давлении во впускном коллекторе от MAP с данными, поступающими от других датчиков таких как IAT (температуры впускного воздуха), ECT (температуры охлаждающей жидкости двигателя), частоты вращения коленчатого вала двигателя (об/мин). Сюда же добавляются данные об атмосферного давлении и все эти данные используются для расчёта плотности воздуха и точного определения массового расхода двигателя, что в свою очередь необходимо для подготовки оптимального соотношения воздух-топливо.

Почему выходят из строя датчики MAP?

Как и большинство электрических датчиков, MAP чувствительны к загрязнению. Если для подключения MAP используется шланг, то он может засориться или прохудиться, что приведёт к ошибке измерения датчика или, вообще, к невозможности этого. В некоторых случаях экстремальные вибрации от вождения могут ослабить подключения и вызвать внешние повреждения. Электрические разъёмы также могут расплавиться или треснуть от перегрева из-за непосредственной близости к двигателю. В любом из этих случаев MAP должен быть заменён.

Что нужно искать в неисправном датчике MAP?

Неисправный MAP повлияет на соотношение воздух/топливо в двигателе. Если состав смеси не верный, то возможно детонационное горение. Если детонация продолжается в течение длительного времени, то внутренние части мотора (такие как поршни, кольца) будут повреждены, и это в итоге приведёт к катастрофическому отказу. Обратите внимание на эти предупреждающие события:

  • Богатый состав: неровный холостой ход, перерасход топлива, чёрный дым, плохое ускорение и сильный запах несгоревшего топлива (особенно на ХХ);
  • Бедный состав: работа волнами, заглохание, недостаток мощности, слабое ускорение, «чихание» обратный выброс на впуск, перегрев нейтрализатора;
  • Детонация и пропуски воспламенения;
  • Лампы неисправности в системе управления двигателя (Check Engine).
Читайте также:  Датчик удара форд фьюжн

Ремонт мотора — это гораздо больше хлопот, чем замена датчика, поэтому, если ваш двигатель имеет какие-либо из вышеперечисленных симптомов, проведите диагностику датчика MAP.

Распространённые коды неисправности MAP

Ниже список кодов, связанных с датчиком MAP, которые нужно искать, если загорелся индикатор проверки двигателя:

  • P0068: MAP/MAF — корреляция положения дроссельной заслонки;
  • P0069: Абсолютное давление в коллекторе — корреляция с барометрическим давлением;
  • P0105: Неисправность цепей MAP;
  • P0106: Цепи MAP/Атмосферное давление проблема диапазон/Проблема производительности;
  • P0107: Абсолютного давления в коллекторе/Атмосферное давление цепь низкое входное;
  • P0108: Цепь давления MAP высокое входное значение;
  • P0109: Цепь MAP/барометрическое давление прерывается;
  • P1106: Цепь MAP/барометрическое давление диапазон/Проблема производительности;
  • P1107: Низкое напряжение в цепи Датчика Барометрического Давления.

Примечание: иногда другие датчики или другие неисправные детали могут привести к появлению этих кодов. Даже если ваш двигатель испытывает перечисленные выше симптомы и выставляет один или несколько из перечисленных кодов OBD-II, рекомендуется проверить MAP, чтобы убедиться в его неисправности.

Как устранить неисправность датчика абсолютного давления

Перед любыми испытаниями проверьте внешний вид датчика. Начните с проверки подключений и проводки на наличие каких-либо повреждений, например, таких как расплавленные или треснувшие провода, и убедитесь, что нет ослабших соединений. Отсоедините датчик и проверьте контакты; они должны быть прямыми и чистыми, без следов коррозии или изгиба. Затем проверьте шланг (если он есть), соединяющий датчик с впускным коллектором, на наличие каких-либо признаков повреждения и на плотность соединение с датчиком. Наконец, загляните внутрь шланга, чтобы убедиться, что он не загрязнён.

Если тут всё нормально, то вы можете проверить датчик с помощью цифрового мультиметра, установленного на предел 20 В, и вакуумного насоса.

  1. При подключённом аккумуляторе и выключенном двигателе, подсоедините один щуп мультиметра к отрицательной клемме аккумулятора, а второй к положительной и проверьте напряжение аккумулятора. Оно должно быть около 12,6 Вольт.
  2. Обратитесь к руководству по техническому обслуживанию производителя, чтобы определить сигнальный вывод, заземление и 5-вольтовое питание и проверьте их.
  3. Включите зажигание, не заводя двигатель. Мультиметр должен (как правило) отображать напряжение около 5 Вольт для 5-вольтового питания, устойчивый 0 Вольт для заземляющего провода и от 4,0 до 4,5 Вольт для сигнального провода на машине без турбонаддува, или от 2,0 до 2,5 Вольт для авто с турбонаддувом. Это значения для атмосферного давления «на уровне моря». Обратитесь к заводской сервисной информации для получения точных спецификаций вашего автомобиля.
  4. Запустите двигатель, предварительно подключившись к сигнальному проводу. Мультиметр должен показать напряжение от 0,3 до 0,5 Вольт для автомобиля без турбонаддува, и от 0,2 до 0,5 Вольт на моделях с турбонаддувом (значение зависит от нагрузки на мотор).
  5. Выключите двигатель, но не выключайте зажигание.
  6. Под капотом отсоедините датчик MAP только от впускного отверстия.
  7. Подсоедините ручной вакуумный насос и замерьте текущее значение напряжение на сигнальном проводе.
  8. Подайте вакуум на датчик с помощью вакуумного насоса.
  9. Напряжение с датчика должно падать пропорционально увеличению вакуума.

Если ваше напряжение при тестировании сильно отличается от указанных значений или изменение напряжения нестабильно, то датчик давления в коллекторе неисправен и его необходимо заменить.

Как заменить неисправный датчик давления?

Замена неисправного датчика абсолютного давления в коллекторе зависит от автомобиля, поэтому, пожалуйста, обратитесь к руководству по техническому обслуживанию автопроизводителя для получения инструкций по конкретным случаям. (Как только неисправный датчик был снят, появляется возможность установить новый.)

  1. Найдите датчик MAP на впускном коллекторе, либо рядом с корпусом дроссельной заслонки.
  2. Сравните новые и старые датчики.
  3. Отсоедините электрический разъём. Примечание: не снимайте разъём силой, он может иметь стопор, который нужно разблокировать при отсоединения разъёма от датчика.
  4. Если применимо, отсоедините вакуумный шланг от датчика. Примечание: при замене датчика рекомендуется заменить вакуумный шланг на новый.
  5. Снимите все винты или болты, удерживающие датчик на месте, и снимите его.
  6. Замените датчик на новый.
  7. Если применимо, снова подсоедините вакуумный шланг.
  8. Подсоедините электрический разъём датчика.
  9. Дважды проверьте все соединения, чтобы убедиться, что все надёжно соединено.
Читайте также:  Дпдз что это за датчик лансер 9

Примечание: В зависимости от автомобиля, если был зафиксирован код неисправности, может потребоваться диагностический сканер для выключения контрольной лампы двигателя “Check Engine”.

Источник

Daewoo Lanos Датчик абсолютного давления (ДАД) арт. 16137039 (GM 12569240)

Проверка на простейшем стенде датчика абсолютного давления автомобиля Daewoo Lanos.
Параметр, который производители почему-то не указывают: чувствительность ДАД (мВ/кПа).

1. А зачем всё это?
При выполнении диагностики авто параметр «Абсолютное давление в коллекторе» измеряется датчиком абсолютного давления (ДАД).
Как правило, сервисмены полагают, что ДАД исправен.
И если давление в коллекторе отличается от нормы (около 30..40 кПа абс.), начинается поиск утечек, замена прокладок и т.д.

Но если неисправен ДАД, искать утечку можно долго…
Другими словами, в одном уравнении ДВА неизвестных.

2. Ликбез: абсолютное, избыточное и дифференциальное давление.
Ссылка на источник
99% измерений давления — это измерения избыточного давления (относительно атмосферного).
Давление в колёсах транспортных средств, велосипедов, кровяное давление — это всё примеры избыточного давления.

Для некоторых задач (коммерческий учёт в промышленности, в автомобилестроении и др.) требуется измерение абсолютного давления.

Дифференциальное давление – различие в давлении между двумя пунктами. Если «минусовой» штуцер датчика дифференциального давления отставить открытым, то датчик будет банально измерять избыточное давление.

Атмосферное давление — принято измерять в мм. ртутного столба (абсолютное давление).
Нормальным атмосферным давлением принято считать давление в 760 мм рт.ст.
Эти мм.рт.ст. можно пересчитать в любые другие единицы давления:

Калькулятор «не разбирается в тонкостях», т.е. ему без разницы, какой тип давления пересчитывает пользователь.
760 мм рт.ст (абс.) = 101,33 кПа (абс.)
Никто никогда не пишет, что атмосферное давление — это абсолютное давление. Это как само собой разумеющееся.

Сказать честно, физики явно перемудрили с разнообразием единиц давления:
1 атм (техн.) = 98,07 кПа
1 атм (станд.) = 101,33 кПа

Для дальнейшего упрощения расчётов принимается упрощение:
атмосферное давление (абс.) = 100 кПа (абс.) = const

Тогда можно использовать табличку соответствия:
0 кПа (абс.) = -100 кПа (изб.)
50 кПа (абс.) = -50 кПа (изб.)
100 кПа (абс.) = 0 кПа (изб.) = 1 атм

Далее я буду использовать минусовое давление вместо абсолютного,
т.е. вакуум (разрежение).
Утрированно, вакуум — это избыточное давление, но со знаком минус. ))

3. Устройство датчиков абсолютного давления. Читаем древние даташиты.
Если «отъехать» назад во времени лет эдак на 30, когда датчики давления, использующие принцип тензометрического моста, только начали широко применяться, брендов, выпускающих тензомосты, было немного.
Фирма Motorola в 1990-х выпустила целую линейку недорогих датчиков давления для неагрессивных сред (воздух, инертные газы и подобн.).
Стандартом де-факто для датчиков с вольтовым выходом была (и есть) серия MPX5100хх.

Наиболее удобным для различных устройств оказался корпус «867C».
Кстати, в подобных корпусах выпускались линейки датчиков MPX2100xx и другие.

В те годы я работал на НПП «Микротерм» в отделе разработки преобразователей давления, поэтому «близко познакомился» с датчиками давления разных производителей.
С сопроводительной документацией у Motorol-ы было всё супер, что очень помогало в работе.

Конструкция базового сенсора 5100А:

Зелёным цветом показана вакуумная камера, заключённая между чувствительной мембраной (верхней на рисунке) и нижней мембраной.
Объём вакуумной камеры — всего несколько куб.мм.
Достаточно лишь малейшей утечки, и вакуум… улетучится, как белый дым из микросхемы.
Электрически датчик будет исправен на 100 %, но показывать он будет не абс. давление, а погоду на Марсе.

Читайте также:  Как отключить датчик ремня безопасности тойота

Выходное напряжение датчиков MPX5100xx — линейная зависимость от давления:

В случае датчика MPX5100A всё немного интересней: когда его штуцер воспринимает атмосферное давление, выходное напряжение составляет около 4,7В, что соответствует 100 % измеряемого диапазона (100 кПа абс.)
Чувствительность датчиков серии 5100 — нормированная и составляет 45 мВ/кПа.

Чтобы увидеть выходное напряжение, соответствующее нулю абс. давления, необходимо создать полный вакуум на штуцере датчика MPX5100. Технически это непросто, поэтому для настройки и\или калибровки преобразователей мы использовали точку 10 кПа (абс.) или минус 90 кПа (изб.) с поправкой на ртутный барометр (да-да, я застал это чудо).

4. Датчики абсолютного давления, применяемые в автомобилях, по конструкции аналогичны датчику MPX5100A.
Их отличает только форма и размеры корпуса.
Производители автомобильной электроники, как правило, редко придерживаются каких-либо стандартов.
В случае ДАД не было исключений: питание оставили +5 В (хоть за это спасибо), но изменили чувствительность.

С документацией, соответственно, полный привет.
Мол, обкладывайтесь вольтметрами, купленными по акции на али, и изучайте датчики хоть до посинения.

Короче, в автомобилях Daewoo Lanos используются ДАД GM 12569240 (ака Daewoo 16137039 ).
Аналог — ДАД фирмы MTE-THOMSON тип 7120.
Документация, естественно, где-то существует, но не в открытом доступе.

В поисках хоть каких-то характеристик я наткнулся на бразильский (?) сайт, где были указаны волшебные цифры:

Согласно этой информации, чувствительность датчика составляет
(4958-261)/(102-15) = 54 мВ/кПа

Заметили разницу?
У 5100-го датчика 45 мВ/кПа, а тут 54 мВ/кПа. Редиски, да и только.

5. Лабораторная работа на час или обкладываемся приборами.
Проверку подозрительного датчика в Ланосе я отложил на потом.
И первым делом двинул в автолабаз, где заполучил для экспериментов ноунейм ДАД:

После пятиминутного общения продавцы вникли в суть проблемы и предоставили ДАД на условиях «не царапать и молотком не стучать».

Схема подключения ДАД (фото из сети):

5В можно взять от лабораторного БП, повербанка или зарядного устройства (для смартфона).

Фото лабораторного «стенда»:

Если нет электронного вакуумметра, можно использовать обычный вакуумметр на диапазон 0 — минус 100 кПа (минус 1 кгс/кв.см или минус 1 атм) типа такого:

Вакуум (разрежение) задаётся при помощи пластикового разового шприца на 20 куб.см.
Мне удалось получить две калибровочные точки -30 и -60 кПа.
И так, результаты эксперимента:

Давление (изб.) Вых. напряжение ДАД
0 кПа ________ 4,82 В
-30 кПа ______ 3,198 В
-60 кПа ______ 1,595 В

Чувствительность 53,75 мВ/кПа, что очень близко к ожидаемому значению 54 мВ/кПа.
Ошибка 0,5 % при «наколенных измерениях» вполне допустима. ))

6. Проверка подозрительного ДАД.
Для начала необходимо демонтировать ДАД:
— обесточить авто (отсоединить аккумулятор)
— отсоединить разъём и трубочку, соединяющую коллектор и ДАД
— открутить пару гаек М6 крепления ДАД

Оригинальный ДАД (на фото слева) и ноунейм (справа):

Оригинал (фото покрупнее):

После установки ДАД на стенде, сперва подал питание 5В: на выходе тут же увидел 3,8 В.
Что-то не то.

Поскольку всё уже было подключено, чисто из любопытства подал испытательное -60 кПа.
На выходе получил какие -то странные 2,4 В.
На этом эксперименты закончились, а на датчике был поставлен крест.

7. Окончание истории.
Взамен старого ДАД был установлен новый. Мотор стал работать стабильней.
Диагностика показала около 45 кПа (абс.) в коллекторе.

Источник

Adblock
detector