Назначение, рекомендации по диагностике и ремонту

Датчик абсолютного давления – один из элементов блока управления двигателем, используемый при расчёте нагрузки на силовую установку. Но стоит ему сломаться, как тут же увеличивается расход топлива и возникают проблемы в работе мотора. Благо, решить эту проблему можно своими силами.

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.

Система электронного управления впрыском топлива, которую часто просто называют инжектором, что не совсем верно, считывает текущее состояние мотора при помощи датчиков. Один из самых важных выдаёт информацию о нагрузке на двигатель, которая через определённую функцию зависит от давления во впускном коллекторе. Там и располагается чувствительный элемент датчика абсолютного давления (ДАД) или по англоязычной аббревиатуре MAP.

• Зачем нужен датчик ДАД
• Устройство
• Принцип работы
• Признаки неисправностей
• Способы проверки

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

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.

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.

• Точка подключения зажима типа «крокодил» осциллографического щупа.
• Точка подключения пробника осциллографического щупа для получения осциллограммы выходного напряжения датчика.
• Датчик абсолютного давления.
• Выключатель зажигания.
• 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.

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.

Характеристики некоторых датчиков абсолютного давления

Таблица переводов из одной системы в другую

Чистка датчика абсолютного давления

Чтобы произвести чистку датчика абсолютного давления, нужно предварительно снять его с посадочного места. Правда, место размещения и способ крепления в отдельных случаях могут отличаться от стандартных, что зависит от марки и модели транспортного средства. К примеру, у турбированных моторов, как правило, стоит сразу 2 датчика: один находится во впускном коллекторе, а второй — на турбине. Крепится же устройство обычно с помощью пары болтов.

Почистить датчик нужно очень аккуратно, используя в процессе специальные карбклинеры или схожие по специфике и характеристикам чистящие средства. В ходе чистки необходимо убрать грязь с корпуса устройства и его контактов. Причём в процессе нельзя допустить повреждения уплотнительного кольца, мембраны и любых элементов корпуса. Достаточно побрызгать внутрь небольшим количеством очистителя, а затем вылить его вместе с отошедшей от компонентов датчика грязи.

Как работает датчик абсолютного давления

Благодаря ДАД можно контролировать количество воздуха, поступающего через дроссельную заслонку. На основании этого показателя создается команда-импульс, сообщающая о количестве горючего, требуемого для создания сбалансированной по своему составу топливно-воздушной смеси.

Расположенная внутри устройства безвоздушная вакуумная камера, сопоставляет уровень давление во входном штуцере с давлением внутри себя и выдаёт исходящий сигнал на основе полученной разницы.

Принцип работы датчика абсолютного давления основан на целом комплексе действий:

• Чувствительная диафрагма ДАД подвергается деформации под давлением во впускном коллекторе.
• Растяжение диафрагмы вызывает изменение уровня сопротивления на тензорезисторах поверхностного положения, иначе говоря, возникает пьезорезисторный эффект.
• Начинаются колебания напряжения, полностью пропорциональные динамичным изменениям уровня сопротивления тензорезисторов.
• Благодаря некоторым особенностям способа подключения тензорезисторов, обеспечивается высокую чувствительность устройства, которую ещё больше усиливает чип ДАД, поэтому выходное напряжение колеблется в пределах 1-5 В.
• В зависимости от уровня напряжения, поступающего на вход электронного блока управления, генерируется импульс, который затем уходит на форсунки. Он и помогает определить силу давления на впускном клапане.

Зная, как работает датчик абсолютного давления, будет проще определить причину его неисправности.

Принцип работы

Когда дроссель закрыт, во впускном коллекторе образуется сильное разрежение. Давление на диафрагму ослабевает, она деформируется, что вызывает реакцию чувствительного элемента. Микросхема обрабатывает и усиливает сигнал, передавая его на выходной разъём.

Для работы электроники необходимо питание. Оно формируется источником в ЭБУ и обычно составляет 5 В. Соответственно, сигнал в случае аналогового выхода составит от 0 до 5 В, точнее, чуть меньше, поскольку близкие к верхнему порогу 5 В или нижнему 0 В показания будут интерпретированы ка отказ или замыкание.

В случае частотного выхода будет меняться частота, длительность или скважность импульсов. Преобразователь в ЭБУ оцифрует сигнал и передаст его процессору для вычислений.

Типы современных ДАД

ДАД отличаются типом выходного сигнала и назначением (применимостью).

По типу выходного сигнала приборы делятся на две группы:

• Аналоговые;
• Цифровые.

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 проверить датчик абсолютного давления

Чтобы проверить состояние датчика абсолютного давления, подбирать метод диагностики нужно исходя из особенностей сенсорного устройства, так как в одних машинах устанавливают аналоговый ДАД, а в других – цифровой. В первом случае нужно придерживаться следующего порядка действий:

• Для проверки датчика абсолютного давления необходимо к вакуумному шлангу, который соединяет ДАД с входным коллектором, подключить переходник, а затем к нему уже присоединить мультиметр.
• Запустить мотор и оставить на несколько минут работать в холостом режиме. Если разрежение в коллекторе держится на уровне меньше 529 мм, тогда стоит убедиться в том, что шланг не имеет повреждений. Также будет не лишним осмотреть диафрагму датчика, чтобы убедиться в её целостности.
• После снятия показаний манометра, прибор надо отключить, подсоединив вместо него вакуумный насос. Далее нужно создать разрежение на уровне 55-56 мм рт.ст. и на этом приостановить откачку. Если за 30 сек. после отключения насоса данное значение не изменится, тогда датчик в полном порядке, в противном случае устройство придётся менять.

Если же датчик абсолютного давления цифровой, проверять его мультиметром придётся по другой схеме, так как данное устройство значительно отличается от аналогового ДАД. Действовать придётся следующим образом:

• Перевести тестер в рабочий режим вольтметра.
• Запустить двигатель и определить расположение контактов питания и заземления. Провод, подсоединённый к выходному контакту датчика абсолютного давления, нужно подключить к мультиметру. Если он исправен, то будет выдавать стабильные 2,5 В или близкое к этому значение. Если же выдаваемая цифра значительно ниже или выше стандартного в такой ситуации уровня напряжения, значит, датчик не работает должным образом.
• Тестер переключить в режим тахометра и отсоединить вакуумный шланг.
• Подсоединить плюсовой щуп к сигнальному выходу, а минус, соответственно, к заземлению. В нормальном рабочем состоянии устройство должно выдавать 4400-4900 об/мин.
• Теперь надо подключить вакуумный насос к ДАД. После нескольких изменений разряжения необходимо убедиться, что нет скачков в показаниях тахометра и значениях давления.
• При выключенном вакуумном насосе тахометр должен показывать 4400-4900 об/мин, что укажет на нормальное функционирование датчика абсолютного давления. В противном случае ДАД явно нужно ремонтировать или менять.

Зачем нужен датчик ДАД

Нагрузка фиксируется в программе электронного блока управления двигателем (ЭБУ) в виде текущего крутящего момента. Для каждого его значения надо подавать определённое количество горючей смеси.

Основным параметром будет масса всасываемого цилиндрами воздуха, а дополнительным расчётным – количество впрыскиваемого бензина. Соотношение между ними определяет качество смеси, которое влияет на расход и мощностные показатели.

Что делать если не работает указатель уровня топлива

Определять эту воздушную массу в пересчёте на один цикл из четырёх тактов можно разными способами, например:

• Прямым подсчётом с помощью датчика массового расхода воздуха. Такой способ применяется на некоторых моторах, но имеет ряд недостатков.
• Косвенно, по датчику положения дроссельной заслонки. Это работает на всех двигателях, но с недостаточной точностью. Поэтому используется как первое приближение, с поправкой после считывания сигнала ДАД, или в аварийном режиме, если зафиксирована ошибка ДАД.
• С помощью рассматриваемого датчика давления во впускном коллекторе. Тут есть свои особенности, но метод наиболее широко применяется.

При работе ДАД ЭБУ использует несколько экспериментальных зависимостей, зашитых в памяти блока. Это функция наполнения от давления в коллекторе, от оборотов коленвала и температурный учёт плотности поступающего воздуха.

Последняя информация поступает от датчика температуры, который может быть объединён с ДАД или располагаться рядом.

Зная давление, которое меняется от минимального при закрытом дросселе до максимального (атмосферного) при полном открытии, можно рассчитать расход воздуха, нагрузку и определить требуемое количество бензина.

То есть ДАД выполняет основное дозирование смеси по количеству и составу. Которое потом может быть ещё раз откорректировано по обратной связи с датчиком кислорода на выпуске.

Как следует из назначения, ДАД должен быть установлен на впускном коллекторе.

Но принципиальной необходимости в этом нет, поэтому часто его ставят на моторном щите или в ином безопасном месте, соединяя входной штуцер с коллектором вакуумным шлангом.

Где находится ДАД

То, где находится датчик абсолютного давления, зависит от конкретного авто. В большинстве транспортных средств ДАД располагают прямо на штуцере впускного коллектора. В старых автомобилях его могут размещать на гибких воздухопроводах и прикреплять к корпусу авто. При тюнинге турбодвигателя ДАД обычно устанавливают на воздуховод.

Способы проверки

Проверить датчик достаточно просто, например, методом замены на заведомо исправный. Начать стоит с контроля состояния проводки до ЭБУ, питающего напряжения и надёжности массового контакта. Существуют и приборные проверки с разной сложности приспособлениями.

При помощи сканера можно считывать показания непосредственно из памяти ЭБУ. Это наиболее полная проверка, особенно если она проводится в разных режимах работы двигателя.

Можно просто считать выходной сигнал ДАД при выключенном двигателе, это высокое напряжение, порядка 4 В, а также на холостом ходу, оно должно упасть ниже 1 В.

Между этими значениями показания меняются при перегазовках и стабильных оборотах, согласно перепадам вакуума и увеличению насосного потребления мотора.

Уровень сигнала на контакте датчика можно измерить и обычным вольтметром в составе мультиметра:

• проверить питающие напряжения при включённом зажигании;
• измерить сигнал на выходе при выключенном двигателе, он должен быть на верхнем пределе;
• создавая вакуум с помощью специального насоса или просто шприца, выдвигая его шток, следить за изменением показаний вольтметра, они должны снижаться, вплоть до 0,9-1 В;
• перемещая шток шприца на сжатие, обратить внимание, что показания вольтметра станут выше, чем при нейтральном положении, ДАД реагирует на давление выше атмосферного;
• если при нейтральном давлении напряжение слишком низкое, 3,5 В или ниже, датчик будет работать неудовлетворительно, показатели мотора снизятся.

https://youtube.com/watch?v=7uFHW8i24SI%3Ffeature%3Doembed

Ремонту ДАД не подлежит, но за некоторым исключением это достаточно недорогой прибор, а замена его на новый, с лучшей характеристикой относительно изношенного, быстро окупится за счёт экономии топлива.

При замене надо обратить внимание на наличие масла во впускном коллекторе, именно оно чаще всего «отравляет» прибор, приводя к неверным показаниям. Попадает оно туда через вентиляцию картера или из газового редуктора.

Для чего нужен датчик абсолютного давления

Чтобы двигатель в авто нормально функционировал независимо от текущего режима и нагрузок, предусмотренная система контроля и управления силовым устройством должна точно рассчитывать плотность и насыщенность воздухом поступающей в агрегат топливной смеси, для чего и нужен датчик абсолютного давления.

В электронный блок управления поступают данные о текущем давлении и температурном режиме во впускном коллекторе, за что такой датчик и отвечает. После этого ЭБУ рассчитывает наиболее подходящую в данном случае плотность воздуха и предположительный его расход на создание  качественной топливно-воздушной смеси. Далее блок управления отправляет несколько команд, и система начинает регулировать форсунку впрыска.

Важно! Хотя ДАД хорошо заменяет по функциональности расходомер, однако не влияет на его работу и может устанавливаться с ним вместе.

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:

• Снять электрический разъем с датчика;
• Демонтировать датчик, выкрутив удерживающие его винты или болты;
• Отсоединить датчик от коллектора или патрубка;
• 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.

Замена датчика абсолютного давления

Заменить датчик абсолютного давления легко, и это не займёт много времени. Достаточно выполнить следующие действия:

• Снять клемму с аккумуляторной батареи.
• Отключить электропитание для датчика.
• Открутить крепёжные элементы, удерживающие датчик на месте.
• Вытащить устройство из патрубка или коллектора.
• Установить новый ДАД. Если потребуется, сменить также и уплотнительное кольцо или хомут.

Когда процедура будет завершена, новое устройство не придётся подвергать дополнительной калибровке или настройке, разве что в некоторых случаях по требованию системы может понадобиться тонкая перенастройка. Обычно такая ситуация возникает, когда в транспортном средстве установлен высокофорсированный или специально улучшенный двигатель с особой прошивкой электронного блока управления. В остальных случаях замена датчика абсолютного движения не влечёт за собой дополнительных действий и позволяет «обкатать новинку» уже сразу после окончания процедуры.

В целом, датчик абсолютного давления заслуженно считаются наиболее надёжными устройством в конструкции авто, поскольку в нём почти нечему ломаться. Но если ДАД всё-таки выйдет из строя, это станет большим препятствием для работы силовой установки или, как минимум, переведёт её в аварийный режим.

В комментариях можете рассказать, приходилось ли сталкиваться с неисправностями в работе датчика абсолютного давления и как разрешилась ситуация, а также стоит ли вообще пытаться самому разобраться с такого рода проблемами или лучше доверить это специалистам.

Конструкция и принцип работы датчиков абсолютного давления воздуха

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.

Признаки неисправностей

В случае отказа ДАД мотор продолжит работу, рассчитывая расход воздуха и нагрузку косвенно, например, по показаниям датчика положения дросселя. Но при этом показатели мотора ухудшатся:

• возрастут обороты холостого хода;
• высветится сигнал об ошибке;
• снизится мощность и вырастет расход;
• двигатель будет работать неустойчиво;
• будет затруднён запуск.

Особенно заметно такое положение будет в горной местности, поскольку одной из функций ДАД является отслеживание атмосферного давления, разрежение отсчитывается именно от него.

Устройство

В корпусе датчика имеются следующие составляющие:

• штуцер забора измеряемого давления;
• гибкая диафрагма, разделяющая атмосферную и вакуумные полости внутри корпуса;
• чувствительный элемент, измеряющий в разных конструктивах деформацию диафрагмы, или силу, с которой она прижимается в сторону полости с нормальным давлением;
• электронная схема, преобразующая показания чувствительного элемента (тензорезистора или измерительного моста, а может кремниевого сенсора) в понятный для ЭБУ стандартный сигнал;
• электрический разъём для связи с проводкой к ЭБУ.

Конструкции могут отличаться, например, типом выходного сигнала (аналоговый или модулированный импульсный), давлением в нормальной полости, наличием встроенного датчика температуры, принципом преобразования давления в сигнал.

Признаки неисправности датчика абсолютного давления воздуха

Если происходит полная или частичная поломка датчика абсолютного давления, признаки неисправности обычно проявляются следующим образом:

• Возросшее потребление топлива двигателем. Происходит это потому, что датчик отправляет на электронный блок управления неверную информацию об уровне давления воздуха во впускном коллекторе, в результате ЭБУ даёт команду подать больше топлива, чем требуется по факту.
• Уменьшилась мощность силовой установки. Об этом можно судить по увеличению времени разгона и недостаточной тяге, когда транспортное средство движется в гору и/или полностью загруженным.
• Чувствуется стойкий запах бензина в месте расположения дроссельной заслонки. Связано это с тем, что топливо регулярно переливается, оставаясь на поверхности окружающих элементов конструкции.
• Наблюдается нестабильность оборотов при работе двигателя в холостом режиме. Их значения то снижаются, то увеличиваются, даже когда на педаль акселератора не оказывается воздействие.
• Ощущаются «провалы» при работе силовой установки транспортного средства в переходных режимах, особенно в процессе переключения передач, трогании авто с места, перегазовке.
• Проблема с запуском мотора. При этом трудности возникают при попытке завести двигатель как «на холодную», так и «на горячую».

Большая часть описанных признаков фактически являются общими для многих неисправностей, поэтому могут появиться и в случае поломки другого устройства или агрегата внутри транспортного средства. Так что правильно определить источник вышеописанных проблем поможет только комплексная диагностика. Но чтобы быстрее обнаружить причину неисправности ДАД, необходимо знать хотя бы основные факторы, способные оказать негативное влияние на работоспособность устройства. Таковыми считаются:

• Зазор, появившийся между датчиком абсолютного давления и входным штуцером. Через него в устройство будет поступать воздух, который сильно повлияет на выдаваемые прибором показатели, а значит и на всю систему в целом.
• Грязь, забившая трубопроводы, тем самым мешая элементам устройства выполнять возложенную на них функцию.
• Проблемы в работе датчика температуры воздуха. Дело в том, что он тесно связан с ДАД и оказывает сильное влияние на функциональность прибора.
• Повреждение гибкой трубки, с помощью которой датчик абсолютного давления монтируется в некоторых машинах.
• Неисправность внутренних элементов в самом устройстве (повреждение проводов или прибой полупроводников).
• Некачественная фиксация проводов.

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.

2 730 ₽

3 267 ₽

8 816 ₽

1 350 ₽

2 589 ₽

1 310 ₽

3 601 ₽

4 594 ₽

2 550 ₽

Показать все товары