Датчик абсолютного давления (MAP или абсолютное давление в коллекторе — MAP) используется блоком управления двигателем (ECU) для расчета нагрузки двигателя.
Датчик генерирует сигнал, пропорциональный разрежению во впускном коллекторе. ECU использует этот вход, наряду с несколькими другими, для расчета правильного количества топлива для впрыска в цилиндры.
Общая информация
Когда двигатель находится под нагрузкой, разрежение на впуске падает, когда дроссельная заслонка полностью открыта. Двигатель всасывает больше воздуха, что требует больше топлива для поддержания соотношения воздух/топливо.
Фактически, когда ECU считывает сигнал высокой нагрузки от DBP, это обычно приводит к тому, что топливная смесь становится немного богаче, чем обычно, поэтому двигатель может производить больше мощности.
При этом блок управления немного изменяет угол опережения зажигания (IGT) для предотвращения детонации, которая может повредить двигатель и снизить производительность.
Когда условия меняются и автомобиль находится под небольшой нагрузкой, замедляется или замедляется, требуется меньшая мощность двигателя. Дроссельная заслонка приоткрыта или может быть закрыта, что приводит к увеличению разрежения на впуске.
Датчик MAP определяет это. ЭБУ обедняет топливную смесь и изменяет угол опережения зажигания, чтобы уменьшить расход топлива.
Где находится датчик абсолютного давления
ДАД может располагаться в разных местах в зависимости от марки и модели автомобиля. Датчик MAP может быть установлен на моторном щите, внутреннем крыле или впускном коллекторе.
Датчик подключается напрямую через отверстие в коллекторе или через фитинг и шланг.
На двигателях с турбонаддувом датчик абсолютного давления обычно монтируется непосредственно на впускном коллекторе.
Как работает ДАД
Датчики MAP называются датчиками абсолютного давления во впускном коллекторе, а не датчиками вакуума на впуске, потому что они измеряют давление (или его отсутствие) внутри впускного коллектора. Когда двигатель не работает, давление во впускном коллекторе равно внешнему атмосферному давлению.
При запуске двигателя внутри коллектора создается разрежение за счет движения поршней и ограничения, создаваемого дроссельной заслонкой. На полном газу при работающем двигателе разрежение на впуске падает почти до нуля, а давление во впускном коллекторе возвращается почти к атмосферному давлению снаружи.
Атмосферное давление обычно колеблется от 700 до 800 мм рт.ст. (от 93 до 105 кПа) в зависимости от вашего местоположения и погодных условий. При переводе в фунты на квадратный дюйм значение атмосферного давления будет равно 14,7 фунтов на квадратный дюйм (фунт-сила на квадратный дюйм).
Атмосферное давление, скриншот с Яндекса.
Для сравнения, разрежение во впускном коллекторе двигателя может варьироваться от нуля до 70 кПа и более в зависимости от условий эксплуатации.
Вакуум на холостом ходу всегда высокий и обычно составляет от 50 до 65 кПа (от 400 до 500 мм рт.ст.) на большинстве автомобилей. Самый высокий уровень вакуума возникает при торможении с закрытой дроссельной заслонкой. Поршни пытаются всосать воздух, но закрытая дроссельная заслонка перекрывает подачу воздуха, создавая высокий разрежение во впускном коллекторе (обычно на 13-17 кПа выше, чем на холостом ходу).
При резком открытии дроссельной заслонки, как бы разгоняясь, двигатель всасывает много воздуха и разрежение падает до нуля. Затем вакуум медленно увеличивается по мере закрытия дроссельной заслонки.
При первом включении ключа зажигания перед пуском двигателя блок управления проверяет показания ДАД для определения атмосферного (барометрического) давления.
Таким образом, датчик MAP может выполнять функцию датчика барометрического давления (BARO). Затем ECU использует эту информацию для корректировки воздушно-топливной смеси, чтобы компенсировать изменения атмосферного давления из-за высоты и/или погодных условий.
В некоторых транспортных средствах для этой цели используется отдельный барометрический датчик, в то время как в других используется комбинированный датчик, который измеряет оба давления, называемый BMAP.
На двигателях с турбонаддувом ситуация немного сложнее, потому что при наддуве действительно может быть избыточное давление во впускном коллекторе. А МАР-сенсору все равно, потому что он только контролирует абсолютное давление внутри впускного коллектора.
В двигателях с электронным впрыском скорость-плотность датчик воздушного потока оценивает воздушный поток, а не измеряет его напрямую. Контроллер анализирует сигнал MBP, а также частоту вращения двигателя, положение дроссельной заслонки, температуру охлаждающей жидкости и температуру окружающего воздуха, чтобы оценить количество воздуха, поступающего в двигатель.
Блок управления также может принимать во внимание сигнал обогащения/обеднения от кислородного датчика и положение клапана рециркуляции отработавших газов, прежде чем вносить необходимые коррективы в воздушно-топливную смесь. Такой подход к управлению подачей топлива не такой точный, как системы, использующие датчик массового расхода воздуха (MAF), но в то же время не такой сложный или чрезмерно дорогой.
Еще одним преимуществом систем DBP является то, что они менее чувствительны к утечкам вакуума. Любой воздух, поступающий в двигатель после MAF, не измеряется и нарушает баланс, необходимый для поддержания соотношения воздух/топливо.
В системе с датчиком MAP он обнаружит небольшое падение вакуума, вызванное утечкой воздуха, и контроллер компенсирует это, добавив больше топлива.
На многих двигателях GM, оснащенных датчиком массового расхода воздуха (MAF), датчик MAP также используется в качестве резервного в случае потери сигнала расхода воздуха и для контроля работы клапана EGR. Отсутствие изменения сигнала датчика MAP при включенном клапане EGR указывает на проблему в системе.
Как устроен ДАД
По выходному сигналу датчики абсолютного давления бывают:
- С аналоговым выходом — широко используется. Его напряжение пропорционально нагрузке двигателя.
- С цифровым выходом — используется в системах типа Ford EEC IV. Цифровой датчик MAP посылает сигналы прямоугольной формы на определенной частоте. При увеличении нагрузки частота также увеличивается, а время между импульсами (миллисекунды) уменьшается. Блок управления очень быстро реагирует на цифровой сигнал, потому что нет необходимости преобразовывать его из аналогового.
Датчик MAP состоит из двух камер, разделенных гибкой диафрагмой. Одна камера является «эталонным воздухом» (она может быть герметизирована или выведена в атмосферу), а другая соединяется с впускным коллектором прямым соединением или резиновым шлангом.
Чувствительная к давлению электронная схема в датчике MAP отслеживает движение диафрагмы и генерирует сигнал напряжения, который изменяется пропорционально давлению. Это создает аналоговый сигнал напряжения, который обычно находится в диапазоне от 1 до 5 вольт.
Аналоговые датчики MAP имеют трехпроводной разъем: заземление, опорное напряжение 5 В ECU и сигнальное напряжение. Выходное напряжение обычно увеличивается при открытии дроссельной заслонки и снижении вакуума.
ДАД, который выдает 1 или 2 вольта на холостом ходу, может показывать от 4,5 до 5 вольт при полностью открытой дроссельной заслонке. Выходное напряжение обычно изменяется от 0,7 до 1,0 В на каждые 15 кПа изменения вакуума.
Признаки неисправности ДАД
Неисправный датчик MAP имеет серьезные последствия для управления подачей топлива, выбросов выхлопных газов автомобиля и экономии топлива. Симптомы плохого или неисправного ПРЛ включают в себя:
Увеличение расхода топлива
Датчик MAP, который измеряет высокое давление во впускном коллекторе, сообщает ЭБУ, что двигатель находится под высокой нагрузкой. Это приводит к большему впрыску топлива в двигатель.
Это, в свою очередь, увеличивает расход топлива. Это также увеличивает количество выбросов углеводородов и угарного газа из автомобиля в окружающую атмосферу. Углеводороды и угарный газ входят в число химических компонентов смога.
Недостаток мощности
Датчик MAP, который измеряет низкое давление во впускном коллекторе, сообщает ECU, что двигатель недозаряжен. Блок управления реагирует уменьшением количества топлива, впрыскиваемого в двигатель.
Хотя вы можете заметить увеличение расхода топлива, вы также заметите, что ваш двигатель уже не такой мощный, как раньше. Когда подача топлива в двигатель уменьшается, 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 при осмотре автомобиля. Выбросы выхлопных газов могут указывать на высокое содержание углеводородов, высокое содержание NOx, низкое содержание CO2 или высокое содержание угарного газа.
Проверка датчика абсолютного давления
Во-первых, убедитесь, что вакуум в коллекторе на холостом ходу находится в пределах нормы. Вакуум может быть необычно низким из-за утечек воздуха, замедленного зажигания, ограничения выхлопа (засоренный каталитический нейтрализатор) или утечки EGR (клапан EGR не закрывается на холостом ходу).
Слабый вакуум на впуске или избыточное противодавление в выхлопной системе могут обмануть датчик MAP, чтобы он показывал нагрузку на двигатель. Это может привести к обогащению топливной смеси.
С другой стороны, ограничение на входе воздуха (например, грязный воздушный фильтр) может привести к тому, что показания вакуума будут выше, чем обычно. Это приведет к тому, что датчик MAP будет сигнализировать о низком уровне заряда и, возможно, о обедненном состоянии.
Работающее тестируемое устройство должно показывать атмосферное давление при повороте ключа зажигания до запуска двигателя. Это значение можно просмотреть с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программным обеспечением Torque и сравнить с фактическим значением барометрического давления, чтобы убедиться, что оно совпадает. Текущее атмосферное давление можно посмотреть в сервисе Яндекс.
Проверьте вакуумный шланг датчика на наличие перегибов или утечек. Затем используйте ручной вакуумный насос, чтобы проверить, не протекает ли DBP. Датчик должен содержать вакуум. Любая утечка указывает на необходимость замены датчика абсолютного давления.
Отказ датчика давления, потеря сигнала из-за проблемы с проводкой или сигнал датчика, выходящий за пределы нормального диапазона напряжения или частоты, обычно приводят к установке диагностического кода неисправности (DTC) и включению индикатора Check Engine.
Проверка сканером OBD2
На автомобилях после 1996 года можно диагностировать коды ошибок OBD II от P0105 до P0109. Это укажет на неисправность в цепи датчика MAP.
- P0105 — неисправность цепи датчика абсолютного давления.
- P0106 — сигнал ДАД вне допустимого диапазона.
- P0107 — низкое давление в коллекторе.
- P0108 — высокое давление в коллекторе.
- P0109 — перемежающийся сигнал с цепи датчика абсолютного давления.
Выходное напряжение датчика MAP можно считывать в режиме реального времени и сравнивать со спецификациями. По сути, вы должны увидеть быстрое и резкое изменение сигнала датчика давления, когда дроссельная заслонка холостого хода открывается и закрывается. Отсутствие изменений указывает на проблему с датчиком или проводкой.
Если показания датчика занижены или вообще отсутствуют, следует проверить опорное напряжение, поступающее на датчик. Оно должно быть очень близко к 5 вольтам. Также проверьте заземление. Если опорное напряжение низкое, проверьте жгут проводов и разъем на наличие плохого контакта, повреждений или коррозии.
Диагностические сканеры также отображают «расчетное значение нагрузки», которое можно использовать для определения того, работает ли датчик абсолютного давления.
Величина нагрузки рассчитывается с использованием входных данных от ДАД, датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ/ДПДЗ), 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 свидетельствовать о проблеме с датчиком абсолютного давления, ДПДЗ или ДМРВ.
Проверка мультиметром
Датчик давления также может быть испытан на стенде путем создания вакуума с помощью ручного вакуумного насоса. Выходное напряжение должно падать ниже опорного напряжения 5 вольт. Вместо помпы можно использовать пустой медицинский шприц через шланг.
Таблица для проверки датчика давления аналогового типа:
| Приложенный вакуум, мбар | Напряжение, вольт | Показания ПАД, 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:
| Выражать | Напряжение, вольт | Показания ПАД, бар | Пусто, Бар |
|---|---|---|---|
| Широко 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 остановился | 1,0 | 0,20-0,25 | 0,80-0,75 |
Таблица показаний ДАД турбированного двигателя:
| Выражать | Напряжение, вольт | Показания ПАД, бар | Пусто, Бар |
|---|---|---|---|
| Широко 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 можно измерить непосредственно с помощью мультиметра или осциллографа. Сигнал частоты ДАД также можно считать цифровым мультиметром, если он имеет функцию измерения частоты, или осциллографом. Тестовые провода прибора должны быть подключены к сигнальному выходу и заземлению.
НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ обычный вольтметр для проверки цифрового датчика BP/MAP Ford, так как это может повредить электронику внутри датчика. Этот вид ДАД можно диагностировать только цифровым мультиметром в режиме измерения частоты, осциллографом или диагностическим прибором.
