Содержание
Главная Сделай сам Электрооборудование Неисправности в датчике абсолютного давления: основные признаки
Неисправности в датчике абсолютного давления: основные признаки
Датчик абсолютного давления У многих водителей возникает такая проблема, как слишком большой расход топлива. В поиске причины можно разобрать и собрать весь автомобиль, однако очень часто виной всему является небольшой по размерам датчик электронной системы управления работой бензинового двигателя – датчик абсолютного давления. Если он сломается полностью, что бывает не так уж часто, машина может вообще не завестись и не поехать. Однако, при частичных неисправностях последствия могут быть самыми разнообразными, так что повышение расхода топлива – только одна из них.
Как устроен и в чем заключается принцип работы датчика абсолютного давления?
Типичные неисправности датчика абсолютного давления и их первые признаки
Инструкция для поэтапной проверки датчика абсолютного давления
Можно ли отремонтировать датчик абсолютного давления и как это сделать?
Чтобы в случае возникновения подобной ситуации не пришлось долго морочиться с автомобилем, мы решили подробно ознакомить Вас с особенностями функционирования датчика абсолютного давления и научить распознавать основные признаки его неисправности. Также, остановимся на вопросе о том, как правильно осуществить проверку датчика и в чем может заключаться его ремонт.
Как устроен и в чем заключается принцип работы датчика абсолютного давления?
Итак, датчик абсолютного давления, о котором мы сегодня будем говорить, установлен во впускном коллекторе автомобиля. Данные, которые он получает во время работы автомобильного механизма, передаются на электронную систему управления двигателем. Эта информация служит для того, чтобы можно было рассчитать плотность воздуха в коллекторе и определить его массовый расход. Нужно это все для оптимизирования процессов образования и сгорания смеси топлива и воздуха, которая и приводит в движение автомобиль. Этот датчик является хорошей альтернативой привычного для всех расходометра воздуха, а в некоторых автомобилях датчик абсолютного давления используется вместе с ним.
Но почему же датчик давления, который устанавливается во впускном коллекторе, еще называют датчиком абсолютного давления? Дело в том, что он показывает давления воздуха в коллекторе соотнося его с вакуумом, то есть, абсолютом.
ДатчикиСтоит отметить, что на автомобилях с бензиновыми двигателями с турбонадувом очень часто вместе с датчиками абсолютного давления проводится установка датчиков, которые измеряют давление наддува. Последний устанавливается между турбокомпрессором и впускным коллектором, выполняя роль регулировщика давления необходимого для потребностей двигателя наддува. Более того, если говорить о двигателях TSI, которые имеют двойной наддув, то на них стандартно устанавливается три датчика для измерения давления: один во впускном трубопроводе, второй для измерения давления наддува и третий во впускном коллекторе, о котором мы и говорим. А вот в двигателях с турбонаддувом, которые работают на дизеле, устанавливается только датчик наддува. Но не смотря не то, что три названные датчики выполняют разные функции, все они имеют идентичную конструкцию.
Знакомимся с конструкцией датчика абсолютного давления
На сегодняшний день существует две технологи производства датчиков описываемого типа. Это микромеханическая и толстопленочная. Первая из них считается более прогрессивной, поскольку позволяет получать более точные данные относительно ситуации в коллекторе, поэтому и большая часть датчиков на современных автомобилях и произведены непосредственно по микромеханической технологии. Конструкцию микромеханического датчика абсолютного давления составляет измерительный элемент, который в свою очередь состоит из:
— диафрагмы, которая непосредственно и изготавливается по микромеханической технологии;
— четырех тензорезисторов, которые устанавливаются на диафрагме.
Под капотомДля того, чтобы датчик мог дать точную информацию о соотношения давления в коллекторе и в вакууме, в нем по одну сторону диафрагмы располагается небольшая камера с вакуумом, тогда как с другой стороны на диафрагму воздействует воздух, находящийся во впускном коллекторе. Существуют также конструкции, где воздух воздействует не непосредственно на диафрагму, а на специальный защитный гелевый слой, через который поступает такая же точная информация, как и без него. Плюс использования гелевого слоя – это возможность в разы продлить срок службы самой диафрагмы и датчика давления в целом.
Сам чувствительный элемент находится непосредственно в корпусе датчика. Также, кроме него здесь может устанавливаться еще один абсолютно независимый датчик для определения температуры воздуха. По этой причине название «датчик абсолютного давления» иногда продолжают словосочетанием «и температуры воздуха».
Каким образом датчик получает данные о давлении воздуха?
Схема, по которой можно понять всю суть функционирования датчика абсолютного давления, является достаточно простой даже для далеких от физики и механики людей:
1. Поскольку на диафрагму, как главный чувствительный элемент датчика, с одной стороны действуют потоки воздуха коллектора, под их давлением она изгибается.
2. Происходит механическое растяжение диафрагмы, которые приводит к тому, что тензорезисторы меняют сопротивление. Если употреблять более профессиональные слова, происходит пьезорезистивный эффект.
3. Вместе с сопротивлением тензорезисторов, а вернее пропорционально ему, происходит изменение напряжения.
4. Поскольку тензорезисторы соединяются между собой по мостовой схеме, они являются очень чувствительными. Также усиливает это мостовое напряжение и электрическая схема чипа, который стоит в датчике. На выходе датчика напряжение может колебаться от 1 до 5В.
5. На основании того, какой показатель выходного напряжения передается на электронный блок управления, и происходит оценка уровня давления во впускном клапане в целом. Чем выше показатель напряжения, тем выше показатель давления.
Датчик абсолютного давленияЕсли не заводить автомобиль, то уровень давления во впускном коллекторе будет таким же, как и уровень атмосферного давления. Но вот поскольку при работающем двигателе закрывается дроссельная заслонка и приходят в движение поршни, то и во впускном коллекторе создается разряжение или же вакуум. Если же заслонку поднять, то даже при работающих поршнях давление все-равно сравняется с атмосферным. Стоит также отметить, что датчик давления в впускном коллекторе может быть двух типов: аналоговым и цифровым. Первый вырабатывает аналоговый сигнал напряжения, который не всегда можно точно считать. А вот уже на цифровых устанавлена дополнительная схема, которая позволяет переобразировать аналоговый сигнал в цифровой.
Типичные неисправности датчика абсолютного давления и их первые признаки
Возникновение неисправностей в датчике абсолютно давления может привести либо к тому, что электронный блок управления перейдет на аварийный режим работы, либо же двигатель вообще перестанет запускаться. К счастью, современные конструкции этих датчиков являются очень надежными, поэтому даже при неправильной его работе вина чаще всего заключается не в самом устройстве, а в неправильности его подключения.
Наиболее распространенной причиной нарушения функционирования датчика давления во впускном коллекторе специалисты называют неисправность в соединении входного штуцера датчика и внутреннего объема впускного коллектора. Зачастую разряжается гибкий трубопровод, который их соединяет. Довольно частыми являются случаи, когда штуцер впускного коллектора или же трубопровод «закоксовываются». Из вышеописанного можем заключить, что при выполнении проверки датчика абсолютного давления, обязательно нужно внимательно осмотреть и трубопровод, выяснить, нет ли неисправностей в нем.
Датчик абсолютного давления Бывают случаи, когда полную замену датчика абсолютного давления приходится выполнять исключительно из-за того, что в неисправность приходит температурный датчик. Дело в том, что во многих моделях конструкции этих двух датчиков как бы объединены и не способны функционировать в отдельности друг от друга. Но все же случатся, что причина неработающего датчика кроется в самом датчике. Чтобы определить, так ли это, приходится проводить его полноценную проверку. Как именно ее нужно проводить, мы более подробно расскажем Вам в отдельном разделе.
Какая бы причина не скрывалась за неисправной работой датчика абсолютного давления, понять это мы сможем по некоторым признакам, которые находят проявление непосредственно в работе самого автомобиля. Наиболее «заметными» и важными из них являются таковые:
— повышения расхода топлива. То есть, датчик может показывать, что с давлением в коллекторе все хорошо, но на самом деле оно может сильно опуститься, в результате чего сгорать будет не воздушно-топливная масса, а практически только топливная;
— динамика разгона заметно ухудшиться, при чем отмечать этот факт Вы будете даже при езде на заранее прогретом автомобиле;
— из выхлопной трубы будет выступать очень сильный запах бензина;
— даже в теплую погоду и даже в прогретой машине может появляться белесый дым;
— во время прогревания движка очень долго не падают обороты;
— при переключении между передачами автомобиль реагирует рывками;
— нестабильная работа двигателя, шумность его работы (очень часто может напоминать гул).
Таким образом, если Вы заметили такого рода «непривычное поведение» своего железного коня, в первую очередь стоит проверить, в каком состоянии находится датчик абсолютного давления в коллекторе. Понять, исправен он или нет, проще всего можно благодаря обычной поэтапной проверке, с инструкцией которой предлагаем Вам ознакомиться ниже.
Инструкция для поэтапной проверки датчика абсолютного давления
То, в какой именно последовательности следует проводить проверку датчика абсолютного давления, в многом зависит от типа его конструкции. Поскольку в разных моделях автомобилей они могут быть разными, то для Вас мы подготовили наиболее обобщенную инструкцию, которая затрагивает все типы датчиков. Итак, для проверки Вас будут нужны следующие приспособления:
— обычный вакуумный манометр;
— вольтметр (то есть, тестер);
Вооружившись всем этим можно приступать к поэтапному выполнению следующих указаний:
1. Чтобы провести проверку датчика, который относится к аналоговому типу, возьмите переходник и подсоедините его к вакуумному шлагу между впускным коллектором и датчиком давления. К переходнику подключается манометр.
Датчик давления2. Запускаем двигатель и даем ему немного времени поработать на холостом ходу. В том случае, если Вы отметите, что в коллекторе разряжение не превышает показателя в 529 мм рт. ст., то следует очень внимательно проверить состояние вакуумного шланга. Убедитесь, что на нем нет повреждений или перегибов, из-за которых может утрачиваться значительная часть воздуха. Важное значение имеет и то, насколько правильно установлен ремень привода распределительного вала. Еще одной причиной, по которой будет в разы снижаться показатель уровня разряжения – это различные дефекты диафрагмы датчика (они могут быть как заводскими, так и следствием неправильной эксплуатации).
3. Получив все нужные показатели манометра можем заменить его на вакуумный насос. С его помощью необходимо поднять уровень разрежения до показателя в 55-560 мм рт. ст. и сразу же прекращаем откачку. Если датчик исправен, то такой уровень разрежения он будет отображать как минимум на протяжении 25-30 секунд. В противном случае датчик придется менять.
4. Если же Вам необходимо осуществить проверку датчика абсолютного давления, который относится к цифровому типу, необходимо будет воспользоваться тестером, предварительно переключив его на измерение напряжения.
5. В автомобиле включаем зажигание. Ищем контакты питания и заземления. К нашему вольтметру необходимо подключить провод, который соединяется с сигнальным контактом проверяемого датчика. Если он работает нормально, то напряжение относительно массы в среднем будет находиться в пределах 2,5 В. Если же есть какие-то неисправности – оно может быть и выше и ниже этого показателя.
6. Переключаем тестер на работу в режиме тахометра. Нам необходимо отсоединить от датчика давления вакуумный шланг. Положительный вывод тахометра подсоедините к сигнальному проводу, а вот отрицательный – к проводу заземления. При нормальной работе тахометр покажет результат в 4400-4850 об/мин.
7. Далее Вам снова понадобиться вакуумный насос, который необходимо подключить к шлангу датчика давления. Попробуйте проследить, каким будет показатель тахометра, если насосом постоянно изменять разрежение в датчике. При нормальной работе датчика, разрежение будет стабильным, так же как и показатели используемого прибора.
8. После отключения вакуумного насоса показатель тахометра должен остановиться на промежутке между 4400 и 4900 об/мин. Если показатель вашего датчика давления отклоняется от указанных цифр – он неисправен.
Разобравшись с причиной плохой работы автомобиля нужно приступать к ее устранению. Если неисправность прячется в каких-то деталях, дополняющих датчик, то сам прибор можно оставить. Однако, если проверка указала непосредственно на его неправильную работу – приступаем к замене датчика абсолютного давления.
Можно ли отремонтировать датчик абсолютного давления и как это сделать?
Датчик абсолютного давления Ну что же, сломался датчик и что же ним делать? Конечно, можно попытаться отремонтировать, однако сразу отмети, что на подобные манипуляции его конструкция не рассчитана. Любые действия подобного рода Вам придется проводить на собственный страх и риск, что многих, конечно же, не останавливает. Дело в том, что стоимость нового датчика на сегодняшний день составляет довольно крупную сумму денег, которая колеблется в районе 1 тысячи гривен, поэтому выложить такие деньги за самое маленькое устройство автомобиля способен не каждый. Если дело не в самом датчике абсолютного давления – тогда действовать можно смелее, поскольку замену различных соединений можно проводить без опаски.
Для тех, кто действительно не готов на приобретение нового устройства и все же готов отремонтировать датчик абсолютного давления, мы поделимся опытом одного из автомобилистов-любителей. Итак, начать нужно с того, что датчик, отображающий абсолютное давление, снимается с автомобиля. Далее с ним необходимо провести следующие манипуляции:
1. При помощи ножа или другого острого предмета аккуратно снимаем с датчика крышку и проверяем, где именно прячется неисправность датчика.
2. При наличии ржавчины или других загрязнений на контактах устройства, их обязательно нужно тщательно и аккуратно очистить. Также, не забудьте проверить, насколько хорошо подсоединены все провода, возможно причина неисправности кроется в них. После чистки не забудьте просушить.
3. После хорошей чистки датчик рекомендуется полностью залить силиконовым герметиком и оставить сушиться на батареи.
4. По прошествии хотя бы суток можем забирать наш датчик из батареи и обратно одевать на него крышку. Ее стыки можно также заделать при помощи того же герметика.
5. Отправляется в гараж к своему автомобилю и устанавливаем датчик абсолютного давления на его законное место. Пробуем завести автомобиль и проверяем эффективность наших работ. Если авто завелось ровно и быстро –можем констатировать, что у нас все получилось. В противном случае любые дополнительные рекомендации будут бесполезными, придется отправляться в магазин за новым устройством.
Но как бы там ни было, оставлять подобную проблему без внимания нельзя. Даже если Ваш автомобиль продолжает работать при неисправном датчике, рано или поздно двигатель все равно может заклинить, или же произойдет не менее фатальная поломка любой другой части автомобильного механизма. Поэтому, постарайтесь предотвратить не желаемые последствия заранее и привести датчик абсолютного давления в коллекторе в исправное состояние. Приятной Вам езды без лишних хлопот и растрат топлива!
Датчик абсолютного давления (MAP-Sensor) на ВАЗ
Идея использовать ДАД (Датчик Абсолютного Давления, он же МАП-Сенсор) для оценки количества потребляемого двигателем воздуха вместо привычного ДМРВ (MAF) на отечественной системе впрыска Январь 5 витает уже давно. Первопричина – кризис ДМРВ 2003 – 2003 гг, когда датчик вдруг стал неимоверно дорог и мошенники, научившись их отмывать, скупая «трупы» по автосервисам, выбросили на рынок огромное количество контрафакта. Так же по стране прокатилась волна краж ДМРВ прямо с автомобилей. Многие еще помнят специальный замок для ДМРВ («пояс верности»), появившийся в продаже в то время. Именно тогда начался усиленный поиск аппаратных и программных решений для «вживления» ДАД на отечественную систему впрыска ВАЗ.
Преимущества установки ДАД – большее быстродействие, высокая надежность и неприхотливость МАП-сенсора делают переделку очень привлекательной. Тем более что многие иномарки совершенно серийно оснащаются подобными системами. Забегая вперед, скажу что как бы то ни было, система с ДМРВ (MAF) на атмосферном двигателе более предпочтительна, т.к обладает большей точностью измерения и применение MAP на серийном двигателе нецелесообразно. Например, с ДАД практически невозможно «вписаться» в нормы токсичности EURO-III. Да и ситуация с ДМРВ плавно разрешилась, поэтому совершенно нелогично использование «обходной» технологии на серийном автомобиле.
Другое дело – тюнинг. Особенно затрагивающий впускную систему, например, 4 х-дроссельный впуск, где применение ДМРВ просто физически невозможно. Российские чип-тюнеры систему впрыска без ДМРВ впервые применили в автоспорте. UncleSam еще в 90 ‑х годах прошлого века на базе серийного блока Январь 5 , разработал собственную систему впрыска для автогонок J 5 -Sport, которая и поныне успешно используется спортсменами. Правда, по ДАД в J 5 -Sport производится только коррекция по атмосферному давлению, все основные расчеты используют в качестве фактора нагрузки обороты/дроссель.
Хотя попытки адаптировать серийный софт прошивок для работы в ДАД велись постоянно (мне известно несколько более-менее рабочих проектов), в настоящее время представляет интерес только разработка J 5 SPT 0005 (J 7 SPT 0005 ) от SMS-Software. Это единственная на сегодняшний день разработка, написанная практически с нуля, имеющая правильный алгоритм усреднения и пересчет давления (разрежения) в наполнение.
В качестве «опорного» при проектировании системы был выбран датчик T‑MAP производства Siemens – VDO, маркировка VW AG 03 D 906 051 Siemens SME 5 WK 96930 ‑R . Выбор датчика не случаен – во-первых, датчик закрепляется на впуске непосредственно, без подводящих патрубков; во – вторых, наличие встроенного датчика температуры воздуха на впуске; ну и в третьих, что немаловажно, наличие готовой тарировки от производителя.
В прошивке нет привязки к конкретному типу используемых датчиков, пользователи программы ChipTuning Pro без проблем смогут перекалибровать прошивку под практически любую пару ДАД + ДТВ.
Все современные автомобили оснащены электронной системой управления двигателем, которая регулирует работу силового агрегата при помощи информации, снимаемой со специальных датчиков. Одним их таких устройств выступает датчик давления воздуха или МАР-сенсор, установленный во впускном коллекторе. Он реагирует на все изменения давления во впускном такте, а ЭБУ двигателя, в зависимости от показаний прибора, обеспечивает приготовление оптимальной горючей смеси.
Назначение и принцип работы датчика абсолютного давления
Датчик давления предназначен для измерения абсолютного давления, то есть давления воздуха относительно вакуума. Полученные данные используются системой управления двигателем для вычисления плотности воздуха и его расхода при оптимизации приготовления воздушно-топливной смеси. Прибор выступает альтернативой расходомера воздуха, а в некоторых моделях авто работает совместно с расходомером.
В современных датчиках применяют две технологии измерения: микромеханическую и тонкопленочную. Первая – более прогрессивная, так как производит более точные измерения, и большинство датчиков изготовлены именно по ней. При наличии в двигателе турбонаддува, между компрессором и коллектором ставят дополнительный датчик, регулирующий давление наддува в зависимости от потребности двигателя, который конструктивно идентичен ДАД.
В конструкции датчика давления воздуха присутствует 2 камеры – атмосферная, связанная со впускным коллектором, и вакуумная. Там же расположены 4 тензорезистора, прикрепленных к диафрагме, и электронный чип. Давление воздуха действует на диафрагму, и она перемещает тензорезисторы, которые в зависимости от положения меняют сопротивление, что в итоге влияет на величину импульса от чипа к блоку управления.
Чувствительные полупроводники для повышения импульса соединены по схеме моста, а исходящее напряжение изменяется от 1 до 5 В. Полученное напряжение позволяет ЭБУ определить давление во впускном коллекторе – чем оно больше, тем показатель считается выше. Исходя из типа датчика, он выдает различный тип сигнала – цифровой или аналоговый. В аналоговом приборе дополнительно устанавливают аналогово-цифровой преобразователь.
Датчик получает результаты о давлении воздуха следующим образом:
- Воздушный поток в коллекторе давит на диафрагму прибора, и она изгибается.
- При механическом растяжении диафрагмы на тензорезисторах меняется сопротивление, то есть наблюдается пьезорезистивный эффект.
- Пропорционально сопротивлению тензорезисторов, меняется напряжение.
- Полупроводники в датчике соединены по мостовой схеме и очень чувствительны. Электрическая схема, расположенная в приборе, мостовое напряжение усиливает, в итоге на выходе оно изменяется в пределах 1-5 В.
- Исходя из того, какое выходное напряжение поступает в блок управления, рассчитывается уровень давления на впускном клапане. Более высокое напряжение соответствует более высокому давлению.
Признаки неисправности датчика абсолютного давления
О возникшей неисправности ДАД свидетельствуют следующие признаки:
- Увеличение расхода топлива. Прибор подает в блок управления данные о высоком давлении воздуха, которое фактически гораздо ниже. По этой причине БУ подает в цилиндры богатую смесь.
- Падает динамика двигателя, не улучшающаяся при прогреве.
- При работе мотора из выхлопной трубы ощущается запах топлива.
- Работающий двигатель даже в теплое время года выдает белый выхлоп.
- Двигатель в холостом режиме работы долго не сбрасывает обороты.
- При переключении передач заметны рывки машины.
- Нестабильная работа двигателя во всех режимах работы, наличие посторонних шумов, зачастую переходящих в гул.
Возможные причины неисправности
Датчик абсолютного давления – достаточно надежное устройство, но иногда он выходит из строя, вызывая переключение работы двигателя в аварийный режим, и даже препятствуя запуску мотора. Причин неполадок в работе ДАД существует несколько:
- Плохое соединение датчика и входного штуцера.
- Закоксованный трубопровод, который имеет достаточно гибкую конструкцию.
- Поломка датчика температуры воздуха, который связан с ДАД, а иногда объединен с ним в одном корпусе.
- Разгерметизация вакуумного шланга по причине повреждения или отключения от датчика.
- Обрыв контакта «масса».
- Неисправность внутри датчика.
Проверка датчика абсолютного давления
В различных моделях авто конструкция датчика может отличаться, и, следовательно, алгоритм проверки тоже. Следующая обобщенная инструкция позволит исследовать большинство типов приборов. Для этого понадобятся:
- Простой вакуумный манометр.
- Тестер или вольтметр.
- Вакуумный насос.
- Тахометр.
Проверка датчика давления воздуха состоит из следующих этапов:
- Для проверки аналогового датчика, его переходник подключается к вакуумному шлангу между датчиком давления и впускным коллектором. К переходнику также подсоединяют манометр.
- Двигатель запускают и дают ему некоторое время поработать на холостых оборотах. При показателе разрежения в коллекторе менее 529 мм рт. ст., проверяют целостность вакуумного шланга, так как через повреждения на нем утрачивается часть воздуха. Также следует обратить внимание на состояние диафрагмы датчика, на которой могут присутствовать как заводские, так и приобретенные при эксплуатации дефекты.
- После снятия показаний манометра, его заменяют на вакуумный насос, после чего создают разрежение 55-56 мм рт. ст. и прекращают откачку. При исправном датчике разрежение будет сохраняться 25-30 сек. Если требование не выполняется – датчик подлежит замене.
- При проверке цифрового датчика пользуются тестером в режиме вольтметра.
- Включают зажигание, находят контакты заземления и питания. К вольтметру подключают провод, соединенный с сигнальным контактом тестируемого датчика. При его нормальной работе напряжение будет составлять около 2,5 В. При наличии неисправностей – отличаться в большую или меньшую сторону.
- Тестер переключают в режим работы тахометра и отсоединяют от ДАД вакуумный шланг. Положительный ввод подключают к сигнальному проводу, а минус – к заземлению. При исправном датчике тахометр выдаст результат – 4400-4850 об/мин.
- Снова используется вакуумный насос, который подключается к датчику давления. Насосом постоянно меняют разрежение в приборе и следят за показаниями тахометра. При исправном датчике разрежение и показатели тахометра будут стабильными.
- При отключении вакуумного насоса, тахометр останавливается на показателе 4400-4900 об/мин. Если показания отличаются от указанных в ту или иную сторону – датчик неисправен.
Ремонт
После диагностики неисправности ДАД, приступают к ее устранению. При мелкой поломке, поддающейся ремонту, прибор оставляют. Если прибор выдает неправильные показания – необходима его полная замена. Конструкция датчика на проведение ремонта не рассчитана, и все действия, направленные мастером на устранение неисправностей, проводятся на его страх и риск. Но стоимость нового прибора достаточно высока, и все манипуляции в случае успеха становятся оправданными.
Ремонт датчика осуществляют в определенной последовательности:
- Ножом или другим острым инструментом снимают крышку прибора, после чего выявляют местонахождение неисправности.
- Контакты чистят от загрязнений и ржавчины, проверяют надежность их соединения, а после чистки просушивают, заливают силиконовым герметиком, и снова сушат. На собранном приборе герметиком заделывают все стыки.
- Прибор устанавливают на автомобиль и проверяют его исправность. Быстрый запуск двигателя и его ровная работа означают исправность прибора. Если ремонт не принес ожидаемых результатов – датчик меняют на новый.
