Содержание
Электронный блок управления стал неотъемлемой частью современного двигателя и без его помощи обеспечить нормальную работу всех систем и уследить за их исправностью невозможно. Датчик абсолютного давления, также известный как ДАД, лишь одно из многих регулирующих устройств, влияющих на стабильность работы двигателя и передающее информацию на ЭБУ.
Во многих автомобилях он расположен на впускном коллекторе двигателя и регистрирует колебания уровня давления в тракте впуска. В дальнейшем на основании данных ДАД электронный блок оптимизирует состав горючей смеси, поступающей в камеру сгорания.
Теперь рассмотрим детальнее, что такое датчик абсолютного давления, как он работает и почему без него не обойтись?
Для чего нужен датчик абсолютного давления
Как может выглядеть датчик абсолютного давления.
Это небольшое устройство отвечает за замеры абсолютного давления. Понятие «абсолютное давление» используется не случайно, ведь исходным ориентиром для проведения измерений является состояние вакуума, который принимается за абсолют.
После поступления данных в ЭБУ электроника, учитывая давление и температуру во впускном коллекторе, определяет наиболее подходящую плотность воздуха и предполагаемый его расход, что необходимо для подготовки топливно-воздушной смеси соответствующего качества. Блок управления согласно рассчитанной массе потребляемого воздуха отдает управляющие команды необходимой продолжительности, благодаря чему и выполняется регулировка форсунок впрыска. Хотя датчик давления – очень достойная замена расходомеру, иногда они устанавливаются на агрегат совместно.
Как работает датчик абсолютного давления
Благодаря ДАД удается проконтролировать, какой объем воздуха поступает сквозь дроссельную заслонку. Опираясь на этот показатель, формируется команда-импульс, определяющая количество топлива, необходимого для образования сбалансированной по составу топливо-воздушной смеси. Внутри датчика есть вакуумная камера, воздух из которой удален изначально. Она соотносит показатель давления во входном штуцере с давлением в вакуумной камере и согласно полученной разнице создает исходящий сигнал. Чтобы датчик определил давление, необходима целая цепочка действий:
- Высокочувствительная диафрагма ДАД деформируется под воздействием давления во впускном коллекторе.
- Растяжение диафрагмы обуславливает изменение сопротивления на тензорезисторах поверхностного положения, другими словами имеет место так называемый пьезорезисторный эффект.
- Пропорционально динамике сопротивления тензорезисторов наблюдаются колебания напряжения.
- Способ соединения тензорезисторов обеспечивает высокую чувствительность, которая благодаря чипу ДАД повышается еще больше, в итоге чего выходное напряжение варьируется в интервале 1-5 В.
- Согласно поступающему на вход ЭБУ напряжению формируется импульс, уходящий на форсунки. Он и определяет давление на впускном клапане. При этом напряжение и давление связаны между собой прямо пропорциональной зависимостью.
Читайте также: Что такое датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) и для чего он нужен.
Где находится ДАД
Крепление ДАД на кузове.
Уже упоминалось, что датчик нужно искать на коллекторе. Подчеркнем только то, что применяется он только на инжекторных двигателях. В особенности это верно, когда автомобиль оснащен силовым агрегатом с турбонаддувом и компрессором.
Однако во многих моделях место его расположения несколько иное – в кузовной части моторного отсека и крепится он прямо к кузову. В этом случае входной штуцер и входной коллектор соединяются посредством гибкого шланга. Следует учесть, что ДАД устанавливается и тогда, когда на автомобиле отсутствует датчик массового расхода воздуха (ДМРВ).
Признаки неисправности датчика абсолютного давления воздуха
О поломке ДАД может говорить целая группа «симптомов»:
- Заметно повышается потребление топлива, что происходит по причине поступления сигнала от датчика в ЭБУ о высоком давлении, уровень которого в действительности ниже. При этом электронный блок отдает команду о подаче смеси обогащенной больше необходимого.
- Ухудшается динамика двигателя, которая и после прогрева не приходит в норму.
- Даже в летний сезон появляются белоцветные выхлопы.
- Из выхлопной возможно появление запаха бензина.
- Продолжительное время не снижаются обороты на холостом ходу.
- Переключение сопровождается резкими рывками или провалами.
- Непонятного рода шумы, нередко перерастающие в гул.
Как проверить датчик абсолютного давления
Методика диагностики ДАД зависит от спецификации сенсорного устройства, которое бывает аналоговым либо цифровым. Для подтверждения работоспособности аналогового датчика абсолютного давления необходим следующий алгоритм действий:
- К вакуумному шлангу, соединяющему ДАД и входной коллектор, присоединяется переходник датчика, а к нему подключается манометр.
- Запускается мотор и несколько минут работает на холостых. В случае разрежения в коллекторе ниже 529 мм, стоит посмотреть, не пропускает ли воздух сам шланг. Не лишним будет взглянуть на диафрагму датчика и убедиться, что на ней нет изъянов.
- Сняв показания манометра, необходимо его отсоединить и поставить вместо него вакуумный насос. Далее следует создать разрежение 55-56 мм рт.ст. и остановить откачивание. Можно считать, что ДАД не поврежден, когда разрежение останется неизменным в течение около 30 сек, в ином случае устройству потребуется замена.
Когда имеем дело с цифровым датчиком, можно поступать так:
- Переводим тестер в режим вольтметра.
- Заводим двигатель и определяем положение контактов питания и заземления. К тестеру подсоединяем провод, подключенный к выходному контакту датчика. О его исправности говорит напряжение 2,5 В или около того. Если разница с указанным напряжением в сторону повышения или понижения существенная – устройство вышло из строя.
- Тестер переключается в режим тахометра и отсоединяется вакуумный шланг.
- Щуп «+» нужно подключить к сигнальному выводу, а «-» – к заземлению. В норме прибор должен показывать 4400-4900 об/мин.
- Теперь требуется подсоединить вакуумный насос т к датчику абсолютного давления. По результатам многократных изменений разрежения скачков в показаниях тахометра и давления быть не должно.
- Когда вакуумный насос будет отключен, тахометр должен показывать 4400-4900 об./мин, что говорит об исправности ДАД. В ином случае устройство неисправно.
Видео на тему
За полноценную работу инжекторных двигателей отвечает большое количество электронных устройств, в том числе и датчик абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе. Прибор возможно не из основных, но его нестабильная работа однозначно приведет либо к перерасходу топлива, либо к полной невозможности движения транспортного средства. Исходя из этого, знания о том, что собой представляет датчик абсолютного давления, за что отвечает, какие симптомы его поломки и как их устранить просто необходимы для настоящего автолюбителя.
Расположение датчика
Крепление датчика абсолютного давления на кузове
Датчик абсолютного давления воздуха крепится либо непосредственно на впускном коллекторе, либо соединен с ним гибким шлангом.
Место, где находится датчик абсолютного давления, для различных автомобилей может отличиться. Чаще всего, он расположен в моторном отсеке и прикреплен к кузову. Входной штуцер при этом соединен с рабочим объемом входного коллектора при помощи шланга.
На двигателях с турбонаддувом и компрессором датчик крепится напрямую к коллектору. В таком случае он выполняет еще и функции регулировки и измерения избыточного давления, которое создается турбо- или механическим компрессором. В подобных системах он может использоваться как вместе с контроллером расхода воздуха, так и без него.
Стоит отметить, что часто в современных автомобилях совмещают датчик абсолютного давления и температуры в одном корпусе. Это позволяет создавать более точный сигнал управления, передаваемый на электронный блок управления, так как в таком случае учитывается не только давление воздуха, но и его температура.
Принцип работы
Схема датчика абсолютного давления воздуха
Датчик абсолютного давления выполняет функции контроля количества воздуха, пройденного через дроссельную заслонку. Зная его, система формирует импульс форсункам, и в камеру сгорания попадает количество топлива, которое соответствует оптимальному соотношению топливной смеси.
Принцип работы датчика абсолютного давления основан на изменении проводимости пьезорезисторов.
Для понимания процесса рассмотрим, что происходит внутри устройства:
Принцип работы датчика абсолютного давления воздуха основан на изменении проводимости пьезорезисторов.
По величине определяемого давления датчики делят на те, что используются в атмосферных двигателях (определяют от 0 до 1 атмосферы), и те, что используются с турбодвигателями или двигателями оснащенными механическими нагнетателями (определяют от 0 до 2 атмосфер).
Признаки неисправности
Вариант крепления датчика абсолютного давления
Для того, чтобы сделать вывод о проблемах с устройством, необходимо понимать к каким последствиям приводит частичная или полная его неработоспособность. Приведем признаки, которые прямо или косвенно указывают на возможность выхода из строя прибора:
Неиспраавность датчика абсолютного давления воздуха приводит к неустойчивой работе двигателя, которая проявляется в некоторых явно выраженных признаках.
Датчик абсолютного давления, признаки неисправности которого совпадают с вышеперечисленными, в обязательном порядке необходимо проверить.
Как проверить датчик абсолютного давления
Диагностика датчика абсолютного давления
Для различных типов приборов отличается и методика их проверки. Для аналогового типа проверка будет заключаться в следующем:
- К вакуумному шлангу, расположенному между датчиком и коллектором, подключить переходник с манометром.
- Запустить двигатель на холостых оборотах. Если по прошествии некоторого времени разрежение в коллекторе невелико (425 – 520 мм рт.ст.), то необходимо проверить герметичность гибкого шланга, а также правильность установки ремня распредвала и целостность диафрагмы датчика.
- Вместо манометра подсоединить вакуумный насос.
- Создать, при помощи насоса, разрежение около 560 мм рт. ст.
- После прекращения откачки давление должно сохраняться не менее 30 с.
Схема проверки датчика абсолютного давления воздуха
Проверка датчика абсолютного давления во впускном коллекторе цифрового типа проходит следующим образом:
При проверке датчика абсолютного давления воздуха необходимо подключение к нему вакуумного насоса.
В результате, если узел не проходит одну из проверок, его необходимо либо отремонтировать, либо заменить. Стоимость датчиков достаточно высокая, поэтому ремонт может быть весьма целесообразным. Однако, конструкция устройства не рассчитана на проведение ремонта, поэтому все манипуляции приходится проводить на свой страх и риск.
Ремонт датчика абсолютного давления
Старый датчик абсолютного давления
Мелкие ремонтные операции доступны любому автолюбителю. При более сложных вариантах поломки необходимо обратиться к специалисту или заменить устройство полностью. Из доступных операций можно определить следующую последовательность действий по устранению дефектов:
- Отсоединив разъем кабеля жгута проводов оцените его на наличие окисления и возможных обрывов. При обнаружении дефектов их исправляют.
- Аналогичную операцию проведите и со стороны датчика в месте подсоединения разъема.
Ремонт датчика абсолютного давления
Часто для устранения неисправности датчика абсолютного давления воздуха достаточно очистить место его присоединения к впускному коллектору и устранить подсос воздуха.
Датчики абсолютного давления, ремонт которых уже не возможен подлежат замене.
Замена датчика абсолютного давления
Замена датчика абсолютного давления воздуха
С заменой, практически, никаких сложностей не возникает. Для этого достаточно снять гибкий шланг, соединяющий прибор с входным коллектором. Отсоединить колодку жгута проводов и открутить крепежные болты. После всего вышеперечисленного снимается дефектное устройство и устанавливается новое. При установке, операции соответственно выполняются в обратном порядке.
Стоит отметить, что понимание того, что такое датчик абсолютного давления воздуха, каковы его функции и принцип работы, позволит разобраться в процессах, происходящих под капотом автомобиля. Это даст возможность вовремя принимать правильные решения и повысит безопасность и качество передвижения.
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.
