Датчик абсолютного давления (ДАД): как это работает

Как устроен датчик температуры и давления воздуха?

Конструкция датчика имеет в себе:

  • атмосферную камеру, связанную с впускным коллектором;
  • вакуумную камеру;
  • электронный чип;
  • диафрагма;
  • 4 тензорезистора.

Отдельно стоит датчик температуры воздуха, но его температура обрабатывается одновременно с информацией с ДАД.

В результате работа детектора выглядит следующим образом:

  1. всасываемый воздух оказывает давление на диафрагму, изгибая ее;
  2. в установленных на диафрагме тензорезисторах меняется сопротивление и происходит пьезорезистивный эффект;
  3. относительно сопротивления меняется и напряжение
  4. полупроводники, соединенные мостом весьма чувствительны, а электрическая схема еще и усиливает напряжение, увеличивая его на 1-5В.
  5. в результате в ЭБУ поступает значение выходного напряжение соответствующее давлению в измерителе.

Признаки неисправности ДАД

Неисправный датчик MAP имеет серьезные последствия для контроля топлива, выбросов выхлопных газов автомобиля и экономии топлива. Симптомы плохого или неисправного ДАД включают в себя:

Увеличение расхода топлива

Датчик MAP, который измеряет высокое давление во впускном коллекторе, указывает ЭБУ на высокую нагрузку двигателя. Это приводит к увеличению впрыска топлива в двигатель.

Это, в свою очередь, увеличивает расход топлива. Это также увеличивает количество выбросов углеводородов и окиси углерода из автомобиля в окружающую атмосферу. Углеводороды и окись углерода являются одними из химических компонентов смога.

Недостаток мощности

Датчик MAP, который измеряет низкое давление во впускном коллекторе, указывает ЭБУ на низкую нагрузку двигателя. Блок управления реагирует уменьшением количества топлива, впрыскиваемого в двигатель.

Хотя вы можете заметить увеличение расхода топлива, вы также заметите, что ваш двигатель не такой мощный, как прежде. При уменьшении подачи топлива в двигатель 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 на техосмотре. Выбросы из выхлопной трубы могут показывать высокий уровень углеводородов, высокий уровень NOx, низкий уровень CO2 или высокий уровень окиси углерода.

Неисправности и проверка работоспособности

Практика эксплуатации МАП сенсора показывает, что нарушение его работоспособности нередко связано с неправильным монтажом. Необходимо понимать, что устанавливать прибор следует в точке, находящейся выше входного коллектора, а также рампы газового распределителя и фильтра тонкой очистки, к низу разъёмом (фишкой). Это исключает скопление пара, загрязнений и конденсата в корпусе датчика, повышает надёжность, корректность его работы.

Первыми признаками того, что МАП сенсор вышел из строя, являются:

  • произвольный переход с газа на бензин и обратно;
  • машина отказывается переходить на газ;
  • «плавающие обороты» на холостом ходу;
  • рывки при резком нажатии на акселератор;
  • потеря приемистости;
  • повышенный расход газа.

Помимо субъективной оценки можно применить «научный» подход с использованием вольтметра (для измерения напряжения) и медицинского шприца (для создания вакуума). Однако вряд ли найдётся много желающих утруждать себя подобным экспериментом.

Чаще всего причиной неполадки является пробой датчика давления, он перестаёт фиксировать изменение давления газа. Однако и датчик разрежения может дать сбой, например в том случае, если перепутаны шланги давления и разрежения. Но есть производители, которые объединяют эти датчики для управления одним контроллером, тогда подключить шланги к map sensor можно в любом порядке.

Другой причиной может стать окисление проводов или утечка газа из-за износа резиновых уплотнителей (колец), потеря герметичности пластикового штуцера-тройника. Дефект не сложно обнаружить путём визуального контроля, а также исправить (в продаже имеется ремкомплект).

Большинство автомобилистов при возникновении малейших проблем с нормальной работой ГБО 4 поколения не стремятся проверить мап сенсор, а торопятся его поменять. В то же время во многих случаях есть реальная возможность «реанимировать» этот прибор, после чего он способен успешно проработать не один год. Таким образом, можно сэкономить порядка 3 тыс. рублей. Стоит ли игра свеч, каждый решает сам.

Общая информация

Когда двигатель работает под нагрузкой, вакуум на впуске падает, т. к. дроссель открывается широко. Двигатель всасывает больше воздуха, что требует бОльшего количества топлива для поддержания соотношения топливо-воздушной смеси.

Фактически, когда ЭБУ считывает сигнал большой нагрузки от ДАД, это обычно приводит к тому, что топливная смесь становится немного богаче, чем обычно, поэтому двигатель может производить больше энергии. В то же время блок управления слегка изменяет угол опережения зажигания (УОЗ), чтобы предотвратить детонацию, которая может повредить двигатель и снизить производительность.

Когда условия меняются и автомобиль движется под небольшой нагрузкой, накатом или замедляясь, от двигателя требуется меньше мощности. Дроссельная заслонка открыта немного или может быть закрыта, что приводит к увеличению вакуума на впуске.

Как устроен ДАД

По выходному сигналу датчики абсолютного давления бывают:

  • С аналоговым выходом — широко используются. Их напряжение пропорционально нагрузке двигателя.
  • С цифровым выходом — используются в таких системах, как Ford EEC IV. Цифровой MAP сенсор посылает сигналы прямоугольной формы с определенной частотой. Когда нагрузка увеличивается, частота также увеличивается, и 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 герметична или соединена с атмосферой), а другая — соединена с впускным коллектором прямым соединением или с помощью резинового шланга.

Чувствительная к давлению электронная схема внутри датчика MAP контролирует движение диафрагмы и генерирует сигнал напряжения, который изменяется пропорционально давлению. Это производит аналоговый сигнал напряжения, который обычно колеблется от 1 до 5 вольт.

Аналоговые датчики MAP имеют трехпроводной разъём: заземление, опорное напряжение 5 В от ЭБУ и сигнальное напряжение. Выходное напряжение обычно увеличивается, когда дроссель открывается и вакуум падает.

ДАД, который выдаёт 1 или 2 вольта на холостом ходу, может показывать от 4,5 вольт до 5 вольт при полностью открытой дроссельной заслонке. Выход обычно изменяется от 0,7 до 1,0 вольт на каждые 15 кПа изменения вакуума.

Как работает ДАД

Благодаря получению показателей с датчика абсолютного давления электроника контролирует поступающий через дроссельную заслонку объем воздушной массы. Этот показатель нужен для формирования определенной импульсной команды, дающей рассчитать количество горючего.

Прибор представляет собой вакуумную камеру, из которой полностью удален воздух. Показатели давления во входном штуцере соотносятся с уровнем в этой камере, показатели сравниваются и разница определяет исходящую команду.

При этом выполняется ряд манипуляций:

  • отличающаяся высокой степенью чувствительности диафрагма прибора деформируется из-за влияющего на нее давления впускного коллектора;
  • деформация отвечает за колебания сопротивления тензорезисторов поверхностного положения. Этот эффект получи название «пьезорезисторный»;
  • пропорционально изменениям сопротивления колеблется и напряжение, выходное лежит в интервале от одного до 5 В;
  • поступающее напряжение и помогает сформировать команду-импульс, которая передается на форсунки. Так определяется давление на впускном клапане, оно пропорционально напряжению.

В итоге силовая установка получает определенную дозу топливно-воздушной смеси.

Как почистить ДАД

Во время работы устройство постепенно зарастает грязью, снижающей чувствительность диафрагмы. Из-за этого могут наблюдаться симптомы, указывающие на неисправность ДАД. Чтобы очистить его от загрязнений, необходимо произвести демонтаж.

В зависимости от того, какой модели автомобиль, расположение датчика меняется. Если двигатель турбированный, то таковых может быть два, один из которых будет находиться на турбине, а второй на впускном коллекторе. Для крепления в любом случае будут использоваться болты — один или два в зависимости от конструкции.

Чтобы прочистить датчик, следует запастить карбклинерами или аналогичными чистящими средствами. Сначала приводится в порядок корпус, а затем осторожно очищаются и контакты. Наибольшее внимание уделяется уплотнительному кольцу и диафрагме. С ними требуется быть осторожным, главное — не допустить повреждений. Достаточно вбрызнуть некоторое количество чистящего состава, а затем вылить его с удаленными загрязнениями.

Очистка позволяет вернуть чувствительность сенсорам, и если проблема была только в загрязнении, диагностика покажет, что датчик в полном порядке, а двигатель будет работать в стандартном режиме. Если манипуляции не помогли, следует приобрести новый прибор на замену.

Датчик на впускном коллекторе: виды и особенности

Среди существующих разновидностей датчиков давлени

Среди существующих разновидностей датчиков давления на авто можно выделить устройства, которые отличаются: • по типу выходного сигнала; • по совместимости с типом двигателя (атмосферный и турбо мотор).

Как и многие другие датчики, ДАД бывают аналоговыми и цифровыми. 1. В случае с аналоговым устройством, сигнал аналогового типа формируется от тензорезисторов, далее передается на ЭБУ и обрабатывается. Такие датчики почти не встречаются на авто по причине того, что для работы с аналоговым устройством необходим особый блок управления. 2. Цифровой ДАД получил широкое распространение. Основное отличие от аналогового решения – в конструкцию датчика интегрирована схема, которая самостоятельно преобразует аналоговый сигнал в цифровой, после чего готовый сигнал передается на ЭБУ. При этом датчики такого типа совместимы с подавляющим большинством ЭБУ автомобилей.

Рекомендуем также прочитать статью о том, . Из этой статьи вы узнаете, для чего нужен, а также как устроен и работает датчик распредвала.
Также обособленным вариантом считаются датчики T-MAP. Такой датчик является комбинированным решением, когда датчик давления и температуры (терморезистор) объединены в одном устройстве.

Датчик данного типа измеряет не только давление, но и температуру воздуха, что позволяет производить более точные замеры и влиять на работу систем автомобиля (например, управлять интеркулером на турбомоторах). Еще добавим, что датчики давления в авто могут стоять не только на двигателе, но и в других системах (например, пневмоподвеска).

Как устранить неисправность датчика абсолютного давления

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

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

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

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

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.

Расположение прибора

Разобравшись, что такое ДАД, необходимо определить

Разобравшись, что такое ДАД, необходимо определить, где искать его в машине. Такой тип устройства применяется только на автомобилях, которые оснащаются инжекторными двигателями, особенно если они имеют также компрессор и систему турбонаддува.

Часто прибор располагается на впускном коллекторе, кроме того, существуют модели, где он крепится непосредственно к кузову в моторном отсеке, а входной коллектор и штуцер соединяются гибким шлангом.

Даже если на авто нет датчика массового расхода воздуха, ДАД может устанавливаться и выполнять возложенные на него задачи.

Что нужно искать в неисправном датчике MAP?

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

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

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

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:

  1. Плохое соединение датчика и входного штуцера.
  2. Закоксованный трубопровод, который имеет достаточно гибкую конструкцию.
  3. Поломка датчика температуры воздуха, который связан с ДАД, а иногда объединен с ним в одном корпусе.
  4. Разгерметизация вакуумного шланга по причине повреждения или отключения от датчика.
  5. Обрыв контакта «масса».
  6. Неисправность внутри датчика.

Ремонт своими руками

Отремонтировать МАП сенсор своими силами может даже не очень искушённый в этом деле автолюбитель. В частности, предлагается следующий порядок замены датчика давления и/или разрежения.

  1. Отсоединяется разъём, МАП сенсор демонтируется, производится его осмотр, очистка, продувка.
  2. С помощью острой отвёртки поддевается, затем снимается пластиковая крышка (либо откручиваются винты), открывая доступ к плате с датчиками.
  3. Откручивается плата и достаётся из корпуса.
  4. Выпаивается неисправный элемент.
  5. На его место впаивается новый датчик, далее надевается уплотнительное кольцо (стоимость датчика на алиэкспресс 350-450 рублей).

PS-02 марка датчиков давления MPXHZ6400A


Датчик MAP сенсора

Map-сенсор фирмы Стаг (Stag) PS-02 plus маркировка датчика — S030/bg9-15


Датчики мап сенсора Стаг

После сборки остаётся поставить МАП сенсор на прежнее место, подсоединить разъём и проверить работоспособность ГБО.

Где находится ДАД

Крепление ДАД на кузове.

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). 

Как проверить датчик абсолютного давления

Диагностика датчика 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 возду

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.

    Взять тестер и настроить его на режим вольтметра (до 20 В). Включить зажигание. Найти контакты земли, сигнала и питания. Положительный щуп вольтметра соединить с сигнальным выводом датчика. Прибор должен показывать напряжение в 2,5В относительно массы. Тестер переключить в режим тахометра. Отсоединить вакуумный шланг. Положительный щуп подключить к сигнальному выводу, а отрицательный к заземлению датчика. Показания прибора должны находиться в диапазоне 4500-4900 об/мин. Подключить вакуумный насос. Меняйте значение разрежения при помощи насоса, отслеживая показания тахометра. Давление и показания прибора должны быть стабильными. После отключения насоса показания прибора должны вернуться к значению 4500-4900 об/мин.

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.