Датчик абсолютного давления воздуха: назначение, неисправности и замена дад

Как проверить ДАД компьютерной диагностикой

Всё, что нужно для самостоятельной компьютерной диагностики, на простом языке изложено в рубрике Диагностика Шевроле

Данным способом можно довольно таки просто оценить состояние датчика.

Тут нужно обратить внимание на два параметра – барометрическое давление и абсолютное давление в коллекторе. Почему два?. Потому что ДАД не совсем ДАД

Потому что ДАД не совсем ДАД

Он измеряет не только абсолютное давление в коллекторе, но и давление в окружающей среде. Это необходимо для того, чтобы двигатель адекватно работал не только в обычной местности, но и, допустим, в горной, где атмосферное давление уменьшается по мере увеличения высоты. А разное атмосферное давление требует разных корректировок, поэтому ЭБУ должен знать это самое давление, чтобы применять те или иные коррекции в управлении двигателем. Более подробно про работу ДАД и какие процессы влияют на его показания можно посмотреть тут

Этот параметр мы чуть ниже затронем. А сейчас начнём проверку ДАД по графикам диагностики.

Когда двигатель не запущен, тогда давление в коллекторе равняется атмосферному, что можно увидеть на графиках

Как видим, так оно и есть. Значит на этом этапе всё в порядке.

На запущенном двигателе в режиме холостого хода во впускном коллекторе давление падает практически на 70% и должно составлять 28-33 кПа

При нажатии педали акселератора давление в коллекторе неизбежно возрастает. Поэтому ДАД должен об этом сигнализировать. Если заслонка открыта на большой угол при действующей нагрузке на двигатель (разгон, движение в гору и т.п.), то давление в коллекторе возрастёт до атмосферного

Если ДАД при нажатии на педаль акселератора под нагрузкой практически не изменяет своих показаний или делает это с большим запаздыванием, то следует обязательно разобраться в причине такого поведения, так как это является неисправностью. Например, обороты двигателя при интенсивной нагрузке поднялись уже больше 2000 об/м, а ДАД на это не реагирует, показывая заниженное давление в коллекторе, то это не нормально.

Примечание: При нажатии педали газа на холостом ходу и при отсутствии нагрузки на двигатель (кондиционер, обогрев заднего стекла и т.п.) давление будет снижаться до 22-25 кПа. Так и должно быть! Попробую на простом языке объяснить. При нажатии педали газа происходит резкий всплеск показаний – это отработал ДАД на изменение условий в коллекторе и двигатель ещё не успел раскрутится и “забрать” в себя воздух, вошедший через приоткрытую заслонку.

Затем двигатель набрал обороты и ему легко вращаться и развивать обороты дальше, так как ему ничего не мешает (нет нагрузки). Чем больше у него обороты, тем больше он засасывает в себя воздух, создавая ещё большее разрежение в коллекторе, так как мы заслонку открываем не полностью, а лишь для поддержания оборотов, каких хотим.

При нагрузке (трогаемся, разгоняемся, вкл. кондиционер) условия работы меняются. Двигателю уже не так легко развивать обороты и он это делает медленнее и не успевает всосать в себя вошедший воздух. Из-за этого повышается давление в коллекторе. Мы жмем педаль ещё сильнее, требуя от двигателя оборотов, он тужится и развивает обороты медленно. В итоге мы открываем заслонку полностью и в коллекторе становится почти атмосферное давление. То есть, чем выше давление в коллекторе, тем двигателю тяжелее. Это и есть ничто иное, как “датчик нагрузки на двигатель”, а не “датчик для расчёта массы воздуха”, о чём я писал выше.

Вот ещё интересный момент. Только здесь ДАД показывает очень завышенное барометрическое давление, которое по его мнению составляет аж 112 кПа. Хотя на нашей планете было зафиксировано максимальное давление 108 кПа!

Ясно, что датчик показывает не правдивые показания и это нужно устранять. Первым делом при таких симптомах необходимо проверить и зачистить массу от ЭБУ к двигателю. У Шевроле Лачетти она находится под стартером. Вот тут написано про массы Лачетти.

Визуализация

Теперь попробуем отобразить показания давления в программе SFMonitor, и посмотрим как меняется давление при движении датчика на высоту 2 метра.

static const byte PACKET_SIZE = 1; static const byte VALUE_SIZE = 2; static const boolean SEPARATE_VALUES = true; #include #include #include SFE_BMP180 pressure; SerialFlow rd(&Serial); double P0 = 0; void setup(){ rd.setPacketFormat(VALUE_SIZE, PACKET_SIZE, SEPARATE_VALUES); rd.begin(9600); pressure.begin(); P0 = getPressure(); } void loop(){ double P; P = getPressure(); rd.setPacketValue(100+int((P — P0)*100)); rd.sendPacket(); delay(100); } double getPressure(){ … }

В результате работы программы получим график давления в Паскалях:

Принцип работы датчика давления воздуха в коллекторе

Даже с учетом того, что есть определенные конструктивные отличия, среди существующих микромеханических датчиков можно выделить общий принцип работы.

Рассмотрим самый распространенный тип:

• внутри датчика имеется герметичный объем воздуха, за счет чего формируется опорное давление. Такое давление низкое (до 10 раз ниже атмосферного). С такого опорного давления идет отсчет давления воздуха во впускном коллекторе.
• герметичный объем закрыт мембраной диафрагмой, на которой установлены тензорезисторы (полупроводниковые пьезорезисторы). Как правило, их 4 штуки, подключение мостовое;
• на тензорезисторе формируется электрическое сопротивление, которое напрямую зависит от степени деформации мембраны (сопротивление меняется в том случае, если диафрагма растягивается или сжимается).

Датчик измеряет электрическое сопротивление пьезорезисторов, меняющееся при деформации диафрагмы по причине разного давления между герметичным (замкнутым объемом с опорным давлением), а также объемом с измеряемым давлением.

Чем сильнее будет разница давлений, тем большей будет деформация мембраны. В свою очередь, сопротивление пьезорезисторов меняется. Такие изменения фиксирует блок управления (контроллер), при этом различные данные по току и давлению прописаны в алгоритмах управления работой двигателя в ЭБУ.

Датчик на впускном коллекторе: виды и особенности

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.

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).

Устройство датчика абсолютного давления воздуха

Датчик абсолютного давления воздуха производит замеры абсолютного давления воздуха во впускном коллекторе. При этом давление замеряется относительно «нулевой» точки низкого давления или вакуума. Кстати, еще существуют датчики относительного и дифференциального давления, которые меряют и затем производят сравнение давления воздуха с атмосферным.

Что касается автомобилей, сегодня активно используются ДАД, в основе которых лежит пьезорезистивный чувствительный элемент MEMS (микроэлектромеханический сенсор, МЭМС). Такие датчики имеют чувствительный электронный элемент, закрепленный на механической подвижной мембране. Благодаря такому взаимодействию электроники и механики устройство эффективно замеряет давление воздуха.

В целом, по конструкции ДАД представляют собой:1. пластиковый корпус, к которому присоединен патрубок для подключения к впускному коллектору;2. с другой стороны корпуса выполнен электрический разъем для подключения к блоку управления;3. внутри корпуса стоит чувствительный элемент.

При этом ДАД могут иметь разные типы чувствительного элемента. Например, тензорезисторы и чувствительный элемент на толстопленочной кремниевой подложке, где формируется замкнутый воздушный пузырек. Другой возможный вариант — мембрана с пьезорезисторами и закрытый объем (объем с опорным давлением).

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.

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.

Датчик MAP обнаруживает это. ЭБУ обедняет топливную смесь и изменяет момент зажигания, чтобы уменьшить расход топлива.