Нет изменения сигнала датчика абсолютного давления при запуске двигателя

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 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.

Краткая история

Школа автодиагностики Алексея Пахомова начала работу в 2011 году. Основным направлением деятельности было выбрано производство обучающих видеокурсов. Самый первый курс «Диагностика бензиновых двигателей» имел такой значительный успех, что было решено продолжить работу в этом направлении. В результате был разработан широкий портфель видеокурсов, посвященных автодиагностике.

Сегодня школа вышла на качественно новый уровень. На платформе дистанционного обучения «Прометей» создана целая система по подготовке специалистов автосервиса в области диагностики двигателей и электронных систем автомобиля. Выпускниками, не теряющими связь со школой, стали более 2300 специалистов из разных городов России, ближнего и дальнего зарубежья. Статьи, которые будут размещаться в журнале «АБС-авто», по существу, являются переформатированными для печати видеоматериалами, подготовленными специа­листами школы для известного профессионального российского журнала.

В своих обучающих курсах я почти не касался одного измерительного датчика, применяемого в мотортестерах. Речь идет о датчике давления/разрежения, имеющего предел примерно ± 1 Bar. В разных мотортестерах этот датчик имеет различные названия, но давайте в нашем разговоре будем называть его просто «датчик разрежения», потому что чаще всего измерять с его помощью приходится именно разрежение, т.е. давление ниже атмосферного.

Технические характеристики BMP280

К основным техническим характеристикам можно отнести следующие:

• Напряжение питания: 1.71V – 3.6V;
• Интерфейс обмена данными: I2C или SPI;
• Ток потребления в рабочем режиме: 2.7uA при частоте опроса 1 Гц;
• Диапазон измерения атмосферного давления: 300hPa – 1100hPa (±0.12hPa), что эквивалентно диапазону от -500 до 9000 м над уровнем моря;
• Диапазон измерения температуры: -40°С … +85°С (±0.01°С);
• Максимальная частота работы интерфейса I2C: 3.4MHz;
• Максимальная частота работы интерфейса SPI: 10 МГц;
• Размер модуля: 21 х 18 мм;

Советы по выбору и применению

При выборе датчика для своих потребностей нужно учитывать такие факторы:

• Наличие воздействий на оборудование извне (электромагнитные поля, вибрации, агрессивная среда).
• Диапазон измеряемой величины.
• Температурные показатели измеряемого воздуха и окружающей среды.
• Точность требуемых замеров.
• Целесообразный тип выходного сигнала.
• Влажность помещения, где будет установлен прибор.

Также, необходимо учесть вид измеряемого давления, его разброс, класс защиты прибора и материал корпуса.

Замена неисправного датчика абсолютного давления ДАД

Если после диагностики выясняется, что ДАД на Ланосе неисправен, значит его необходимо заменить. Процедура замены не трудная, и занимает минимум времени. Перед заменой понадобится купить новый ДАД. Инструкция по замене имеет следующий вид:

1. Где находится устройство на автомобиле Ланос, уже упоминалось в материале выше. Перед проведением работ вовсе не обязательно снимать минусовую клемму с аккумулятора, так как вероятность создания короткого замыкания исключена
2. Первым делом нужно от датчика отсоединить фишку с проводами
3. Далее отсоединяется вакуумный шланг на самом элементе
4. Используя два гаечных ключа на «10», следует выкрутить гайки крепления
5. Извлекать болты из посадочных мест не нужно, так как после вывинчивания гаек, мап-сенсор может быть демонтирован
6. Если возникают трудности с вывинчиванием двух гаек, чтобы снять ДАД, тогда можно вывинтить один болт крепления кронштейна. Он находится в нижней части в области подключения фишки с проводами
7. Вместо неисправного устройства, необходимо установить новый ДАД, и выполнить его подключение в порядке обратном снятию

Процесс замены ДАД на Ланосе 1,5 не трудный, и после проведения таких действий, можно обнаружить исчезновение дефектов работы двигателя, которые возникали с неисправным элементом.

Проверка исправности МАП-сенсора

Перед тем, как прибегнуть к проверочным действиям, надо отметить, что датчики бывают аналогового и цифрового типа. На автомобили Ланос устанавливаются цифровые датчики. Цифровые устройства отличаются от аналоговых наличием микросхемы, где осуществляется преобразование сигнала. Чтобы проверить исправность ДАД на Ланосе, понадобится подготовить первоначально следующие детали:

• Мультиметр
• Медицинский шприц

Процедура диагностики выглядит следующим образом:

1. Первоначально необходимо проверить величину напряжения на клеммах датчика. Для этого используется мультиметр, который устанавливается в режим измерения постоянного напряжения до 20В
2. Черный щуп прибора подключается к массе автомобиля (можно на минусовую клемму аккумулятора), а красный щуп нужно подсоединить к фишке центрального провода салатового цвета (если щуп не вмещается в тыльную части фишки, тогда используем скрепку или булавку). Этим проводом элемент соединен с ЭБУ, и происходит изменение напряжения в зависимости от давления
3. Включить зажигание авто, и снять показания. При включении зажигания проверяемый элемент измеряет атмосферное давление путем его сравнения с вакуумом. Напряжение на приборе при включенном зажигании должно составлять от 4,5 до 4,9В
4. Пониженное напряжение свидетельствует о неисправности датчика или шланга, соединяющего элемент с впускным коллектором. Шланг необходимо проверить на целостность, и при необходимости заменить

Если выходное напряжение ДАДа составляет 4,5-4,9В, значит переходим к дальнейшей проверке. Для этого необходимо отсоединить шланг от коллектора, и присоединить к нему шприц. При помощи шприца создается разряжение в датчике, и контролируются по прибору изменения напряжения. При возникновении разрежения (когда давление относительно атмосферного уменьшается), будет падать напряжение. Если этого не происходит, значит ДАД неисправен, и требуется его замена. Величина падения напряжения достигает 0,3-0,5В.

https://youtube.com/watch?v=7uFHW8i24SI%3F

Это интересно! Для проверки не обязательно использовать шприц. Чтобы быстро проверить исправность датчика, понадобится завести мотор, и проследить за изменением напряжения на мультиметре. Снижение напряжения говорит об исправности элемента.

Как работает датчик абсолютного давления

Перед тем как проверить датчик абсолютного давления воздуха необходимо в общих чертах понимать его устройство и принцип работы. Это облегчит сам процесс проверки и точность результата.

Так, в корпусе датчика расположена вакуумная камера с терморезистором (резистор, изменяющий свое электрическое сопротивление в соответствии с изменением температуры окружающего воздуха) и мембраной, который подключены с помощью мостового соединения к электрической схеме автомобиля (грубо говоря, к электронному блоку управления, ЭБУ). В результате работы двигателя давление воздуха меняется, что фиксируется мембраной и сравнивается с вакуумом (отсюда и название — датчик «абсолютного» давления). Информация об изменении давления передается на ЭБУ, на основании чего блок управления принимает решение о количестве подаваемого топлива для образования оптимальной топливовоздушной смеси. Полный цикл работы датчика выглядит следующим образом:

• Под воздействием разницы давлений мембрана деформируется.
• Указанная деформация мембраны фиксируется терморезистором, выполненным на основе пьезоэлектрического элемента.
• С помощью мостового соединения изменяемое сопротивление преобразуется в изменяемое напряжение, которое и передается на электронный блок управления.
• На основе полученной информации ЭБУ корректирует количество топлива, подаваемое на форсунки.

Современные датчики абсолютного давления подсоединяются к ЭБУ при помощи трех проводов — питания, «массы» и сигнального провода. Соответственно, суть проверки зачастую сводится к тому, чтобы при помощи мультиметра проверить значение сопротивления и напряжения на указанных проводах при различных условиях работы двигателя в целом и датчика в частности. Некоторые датчики MAP имеют четыре провода. Кроме указанных трех проводов у них добавляется четвертый, по которому передается информация о температуре воздуха во впускном коллекторе.

В большинстве автомобилей датчик абсолютного давления расположен непосредственно на штуцере впускного коллектора. На более старых машинах он может располагаться на гибких воздушных магистралях и закреплен на корпусе автомобиля. В случае тюнинга турбированного мотора ДАД зачастую располагают на воздуховодах.

Если давление во впускном коллекторе низкое, то и выдаваемое датчиком сигнальное напряжение также будет низким, и наоборот, по мере возрастания давления растет и выходное напряжения, передаваемое в качестве сигнала от ДАД к ЭБУ. Так, при полностью открытой заслонке, то есть, при низком давлении (приблизительно 20 кПа, отличается у разных машин) значение напряжения сигнала будет находиться в пределах 1…1,5 Вольта. При закрытой заслонке, то есть, при высоком давлении (около 110 кПа и выше) соответствующее значение напряжения будет равно 4,6…4,8 Вольта.

Методы проверки и решения

Методы проверки и устранения неполадки стандартные, и в основном заключаются в проверке ДАД. Потребуется выполнить следующие мероприятия:

• Проверка контактов. Можно обойтись визуальным осмотром, но лучше воспользоваться дополнительными инструментами. Так, в идеале необходимо воспользоваться мультиметром в режиме “прозвонки” и прозвонить все провода от датчика до ЭБУ. Это весьма эффективный метод.
• Проверка проводов на обрыв. Процедура аналогична предыдущей. Можно осмотреть провода визуально, но желательно “прозвонить” схему до электронного блока управления двигателем.
• Замер значения изоляции проводов. Короткое замыкание в цепи может произойти по разным причинам, в том числе, из-за повреждения изоляции проводов. Для выяснения ее состояния необходимо воспользоваться мультиметром в режиме измерения сопротивления. Имеет смысл прозвонить провода как между собой, так и каждого проводка по отношению к “массе” (исключая провод самой “массы”).
• Проверка шлангов датчика. Необходимо проверить их состояние. Для начала визуально, а потом продуть с помощью компрессора и/или дымогенератора. При обнаружении малейшей утечки шланги необходимо заменить.

Исправную работу датчика также можно проверять по давлению в коллекторе. Однако такая проверка усложняется тем. что для каждой машины давление разное, и соответствующие значения необходимо искать в технической документации.

Для справки приведем информацию для некоторых датчиков, используемых в двигателях General Motors и Ford. Естественно, что у других датчиков параметры будут другие, однако очень близкие.

При выявлении неисправности в самом датчике его ремонт вряд ли имеет смысл, да и большинство из них неремонтопригодны. Поэтому необходимо просто заменить этот узел на новый. Покупать лучше новый, оригинальный датчик высокого давления, однако на рынке можно найти и неплохие аналоги.

Проверка датчика абсолютного давления не вызывает сложностей. Как показывает статистика, чаще всего неполадки, вызвавшие ошибку с кодом P0108, заключаются в повреждении его проводки, то есть, пропадании контакта или разрушении изоляции. Поэтому нужно в первую очередь проверить именно электрическую цепь датчика, его питающие и сигнальные провода.

В редких случаях (если перечисленные выше методы диагностики не помогли) можно проверить работу непосредственно ЭБУ. Бывает, что его электронные схемы “глючат”, и выдают ошибку, которой на самом деле нет. Диагностику электронного блока управления необходимо выполнять в специализированных центрах на спецоборудовании.

После устранения причин, вызвавших неполадку и ошибку P0108, необходимо обязательно стереть информацию о ней из памяти электронного блока управления двигателем. Это можно сделать двумя путями. Первый заключается в использовании специальных аппаратных и программных средств. В частности, ноутбука или смартфона и программы для диагностики состояния двигателя (с помощью которых и диагностируется ошибка).

Второй способ гораздо проще. Для стирания информации из ЭБУ необходимо просто на 10. 15 секунд снять минусовую клемму с аккумуляторной батареи. При этом электронный блок управления отключится и сбросится до исходных параметров. Таким образом информации об ошибки у него в памяти уже не будет. Однако желательно использовать все же первый вариант (стирание памяти программными средствами). Но если у вас нет такой возможности, то можно воспользоваться и вторым вариантом.

Вывод

В заключении стоит отметить, что ошибка Р0108 не является критичной, поэтому движение на автомобили можно продолжать. Однако при первой возможности все же лучше избавиться от нее, то есть, выполнить ревизию проводки датчика абсолютного давления, а также непосредственно этого узла. Как правило, проблемы кроются именно в проводке, и лишь в редких случаях виноват сам датчик (вышел из строя). Также после устранения механических неполадок удалить информацию об ошибки из памяти электронного блока управления двигателем. Как это можно сделать — указано выше. Периодическое выполнение ревизии проводов не только датчика высокого давления, но и других узлов позволит предотвратить появление как ошибки P0108, так и других подобных проблем.

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:

1. Воздушный поток в коллекторе давит на диафрагму прибора, и она изгибается.
2. При механическом растяжении диафрагмы на тензорезисторах меняется сопротивление, то есть наблюдается пьезорезистивный эффект.
3. Пропорционально сопротивлению тензорезисторов, меняется напряжение.
4. 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.
5. Исходя из того, какое выходное напряжение поступает в блок управления, рассчитывается уровень давления на впускном клапане. Более высокое напряжение соответствует более высокому давлению.

Как работает ДАД

Датчики MAP называются датчиками абсолютного давления в коллекторе, а не датчиками вакуума на впуске, поскольку они измеряют давление (или его отсутствие) внутри впускного коллектора. Когда двигатель не работает, давление внутри впускного коллектора такое же, как и внешнее атмосферное давление.

Когда двигатель запускается, внутри коллектора создается вакуум за счет движения поршней и ограничением, создаваемым дроссельной заслонкой. При полностью открытом дросселе при работающем двигателе вакуум на впуске падает почти до нуля, а давление внутри впускного коллектора снова почти равно внешнему атмосферному давлению.

Атмосферное давление обычно варьируется от 700 до 800 мм ртутного столба (93 – 105 кПа) в зависимости от вашего местоположения и климатических условий. Переводя в фунты на квадратный дюйм значение атмосферного давления будет равно 14,7 psi (pound-force per square inch).

Атмосферное давление, скриншот с яндекса

Вакуум внутри впускного коллектора двигателя, для сравнения, может варьироваться от нуля до 70 кПа или более в зависимости от условий эксплуатации.

Вакуум на холостом ходу всегда высокий и обычно составляет 50 – 65 кПа (от 400 до 500 мм рт. ст.) в большинстве транспортных средств. Самый высокий уровень вакуума возникает при торможении с закрытым дросселем. Поршни пытаются всасывать воздух, но закрытый дроссель перекрывает подачу воздуха, создавая высокий вакуум во впускном коллекторе (обычно на 13-17 кПа выше, чем на холостом ходу).

Когда дроссель внезапно открывается, как при ускорении, двигатель всасывает большое количество воздуха, и вакуум падает до нуля. Затем вакуум медленно поднимается, когда дроссель закрывается.

Когда ключ зажигания включается первый раз, прежде чем запустить двигатель, блок управления проверяет показания ДАД, чтобы определить атмосферное (барометрическое) давление.

Таким образом, датчик MAP может выполнять функцию датчика атмосферного давления (BARO). Затем ЭБУ использует эту информацию для регулировки воздушно-топливной смеси, чтобы компенсировать изменения давления воздуха из-за высоты и / или погоды.

Некоторые автомобили используют отдельный барометрический датчик для этой цели, а другие используют комбинированный, который измеряет оба давления и называется BMAP.

На двигателях с турбонаддувом ситуация немного сложнее, потому что при наддуве на самом деле может быть положительное давление во впускном коллекторе

Но датчику MAP это неважно, потому что он просто контролирует абсолютное давление внутри впускного коллектора

На двигателях с электронной системой впрыска «скорость-плотность» воздушного потока оценивается, а не измеряется непосредственно датчиком воздушного потока. Контроллер анализирует сигнал ДАД, а также обороты двигателя, положение дроссельной заслонки, температуру охлаждающей жидкости и температуру окружающего воздуха, чтобы оценить, сколько воздуха поступает в двигатель.

Блок управления также может принимать во внимание сигнал обогащения / обеднения от датчика кислорода и положение клапана EGR, прежде чем вносить необходимые поправки в воздушно-топливную смесь. Этот подход к управлению топливом не так точен, как в системах, использующих датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), но в тоже время он не так сложен и не слишком дорог

Смотрите видео о том, как работает датчик абсолютного давления в коллекторе:

Другое преимущество систем с ДАД состоит в том, что они менее чувствительны к утечкам вакуума. Любой воздух, который попадает в двигатель после ДМРВ, является «неизмеренным» и нарушает баланс, необходимый для поддержания соотношения воздушно-топливной смеси.

В системе с MAP датчиком, он обнаружит небольшое падение вакуума, вызванное утечкой воздуха, и контроллер компенсирует это, добавляя больше топлива.

На многих двигателях GM, которые имеют датчик массового расхода воздуха (MAF), датчик MAP также используется в качестве резервного в случае потери сигнала воздушного потока и для контроля работы клапана EGR. Отсутствие изменений в сигнале датчика MAP, когда включен клапан рециркуляции EGR, указывает на неисправность системы.

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, 4х-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 J5-Sport, которая и поныне успешно используется спортсменами. Правда, по ДАД в J5-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 J5SPT0005 (J7SPT0005) 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 03D906 051 Siemens SME 5WK96930‑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.

Физическая установка ДАД на автомобиль не должна, по идее, вызвать никаких затруднений (как выяснилось и не вызывает) – всего лишь выбрать для него подходящее место, просверлить отверстие для датчика и два – что бы закрепить его. Выбранный нами датчик имеет собственное уплотнительное кольцо, обеспечивающее герметичность системы.

Далее – о том, что использование конкретного датчика – вовсе не жестко поставленное условие, систему можно откалибровать под любой (кроме датчиков с «обратной» характеристикой) ДАД и ДТВ. Достаточно знать наклон и смещение ДАД и тарировку ДТВ.

На фотографиях – установка датчика GM от моновпрысковой Нивы и ДТВ, сделанным из ДТОЖ. Датчик Абсолютного Давления подключается через трубку, Датчик Температуры воздуха – установлен на месте, где раньше располагался ДМРВ.  Для любопытных – фотографии снятия характеристик с датчика GM Maximus-ом: фото 1  фото 2 

Как изготовить ДТВ из ДТОЖ ВАЗ читайте здесь

Применение данного технического решения ориентировано на автомобили любой степени форсировки.