Barkkda › Блог › Как проверить датчик абсолютного давления
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.
Использовать автомобиль с неисправным ДАД очень пагубно скажется на состоянии ДВС!
Источник
Лада 2110 PhiX › Бортжурнал › Подключение ДАД к ЭБУ Январь 5.1 F.A.Q.
Всем привет! Решил написать небольшой F.A.Q по ДАДам и их подключению к ЭБУ Январь.
Основное внимание уделим так называемому «волго-даду» как одному из самых доступных и распространееных решений для атмо мотора.
Итак, ДАД ГАЗ 45.3829 является полным аналогом датчика BOSCH 0 261 230 004
Используется в автомобилях ГАЗель с моторами ЗМЗ 4061.10 и 4063.10
В основе работы датчика абсолютного давления 45.3829 лежит тензорезистивный эффект, изменение сопротивления проводника в результате его деформации. Обычно такой датчик изготавливают из кремниевой пластины, часть которой вытравливают до образования тонкой мембраны.
Методом ионной имплантации на мембране датчика выполняют четыре тензорезистора с межэлементными соединениями образующими мостовую схему. При изменении давления мембрана прогибается, и сопротивления тензорезисторов изменяются, причем резисторы соединены так, что при прогибе мембраны сопротивление резисторов R1 и R3 возрастает, а у R2 и R4 — уменьшается. В результате достигается высокая чувствительность измерительного моста.
Принцип действия тензорезистивного датчика абсолютного давления 45.3829.
Величина Uвых не превышает 0,1 Вольт, поэтому в реальных датчиках используют усилительно-преобразовательные схемы, обеспечивающие уровень выходного напряжения датчика в несколько вольт и кроме того, реализующие компенсацию температурной погрешности датчика.
Датчик абсолютного давления 45.3829 измеряет разность между атмосферным давлением и давлением во впускном трубопроводе. В корпусе датчика размещена мембрана, снабженная напыленными тензорезисторами и нагруженной пружиной в надмембранной полости. Резисторы выполнены по мостовой схеме. Электрическая схема усиления сигнала содержит электрические выводы размещенные в разъеме.
Полость датчика через штуцер подвода разрежения сообщается с впускным трубопроводом. При изменении давления во впускном трубопроводе мембрана механически воздействует на тензорезисторы, баланс тензометрического моста нарушается, чем вызывается изменение напряжения на выходе датчика. Датчик имеет линейную характеристику зависимости выходного напряжения 0,40-4,65 Вольт от измеряемого давления 0,020-0,105 мПа.
Информация об изменении давления во впускном трубопроводе необходима электронному блоку управления для оценки нагрузки на двигатель, по количеству воздуха поступающего в двигатель, и соответствующей корректировки угла опережения зажигания.
Основные характеристики датчика абсолютного давления 45.3829.
— Диапазон измерения, кПа : 20-105
— Номинальное напряжение, В : 5
— Соответствующее выходное напряжение, В : 0,4-4,65
— Ток потребления, мА : 15
— Габаритные размеры, мм : 61 х 73 х 23
Проверка исправности датчика абсолютного давления 45.3829.
Для проверки исправности датчика абсолютного давления 45.3829 на его вход необходимо подать напряжение в 5,1 Вольт.
На выходе датчика должно быть напряжение, равное 4,6-4,8 Вольт. Если искусственно создавать на штуцере датчика разрежение, то напряжение на выходе датчика должно падать.
Простыми словами, с помощью шланги подключаем обычный шприц к штуцеру датчика, тянем шприц и смотрим как меняется напряжение на выходе датчика.
Подключение
Как подключить ДАД? Казалось бы, что может быть проще, тем более удивительно, что многие умудряются запутаться в пяти проводах.
Самым простым и распространенным способом является подключение ДАДа к проводке ДМРВ, сигнал которого идет на 7 ногу ЭБУ Январь 5.1.
Именно по этому, в моих прошивках под ДАД, 7 нога выбрана «по умолчанию». Такое подключение упрощает монтаж, просто прикручиваешь ДАД к колодке ДМРВ и поехали! В продаже, даже, существуют готовые переходники с ДМРВ на ДАД
Для того, чтобы не возникало лишних вопросов, я нарисовал наглядную схему, что и куда прикручивать. Для большей наглядности, помимо номеров контактов, я отобразил цвета проводов проводки ЭБУ январь 5.1.
Казалось бы, теперь всё ясно, но у особо любопытных возникнет ещё один вопрос.
К какой же ноге подключать?
Подключать ДАД можно как к 7 так и к 40 ноге ЭБУ.
Существует мнение, что ДАД лучше подключать к 40 ноге, ибо резистор подтяжки на 40 ноге имеет номинал 22 кОм, а 7 нога подтянута к «земле» через 5.1kOм. Якобы, большее сопротивление должно ограничить ток по выходу датчика, но по факту, ток там, даже при подключении к 7 ноге, меньше 1мА. На первый взгляд это настолько мало, что вряд ли будет иметь какое либо влияние на работоспособность датчика.
Однако, я изучил даташиты на несколько популярных моделей ДАДов (45.3829, Siemens 5wk96930, Motorola MPXH6250A, MPX4250, MPX2100 и др.) и выяснил, что у некоторых датчиков, например mpx4250 предельный ток при максимальном выходном напряжении составляет всего 0.1мА. На сколько это может быть критично? Попробую показать на конкретном примере с датчиком Motorola MPX4250.
Как мы выяснили из даташита, предельный ток на выходе всего 0,1мА.
Такой ток достигается при максимальном выходном напряжении, которое может составлять 5В.
7 нога подтянута к земле через 5,1 кОм = 5100 Ом (37 нога для Январь 7.2).
40 нога подтянута к земле через 22 кОм = 22000 Ом
Далее, вспоминаем закон Ома I=U/R
5/5100=
Из этого следует, что к какой бы ноге ЭБУ, мы ни подключили ДАД, всё равно получим перегрузку. Стоить отметить, что к 40 ноге подключить как бы лучше, перегруз по току всего в 2,2 раза больше чем указано в даташите, а на 7 ноге перегрузка была бы в 10раз!
Как же поступить? Можно перепаять резистор подтяжки в ЭБУ, в соответствии с расчетным током. В нашем случае это будет 47К.
5/47000=0.0001=0.1мА
Итак, при использовании ДАД mpx4250 перегрузка по току, без замены резистора, будет при подключении к любой из двух ног ЭБУ. Вопрос в другом, как это скажется на работоспособности датчиков?! Да практически никак, сотни машин ездят на таких конфигурациях и у всех всё работает. Теоретически, датчик с превышением по току может некорректно работать, причем это будет происходить в диапазоне, который будет соответствовать максимальному рабочему напряжению.
А теперь вернемся к волгодаду, в документации к нему и его аналогу от BOSCH, я вообще не нашел информации по предельному току на выходе. Я даже написал письмо производителю ОАО Автоэлектроника, с просьбой уточнить этот момент, но ответа, увы, не получил. По факту, при отактке прошивок с ДАДом подключенным к 7 ноге, никаких артефактов и дефектов измерения, даже на максимальном напряжении, я не заметил. Сотни, а то и тысячи машин ездят с таким подключением без каких либо проблем.
Вывод, при подключении датчика 45.3829 или его аналога BOSCH 0 261 230 004 (а так же множества других датчиков) можно не заморачиваться и смело подключать на 7 ногу ЭБУ, а вот с другими ДАДами нужно быть осмотрительней и перед подключение изучить документацию.
Источник