Осциллограмма датчика разряжения: диагностика давления во впускном коллекторе

Для чего нужен датчик абсолютного давления

Как это может быть датчик абсолютного давления.

Это небольшое устройство отвечает за измерение абсолютного давления. Понятие «абсолютное давление» используется не случайно, поскольку исходной точкой отсчета для измерений является состояние вакуума, которое принимается за абсолютное.

После получения данных в ЭБУ электроника с учетом давления и температуры во впускном коллекторе определяет наиболее подходящую плотность воздуха и его расчетный расход, необходимый для приготовления топливовоздушной смеси подходящего качества. Блок управления на основании рассчитанной массы потребляемого воздуха выдает управляющие команды необходимой продолжительности, благодаря которым происходит регулировка инжекторов впрыска. Хотя датчик давления является достойной заменой расходомеру, иногда их устанавливают вместе на агрегате.

Как работает датчик абсолютного давления

Благодаря MAP можно контролировать, сколько воздуха проходит через дроссельную заслонку. На основании этого показателя формируется импульсная команда, определяющая количество топлива, необходимое для образования сбалансированной топливовоздушной смеси. Внутри датчика находится вакуумная камера, воздух из которой изначально был удален. Он коррелирует давление во входном патрубке с давлением в вакуумной камере и на основе полученной разницы создает выходной сигнал. Для того, чтобы датчик определил давление, требуется целая цепочка действий:

• Высокочувствительная мембрана MAP деформируется под давлением во впускном коллекторе.
• Удлинение диафрагмы вызывает изменение сопротивления на тензодатчиках положения поверхности, другими словами, возникает так называемый пьезорезистивный эффект.
• Колебания напряжения наблюдаются пропорционально динамике сопротивления тензодатчиков.
• Способ подключения тензодатчиков обеспечивает высокую чувствительность, которая благодаря микросхеме MAP еще больше увеличивается, в результате чего выходное напряжение изменяется в пределах 1-5 В.
• На основе входного напряжения на входе ЭБУ генерируется импульс, который поступает на форсунки. Он также определяет давление на впускном клапане. В этом случае напряжение и давление связаны друг с другом прямо пропорционально.

Где находится ДАД

Застежка MAP на теле.

Уже было сказано, что датчик нужно искать на коллекторе. Подчеркнем только, что применяется только на инжекторных двигателях. Особенно это актуально, когда автомобиль оборудован турбокомпрессорным силовым агрегатом.

Однако у многих моделей его расположение немного иное: в корпусной части моторного отсека и крепится непосредственно к кузову. В этом случае впускной патрубок и впускной коллектор соединяются шлангом. Обратите внимание, что MAP также устанавливается, когда автомобиль не оборудован датчиком массового расхода воздуха (MAF).

Признаки неисправности датчика абсолютного давления воздуха

• Недостаточности ДАД может говорить целая группа «симптомов»:
• Существенно увеличивается расход топлива, что происходит из-за приема сигнала датчика в ЭБУ о высоком давлении, уровень которого на самом деле ниже. В этом случае электронный блок дает команду на дозирование смеси, обогащенной больше, чем необходимо.
• Ухудшается динамика двигателя, которая не возвращается в норму даже после прогрева.
• Даже в летний сезон появляются белые выхлопные газы.
• Выхлоп может пахнуть бензином.
• Обороты холостого хода не падают долго.
• Переключение сопровождается резкими рывками или провалами.
• Своеобразный непонятный шум, часто переходящий в гул.

Причины завышенного давления во впускном коллекторе

При любой диагностике всегда неизбежно возникает первый и самый главный вопрос: правильно ли работает датчик? Есть ли такое реальное давление или датчик дает неверные показания? Ответив на этот вопрос, мы пойдем на полпути к решению этой проблемы.

На странице «Как проверить ДАД» описано, как проверить датчик, проводку датчика, напряжение питания датчика, а также есть видео об управлении.

Но хочу еще раз подчеркнуть, что, на мой взгляд, эти датчики очень надежны и редко выходят из строя.

Если вы категорически не хотите соревноваться с мультиметром в подкапотном пространстве, работоспособность датчика можно приблизительно оценить по журналам диагностики. Если вы нажмете педаль акселератора на холостом ходу и удерживаете ее на отметке 2000-3000 об / мин, сигнал датчика должен немного подскочить, затем упасть до 23-25 ​​кПа и оставаться на этих значениях, пока педаль не будет отпущена

И если при нажатии на педаль акселератора и нагруженном двигателе (резкий разгон, движение в гору) показания абсолютного давления в коллекторе почти равны барометрическому давлению, очень вероятно, что датчик работает правильно

Если датчик исправен, то давление во впускном коллекторе действительно завышено и мы продолжим поиск причины этого явления.

Давайте посмотрим на примере этой ситуации. Работу двигателя можно назвать нормальной, только расход топлива значительно увеличился

Как видите, количество оборотов в норме и давление во впускном коллекторе хорошие 42 кПа, что практически превышает норму в 10 кПа.

Большинство интернет-консультантов сразу и безоговорочно заставляют искать утечки воздуха. Причина в том, что в коллектор поступает больше воздуха и, как следствие, увеличивается давление. Но на мой взгляд, это полная чушь. Не стоит сразу и опрометчиво искать устремления. Лучше посвятить это время более полезным занятиям, о которых я напишу позже.

Позволь мне объяснить. Двигатель работает на воздухе с небольшим количеством топлива. Когда мы открываем дроссельную заслонку, мы даем двигателю больше воздуха для разгона. В результате, если воздух попадет во впускной коллектор, обороты холостого хода неизбежно увеличатся!

ЭБУ обнаруживает превышение скорости и пытается снизить их, перекрывая прохождение воздуха через регулятор холостого хода (IAC). Поэтому я вызываю утечки воздуха даже без генераторов дыма и других устройств. Для этого достаточно посмотреть отрывки МАК. А на двигателях Лачетти 1.4 и 1.6 вообще достаточно посмотреть положение ДЗ, так как на них РХХ напрямую управляет дроссельной заслонкой.

Я попытался как-то войти в дискуссию и выразить свою точку зрения, но фанатики устремлений не были в значительной степени проникнуты теорией, которую я изложил. Поэтому я решил все наглядно показать на практике.

Вот два графика ниже. Сначала двигатель работает без всасывания во впускной коллектор

А на втором снял шланг с клапана вентиляции картера, что обеспечило неплохой забор воздуха во впускной коллектор в обход дроссельной заслонки

И что мы видим:

• Положение ДЗ было 2,7, стало 0,4 — ЭБУ закрыл заслонку для уменьшения подачи воздуха в двигатель
• Оборот составил 798, сталь 841
• Положение РХХ было 24, стало 4 — это ЭБУ перекрыл подачу воздуха
• Давление в коллекторе было 34, теперь 34. То есть не изменилось!

Из этого я могу сделать три вывода:

• Если давление в коллекторе выросло, а каналы IAC не упали почти до нуля, не стоит тратить время на поиски мифических утечек
• Если проходы РХХ упали почти до нуля, значит, всасывание достаточно сильное. В данном случае забор был через штуцер вентиляции картера, и он не очень маленький. Поэтому в данной ситуации мало смысла искать микроскопические утечки через уплотнения форсунок и прочие мелочи, которые рекомендует проверить практически любой консультант в Интернете.
• Давление в коллекторе может повыситься, когда РХХ уже полностью закрыт, а ЭБУ просто не может регулировать подачу воздуха. Но это уже не будет слабым отсосом, которого, опять же, не стоит искать в микротрещинах. Это уже будет большая «дыра», которую теоретически также можно обнаружить по звуку втягиваемого большого количества воздуха. Я, например, тоже отсоединил шланг от адсорбера, таким образом настроив мега всасывание. РХХ уже полностью закрыт (4-5 ступеней) и не может компенсировать всасывание, что неминуемо приведет к увеличению холостого хода. Даже с таким всасыванием мне удалось поднять давление во впускном коллекторе только до 40 кПа. И оборот вырос до 1000!

В общем, если РХХ не снизил ступени до очень низкого значения, и хх оборотов не увеличились, то на мой взгляд утечки воздуха нет. И не тратьте время на его поиски.

Отвлекается утечками воздуха. Соединения через прокладки нельзя сделать на 100% герметичными, поэтому утечки воздуха есть у всех, вопрос только в их количестве. Если они незначительны, то их влияние на работу системы управления двигателем на основе датчика давления в коллекторе практически незначительно и не вызывает никаких проблем. Проблемы начинаются, как мы поняли, когда стремление становится более чем значительным. Даже если у вас нет диагностического адаптера и вы не видите шаги IAC и расположение пульта дистанционного управления, это не имеет значения. Косвенно ситуацию можно оценить следующим образом. На холостом ходу отсоедините шланг вентиляции картера от впускного коллектора.

При этом обороты должны резко увеличиваться и постепенно возвращаться в норму. Это означает, что у МАК еще есть резерв корректировки и, скорее всего, нет критического стремления.

В особо запущенных случаях можно убрать рябь с дроссельной заслонки.

И перекрывает поток воздуха к акселератору. Если двигатель не реагирует и продолжает стабильно работать, значит, он все еще где-то набирает воздух.

Поехали дальше.

Так почему же давление во впускном коллекторе высокое?

Вы можете услышать еще несколько вариантов причин этой проблемы:

• Проблемы с впускным клапаном (замерзание, заедание, выгорание, поломка пружины и т.д.) — очень редкая ситуация, с которой я, слава богу, не сталкивался. Теоретически поэтому линия графика должна быть не плоской, а «пульсирующей». И о нормальной работе двигателя в этой ситуации можно забыть. Но в нашей истории двигатель работает хорошо. Только повышенный расход топлива.
• Выход выхлопных газов заблокирован. Но в этой ситуации даже не приходится говорить о нормальной работе двигателя.

Осталась только одна причина, и она наиболее вероятная: механизм ГРМ не работает должным образом. Именно в этой ситуации было обнаружено, что метки на шестернях распредвала не совпадают на зуб.

При этом работа двигателя не сильно изменилась, но существенно вырос расход топлива и давление в коллекторе выросло до 42 кПа.

Итак, в такой ситуации первым делом нужно проверить метки на распредвалах и коленвале. Особенно, если вы недавно меняли ремень ГРМ.

Напоследок хотелось бы добавить еще про ситуацию, когда давление во впускном коллекторе немного повышается (до 35-36 кПа). В такой ситуации часто помогает промывка клапана

Вот видео про утечку воздуха и высокое давление во впускном коллекторе

Неисправность датчика: что указывает на поломку

Правильная эксплуатация устройства влияет на комфорт и комфорт вождения. Такие симптомы, как:

• повышенный расход топлива. Неправильные данные о давлении, поступающие в электронный блок управления, обязывают подавать более насыщенную топливную смесь, что сказывается на расходе топлива;
• в жаркую погоду выделения беловатые;
• ухудшается динамика силового агрегата, нагрев ситуацию никак не улучшает;
• выхлоп сильно пахнет бензином;
• минимум не уменьшается значительное время;
• есть шумы, гудит двигатель;
• переключение передач сопровождается рывками.

Такие неприятные явления очень часто говорят о неисправности датчика. В этом случае требуется диагностика.

Для чего служат датчики давления разреженной среды

Датчики вакуума (преобразователи) используются для измерения и контроля давления газов или разреженных жидкостей, то есть рабочих средств с давлением ниже атмосферного. Такие устройства называются вакуумметрами. Отправной точкой для них является вакуумное давление, а верхний предел измерения — атмосферное давление.

Традиционные преобразователи давления вакуума (преобразователи) — это устройства, которые измеряют давление, уравновешенное силой упругости чувствительного элемента, такого как пружина или мембрана. В этом случае их линейное движение преобразуется в движение стрелки на циферблате манометра. Есть вакуумные датчики (преобразователи), работающие по принципу баланса давления со столбом ртути или специального масла, но сейчас они используются очень редко.

Виды датчиков разрежения давления вакуума

Датчики давления (преобразователи) разреженной среды бывают деформационными (механическими), гидростатическими (жидкость) и компрессионными. У каждого типа устройств своя область применения, например, датчики электромагнитного разряда измеряют сверхвысокий вакуум, датчики ионизации работают в диапазоне измерений от 10-5 до 1 Па.

Область применения вакуумметров широка. Датчики (преобразователи) давления этого типа используются для управления вакуумными насосами, системами кондиционирования воздуха, в лабораториях, в различных отраслях промышленности в составе систем и устройств для управления технологическими процессами.

На каких ДВС используется

Поскольку каждый двигатель имеет свои индивидуальные характеристики, начиная от разного содержания вакуума во впускных коллекторах и заканчивая несоответствием объемов, а также количества цилиндров, с помощью встроенного клапана можно настроить датчик на работать с каждым типом двигателя. Одно из главных преимуществ такого устройства — большая дальность действия, а также максимальная чувствительность. Для того чтобы воздух пульсировал во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, использовался пьезоэлемент. Следовательно, электронные компоненты адаптации и усиления больше не могли использоваться. Кроме того, пьезоэлемент отличается тем, что он может следовать высокоскоростным процессам.

Обычные датчики не могут выполнять эти функции, поскольку пьезоэлектрический элемент не искажает сигнал, а в традиционных устройствах существует проблема восстановления нулевой фазы в течение очень длительного времени. Из-за того, что простые инструменты не успевают восстановить исходное положение, данные о впускном коллекторе ДВС отображаются на осциллограмме некорректно.

Главные задачи датчика

Конечно, одна из ключевых задач устройства — отображение данных о состоянии газораспределительного механизма, но это далеко не все его функциональные особенности. Помимо измерения пульсаций во впускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания, он также измеряет пульсации выхлопных и картерных газов. Благодаря этому отображается полный анализ данных о текущем состоянии цилиндро-поршневой группы. Поэтому не страшны такие проблемы, как пропуски зажигания в цилиндрах, так как благодаря полученным данным можно легко выявить неисправности.

На данный момент на российском рынке датчик вакуума с пьезоэлементом является уникальным и даже не имеет аналогов, которые позволили бы осуществить столь точную диагностику. Диагностика построена в виде схем, показывающих расположение верхней и нижней точек цилиндров.

Диагностика датчиком разрежения

Сигнал датчика вакуума очень похож на медицинскую кардиограмму. В принципе, это сигнал кардиограммы, ведь двигатель — сердце машины)

Датчик вакуума представляет собой пьезокерамическую пластину, которая при небольших колебаниях начинает изменять разность потенциалов на своих полюсах. DR подключается к любому вакуумному фитингу во всасывающем тракте.

Записанный сигнал отражает колебания значения вакуума во впускном коллекторе автомобиля. Вот типичный вид сигнала датчика вакуума.

Сигнал датчика вакуума несет в себе много информации. На основе характерных участков графика можно оценить ГРМ, клапанный зазор, время динамического сжатия. Оценка динамического сжатия (сжатие при относительно высоких оборотах двигателя) обнаруживает неисправности, такие как заедание клапана из-за заклинивания направляющей втулки или повреждение пружины клапана.

Некоторые неисправности обнаруживает датчик вакуума.

На фото ниже уменьшенный зазор выпускного клапана третьего цилиндра (каждая четвертая вершина постоянно выше остальных). Как следствие — плохая динамическая компрессия в цилиндре (каждая нижняя четверть сверху выше остальных). Из-за неправильной регулировки клапанов машины Troilus в 3-м цилиндре появилась ошибка пропуска зажигания.

На следующем изображении мы видим смещение меток. Вертикальной пунктирной линией показаны положения ВМТ, отмеченные сигналом датчика положения коленчатого вала. Линия ВМТ должна пересекать график датчика вакуума в точке 0 по оси Y. В нашем случае ВМТ смещена вправо от нормального положения. В результате кривошип звездочки коленчатого вала был причиной плохой тяги и затруднений при запуске.

На следующем изображении мы видим сжатый клапан (вверху вверх на графике) и различное сжатие во всех цилиндрах (внизу вверх на графике)

И это далеко не все возможности CIP-диагностики двигателя с помощью датчика вакуума.

Проверка пульсаций давления картерных газов

Методика диагностики пульсаций давления основана на следующем соображении. После воспламенения топливовоздушной смеси давление в цилиндре достигает высоких значений. В этом случае часть газа через узел цилиндр-поршень неизбежно прорывается в картер, вызывая там пульсации давления. Это явление наблюдается и на исправном двигателе. Оценивая уровень пульсаций давления картерных газов с помощью датчика ± 1 атм, можно судить о состоянии цилиндро-поршневой группы.

Вот так выглядит осциллограмма пульсаций давления картерных газов исправного двигателя на холостом ходу. Учтите, что пики давления во всех цилиндрах примерно на одном уровне:

И здесь пульс давления одного из цилиндров четко выделяется на фоне остальных:

Эта осциллограмма свидетельствует о том, что в одном из цилиндров можно повредить зеркало цилиндра, сломать или заклинить поршневые кольца, сломать перегородки или сжечь поршень. Определить номер неисправного цилиндра достаточно просто: для этого необходимо установить синхронизацию тестера двигателя с помощью высоковольтного импульса.

Краткое содержание

Датчик давления ± 1 атм используется для получения осциллограмм давления во впускном коллекторе и в картере двигателя. Методики анализа осциллограмм позволяют сделать вывод о правильности фаз газораспределения, состоянии клапанного механизма, состоянии цилиндро-поршневого узла.

Датчик давления ± 5..16 Атм используется для получения осциллограммы давления в цилиндре двигателя без воспламенения в этом цилиндре.

Запись осциллограммы зачастую не представляет большого труда и выполняется в следующем порядке:

• запустить двигатель и довести его до рабочей температуры;
• открутить свечу зажигания от исследуемого цилиндра;
• установить снятый высоковольтный кабель на разрядник;
• установить датчик синхронизации первого цилиндра на провод с искровым разрядником;
• прикрутите датчик давления вместо свечи зажигания напрямую или через металлический переходник;
• установить мототестер на измерение давления, выставить синхронизацию с датчика первого цилиндра;
• запустить двигатель и снять осциллограмму.

Следует отметить несколько важных моментов. Необходимость использования разрядника обусловлена ​​тем, что при атмосферном давлении и небольшом расстоянии между электродами свечи пробивного пика высокого напряжения будет недостаточно для стабильной синхронизации тестера двигателя.

В случае, если двигатель оборудован одним модулем одиночных катушек зажигания для всех цилиндров (некоторые двигатели Opel, Peugeot, Renault), можно снять модуль и установить дополнительные высоковольтные кабели между его выводами и свечами, соблюдая меры безопасности. Затем закрепите модуль на двигателе, чтобы не повредить его при работе.

Если возможно, снимите разъем с диагностированной форсунки цилиндра, чтобы отключить подачу топлива. Перед установкой в ​​цилиндр откалибруйте датчик давления, если это позволяет мототестер. Рекомендуется выполнять осциллограмму высокого напряжения вместе с осциллограммой давления, чтобы оценить относительное положение момента зажигания и ВМТ сжатия.

Давайте посмотрим на несколько примеров реальных осциллограмм.

Преимущества использования датчика разрежения

Одним из важнейших преимуществ использования этого устройства перед предыдущими аналогами являются:

• максимальная реакция на изменение показателей вакуума во впускном коллекторе ДВС;
• при необходимости всегда можно отрегулировать его чувствительность;
• датчик можно подключить как без напряжения питания, так и без электричества;
• благодаря удобной конструкции и использованию пьезоэлемента стоимость значительно снижается.

Преимущество использования датчика вакуума заключается в том, что вам не нужно использовать осциллограф определенной модели для его использования, поскольку он универсален, подойдет любой желающий. Устройство поставляется с кабелем питания и экранированным соединительным кабелем BNC, со съемным корпусом датчика.

Для чего необходимо использовать прибор

Использование этого устройства заключается в диагностике двигателя по графику пульсации. Пользователю предоставляется осциллограмма, в которой указаны конкретные точки, с помощью которых определяется состояние цилиндро-поршневой группы, где в данный момент находятся распредвал и коленчатый вал, определение фаз газораспределительного механизма, если положение зубчатого диска и коленчатого вала DP установлено правильно. Также есть возможность проводить диагностику открытия и закрытия впускных клапанов отдельно для каждого цилиндра.

Как проводить диагностику

Для диагностики двигателя внутреннего сгорания к впускному коллектору прикреплен датчик вакуума, когда двигатель внутреннего сгорания работает на холостом ходу и при нормальной температуре. Далее подключаем прибор к осциллографу, настраиваем его чувствительность с помощью специального регулировочного винта.

Таким образом, датчик на рисунке четко показывает работу поршня, когда он поднимается, выхлопные газы выбрасываются.