emner:
- MAP sensor
- Funktioner i MPX4250AP
- Signalspænding fra en naturligt aspireret motor
- Ladetryksensor
- Kombination med temperaturføler
- Diagnosticer ladetryksensoren
MAP sensor:
En motors indsugningsmanifold kan være udstyret med en "Manifold Air Pressure sensor", forkortet som MAP-sensor. Denne tryksensor måler det absolutte tryk i indsugningsmanifolden. Føleren kan monteres på indsugningsmanifolden eller tilsluttes eksternt ved hjælp af en slange. Under- eller overtrykket konverteres af sensoren til en signalspænding, der skabes fra forsyningsspændingen. Dette gør MAP-sensoren til en aktiv sensor. Måleområdet løber ofte fra 20 – 300 kPa (0,5 til 3 bar). Vi skelner mellem MAP-sensoren til en naturligt aspireret motor og en ladetryksensor til en motor med ladetryksregulering.
MAP-sensorer bruges til at måle motorbelastning. Manifoldens (under)tryk er et mål for påfyldningsniveauet. Brændstofindsprøjtningen bestemmes blandt andet ud fra den værdi, som MAP-sensoren registrerer.
I MAP-sensoren er to luftkamre adskilt fra hinanden af en membran. Trykket i MAP-sensoren får membranen i sensoren til at bøje. På figuren er det udvendige lufttryk fremherskende i den øvre del og undertrykket i den nederste del. Der er monteret flere strain gauges på denne membran, som registrerer membranens afbøjning. En større trykforskel får membranen til at bøje yderligere.
MAP-sensoren består af – normalt – fire piezo-resistive strain gauges, der er monteret på en membran i et Wheatstone-arrangement. Når materialet komprimeres eller strækkes, ændres modstandsværdien af strain gauges. I den Wheatstone bro modstandsændringen omdannes til en spændingsændring. Dette danner signalspændingen, som sendes til ECU'en. Inde i ECU'en er der en A/D konverter som digitaliserer spændingssignalet, inden det ender i mikroprocessoren.
Funktioner af MPX4250AP:
Niveauet af udgangsspændingen afhænger derfor af trykket i indsugningsmanifolden og er mellem 0,1 og 4,9 volt. Nedenstående figur viser karakteristikken for en almindeligt brugt MAP-sensor af typen: MPX4250AP. Linjen er lineær. Ved et udelufttryk på 100KPa (som er lig med 1 Bar), udsender sensoren en spænding på cirka 1,8 volt ved en gennemsnitlig arbejdstemperatur (TYP).
Karakteristikken viser, at sensoren ikke registrerer noget ved p ≥0, ≤20. Det betyder, at motoren ikke længere bruger værdien af MAP-sensoren, når gasspjældet er helt åben og høj belastning, men skifter til en udskiftningsværdi via softwaren. Den registrerede åbningsvinkel på gasspjældet giver en løsning her.
Komponentegenskaberne for MPX4250AP er vist i tabellen.
Signalspænding af en naturligt aspireret motor:
Signalspændingen for MPX4250AP-sensoren kan se sådan ud for en naturligt aspireret motor. I denne graf bliver gashåndtaget skiftevis accelereret, sluppet, accelereret og decelereret.
Ladetryksensor:
Forbrændingsmotorer med overladning er udstyret med en ladetrykssensor til at måle trykket i indsugningskanalen. Denne sensor er placeret i luftslangen (eller røret) mellem intercooleren og motorens gasspjæld. Trykpåfyldningen kan opnås på følgende måde:
- dieselmotorer: udstødningsgasturbo;
- benzinmotorer: udstødningsturbo eller mekanisk kompressor eller en kombination heraf.
Ladetryksensoren (også kaldet turbotryksensor eller boostsensor) er faktisk en MAP-sensor med et større måleområde end en naturligt aspireret motor:
- naturligt aspireret motor: op til 1,5 bar;
- kompressormotor: op til 2,5 bar;
- kompressormotor: op til 3,5 bar.
Motorstyringssystemet omsætter spændingssignalet fra tryksensoren til et tryk og styrer dermed turboens wastegate. Når en turbo er udstyret med VGT, justeres vingernes position.
- Ved acceleration skal turboen levere mere tryk. Wastegate forbliver lukket, indtil det ønskede indsugningslufttryk er nået. ladetrykket er nået.
- Når det ønskede ladetryk er nået, styrer ECU'en wastegate, som delvist åbner. Trykket holdes konstant eller reduceres ved at åbne wastegate mere.
Kombination med temperaturføler:
MAP-sensorer kan placeres i ét hus sammen med indsugningslufttemperaturføleren. Dette kan genkendes af fire forbindelser. Temperaturen er også en vigtig faktor ved bestemmelse af injektionsmængden.
Vi kan genkende følgende fra lufttemperaturen:
- Indsugningslufttemperaturen bør ikke afvige mere end 5 grader fra kølevæsketemperaturen, når motoren er kold;
- Indsugningslufttemperatur højere end kølevæsketemperatur: EGR-ventil forbliver åben.
Hvis der er afvigelser fra de to ovenstående punkter, kan ECU'en generere en fejlkode.
Diagnosticering af ladetryksensoren:
Vi kan genkende fejl i ladetryksensoren ved følgende symptomer:
- Reduceret motorkraft;
- Ikke konstant trækkraft under acceleration;
- Overdreven brændstofforbrug og emissioner;
- Fejlindikatorlampe (MIL) med relaterede fejlkoder (DTC'er).
I tilfælde af ovennævnte klager er det naturligvis indlysende at aflæse motorelektronikkens fejlhukommelse. I tilfælde af at motorstyringssystemet gemmer en fejlkode relateret til et forkert signal fra ladetryksensoren, kan vi forvente følgende koder: P0105, P0106, P0107, P0235, P0236, P0238.
Årsager til et forkert signal kan være:
- Internt slid, forurening eller endda tilstopning af sensorelementet;
- Overdreven forurening i indsugningskanalen, for eksempel på grund af kulstofaflejringer i indsugningsmanifolden eller indsugningskanalerne i cylinderhovedet;
- Tilstopninger af udstødning;
- Lækage i luftslangerne;
- Ledningsproblem mellem sensor og ECU.
Forurening i indsugningskanalen kan bestemmes ved at adskille komponenter såsom gasspjældet/gasventilen og indsugningsmanifolden eller kontrollere indersiden af manifolden med et endoskop. Tilstopninger af udstødningen kan være forårsaget af et defekt indre af katalysatoren eller et tilstoppet partikelfilter.
Vi kan undersøge problemer med sensorelektronikken eller ledningsføringen mellem ECU'en og sensoren ved at studere og måle kredsløbsdiagrammet.
Billedet nedenfor viser skemaet for en ladetrykssensor. Klik her for en forklaring af skemalæsning.
Ladetryksføleren og lufttemperaturføleren er integreret i et hus. Sensorerne har et fælles plus (ben 3) og jord (ben 1). Vi kan se på dette, at det er en aktiv sensor. Ladetrykssensorens signalledning (ben 4 på sensoren) er grå/sort i farven og er forbundet til ben 56 på motorstyreenheden. I dette diagram kan vi ikke afgøre, om signalet er en analog spænding (AM) eller digital (PWM). Det finder vi ud af ved at måle.
Den afbildede ladetryksensor sender et AM-signal (Amplitude Modulation), som kan ses på scope-billedet. Spændingsniveauet oversætter trykvariationen i forhold til tiden. Følgende skærmbillede viser spændingskurven for en ladetryksensor. Kikkertindstillingerne er: 1 volt pr. division og 200 ms pr. division.
Når motoren går i tomgang, giver turboen endnu ikke noget ladetryk. Det absolutte tryk i indsugningsmanifolden er ca. 100 kPa. Sensoren omsætter dette tryk til en spænding på ca. 1,6 volt.
Når du accelererer, øges motorhastigheden og dermed turbotrykket. Trykket stiger gradvist til 1,4 bar. Spændingen i skopbilledet når næsten 3 volt ved det tryk. Efter det tidspunkt slippes speederen, og ladetrykket falder.
I tilfælde af en defekt i ladetryksensoren eller ledningerne vil uregelmæssigheder være synlige i signalet. Spændingssignalet skal være mellem 0,5 og 4,5 volt ved en forsyningsspænding på 5 volt. De to billeder nedenfor viser et signal med interferens (venstre) og uden interferens (højre).
Pagina op fejlfinde sensorens ledninger Måleteknikker for forskellige typer sensorer er beskrevet, herunder denne aktive sensor, med mulige fejlfunktioner og årsager.
