سنسور نقشه

فاعل، موضوع:

سنسور نقشه
ویژگی های MPX4250AP
ولتاژ سیگنال موتور تنفس طبیعی
سنسور فشار شارژ
ترکیب با سنسور دما
تشخیص سنسور فشار بوست

سنسور نقشه:
منیفولد ورودی یک موتور ممکن است مجهز به "سنسور فشار هوا منیفولد" باشد که به اختصار آن را سنسور MAP می نامند. این سنسور فشار، فشار مطلق را در منیفولد ورودی اندازه گیری می کند. سنسور را می توان بر روی منیفولد ورودی نصب کرد یا به وسیله شیلنگ به صورت خارجی متصل شد. فشار کمتر یا بیش از حد توسط سنسور به ولتاژ سیگنال ایجاد شده از ولتاژ تغذیه تبدیل می شود. این باعث می شود سنسور MAP یک حسگر فعال باشد. محدوده اندازه گیری اغلب بین 20 تا 300 کیلو پاسکال (0,5 تا 3 بار) است. ما بین سنسور MAP برای موتورهای تنفس طبیعی و سنسور فشار تقویت کننده برای موتورهایی با کنترل فشار تقویت کننده تمایز قائل می شویم.

سنسورهای MAP برای اندازه گیری بار موتور استفاده می شوند. منیفولد (زیر) فشار معیاری از سطح پر شدن است. پاشش سوخت، از جمله، از مقداری که سنسور MAP ثبت می کند، تعیین می شود.

در سنسور MAP دو محفظه هوا توسط یک غشاء از یکدیگر جدا شده اند. فشار در سنسور MAP باعث خم شدن غشاء در سنسور می شود. در شکل، فشار هوای بیرون در قسمت بالا و فشار منفی در قسمت پایین غالب است. چندین کرنش سنج بر روی این غشا نصب شده است که انحراف غشا را ثبت می کند. اختلاف فشار بیشتر باعث خم شدن بیشتر غشا می شود.

سنسور MAP معمولاً از چهار کرنش سنج با مقاومت پیزو تشکیل شده است که بر روی یک دیافراگم در آرایش وتستون نصب می شوند. هنگامی که ماده فشرده یا کشیده می شود، مقدار مقاومت کرنش سنج ها تغییر می کند. در پل وتستون تغییر مقاومت به تغییر ولتاژ تبدیل می شود. این ولتاژ سیگنال را تشکیل می دهد که به ECU ارسال می شود. داخل ECU وجود دارد مبدل A/D که سیگنال ولتاژ را قبل از اینکه به ریزپردازنده ختم شود دیجیتالی می کند.

ویژگی های MPX4250AP:
بنابراین سطح ولتاژ خروجی به فشار در منیفولد ورودی بستگی دارد و بین 0,1 تا 4,9 ولت است. شکل زیر ویژگی سنسور MAP معمولی از نوع MPX4250AP را نشان می دهد. خط خطی است. در فشار هوای بیرونی 100 کیلو پاسکال (که برابر با 1 بار است)، سنسور ولتاژ تقریباً 1,8 ولت را در دمای متوسط کاری (TYP) ساطع می کند.

مشخصه نشان می دهد که سنسور چیزی را در p≥0، ≤20 ثبت نمی کند. این به این معنی است که وقتی دریچه گاز کاملاً باز است و بار زیاد است، موتور دیگر از مقدار سنسور MAP استفاده نمی کند، بلکه از طریق نرم افزار به مقدار جایگزینی تغییر می کند. زاویه باز شدن ثبت شده دریچه گاز در اینجا راه حلی را ارائه می دهد.

ویژگی های اجزای MPX4250AP در جدول نشان داده شده است.

ولتاژ سیگنال موتور تنفس طبیعی:
ولتاژ سیگنال سنسور MPX4250AP برای موتورهای تنفس طبیعی می تواند شبیه این باشد. در این نمودار، دریچه گاز به طور متناوب شتاب، رها، شتاب و کاهش سرعت می شود.

سنسور فشار شارژ:
موتورهای احتراقی با سوپرشارژ مجهز به سنسور فشار تقویت کننده برای اندازه گیری فشار در مجرای ورودی هستند. این سنسور در شیلنگ هوا (یا لوله) بین اینترکولر و دریچه گاز موتور قرار دارد. پر کردن فشار را می توان به روش زیر بدست آورد:

موتورهای دیزل: توربو گاز اگزوز؛
موتورهای بنزینی: توربو گاز اگزوز یا کمپرسور مکانیکی یا ترکیبی از آنها.

سنسور فشار شارژ (که سنسور فشار توربو یا حسگر تقویت کننده نیز نامیده می شود) در واقع یک سنسور MAP با محدوده اندازه گیری بزرگتر از یک موتور تنفس طبیعی است:

موتور تنفس طبیعی: حداکثر 1,5 بار؛
موتور سوپرشارژ: تا 2,5 بار؛
موتور سوپرشارژ: تا 3,5 بار.

سیستم مدیریت موتور سیگنال ولتاژ را از سنسور فشار به فشار تبدیل می کند و بنابراین هدر رفتن توربو را کنترل می کند. هنگامی که یک توربو مجهز به VGT است، موقعیت پره ها تنظیم می شود.

هنگام شتاب گیری، توربو باید فشار بیشتری وارد کند. دریچه زباله تا رسیدن به فشار هوای ورودی مطلوب بسته می ماند. فشار شارژ رسیده است.
هنگامی که فشار شارژ مورد نظر رسید، ECU دریچه زباله را کنترل می کند که تا حدی باز می شود. فشار ثابت نگه داشته می شود یا با باز کردن بیشتر دریچه زباله کاهش می یابد.

ترکیب با سنسور دما:
سنسورهای MAP را می توان در یک محفظه همراه با سنسور دمای هوای ورودی قرار داد. این را می توان با چهار اتصال تشخیص داد. دما نیز عامل مهمی در تعیین مقدار تزریق است.

از دمای هوا می توانیم موارد زیر را تشخیص دهیم:

دمای هوای ورودی نباید بیش از 5 درجه از دمای مایع خنک کننده در هنگام سرد بودن موتور متفاوت باشد.
دمای هوای ورودی بالاتر از دمای مایع خنک کننده: شیر EGR باز می ماند.

اگر انحراف از دو نقطه بالا وجود داشته باشد، ECU می تواند یک کد خطا ایجاد کند.

تشخیص سنسور فشار بوست:
با علائم زیر می توانیم ایرادات سنسور فشار شارژ را تشخیص دهیم:

کاهش قدرت موتور؛
عدم نیروی کشش ثابت در طول شتاب؛
مصرف بیش از حد سوخت و آلایندگی؛
چراغ نشانگر نقص (MIL) با کدهای عیب مرتبط (DTC).

البته در مورد شکایات فوق، خواندن حافظه خطای الکترونیک موتور بدیهی است. در صورتی که سیستم مدیریت موتور یک کد خطا مربوط به سیگنال نادرست از سنسور فشار تقویت کننده را ذخیره می کند، می توانیم انتظار کدهای زیر را داشته باشیم: P0105، P0106، P0107، P0235، P0236، P0238.

دلایل سیگنال نادرست می تواند:

سایش داخلی، آلودگی یا حتی گرفتگی عنصر سنسور.
آلودگی بیش از حد در مجرای ورودی، به عنوان مثال به دلیل رسوبات کربن در منیفولد ورودی یا مجاری ورودی سرسیلندر؛
انسداد اگزوز؛
نشتی در شیلنگ هوا؛
مشکل سیم کشی بین سنسور و ECU.

آلودگی در مجرای ورودی را می توان با جدا کردن قطعاتی مانند دریچه گاز/گاز و منیفولد ورودی یا بررسی داخل منیفولد با آندوسکوپ تعیین کرد. انسداد اگزوز می تواند به دلیل نقص داخلی مبدل کاتالیزوری یا گرفتگی فیلتر ذرات ایجاد شود.

می توانیم با مطالعه و اندازه گیری نمودار مدار، مشکلات مربوط به الکترونیک سنسور یا سیم کشی بین ECU و سنسور را بررسی کنیم.

تصویر زیر شماتیک سنسور فشار بوست را نشان می دهد. برای توضیح طرحواره خوانی اینجا را کلیک کنید.

سنسور فشار بوست و سنسور دمای هوا در یک محفظه ادغام شده اند. سنسورها دارای یک مثبت مشترک (پایه 3) و زمین (پایه 1) هستند. از اینجا می توان فهمید که یک سنسور فعال است. سیم سیگنال سنسور فشار تقویت کننده (پایه 4 روی سنسور) به رنگ خاکستری/مشکی است و به پایه 56 واحد کنترل موتور متصل می شود. در این نمودار نمی توانیم تعیین کنیم که سیگنال ولتاژ آنالوگ (AM) یا دیجیتال (PWM) است. با اندازه گیری متوجه می شویم.

سنسور فشار شارژ نشان داده شده یک سیگنال AM (مدولاسیون دامنه) را ارسال می کند که در تصویر دامنه قابل مشاهده است. سطح ولتاژ تغییر فشار را با توجه به زمان ترجمه می کند. تصویر زیر منحنی ولتاژ سنسور فشار شارژ را نشان می دهد. تنظیمات محدوده عبارتند از: 1 ولت در هر بخش و 200 میلی ثانیه در هر تقسیم.

هنگامی که موتور در حالت دور آرام است، توربو هنوز هیچ فشار تقویتی ایجاد نمی کند. فشار مطلق در منیفولد ورودی تقریباً 100 کیلو پاسکال است. سنسور این فشار را به ولتاژ تقریباً 1,6 ولت تبدیل می کند.

وقتی شتاب می گیرید، دور موتور و در نتیجه فشار توربو افزایش می یابد. فشار به تدریج به 1,4 بار افزایش می یابد. ولتاژ در تصویر اسکوپ در آن فشار تقریباً به 3 ولت می رسد. پس از آن نقطه، پدال گاز رها می شود و فشار بوست کاهش می یابد.

در صورت بروز نقص در سنسور فشار شارژ یا سیم کشی، بی نظمی در سیگنال قابل مشاهده خواهد بود. سیگنال ولتاژ باید بین 0,5 تا 4,5 ولت در ولتاژ تغذیه 5 ولت باشد. دو تصویر زیر یک سیگنال با تداخل (چپ) و بدون تداخل (راست) را نشان می دهد.

در صفحه عیب یابی سیم کشی سنسور روش‌های اندازه‌گیری انواع مختلف سنسورها، از جمله این سنسور فعال، با نقص‌ها و علل احتمالی شرح داده شده است.

صفحات مرتبط: