Aiheet:
- MAP anturi
- MPX4250AP:n ominaisuudet
- Vapaasti hengittävän moottorin signaalijännite
- Latauspaineanturi
- Yhdistelmä lämpötila-anturin kanssa
- Diagnosoi ahtopaineanturi
MAP-anturi:
Moottorin imusarja voidaan varustaa "Manifold Air Pressure sensorilla", lyhennettynä MAP-anturi. Tämä paineanturi mittaa absoluuttisen paineen imusarjassa. Anturi voidaan asentaa imusarjaan tai liittää ulkoisesti letkun avulla. Anturi muuntaa ali- tai ylipaineen syöttöjännitteestä muodostettavaksi signaalijännitteeksi. Tämä tekee MAP-anturista aktiivisen anturin. Mittausalue on usein 20 - 300 kPa (0,5 - 3 baaria). Erotamme MAP-anturin vapaasti hengittävään moottoriin ja ahtopaineanturin moottoriin, jossa on ahtopaineen säätö.
MAP-antureita käytetään moottorin kuormituksen mittaamiseen. Jakotukin (ali)paine on täyttötason mitta. Polttoaineen ruiskutus määräytyy muun muassa MAP-anturin rekisteröimän arvon perusteella.
MAP-anturissa kaksi ilmakammiota on erotettu toisistaan kalvolla. MAP-anturin paine saa anturin kalvon taipumaan. Kuvassa ulkoilman paine vallitsee yläosassa ja alipaine alaosassa. Tälle kalvolle on asennettu useita venymäantureita, jotka tallentavat kalvon taipuman. Suurempi paine-ero saa kalvon taipumaan edelleen.
MAP-anturi koostuu – yleensä – neljästä pietsoresistiivisestä venymämittarista, jotka on asennettu kalvolle Wheatstone-järjestelyssä. Kun materiaalia puristetaan tai venytetään, venymäanturien vastusarvo muuttuu. Vuonna Wheatstonen silta resistanssin muutos muunnetaan jännitteen muutokseksi. Tämä muodostaa signaalijännitteen, joka lähetetään ECU:lle. ECU:n sisällä on a A/D-muunnin joka digitoi jännitesignaalin ennen kuin se päätyy mikroprosessoriin.
MPX4250AP:n ominaisuudet:
Lähtöjännitteen taso riippuu siis imusarjan paineesta ja on 0,1 - 4,9 volttia. Alla oleva kuva esittää yleisesti käytetyn MAP-anturin tyyppiä: MPX4250AP. Linja on lineaarinen. Kun ulkoilman paine on 100 KPa (joka vastaa 1 baaria), anturi lähettää noin 1,8 voltin jännitteen keskimääräisessä työlämpötilassa (TYP).
Ominaisuus osoittaa, että anturi ei rekisteröi mitään arvoilla p ≥0, ≤20. Tämä tarkoittaa, että moottori ei enää käytä MAP-anturin arvoa kaasuventtiilin ollessa täysin auki ja suurella kuormituksella, vaan vaihtaa korvausarvoon ohjelmiston kautta. Kuristusventtiilin rekisteröity avautumiskulma tarjoaa ratkaisun tähän.
MPX4250AP:n komponenttien ominaisuudet näkyvät taulukossa.
Vapaasti hengittävän moottorin signaalijännite:
MPX4250AP-anturin signaalijännite voi näyttää tältä vapaasti hengittävässä moottorissa. Tässä kaaviossa kaasua kiihdytetään, vapautetaan, kiihdytetään ja hidastetaan vuorotellen.
Latauspaineanturi:
Ahtamalla varustetut polttomoottorit on varustettu ahtopaineanturilla, joka mittaa imukanavan painetta. Tämä anturi sijaitsee ilmaletkussa (tai putkessa) välijäähdyttimen ja moottorin kaasuventtiilin välissä. Painetäyttö voidaan saavuttaa seuraavalla tavalla:
- dieselmoottorit: pakokaasuturbo;
- bensiinimoottorit: pakokaasuturbo tai mekaaninen kompressori tai niiden yhdistelmä.
Latauspaineanturi (kutsutaan myös turbopaineanturiksi tai tehostinanturiksi) on itse asiassa MAP-anturi, jonka mittausalue on suurempi kuin vapaasti hengittävällä moottorilla:
- vapaasti hengittävä moottori: jopa 1,5 baaria;
- ahdettu moottori: jopa 2,5 baaria;
- ahdettu moottori: jopa 3,5 bar.
Moottorin ohjausjärjestelmä muuttaa paineanturin jännitesignaalin paineeksi ja ohjaa siten turbon hukkaporttia. Kun turbo on varustettu VGT:llä, siipien asentoa säädetään.
- Kiihdytettäessä turbon on annettava enemmän painetta. Hukkaluukku pysyy suljettuna, kunnes haluttu tuloilmapaine on saavutettu. latauspaine on saavutettu.
- Kun haluttu latauspaine saavutetaan, ECU ohjaa hukkaporttia, joka avautuu osittain. Paine pidetään vakiona tai sitä vähennetään avaamalla hukkaluukkua enemmän.
Yhdistelmä lämpötila-anturin kanssa:
MAP-anturit voidaan sijoittaa yhteen koteloon imuilman lämpötila-anturin kanssa. Tämä voidaan tunnistaa neljästä liitännästä. Lämpötila on myös tärkeä tekijä ruiskutusmäärää määritettäessä.
Ilman lämpötilasta voimme tunnistaa seuraavat asiat:
- Imuilman lämpötila ei saa poiketa enempää kuin 5 astetta jäähdytysnesteen lämpötilasta moottorin ollessa kylmä;
- Imuilman lämpötila korkeampi kuin jäähdytysnesteen lämpötila: EGR-venttiili pysyy auki.
Jos yllä olevista kahdesta kohdasta poikkeaa, ECU voi tuottaa virhekoodin.
Latauspaineanturin diagnosointi:
Voimme tunnistaa latauspaineanturin viat seuraavista oireista:
- Alennettu moottorin teho;
- Ei jatkuvaa vetovoimaa kiihdytyksen aikana;
- Liiallinen polttoaineenkulutus ja päästöt;
- Vian merkkivalo (MIL) ja siihen liittyvät vikakoodit (DTC).
Tietysti edellä mainituissa valituksissa on itsestään selvää lukea moottorin elektroniikan vikamuisti. Siinä tapauksessa, että moottorin hallintajärjestelmä tallentaa ahtopaineanturin virheelliseen signaaliin liittyvän vikakoodin, voimme odottaa seuraavia koodeja: P0105, P0106, P0107, P0235, P0236, P0238.
Väärän signaalin syyt voivat olla:
- Anturielementin sisäinen kuluminen, likaantuminen tai jopa tukkeutuminen;
- Liiallinen kontaminaatio imukanavassa, esim. hiilikerrostumien vuoksi imusarjassa tai sylinterinkannen imukannoissa;
- Pakokaasutukokset;
- Vuoto ilmaletkuissa;
- Johdotusongelma anturin ja ECU:n välillä.
Imukanavan kontaminaatio voidaan määrittää purkamalla komponentit, kuten kaasu-/kaasuventtiili ja imusarja, tai tarkistamalla imusarjan sisäpuoli endoskoopilla. Pakokaasutukokset voivat johtua viallisesta katalysaattorin sisäpuolelta tai tukkeutuneesta hiukkassuodattimesta.
Voimme tutkia anturielektroniikassa tai ECU:n ja anturin välisen johdotuksen ongelmia tutkimalla ja mittaamalla piirikaaviota.
Alla olevassa kuvassa on kaavio ahtopaineanturista. Napsauta tätä saadaksesi selityksen skeeman lukemisesta.
Ahtopaineanturi ja ilman lämpötila-anturi on integroitu samaan koteloon. Antureissa on yhteinen plus (nasta 3) ja maadoitus (nasta 1). Näemme tästä, että se on aktiivinen anturi. Ahtopaineanturin signaalijohto (anturin nasta 4) on väriltään harmaa/musta ja se on kytketty moottorin ohjausyksikön nastaan 56. Tässä kaaviossa emme voi määrittää, onko signaali analoginen jännite (AM) vai digitaalinen (PWM). Selvitämme mittaamalla.
Kuvattu latauspaineanturi lähettää AM-signaalin (Amplitude Modulation), joka näkyy skooppikuvassa. Jännitteen taso kääntää paineen vaihtelun ajan suhteen. Seuraavassa kuvakaappauksessa näkyy latauspaineanturin jännitekäyrä. Kiikariasetukset ovat: 1 voltti per jako ja 200 ms per jako.
Kun moottori on joutokäynnillä, turbo ei vielä anna mitään ahtopainetta. Absoluuttinen paine imusarjassa on noin 100 kPa. Anturi muuttaa tämän paineen noin 1,6 voltin jännitteeksi.
Kiihdytettäessä moottorin nopeus ja siten turbon paine kasvavat. Paine nousee vähitellen 1,4 baariin. Kiikarikuvan jännite saavuttaa lähes 3 volttia tällä paineella. Tämän jälkeen kaasupoljin vapautetaan ja ahtopaine laskee.
Jos latauspaineanturissa tai johdotuksessa on vika, signaalissa näkyy epäsäännöllisyyksiä. Jännitesignaalin tulee olla 0,5 - 4,5 volttia 5 voltin syöttöjännitteellä. Kahdessa alla olevassa kuvassa näkyy signaali häiriöineen (vasemmalla) ja ilman häiriöitä (oikealla).
Sivulla vianetsintä anturin johdotuksessa Kuvataan erityyppisten antureiden, mukaan lukien tämän aktiivisen anturin, mittaustekniikoita mahdollisten toimintahäiriöiden ja syiden kanssa.
Aiheeseen liittyvät sivut:
