Emner:
- KART sensor
- Funksjoner til MPX4250AP
- Signalspenning til en naturlig aspirert motor
- Ladetrykksensor
- Kombinasjon med temperatursensor
- Diagnostiser ladetrykksensoren
KART sensor:
Inntaksmanifolden til en motor kan være utstyrt med en "Manifold Air Pressure sensor", forkortet som MAP-sensor. Denne trykksensoren måler det absolutte trykket i inntaksmanifolden. Sensoren kan monteres på inntaksmanifolden, eller kobles eksternt ved hjelp av en slange. Under- eller overtrykket konverteres av sensoren til en signalspenning opprettet fra forsyningsspenningen. Dette gjør MAP-sensoren til en aktiv sensor. Måleområdet går ofte fra 20 – 300 kPa (0,5 til 3 bar). Vi skiller mellom MAP-sensoren for en naturlig aspirert motor og en ladetrykksensor for en motor med ladetrykkregulering.
MAP-sensorer brukes til å måle motorbelastning. Manifolden (under)trykket er et mål på fyllingsnivået. Drivstoffinjeksjonen bestemmes blant annet ut fra verdien som MAP-sensoren registrerer.
I MAP-sensoren er to luftkamre atskilt fra hverandre med en membran. Trykket i MAP-sensoren får membranen i sensoren til å bøye seg. På figuren råder det ytre lufttrykket i den øvre delen og undertrykket i den nedre delen. Det er montert flere strekkmålere på denne membranen som registrerer membranens avbøyning. En større trykkforskjell gjør at membranen bøyer seg ytterligere.
MAP-sensoren består av – vanligvis – fire piezo-resistive strekkmålere som er montert på en membran i et Wheatstone-arrangement. Når materialet komprimeres eller strekkes, endres motstandsverdien til strekkmålerne. I Wheatstone bridge motstandsendringen omdannes til en spenningsendring. Dette danner signalspenningen, som sendes til ECU. Inne i ECUen er det en A/D-omformer som digitaliserer spenningssignalet før det havner i mikroprosessoren.
Funksjoner til MPX4250AP:
Nivået på utgangsspenningen avhenger derfor av trykket i inntaksmanifolden og er mellom 0,1 og 4,9 volt. Figuren nedenfor viser karakteristikken til en vanlig MAP-sensor av typen: MPX4250AP. Linjen er lineær. Ved et utvendig lufttrykk på 100KPa (som er lik 1 Bar), avgir sensoren en spenning på ca. 1,8 volt ved en gjennomsnittlig arbeidstemperatur (TYP).
Karakteristikken viser at sensoren ikke registrerer noe ved p ≥0, ≤20. Dette betyr at motoren ikke lenger bruker verdien til MAP-sensoren når gassventilen er helt åpen og høylastet, men går over til en erstatningsverdi via programvaren. Den registrerte åpningsvinkelen til strupeventilen gir en løsning her.
Komponentegenskapene til MPX4250AP er vist i tabellen.
Signalspenning til en naturlig aspirert motor:
Signalspenningen til MPX4250AP-sensoren kan se slik ut for en naturlig aspirert motor. I denne grafen blir gassen vekselvis akselerert, sluppet, akselerert og bremset.
Ladetrykksensor:
Forbrenningsmotorer med overlading er utstyrt med ladetrykksensor for å måle trykket i innsugningskanalen. Denne sensoren er plassert i luftslangen (eller røret) mellom intercooler og gassventilen til motoren. Trykkfyllingen kan oppnås på følgende måte:
- dieselmotorer: eksosgassturbo;
- bensinmotorer: eksosgassturbo eller mekanisk kompressor, eller en kombinasjon av disse.
Ladetrykksensoren (også kalt turbotrykksensor eller boostsensor) er faktisk en MAP-sensor med et større måleområde enn en naturlig aspirert motor:
- naturlig aspirert motor: opptil 1,5 bar;
- superladet motor: opptil 2,5 bar;
- superladet motor: opptil 3,5 bar.
Motorstyringssystemet oversetter spenningssignalet fra trykksensoren til et trykk og styrer dermed wastegate til turboen. Når en turbo er utstyrt med VGT, justeres posisjonen til bladene.
- Ved akselerasjon må turboen levere mer trykk. Wastegate forblir lukket til ønsket inntakslufttrykk er nådd. ladetrykket er nådd.
- Når ønsket ladetrykk er nådd, styrer ECU wastegate, som delvis vil åpne. Trykket holdes konstant eller reduseres ved å åpne wastegate mer.
Kombinasjon med temperatursensor:
MAP-sensorer kan plasseres i ett hus sammen med inntakslufttemperatursensoren. Dette kan gjenkjennes av fire koblinger. Temperaturen er også en viktig faktor for å bestemme injeksjonsmengden.
Vi kan gjenkjenne følgende fra lufttemperaturen:
- Inntakslufttemperaturen bør ikke avvike med mer enn 5 grader fra kjølevæsketemperaturen når motoren er kald;
- Innsugningslufttemperatur høyere enn kjølevæsketemperatur: EGR-ventil forblir åpen.
Hvis det er avvik fra de to punktene ovenfor, kan ECU generere en feilkode.
Diagnose av ladetrykksensoren:
Vi kan gjenkjenne feil i ladetrykksensoren ved følgende symptomer:
- Redusert motorkraft;
- Ikke konstant trekkkraft under akselerasjon;
- Overdreven drivstofforbruk og utslipp;
- Feilindikatorlampe (MIL) med tilhørende feilkoder (DTC).
Selvfølgelig, i tilfelle av de ovennevnte klagene, er det selvsagt å lese feilminnet til motorelektronikken. I tilfelle motorstyringssystemet lagrer en feilkode relatert til et feil signal fra ladetrykksensoren, kan vi forvente følgende koder: P0105, P0106, P0107, P0235, P0236, P0238.
Årsaker til feil signal kan være:
- Innvendig slitasje, forurensning eller til og med tilstopping av sensorelementet;
- Overdreven forurensning i inntakskanalen, for eksempel på grunn av karbonavleiringer i inntaksmanifolden eller inntakskanalene til sylinderhodet;
- Eksosblokkeringer;
- Lekkasje i luftslangene;
- Ledningsproblem mellom sensor og ECU.
Forurensning i inntakskanalen kan bestemmes ved å demontere komponenter som gass/gassventilen og inntaksmanifolden, eller sjekke innsiden av manifolden med et endoskop. Eksosblokkeringer kan være forårsaket av et defekt indre av katalysatoren eller et tett partikkelfilter.
Vi kan undersøke problemer med sensorelektronikken eller kablingen mellom ECU og sensor ved å studere og måle kretsskjemaet.
Bildet nedenfor viser skjemaet for en ladetrykksensor. Klikk her for en forklaring av skjemalesing.
Ladetrykksensoren og lufttemperatursensoren er integrert i ett hus. Sensorene har felles pluss (pinne 3) og jord (pinne 1). Vi kan se av dette at det er en aktiv sensor. Signalledningen til ladetrykksensoren (pinne 4 på sensoren) er grå/svart i fargen og kobles til pinne 56 på motorkontrollenheten. I dette diagrammet kan vi ikke fastslå om signalet er en analog spenning (AM) eller digital (PWM). Det finner vi ut ved å måle.
Den avbildede ladetrykksensoren sender et AM-signal (Amplitude Modulation), som kan sees på scope-bildet. Nivået på spenningen oversetter trykkvariasjonen med hensyn til tid. Følgende skjermbilde viser spenningskurven til en ladetrykksensor. Kikkertinnstillingene er: 1 volt per divisjon og 200 ms per divisjon.
Når motoren går på tomgang gir turboen ennå ikke noe ladetrykk. Det absolutte trykket i inntaksmanifolden er ca. 100 kPa. Sensoren omsetter dette trykket til en spenning på ca. 1,6 volt.
Når du akselererer økes motorturtallet og dermed turbotrykket. Trykket stiger gradvis til 1,4 bar. Spenningen i skopbildet når nesten 3 volt ved det trykket. Etter det punktet slippes gasspedalen og ladetrykket synker.
Ved defekt i ladetrykksensor eller ledninger vil uregelmessigheter være synlige i signalet. Spenningssignalet skal være mellom 0,5 og 4,5 volt ved en forsyningsspenning på 5 volt. De to bildene nedenfor viser et signal med interferens (venstre) og uten interferens (høyre).
På siden feilsøke sensorkablingen Måleteknikker for ulike typer sensorer er beskrevet, inkludert denne aktive sensoren, med mulige funksjonsfeil og årsaker.
