Tópicos:
- Sensor MAPA
- Recursos do MPX4250AP
- Tensão de sinal de um motor naturalmente aspirado
- Sensor de pressão de carga
- Combinação com sensor de temperatura
- Diagnosticar o sensor de pressão de reforço
Sensor MAPA:
O coletor de admissão de um motor pode ser equipado com um “sensor de pressão de ar do coletor”, abreviado como sensor MAP. Este sensor de pressão mede a pressão absoluta no coletor de admissão. O sensor pode ser montado no coletor de admissão ou conectado externamente por meio de uma mangueira. A sub ou sobrepressão é convertida pelo sensor em uma tensão de sinal criada a partir da tensão de alimentação. Isso torna o sensor MAP um sensor ativo. A faixa de medição geralmente varia de 20 a 300 kPa (0,5 a 3 bar). Distinguimos entre o sensor MAP para um motor naturalmente aspirado e um sensor de pressão de sobrealimentação para um motor com controle de pressão de sobrealimentação.
Sensores MAP são usados para medir a carga do motor. A pressão (sub) do coletor é uma medida do nível de enchimento. A injeção de combustível é determinada, entre outras coisas, a partir do valor registrado pelo sensor MAP.
No sensor MAP, duas câmaras de ar são separadas uma da outra por uma membrana. A pressão no sensor MAP faz com que a membrana do sensor dobre. Na figura, a pressão do ar externo prevalece na parte superior e a pressão negativa na parte inferior. Vários medidores de tensão são montados nesta membrana que registram a deflexão da membrana. Uma diferença de pressão maior faz com que a membrana se dobre ainda mais.
O sensor MAP consiste - geralmente - em quatro extensômetros piezo-resistivos montados em um diafragma em um arranjo Wheatstone. Quando o material é comprimido ou esticado, o valor da resistência dos extensômetros muda. No Ponte de Wheatstone a mudança de resistência é convertida em uma mudança de tensão. Isso forma a tensão do sinal, que é enviada para a ECU. Dentro da ECU há um Conversor A/D que digitaliza o sinal de tensão antes que ele chegue ao microprocessador.
Recursos do MPX4250AP:
O nível da tensão de saída depende, portanto, da pressão no coletor de admissão e está entre 0,1 e 4,9 volts. A figura abaixo mostra as características de um sensor MAP comumente usado do tipo: MPX4250AP. A linha é linear. A uma pressão atmosférica externa de 100KPa (que equivale a 1 Bar), o sensor emite uma tensão de aproximadamente 1,8 volts a uma temperatura média de trabalho (TYP).
A característica mostra que o sensor não registra nada em p ≥0, ≤20. Isso significa que o motor não utiliza mais o valor do sensor MAP quando a válvula borboleta está totalmente aberta e com carga alta, mas muda para um valor de substituição por meio do software. O ângulo de abertura registrado da válvula borboleta oferece uma solução aqui.
As propriedades dos componentes do MPX4250AP são mostradas na tabela.
Tensão de sinal de um motor naturalmente aspirado:
A tensão do sinal do sensor MPX4250AP pode ser assim para um motor naturalmente aspirado. Neste gráfico, o acelerador é alternadamente acelerado, liberado, acelerado e desacelerado.
Sensor de pressão de carregamento:
Os motores de combustão com sobrealimentação são equipados com um sensor de pressão de sobrealimentação para medir a pressão no trato de admissão. Este sensor está localizado na mangueira de ar (ou tubo) entre o intercooler e a válvula borboleta do motor. O enchimento sob pressão pode ser conseguido da seguinte forma:
- motores diesel: turbo com gases de escape;
- motores a gasolina: turbo de gases de escape ou compressor mecânico, ou uma combinação destes.
O sensor de pressão de carga (também chamado de sensor de pressão turbo ou sensor de reforço) é na verdade um sensor MAP com uma faixa de medição maior do que a de um motor naturalmente aspirado:
- motor naturalmente aspirado: até 1,5 bar;
- motor sobrealimentado: até 2,5 bar;
- motor sobrealimentado: até 3,5 bar.
O sistema de gerenciamento do motor traduz o sinal de tensão do sensor de pressão em pressão e, assim, controla a válvula de descarga do turbo. Quando um turbo é equipado com VGT, a posição das pás é ajustada.
- Ao acelerar, o turbo deve fornecer mais pressão. A válvula de descarga permanece fechada até que a pressão de ar de entrada desejada seja atingida. a pressão de carga é atingida.
- Quando a pressão de carga desejada é atingida, a ECU controla a válvula de descarga, que se abre parcialmente. A pressão é mantida constante ou reduzida abrindo mais a válvula de descarga.
Combinação com sensor de temperatura:
Os sensores MAP podem ser alojados em um invólucro junto com o sensor de temperatura do ar de admissão. Isso pode ser reconhecido por quatro conexões. A temperatura também é um fator importante na determinação da quantidade de injeção.
Podemos reconhecer o seguinte a partir da temperatura do ar:
- A temperatura do ar de admissão não deve diferir em mais de 5 graus da temperatura do líquido de arrefecimento quando o motor está frio;
- Temperatura do ar de admissão superior à temperatura do líquido refrigerante: a válvula EGR permanece aberta.
Se houver desvios dos dois pontos acima, a ECU pode gerar um código de erro.
Diagnosticando o sensor de pressão de carga:
Podemos reconhecer falhas no sensor de pressão de carga pelos seguintes sintomas:
- Potência do motor reduzida;
- Força de tração não constante durante a aceleração;
- Consumo excessivo de combustível e emissões;
- Lâmpada indicadora de mau funcionamento (MIL) com códigos de problema (DTCs) relacionados.
É claro que, no caso das reclamações acima, é evidente ler a memória de falhas da eletrônica do motor. Caso o sistema de gerenciamento do motor armazene um código de falha relacionado a um sinal incorreto do sensor de pressão de sobrealimentação, podemos esperar os seguintes códigos: P0105, P0106, P0107, P0235, P0236, P0238.
As causas de um sinal incorreto podem ser:
- Desgaste interno, contaminação ou até mesmo entupimento do elemento sensor;
- Contaminação excessiva no trato de admissão, por exemplo, devido a depósitos de carbono no coletor de admissão ou nos tratos de admissão do cabeçote;
- Bloqueios de exaustão;
- Vazamento nas mangueiras de ar;
- Problema de fiação entre o sensor e a ECU.
A contaminação no trato de admissão pode ser determinada desmontando componentes como a válvula de aceleração/gás e o coletor de admissão, ou verificando o interior do coletor com um endoscópio. Os bloqueios de escape podem ser causados por um interior defeituoso do conversor catalítico ou por um filtro de partículas entupido.
Podemos investigar problemas com a eletrônica do sensor ou com a fiação entre a ECU e o sensor estudando e medindo o diagrama do circuito.
A imagem abaixo mostra o esquema de um sensor de pressão de reforço. Clique aqui para obter uma explicação sobre a leitura do esquema.
O sensor de pressão de reforço e o sensor de temperatura do ar estão integrados em um único invólucro. Os sensores possuem um positivo comum (pino 3) e terra (pino 1). Podemos ver com isso que é um sensor ativo. O fio de sinal do sensor de pressão de reforço (pino 4 no sensor) é cinza/preto e está conectado ao pino 56 da unidade de controle do motor. Neste diagrama não podemos determinar se o sinal é de tensão analógica (AM) ou digital (PWM). Descobriremos medindo.
O sensor de pressão de carga representado envia um sinal AM (Modulação de Amplitude), que pode ser visto na imagem do osciloscópio. O nível da tensão traduz a variação da pressão em relação ao tempo. A captura de tela a seguir mostra a curva de tensão de um sensor de pressão de carga. As configurações do osciloscópio são: 1 volt por divisão e 200 ms por divisão.
Quando o motor está em marcha lenta, o turbo ainda não fornece nenhuma pressão de reforço. A pressão absoluta no coletor de admissão é de aproximadamente 100 kPa. O sensor traduz essa pressão em uma tensão de aproximadamente 1,6 volts.
Quando você acelera, a rotação do motor e, portanto, a pressão do turbo aumentam. A pressão aumenta gradualmente para 1,4 bar. A tensão na imagem do osciloscópio atinge quase 3 volts nessa pressão. Após esse ponto, o pedal do acelerador é liberado e a pressão de reforço cai.
No caso de defeito no sensor de pressão de carga ou na fiação, irregularidades serão visíveis no sinal. O sinal de tensão deve estar entre 0,5 e 4,5 volts com uma tensão de alimentação de 5 volts. As duas imagens abaixo mostram um sinal com interferência (esquerda) e sem interferência (direita).
Página op solucionar problemas na fiação do sensor São descritas técnicas de medição para vários tipos de sensores, incluindo este sensor ativo, com possíveis falhas e causas.
