какие измерительные преобразователи применяются в датчиках давления в цилиндрах двс

Датчики давления в цилиндре

Назначение.

Датчик давления в цилиндре применяется для получения графика давления в цилиндре. Положение характерных точек и участков графика давления в цилиндре бензинового двигателя внутреннего сгорания позволяет определить взаимное положение коленчатого и газораспределительных валов, а измерение и сравнение значений абсолютного давления в цилиндре в некоторых характерных точках графика позволяет определить состояние уплотнений диагностируемого цилиндра.

Проведено тестирование трёх датчиков давления различных производителей на предмет пригодности для получения графика давления в цилиндре бензинового двигателя при проведении диагностики механики двигателя.

Датчики давления в цилиндре, слева направо:
Px, ADZ-SML-20.0 и Honeywell MLH300PAB01A.

Режим холостого хода.

Для проведения диагностики состояния механики двигателя по графику давления в цилиндре, двигатель должен быть прогрет до рабочей температуры и работать на оборотах холостого хода без нагрузки. Система поджига рабочей смеси в диагностируемом цилиндре должна быть отключена. В таком режиме работы двигателя, на такте впуска топливовоздушной смеси значение разрежения в цилиндре достигает 0,65…0,75 Bar и превышает среднее значение разрежения во впускном коллекторе

На такте выпуска топливовоздушной смеси, значение давления в цилиндре практически не превышает атмосферного. Повышение давления в цилиндре на такте выпуска может быть вызвано малым проходным сечением выпускных каналов отработавших газов, причиной чего может быть малый ход открытия выпускного клапана, «забит» катализатор, глушитель или выхлопная труба.

В технической литературе большинство примеров типовых неисправностей механики двигателя с приведением графика давления в цилиндре, показаны для прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода двигателя без нагрузки.

График давления в цилиндре бензинового двигателя прогретого
до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода без нагрузки, полученный с применением датчика давления в цилиндре Px.
Диапазон измеряемого абсолютного давления датчиком Px позволяет измерять разрежение до 0,85 Bar и давление до 6 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления (760мм рт. ст.). Такой диапазон предоставляет возможность получить достоверный график давления в цилиндре бензинового двигателя прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода с отключенной системой поджига рабочей смеси в диагностируемом цилиндре.

График давления в цилиндре бензинового двигателя прогретого
до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода без нагрузки, полученный с применением датчика давления в цилиндре
ADZ-SML-20.0.
Температура газов в диагностируемом цилиндре работающего двигателя достигает высоких значений вследствие быстрого сжатия. Высокая температура газов, вызывает значительный внутренний нагрев датчика ADZ-SML-20.0 из-за особенностей его конструкции. Вследствие значительного нагрева, диапазон измеряемого датчиком абсолютного давления перестаёт соответствовать его заявленным характеристикам и смещается в сторону более высоких давлений. Таким образом, после пуска двигателя датчик теряет способность измерять разрежение в цилиндре на участках, где его значение превышает

0,5 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления, что неприемлемо при диагностике механики двигателя. Из-за смещения диапазона измеряемого датчиком давления, напряжение его выходного сигнала уже не соответствует давлению, приложенному к штуцеру датчика.

График давления в цилиндре бензинового двигателя прогретого
до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода без нагрузки, полученный с применением датчика давления в цилиндре
Honeywell MLH300PAB01A.
Высокая температура газов, вызывает значительный внутренний нагрев датчика Honeywell MLH300PAB01A из-за особенностей его конструкции. Вследствие значительного нагрева, диапазон измеряемого датчиком абсолютного давления перестаёт соответствовать его заявленным характеристикам и смещается в сторону более низких давлений. Таким образом, после пуска двигателя из-за смещения диапазона измеряемого датчиком давления, напряжение его выходного сигнала уже не соответствует давлению, приложенному к штуцеру датчика.

Пик давления в цилиндре на холостом ходу.

В конце такта сжатия, в цилиндре с отключенной системой поджига рабочей смеси бензинового двигателя прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода без нагрузки, пик давления достигает 5…6 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления.

Фрагмент графика давления в цилиндре бензинового двигателя прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода без нагрузки, полученный с применением датчика давления в цилиндре Px.
Датчик Px обеспечивает точное отображение графика давления в диагностируемом цилиндре бензинового двигателя, прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода без нагрузки с отключенной системой поджига рабочей смеси, так как в таком режиме работы двигателя пиковое давление в цилиндре не превышает 5…6 Bar.

Фрагмент графика давления в цилиндре бензинового двигателя
прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах
холостого хода без нагрузки, полученный с применением
датчика давления в цилиндре ADZ-SML-20.0.
Из-за смещения диапазона измеряемого датчиком давления, напряжение его выходного сигнала перестаёт соответствовать приложенному к штуцеру датчика давлению, вследствие чего измеренное давление оказывается ниже фактического.

Фрагмент графика давления в цилиндре бензинового двигателя
прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах
холостого хода без нагрузки, полученный с применением
датчика давления в цилиндре Honeywell MLH300PAB01A.
Линия графика давления, полученная с помощью датчика Honeywell MLH300PAB01A отличается значительной «пилообразностью». Такой выходной сигнал получается, предположительно, из-за особенностей работы применённого в электрической схеме датчика преобразователя «частота => напряжение», вследствие чего полученный график теряет информативность.

Из-за смещения диапазона измеряемого датчиком давления, напряжение его выходного сигнала перестаёт соответствовать приложенному к штуцеру датчика давлению, вследствие чего измеренное давление оказывается выше фактического.

Максимальное давление в цилиндре.

В цилиндре бензинового двигателя внутреннего сгорания при условии отключенного поджига рабочей смеси в диагностируемом цилиндре, пик давления приходится на момент прохождения поршнем верхней мёртвой точки в конце такта сжатия. Максимальное значение давления в цилиндре может достигать 14…16 Bar в режиме прокрутки двигателя стартером и в режиме максимальной нагрузки – при полном открытии дроссельной заслонки.

График давления в цилиндре бензинового двигателя в режиме прокрутки стартером, полученный с применением датчика давления в цилиндре Px.
Датчик давления Px позволяет измерять давления до 6 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления. Полученный график давления в цилиндре исправного бензинового двигателя работающего в режиме прокрутки стартером либо во время работы двигателя с открытой дроссельной заслонкой, не соответствует действительности на участках, где значение давления превышает 6 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления.

График давления в цилиндре бензинового двигателя
в режиме прокрутки стартером, полученный с применением
датчика давления в цилиндре ADZ-SML-20.
Датчик давления ADZ-SML-20 позволяет измерять давления до 16 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления, что перекрывает весь диапазон давлений в цилиндре без поджига рабочей смеси. Но вследствие значительного нагрева датчика, диапазон измеряемого абсолютного давления перестаёт соответствовать его заявленным характеристикам и смещается в сторону более высоких давлений. Из-за смещения диапазона измеряемого датчиком давления, напряжение его выходного сигнала перестаёт соответствовать приложенному к штуцеру датчика давлению, вследствие чего измеренное давление оказывается ниже фактического.

График давления в цилиндре бензинового двигателя
в режиме прокрутки стартером, полученный с применением
датчика давления в цилиндре Honeywell MLH300PAB01A.
Датчик давления Honeywell MLH300PAB01A позволяет измерять давления до 20 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления, что перекрывает весь диапазон давлений в цилиндре без поджига рабочей смеси. Но вследствие значительного нагрева датчика, диапазон измеряемого абсолютного давления перестаёт соответствовать его заявленным характеристикам и смещается в сторону более низких давлений. Из-за смещения диапазона измеряемого датчиком давления, напряжение его выходного сигнала перестаёт соответствовать приложенному к штуцеру датчика давлению, вследствие чего измеренное давление оказывается выше фактического.

Какой датчик применять?

В технической литературе большинство примеров типовых неисправностей механики двигателя с приведением графика давления в цилиндре, показаны для прогретого до рабочей температуры и работающего на оборотах холостого хода двигателя без нагрузки. Такой режим наиболее благоприятен для проведения диагностики механики двигателя, так как на такте впуска топливовоздушной смеси значение разрежения в цилиндре достигает 0,65…0,75 Bar, на такте выпуска давление практически не превышает атмосферного, а в конце такта сжатия давление значительно повышается достигает 5…6 Bar. График давления в цилиндре двигателя работающего в таком режиме позволяет наиболее наглядно проконтролировать работу цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма.

0,5 Bar относительно нулевого значения атмосферного давления, что неприемлемо при диагностике механики двигателя.

График давления в цилиндре прогретого до рабочей температуры
бензинового двигателя, полученный при пуске двигателя с применением
датчика давления в цилиндре Honeywell MLH300PAB01A.
Линия графика давления, полученная с помощью датчика Honeywell MLH300PAB01A отличается значительной «пилообразностью». Такой выходной сигнал получается из-за особенностей работы электрической схемы датчика, вследствие чего полученный график теряет информативность.

Таким образом, пригодным для проведения диагностики механики двигателя по графику давления в цилиндре, оказался только датчик Px. Его суженный диапазон измеряемых давлений не обнаруживает себя при проведении диагностики прогретого до рабочей температуры двигателя, работающего на оборотах холостого хода без нагрузки с отключенной системой поджига рабочей смеси в диагностируемом цилиндре, а особенности конструкции обеспечивают высокую точность измерений даже под воздействием разогретых до высокой температуры вследствие быстрого сжатия газов.

Поддержка пользователей
приборов USB Autoscope:

Загрузить последнюю
версию программы

4.4.9.82 beta4.4.9.7

Последнее обновление сайта

Наш e-mail: support@injectorservice.com.ua

Источник

Как работает, где стоит и как проверить датчик давления масла в двигателе

Для начала вспомним теорию. Датчик давления масла – прибор, контролирующий давление этой технической жидкости, служащей для смазки и охлаждения компонентов мотора автомобиля. Без него невозможна правильная работа силовой установки и автомобиля в целом.

В нашем обзоре расскажем о видах, принципе работы датчика давления масла. Также подскажем, как проверить это устройство, перечислим типичные неисправности.

Какую роль играет датчик давления в масле в автомобиле?

Моторное масло необходимо для смазки деталей силовой установки авто, которые взаимодействуют между собой во время работы. Оно предотвращает сухое трение, приводящее к быстрому выходу из строя составных моторного отсека, покрывает компоненты защитной маслянистой плёнкой. Такое покрытие одновременно оберегает детали от коррозийных образований. Плёнка также препятствует пагубному влиянию химических агрессивных веществ, образовавшихся во время работы мотора.

За уровнем этой технической жидкости в двигателе следит щуп. Он определяет нужное количество залитого масла, расскажет автолюбителю об его утечке. Информацию о правильной работе системы подскажет водителю ДДМ в автомобиле.

Моторное масло подаётся в контур под определённым давлением. Недостаточный напор приводит к уменьшению его подачи в места трения деталей, быстрому износу. В этом случае также затруднено вымывание элементов отработки из каналов, что также негативно действует на компоненты узла, сокращает срок их эксплуатации.

При низком давлении прекращается доступ смазывающей жидкости в некоторые механизмы, например, к распределительному валу, расположенному в головке блока цилиндров (ГБЦ). Это чревато быстрым выходом из строя двигателя, проведением дорогостоящего ремонта.

Избыточное давление также негативно влияет на систему. Напора масла не выдерживают прокладки, уплотнители и другие резиновые изделия.

Для лучшего контроля за работой в некоторых моделях современных транспортных средств устанавливаются два датчика, которые реагируют на повышенное и заниженное давление.

ДДМ для контроля за верхним показателем фиксирует превышение требуемого значения: на панели загорается соответствующий индикатор. Каждая модель автомобиля имеет свой параметр. В большинстве случаев он равняется 1,8 атм.

Виды ДДМ

Все подобные устройства классифицируются на два типа: аварийные и измерительные.

Аварийные датчики сигнализируют водителю об отсутствии давления масла в контуре. В этом случае на панели приборов автомобиля загорается индикатор.

Измерительные датчики – технически более сложные изделия. Они информируют автолюбителя о параметрах давления, измеряются:

Единица измерения зависит от страны производителя транспортного средства.

ДДМ различаются по принципу работы. Эволюционный процесс устройства не отличается многообразием. Датчики появились на заре автомобилестроения практически одновременно с моторами. Вначале они представляли собой небольшую стеклянную колбу, размещённую в салоне. Она была вмонтирована в систему смазки силовой установки. Импульсивное движение смазочного материала внутри неё указывало шофёру, что давление функционирует нормально.

На смену этому виду пришли механические датчики. Их работа схожа по принципу действия с манометром. Изменение давления в системе приводит в движение механизм, который оснащён стрелочным индикатором. Такие устройства уже потеряли популярность, они встречаются на моделях прошлого столетия.

В настоящее время на большинстве современных моделях стоят электронные датчики, которые по своему назначению могут быть аварийными и измерительными.

Как работает датчик давления масла?

Принцип работы ДДМ – преобразование одного вида энергии в другую. Информация доводится до водителя исходя из конструкции устройства – механическим путём при помощи стрелочного прибора или за счёт работы электронного индикатора.

Расскажем, как функционирует каждый из видов.

Принцип работы электронного датчика

Подобное устройство аварийного типа не отличается особой сложностью.

Когда двигатель не запущен, мембрана находится в состоянии покоя. После его включения срабатывает толкатель, который в свою очередь приходит в движение от смещения мембраны. Он размыкает контакт электроцепи, подавая тем самым информацию на индикатор о давлении масла. Лампочка затухает примерно через 10 секунд после запуска мотора, она сигнализирует, что система вошла в рабочий режим.

Питание на устройство подаётся от бортовой сети автомобиля.

Более сложной является схема электронного ДДМ измерительного типа. К её работе подключены резистор, работающий в паре с мембраной, преобразователь, транслирующий полученную информацию в электронный блок управления. В зависимости от давления в контуре, резистор, в роли которого выступает реостат, изменяет при помощи бегунка сопротивление. Полученная информация об этих переменах передаётся на табло.

Помимо этого варианта существует ещё два вида электронных датчиков масла, работающих с помощью биметаллического преобразователя или полупроводникового пьезокристалла.

Как работает механический ДДМ?

Принцип работы механического датчика давления масла в моторном отсеке схож с измерительным типом электронного устройства.

Его конструкция состоит из:

В зависимости от давления меняет свое положение мембрана. Эти изменения передаются на толкатель (шток) и на стрелочный индикатор, установленный на торпедо авто.

Место установки

Определённого места расположения этой детали нет. Датчик давления масла в двигателе устанавливается согласно особенностям его конструкции в конкретном автомобиле.

ДДМ аварийного типа обычно стоят на головке блока цилиндров. Измерительное устройство ставят в районе масляного насоса или фильтра, в картере автомобиля. В систему он монтируется при помощи патрубка высокого давления.

Существуют также схемы с двумя датчиками. В этом случае первый устанавливается перед насосом, второй – после него. Чтобы не тратить время на его поиски, можно просто взять и прочитать сервисную книжку. Там такая информация отображается производителями.

Хочется предупредить: часто для проверки или замены ДДМ приходится снимать колесо автомобиля. Идеальный вариант – обратиться для этого в автосервис. Там есть подъёмники, «ямы» для осмотра.

Визуально устройство выглядит следующим образом: оно ввинчено в ГБЦ, к его «хвосту» присоединён единственный проводок.

Приведём таблицу, в которой указано месторасположение датчика давления масла в некоторых популярных марках авто.

Марка и модель автомобиля

Место нахождения

Способ обнаружения

ВАЗ-2108, 2109, 2110, 2111

(восьмиклапанные моторы)Правая часть двигателя, гнездо в ГБЦ, около ремня. Имеет один провод.Под капотом, сверху.

«Лада Калина»

Правая задняя часть мотора, в специальном гнезде, расположенном в ГБЦ. Есть один провод подключения.Доступ сверху. Нужно снять пластиковую крышку на головке блока

ВАЗ-2110, 2111

(шестнадцатиклапанные двигатели)Блок распределительного вала, задняя часть мотора. Подключён один провод.С верхней стороны.

Mitsubishi Lancer

Правая часть силовой установки, рядом стоит фильтр смазки. Подключение – один провод.Снизу авто, из «ямы», с подъёмника.

Volkswagen Golf, Jetta

Один ДДМ расположен с торца ГБЦ. Другой, определяющий недостаточное давление в контуре, стоит рядом с масляным фильтром, в правой части авто.Доступ к одному датчику сверху, другому – снизу.

Nissan X-Trail

Нижняя часть двигателя, по соседству с насосом ГУРа.Снизу. Необходимо снять защитный кожух для ремней.

Возникают ситуации, когда требуется проверить работоспособность этого устройства. В этом случае проводится диагностика контроллера.

Вместе с тем, неплохо перед проверкой измерить давление в системе с помощью манометра. Для этого необходимо открутить датчик и на его место поставить измерительный прибор. Параметры работы проверяются при различных оборотах силового агрегата. Требуемое значение можно узнать в разделе сервисной книжки. Если оно соответствует указанному показателю, а до шкалы прибора ДДМ они не доходят – значит, виноват датчик.

Как проверить электронный датчик давления масла?

Для проверки ДДМ электронного вида потребуются: насос с манометром и мультиметр. Перед испытанием нужно очистить контакты датчика от окисления, налётов грязи, иначе работа не даст результата. Отверстие, в котором располагается деталь, требуется на время исследования заткнуть чистой ветошью. Таким образом можно исключить попадания в систему посторонних предметов, сора, исключить масляные подтёки.

Проверка происходит в следующем порядке:

Убедившись в работоспособности произвести демонтаж временной конструкции, и установить изделие обратно в ГБЦ.

Возможен и другой вариант проверки: имитация рабочей ситуации. В данном случае вместо мультиметра используется индикатор. В качестве источника питания следует использовать автомобильный аккумулятор, для подачи давления потребуется компрессор или насос с манометром.

Проверяем механический датчик давления масла в автомобиле

Принцип определения годности этой детали напоминает предыдущий вариант, но работа займёт чуть больше времени. Для определения исправности потребуется также насос, манометр, небольшой резиновый шланг с диаметром отверстий подходящих под датчик.

Приведём пример поэтапной проверки:

Если стрелка остаётся без движения, значит, датчик вышел из строя и требует замены.

Выносной ДДМ

Для визуального наблюдения за давлением в системе смазки и охлаждения двигателя нужно вывести выносной датчик на торпедо.

Контрольный прибор устанавливается следующим образом:

Наиболее популярный вариант размещения выносного устройства – левый край панели приборов.

Возможные неисправности в работе ДДМ

Узнать о том, что датчик не работает несложно. Это сможет определить даже начинающий автолюбитель.

Определить неисправность контроллера давления масла и системы в целом можно по следующим факторам:

Датчик выходит из строя по таким причинам:

Следует помнить, что для обслуживания двигателя автомобиля следует использовать высококачественное масло от надёжных производителей. В противном случае придётся восстанавливать сам силовой агрегат, компоненты узла, в том числе, датчик давления.

Замена контроллера давления

Обнаружив неисправность необходимо незамедлительно приступить к замене дефектной детали. Это позволит избежать дорогостоящего ремонта двигателя и прочих деталей системы.

Ремонт можно проводить самостоятельно при наличии определённых навыков и нужных инструментов. Если возникают сомнения в своих силах, то лучше обратиться к специалистам автосервиса.

Расскажем, как производится замена своими руками. Для работы потребуется новый ДДМ, подходящие гаечные ключи, чистая ветошь и верный помощник водителя аэрозоль WD-40.

Для облегчения процесса монтажа следует припасти небольшое количество моторного масла.

После окончания работы проверить район установки ДДМ на предмет обнаружения утечки. Масляные пятна, течь говорят о том, что деталь была плохо закручена в гнездо или уплотнительное кольцо находится в плохом состоянии.

Резюме

Владельцу автомобиля следует внимательно относиться к работе этого важного устройства. Это поможет избежать значительных расходов на ремонт силового агрегата. По этой причине, некоторые автолюбители устанавливают через переходник дополнительный датчик. Например, к электронному изделию добавляют механический. Подобные меры позволяют лучше контролировать давление моторного масла в автомобиле.

Источник