Датчик тиску у впускному колекторі

Наши партнеры ArtmMisto

Датчик тиску у впускному колекторі (Manifold Air Pressure Sensor, MAP sensor) є одним з датчиків, що використовуються в електронній системі управління бензинового двигуна . Дані, які представляє датчик, служать для розрахунку щільності повітря і визначення його масової витрати, що в свою чергу дозволяє оптимізувати процеси освіти і згоряння паливно-повітряної суміші. Датчик тиску у впускному колекторі виступає в якості альтернативи витратоміра повітря . У деяких конструкціях систем управління двигуном датчик тиску у впускному колекторі використовується спільно з витратоміром повітря.

У бензинових двигунах з турбонаддувом поряд з датчиком тиску у впускному колекторі встановлюється датчик тиску наддуву. Датчик тиску наддуву встановлюється між турбокомпресором і впускним колектором і служить для регулювання тиску наддуву відповідно до потреб двигуна. Для прикладу, в двигуні TSI з подвійним наддувом встановлюється цілих три датчика тиску: у впускному трубопроводі, наддуву і у впускному колекторі. За конструкцією датчики тиску ідентичні. У дизельних двигунах з турбонаддувом використовується тільки датчик тиску наддуву.

Датчик тиску у впускному колекторі вимірює абсолютний тиск, тобто тиск повітря в колекторі щодо вакууму. Звідси інша назва датчика - датчик абсолютного тиску.

В даний час для виробництва датчиків використовуються дві технології: мікромеханічними і товстоплівкова. Мікромеханічними технологія є більш прогресивною, тому що забезпечує більш високу точність вимірювань. Більшість сучасних датчиків тиску побудовані по мікромеханічними технології.

Основу мікромеханічного датчика тиску становить вимірювальний елемент, який складається з кремнієвого чіпа, діафрагми і чотирьох тензорезисторів на ній. За мікромеханічними технології виготовляється чутлива діафрагма даного датчика. З одного боку діафрагми розташована камера з вакуумом, з іншого на діафрагму впливає тиск повітря у впускному колекторі. Залежно від конструкції датчика тиск може впливати безпосередньо на діафрагму або через захисний гелевий шар. Чутливий елемент поміщений в корпус, в якому крім датчика тиску може розміщуватися і незалежний датчик температури повітря.

Під дією тиску діафрагма вигинається. За рахунок механічного розтягування діафрагми тензорезістори змінюють свій опір. Це явище називається п'єзорезистивного ефект. Пропорційно опору тензорезисторів змінюється напруга. Для підвищення чутливості тензорезістори з'єднані по мостовій схемі. Електрична схема, вбудована в чіп, підсилює мостове напруга, яке на виході датчика знаходиться в межах від 1 до 5В. На підставі вихідної напруги електронний блок управління оцінює тиск у впускному колекторі. Чим вище напруга, тим більше тиск повітря.

Коли двигун не працює тиск у впускному колекторі дорівнює атмосферному тиску. При запуску двигуна за рахунок закритої дросельної заслінки і насосного руху поршнів у впускному колекторі створюється розрядження (вакуум). При роботі двигуна з відкритою дросельною заслінкою тиск у впускному колекторі майже порівнюється з атмосферним тиском.

Датчик тиску у впускному колекторі може бути аналоговим або цифровим. Аналоговий датчик виробляє аналоговий сигнал напруги. Цифровий датчик має додаткову схему, перетворюючу аналоговий в цифровий сигнал.

У товстостінній датчику тиску вимірювальний елемент складається з товстостінної діафрагми. На діафрагми розташовані чотири тензорезистора, за допомогою яких оцінюється деформація діафрагми.