Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе в системе управления двигателем.
MAP sensor
Датчик MAP: принцип работы, роль в системе управления двигателем, измерение давления во впускном коллекторе для оптимального сгорания и подачи топлива.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Датчик в системе электронного управления двигателем внутреннего сгорания
Sensor in an internal combustion engine's electronic control system
Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP-датчик) является одним из датчиков, используемых в системе электронного управления двигателем внутреннего сгорания. Двигатели, использующие MAP-датчик, как правило, оснащены системой впрыска топлива. Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе предоставляет электронному блоку управления двигателем (ECU) информацию о давлении во впускном коллекторе в реальном времени. Эти данные используются для расчета плотности воздуха и определения расхода воздушной массы двигателя, что, в свою очередь, определяет необходимое количество топлива для оптимального сгорания (см. стехиометрию) и влияет на угол опережения или запаздывания зажигания. В двигателях с впрыском топлива для определения расхода воздуха может использоваться датчик массового расхода воздуха (MAF-датчик). Типичная конфигурация атмосферного двигателя использует либо один, либо другой датчик, в то время как двигатели с наддувом обычно используют оба: MAF-датчик на входе холодного воздуха, ведущем к турбокомпрессору, и MAP-датчик на впускном тракте после турбокомпрессора, перед дроссельной заслонкой на впускном коллекторе. Данные MAP-датчика могут быть преобразованы в данные о массе воздуха с использованием второй переменной, поступающей от датчика IAT (датчик температуры воздуха на впуске). Этот метод называется методом "скорость-плотность". Скорость вращения двигателя (RPM) также используется для определения точки в таблице соответствия для определения подачи топлива, следовательно, "скорость-плотность" (скорость двигателя / плотность воздуха). MAP-датчик также может использоваться в системах OBD II (бортовой диагностики) для проверки работоспособности клапана EGR (рециркуляции отработавших газов), что типично для двигателей General Motors, оснащенных OBD II.
The manifold absolute pressure sensor (MAP sensor) is one of the sensors used in an internal combustion engine's electronic control system. Engines that use a MAP sensor are typically fuel injected. The manifold absolute pressure sensor provides instantaneous manifold pressure information to the engine's electronic control unit (ECU). The data is used to calculate air density and determine the engine's air mass flow rate, which in turn determines the required fuel metering for optimum combustion (see stoichiometry) and influence the advance or retard of ignition timing. A fuel injected engine may alternatively use a mass airflow sensor (MAF sensor) to detect the intake airflow. A typical naturally aspirated engine configuration employs one or the other, whereas forced induction engines typically use both; a MAF sensor on the Cold Air Intake leading to the turbo and a MAP sensor on the intake tract post turbo before the throttle body on the intake manifold. MAP sensor data can be converted to air mass data by using a second variable coming from an IAT Sensor (intake air temperature sensor). This is called the speed density method. Engine speed (RPM) is also used to determine where on a look up table to determine fuelling, hence speed density (engine speed / air density). The MAP sensor can also be used in OBD II (on board diagnostics) applications to test the EGR (exhaust gas recirculation) valve for functionality, an application typical in OBD II equipped General Motors engines.
Сравнение вакуума
Вакуум двигателя – это разница между давлением во впускном коллекторе и атмосферным давлением. Вакуум двигателя является "относительным" давлением, поскольку манометры по своей природе измеряют разницу давлений, а не абсолютное давление. Двигатель по своей сути реагирует на массу воздуха, а не на вакуум, и для расчета массы необходимо абсолютное давление. Масса воздуха, поступающего в двигатель, прямо пропорциональна плотности воздуха, которая пропорциональна абсолютному давлению и обратно пропорциональна абсолютной температуре. Важно отметить: карбюраторы в значительной степени зависят от объема потока воздуха и вакуума, и ни один из них напрямую не определяет массу. Следовательно, карбюраторы обеспечивают точность, но не аккуратность дозирования топлива. Карбюраторы были заменены более точными методами дозирования топлива, такими как впрыск топлива в сочетании с датчиком массы воздуха (MAF).
Engine vacuum is the difference between the pressures in the intake manifold and ambient atmospheric pressure. Engine vacuum is a "gauge" pressure, since gauges by nature measure a pressure difference, not an absolute pressure. The engine fundamentally responds to air mass, not vacuum, and absolute pressure is necessary to calculate mass. The mass of air entering the engine is directly proportional to the air density, which is proportional to the absolute pressure, and inversely proportional to the absolute temperature. Note: Carburetors are largely dependent on air volume flow and vacuum, and neither directly infers mass. Consequently, carburetors are precise, but not accurate fuel metering devices. Carburetors were replaced by more accurate fuel metering methods, such as fuel injection in combination with an air mass flow sensor (MAF).
Испытания EGR
В соответствии со стандартами OBD II производители транспортных средств были обязаны проверять работоспособность клапана рециркуляции отработавших газов (EGR) во время движения. Некоторые производители используют для этого датчик MAP. В таких автомобилях установлен датчик MAF в качестве основного датчика нагрузки. Датчик MAP затем используется для проверки достоверности данных и тестирования клапана EGR. Это делается во время замедления автомобиля, когда в впускном коллекторе низкое абсолютное давление (то есть высокий вакуум во впускном коллекторе относительно атмосферного давления). В этом случае модуль управления двигателем (PCM) открывает клапан EGR и затем контролирует показания датчика MAP. Если EGR функционирует исправно, абсолютное давление во впускном коллекторе увеличится при поступлении отработавших газов.
With OBD II standards, vehicle manufacturers were required to test the exhaust gas recirculation (EGR) valve for functionality during driving. Some manufacturers use the MAP sensor to accomplish this. In these vehicles, they have a MAF sensor for their primary load sensor. The MAP sensor is then used for rationality checks and to test the EGR valve. The way they do this is during a deceleration of the vehicle when there is low absolute pressure in the intake manifold (i. e., a high vacuum present in the intake manifold relative to the outside air) the powertrain control module (PCM) will open the EGR valve and then monitor the MAP sensor's values. If the EGR is functioning properly, the manifold absolute pressure will increase as exhaust gases enter.
Частое путаницы с датчиками и датчиками усиления
Датчики MAP измеряют абсолютное давление. Датчики наддува или манометры измеряют давление выше заданного абсолютного давления. Это заданное абсолютное давление обычно составляет 100 кПа. Это обычно называют давлением избытка. Давление наддува относительно абсолютного давления: когда одно увеличивается или уменьшается, то же самое происходит и с другим. Это соотношение один к одному со смещением в 100 кПа для давления наддува. Таким образом, датчик MAP всегда будет показывать значение на 100 кПа больше, чем датчик наддува, измеряющий те же условия. Датчик MAP никогда не покажет отрицательное значение, поскольку он измеряет абсолютное давление, где ноль – это полное отсутствие давления. Разряжение измеряется как отрицательное давление относительно нормального атмосферного давления. Датчики наддува, измеряющие разряжение, могут показывать отрицательные значения, указывающие на разряжение или всасывание (состояние давления ниже окружающего). В двигателях с наддувом (с механическим нагнетателем или турбонаддувом) отрицательное показание наддува указывает на то, что двигатель потребляет воздух быстрее, чем он поступает, создавая всасывание. Всасывание вызвано дросселированием в двигателях с искровым зажиганием и отсутствует в дизельных двигателях. Это часто называют вакуумным давлением применительно к двигателям внутреннего сгорания. Вкратце, в стандартной атмосфере большинство датчиков наддува будут показывать значение на одну атмосферу меньше, чем датчик MAP. На уровне моря можно преобразовать давление наддува в абсолютное, добавив приблизительно 100 кПа. Можно преобразовать из абсолютного давления в давление наддува, вычтя 100 кПа.
MAP sensors measure absolute pressure. Boost sensors or gauges measure the amount of pressure above a set absolute pressure. That set absolute pressure is usually 100 kPa. This is commonly referred to as gauge pressure. Boost pressure is relative to absolute pressure as one increases or decreases, so does the other. It is a one to one relationship with an offset of 100 kPa for boost pressure. Thus, a MAP sensor will always read 100 kPa more than a boost sensor measuring the same conditions. A MAP sensor will never display a negative reading because it is measuring absolute pressure, where zero is the total absence of pressure. Vacuum is measured as a negative pressure relative to normal atmospheric pressure. Vacuum Boost sensors can display negative readings, indicating vacuum or suction (a condition of lower pressure than the surrounding atmosphere). In forced induction engines (supercharged or turbocharged), a negative boost reading indicates that the engine is drawing air faster than it is being supplied, creating suction. The suction is caused by throttling in spark ignition engines and is not present in diesel engines. This is often called vacuum pressure when referring to internal combustion engines. In short, in a standard atmosphere most boost sensors will read one atmosphere less than a MAP sensor reads. At sea level one can convert boost to MAP by adding approximately 100 kPa. One can convert from MAP to boost by subtracting 100 kPa.