Датчики давления двигателя это
Датчик давления масла: принцип работы и как проверить
Работа двигателя автомобиля невозможна без масляной системы. Она необходима для подачи масла к трущимся деталям мотора, что позволяет снизить их износ, а также охладить для предотвращения перегрева. Каждый водитель знает, что необходимо следить за уровнем и качеством масла в двигателе, но некоторые забывают о еще одном немаловажном показателе работы масляной системы – давлении.
Система механизмов в масляной системе поддерживает его давление в процессе работы мотора. За счет этого смазочные вещества добираются до всех важных элементов двигателя, воздействуя на них необходимым образом. Проверить уровень масла в моторе можно при помощи щупа, а для контроля давления используются специальные датчики. При их выходе из строя водитель перестанет понимать, создается ли достаточное давление в масляной системе, и смазываются ли необходимым образом детали мотора. Это может привести к серьезным проблемам, вплоть до выхода из строя двигателя, поэтому важно в кратчайшие сроки заменить датчики давления, если они оказались неисправны.
Виды датчиков давления масла
В автомобильной индустрии нашли применение два вида датчиков давления масла:
- Электронный, который часто называют аварийным. Он способен работать в двух режимах: да/нет. То есть, точных показателей от такого датчика добиться нельзя, и его задача сигнализировать водителю, что полностью пропало давление масла в двигателе.
- Механический. В отличие от электронного, он позволяет точно определить давление масла, о чем водитель информируется стрелочной шкалой на панели приборов.
В некоторых автомобилях используются одновременно два типа датчиков, что позволяет водителям контролировать точное давление масла и мгновенно реагировать на ситуацию, если оно упало до нуля.
Как работают датчики давления масла
В зависимости от того, какой датчик давления масла используется в автомобиле, различаются принципы их работы.
Принцип работы электронного датчика давления масла
Электронный датчик давления масла устроен намного проще, чем механический, и его выход из строя менее вероятен. Задача датчика – передать на приборную панель водителя информацию о том, что давление перестало поступать. Состоит такой датчик из следующих элементов: корпус, мембрана, контакты и толкатель. Датчик включен в электрическую цепь, в которой также находится индикатор аварийного давления.
В нерабочем состоянии двигателя мембрана выпрямлена, толкатель задвинут и контакты замкнуты. Если в этот момент запитать датчик, индикатор аварийного давления загорится. Именно поэтому при пуске двигателя лампочка горит в самом начале. Когда запускается мотор, возникает давление масла, которое воздействует на мембрану, а она взаимодействует с толкателем, размыкающим контакты. Если давление пропадет, контакты вновь замкнутся, и у водителя на приборной панели загорится аварийный индикатор. Также индикатор может гореть при выходе датчика из строя.
Принцип работы механического датчика давления масла
Механический датчик давления масла устроен сложнее, и он включает в себя следующие ключевые компоненты: корпус, мембрану, толкатель, ползунок и нихромовую обмотку. Кроме того, в конструкции датчика присутствует несколько маленьких элементов, при неисправности которых он будет показывать неправильные данные или вовсе перестанет работать.
Принцип действия механического датчика в том, что информация на стрелочный указатель давления масла на панели приборов поступает, в зависимости от положения ползунка на пластине с нихромовой обмоткой. Когда масло под давлением воздействует на мембрану, она приводит в движение толкатель. От него давление передается на механизм изменения сопротивления, и информация о давлении поступает на стрелочный индикатор на панели приборов.
Как проверить электронный датчик давления масла
Чтобы проверить электронный датчик давления потребуется мультиметр и насос (желательно с манометром). Перед началом проверки необходимо снять датчик с автомобиля и перевести мультиметр в режим диагностики цепи «на обрыв». Соедините датчик с насосом и подключите к нему мультиметр. Лучше использовать насос с манометром, чтобы не подать лишнее давление, от которого электронный прибор выйдет из строя.
Объединив насос, манометр и мультиметр, убедитесь, что на шкале стрелка находится в нуле. Далее подайте минимальное давление от насоса, в результате чего на рабочем датчике мембрана должна согнуться, сдвинуть толкатель и цепь разомкнется, что приведет к отклонению стрелки прибора в сторону бесконечности. Также рекомендуется подать давление, приближенное к максимальному, и убедиться в работоспособности датчика в подобном режиме.
Как проверить механический датчик давления масла
Принцип проверки механического датчика давления масла практически не отличается от диагностики электронного варианта. Для проведения процедуры потребуется насос c манометром и небольшой резиновый шланг. При проверке датчик необходимо снять вместе со стрелочным указателем. Насос подключается к датчику при помощи резинового шланга, при этом соединение должно быть герметичным. Когда все будет соединено, необходимо начать подавать различное давление, контролируя его по манометру. В момент подачи определенного давления, его значение записывается и также фиксируется сопротивление. Когда несколько значений будут сняты, можно сравнивать полученные данные с таблицей идеальных значений, которая разнится от автомобиля к автомобилю, и ее можно узнать из технической документации к машине или в интернете.
Датчик давления
Датчик давления — устройство, физические параметры которого изменяются в зависимости от давления измеряемой среды (жидкости, газа, пара). В датчиках давление измеряемой среды преобразуется в унифицированный пневматический, электрический цифровой код или сигналы.
Содержание
- 1 Принципы реализации
- 1.1 Тензометрический метод
- 1.2 Пьезорезистивный метод
- 1.3 Ёмкостный метод
- 1.4 Резонансный метод
- 1.5 Индуктивный метод
- 1.6 Ионизационный метод
- 1.7 Пьезоэлектрический метод
- 2 Регистрация сигналов датчиков давления
- 3 Отличие от манометра
- 4 См. также
Принципы реализации [ править | править код ]
Датчик давления состоит из первичного преобразователя давления, в составе которого чувствительный элемент — приемник давления, схемы вторичной обработки сигнала, различных над конструкции корпусных деталей, в том числе для герметичного соединения датчика с объектом и защиты от внешних воздействий и устройства вывода информационного сигнала. Основными отличиями одних приборов от других являются пределы измерений, динамические и частотные диапазоны, точность регистрации давления, допустимые условия эксплуатации, массогабаритные характеристики, которые зависят от принципа преобразования давления в электрический сигнал: тензометрический, пьезорезистивный, ёмкостный, индуктивный, резонансный, ионизационный, пьезоэлектрический и другие.
Тензометрический метод [ править | править код ]
Чувствительные элементы датчиков базируются на принципе изменения сопротивления при деформации тензорезисторов, приклеенных к упругому элементу, который деформируется под действием давления.
Пьезорезистивный метод [ править | править код ]
Основан на интегральных чувствительных элементах из монокристаллического кремния. Кремниевые преобразователи имеют высокую чувствительность благодаря изменению удельного объемного сопротивления полупроводника при деформировании давлением.
Для измерения давления чистых неагрессивных сред применяются так называемые Low cost — решения, основанные на использовании чувствительных элементов либо без защиты, либо с защитой силиконовым гелем.
Для измерения агрессивных сред и большинства промышленных применений используется преобразователь давления в герметичном металло-стеклянном корпусе, с разделительной диафрагмой из нержавеющей стали, передающей давление измеряемой среды посредством кремнийорганической жидкости.
Ёмкостный метод [ править | править код ]
«Сердцем» датчика давления является ёмкостная ячейка. Ёмкостный метод основан на зависимости изменения электрической ёмкости между обкладками конденсатора и измерительной мембраны от подаваемого давления. Основным преимуществом ёмкостного метода является защита от перегрузок (изм. мембрана при перегрузке ложится на стенки «обкладки» конденсатора, длительное время не подвергаясь деформации, при снятии перегрузки мембрана восстанавливает исходную форму, при этом дополнительная калибровка сенсора не требуется), также обеспечивается высокая стабильность метрологических характеристик, уменьшение влияния температурной погрешности за счет малого объема заполняющей жидкости непосредственно в ячейке.
Резонансный метод [ править | править код ]
В основе метода лежит изменение резонансной частоты колеблющегося упругого элемента при деформировании его силой или давлением. Это и объясняет высокую стабильность датчиков и высокие выходные характеристики прибора.
К недостаткам можно отнести индивидуальную характеристику преобразования давления, значительное время отклика, невозможность проводить измерения в агрессивных средах без потери точности показаний прибора.
Индуктивный метод [ править | править код ]
Основан на регистрации вихревых токов (токов Фуко). Чувствительный элемент состоит из двух катушек, изолированных между собой металлическим экраном. Преобразователь измеряет смещение мембраны при отсутствии механического контакта. В катушках генерируется электрический сигнал переменного тока таким образом, что заряд и разряд катушек происходит через одинаковые промежутки времени. При отклонении мембраны создается ток в фиксированной основной катушке, что приводит к изменению индуктивности системы. Смещение характеристик основной катушки дает возможность преобразовать давление в стандартизованный сигнал, по своим параметрам прямо пропорциональный приложенному давлению.
Ионизационный метод [ править | править код ]
В основе лежит принцип регистрации потока ионизированных частиц. Аналогом являются ламповые диоды.
Лампа оснащена двумя электродами: катодом и анодом, — а также нагревателем. В некоторых лампах последний отсутствует, что связано с использованием более совершенных материалов для электродов.
Преимуществом таких ламп является возможность регистрировать низкое давление — вплоть до глубокого вакуума с высокой точностью. Однако следует строго учитывать, что подобные приборы нельзя эксплуатировать, если давление в камере близко к атмосферному. Поэтому подобные преобразователи необходимо сочетать с другими датчиками давления, например, емкостными. Зависимость сигнала от давления является логарифмической.
Пьезоэлектрический метод [ править | править код ]
В основе лежит прямой пьезоэлектрический эффект, при котором пьезоэлемент генерирует электрический сигнал, пропорциональный действующей на него силе или давлению. Пьезоэлектрические датчики используются для измерения быстроменяющихся акустических и импульсных давлений, обладают широкими динамическими и частотными диапазонами, имеют малую массу и габариты, высокую надежность и могут использоваться в жестких условиях эксплуатации.
Регистрация сигналов датчиков давления [ править | править код ]
Сигналы с датчиков давления могут быть как медленноменяющимися, так и быстропеременными. В первом случае их спектр лежит в области низких частот. Для того, чтобы с высокой точностью оцифровать такой сигнал, необходимо подавить высокочастотную часть спектра, полностью состоящую из помех. Это особенно актуально в промышленных условиях.
Специально для ввода медленноменяющихся сигналов используются интегрирующие АЦП. Они проводят измерение не мгновенного значения сигнала (которое изменяется под действием помех), а интегрируют сигнальную функцию за заданный промежуток времени, который заведомо меньше постоянной времени процессов, происходящих в контролируемой среде, но заведомо больше периода самой низкочастотной помехи. Интегрирующие АЦП выпускают многие зарубежные фирмы (Texas Instruments, Analog Devices и др).
Для измерения переменных давлений применяют датчики с аналоговым выходным сигналом, например, 0—20, 4—20 мА и 0—5, 0,4—2 В.
Пьезоэлектрические датчики применяются для измерения быстропеременных процессов в диапазоне частот от единиц Гц до сотен кГц.
Отличие от манометра [ править | править код ]
В отличие от датчика давления, манометр — прибор, предназначенный для измерения (а не просто преобразования) давления. В манометре от давления зависят показания прибора, которые могут быть считаны с его шкалы, дисплея или аналогичного устройства.
Почему горит датчик давления масла
Если загорелся датчик давления масла, то продолжать дальнейшее движение на автомобиле нельзя, пока вы не выясните причину. В этой статье мы разберем, почему горит лампочка давления масла и насколько это опасно.
Масло смазывает детали двигателя, снижает их трение и уменьшает износ. Поскольку масло выполняет функции очищения и охлаждения в месте трущихся пар, при недостатке масла, если масла не хватает — двигатель начинает испытывать масляное голодание, что приводит к поломке деталей двигателя и выходу его из строя.
Поэтому, когда на панели загорается датчик давления масла, очень важно разобраться с причинами и их устранить.
Если после запуска двигателя в холодную погоду лампочка давления масла погасла не сразу, а через несколько секунд, в этом нет ничего критичного. Также сигнал давления масла может загораться в дороге при сильном крене — но в таком случае она тоже гаснет, как только автомобиль выравнивается. Если же датчик быстро не гаснет, то следует как можно скорее найти причину.
Все причины, по которым может гореть датчик давления масла, разберем ниже.
Причины:
Пониженный уровень масла в картере
Возможно, где-то образовалась течь, или расход масла повышен. В этом случае надо проверить уровень масла при помощи масляного щупа. Если проблема действительно в этом — ездить дальше с недостаточным уровнем масла небезопасно для двигателя. Вам следует долить масло и выяснить на сервисе причину проблемы.
Замена масла в двигателе
Бывает такое, что датчик давления масла горит сразу после замены масла в моторе. В этом случае при первом пуске автомобиля загорается соответствующая лампочка. Если никакой проблемы нет — лампочка должна сама погаснуть через несколько секунд. Если этого не произошло — придется искать, в чем проблема. Дело может быть в масляном фильтре или в неправильно подобранном масле, поэтому все стоит перепроверить еще раз.
Проблемы с масляным фильтром
Если при каждой замене масла вы пренебрегаете заменой масляного фильтра, то, скорее всего, он сильно забился продуктами износа. При таком раскладе снижается давление в масляной системе, а масляный насос получает повышенную нагрузку, что негативно сказывается на сроке его службы. В этом случае вам достаточно заменить фильтр, чтобы давление в системе восстановилось, и в будущем обязательно менять фильтр при замене масла.
Неправильно подобранное масло
Несоответствующее SAE масло тоже может спровоцировать понижение давления в масляной системе, и загорится датчик давления масла. Если вы подобрали масло, чьи параметры не согласуются с рекомендованными автопроизводителем, слишком жидкое или густое масло негативно скажется на состоянии мотора. В этом случае рекомендуем внеочередную замену масла в двигателе, чтобы избежать дальнейших проблем.
Неисправный редукционный клапан масляного насоса
Этот клапан отвечает за непревышение максимального давления масла в масляной системе автомобиля. Если клапан работает неправильно то давление масла может стать значительно выше нормы или, наоборот, срабатывать при меньшем давлении . В этом случае проблему исправит замена неисправной детали.
Попадание бензина или тосола в масло
Если горит лампочка датчика давления масла, из системы постоянно уходит антифриз, а из выхлопной трубы идет густой белый дым, то, вероятнее всего, проблема в прокладке головки блока цилиндров. Когда теряется герметичность, антифриз просачивается в масло, и у него меняются вязкостные характеристики. Такая неполадка опасна для двигателя, поэтому при подозрениях на подтекание бензина и антифриза обращайтесь на сервис, чтобы немедленно устранить неисправность.
Проблемы с самим датчиком масла
Возможно, никакой проблемы в масляной системе нет, зато сам датчик неисправен. Следует подключить манометр, которые покажет реальное давление в системе.Если он неисправен, замена решит проблему.
Неисправный масляный насос
Еще одна причина того, что горит датчик давления масла. Эта неисправность считается серьезной, и эксплуатировать автомобиль при этом нельзя. Вы можете поменять масляный насос на новый или при возможности починить старый, но ради безопасности мотора откладывать решение проблемы не стоит,
Забитые масляные каналы
У большинства современных автомобилей диаметр масляных каналов совсем небольшой. Поэтому масло с не очень хорошими моющими свойствами может спровоцировать загрязнение каналов смазки ,и масло будет хуже поступать в деталям двигателя.
Как вы видите, ситуация, когда горит датчик давления масла, может сигнализировать о серьезных проблемах с двигателем. Чтобы избежать повышенного износа деталей и поломки, рекомендуем тщательно подходить к обслуживанию масляной системы и внимательно относиться к допускам масла для вашего автомобиля.
Как выбрать датчик давления масла
AVEO sedan (T250) (05.05 — )
A6 sedan (4F2) (05.04 — 01.11)
Датчик давления масла – одна из множества небольших автомобильных устройств, обеспечивающих максимально эффективную работу двигателя и смежных узлов. Этот датчик по сути является регистрирующим устройством, без которого оптимизация работы агрегата становится невозможной. Сам прибор нужен для преобразования механических усилий в воспринимаемый блоком управления электрический сигнал. Далее, сигнал расшифровывается и на основании информации, выводимой в конкретный момент времени, можно судить о текущем давлении смазочного материала в системе. Датчик не выходит из строя часто, однако, если это произошло, нужно выявить проблему и съездить к мастерам на СТО. Разберемся же с тем, как устройство работает, какие бывают неполадки и как в случае нужды его выбирать.
Зачем это нужно
Смазочные материалы выполняют сразу несколько задач, причем основной является предотвращение сухого трения . Подается масло различными способами. Так, например, в распредвале имеются специальные отверстия, через которые масло разбрызгивается. Для этого нужно создавать давление, которое и будет регистрировать датчик.
Предположим, автомобиль не оборудован датчиком давления масла. Двигатель вместе со смежными с ним узлами продолжит свою работу, однако, опасно высоким станет риск масляного голодания. Как результат: заклинивание деталей, повышенный износ трущихся металлических элементов, выделение тепла.
Считывается сигнал по-разному. Главное, что устройство может донести до водителя информацию в наиболее понятной форме. На приборной панели он видит только пиктограмму , на которой изображена масленка, которая загорается в случае понижения давления масла до критического уровня. В отдельных моделях транспорта показания выводятся на шкалу прибору.
Устройство датчика
Сегодня можно столкнуться с датчиками давления масла двух типов:
- Аварийный. Именно он отвечает за горение лампочки с пиктограммой. Критическим уровнем здесь является полное отсутствие давления. Внутри датчика есть мембрана, реагирующая на давление масла. Как только в системе появляется давление, мембрана вытягивается, воздействует на толкатель и разрывает контакты. Лампочка тухнет;
- Контрольный. Показания датчика выводятся на стрелочный указатель, который, впрочем, есть не на всех автомобилях. Внутри датчика имеется ползунок, двигающийся по пластине, на которую намотана нихромовая проволока. Также внутри есть мембрана, которая вследствие повышения давления растягивается и перемещает толкатель. Последний оказывает действие на ползунок, который, двигаясь вдоль пластинки, меняет сопротивление. Соответственно, сопротивление датчика меняется в зависимости от давления. Стрелка прибора показывает водителю только давление.
При этом вне зависимости от типа датчик должен быть герметичным. Это легко проверить: на стыки наносится мыльный раствор, который при работе устройства по мере повышения давления масла в системе не должен пениться.
Правильная эксплуатация
Когда на автомобиле прогрет двигатель, на холостом ходу давление масло достигает 2 бар. На высоких же оборотах (порядка 5500 об/мин) этот показатель равен 4,5-6,5 бар (на каждом авто по-разному). Аномальной работы датчика первого типа наблюдаться не должно: мембрана размыкает контакт и лампочка не горит. В случае если на автомобиле стоит датчик второго типа, его показатели нужно сопоставить с табличными значениями.
Какой бы датчик не был установлен, правильная его работа возможна только при соблюдении следующих условий:
- Исправен масляный насос;
- В систему залито подходящее масло (неподходящее становится слишком текучим в жару и вязким в мороз);
- Не забит масляный фильтр;
- Масляные каналы не забиты продуктами износа;
- Исправно работает редукционный клапан.
Сам датчик ломается не так уж часто. Оригинальные заводские устройства часто служат ровно столько, сколько весь автомобиль. По этой причине правильная эксплуатация датчика давления масла сводится к регулярному техобслуживанию, использованию качественных расходников и своевременной замены автохимии (в данном случае масла).
Подробнее о неполадках
Говорить о неисправности датчика очень сложно. К несчастью, он «прячется» в подкапотном пространстве и работает в тесном сотрудничестве с несколькими смежными устройствами. Так что без проверки деталей двигателя и масляного насоса не обойтись.
Далеко не все неполадки масляной системы связаны с датчиком. Последний должен выдавать реальные показания, от него большего и не требуется. Однако давление может теряться или быть в избытке по многим причинам. Например, могли закупориться масляные каналы, находящиеся в стенках блока цилиндров. Часто забивается редукционный клапан, закупоривается масляный фильтр.
Низкие показатели давления сигнализируют об износе масляного насоса. Часто стареет металл пружины, из-за чего все устройство не может работать правильно.
Для диагностики стоит обратиться на СТО . Кое-что вы можете сделать и сами: открутите штатный датчик и обратитесь к напарнику с просьбой прокрутить коленчатый вал электро-стартером. Из отверстия датчика должно хлынуть масло – верный признак того, что давление масла в норме и проблема скрыта в датчике.
Как проверить датчик давления масла
Кроме вышеуказанной проверки, при покупке ненового (или даже нового) датчика, нужно проверять его следующим образом:
- Взять отрезок шланга и приделать к нему переходник, аналогичный тому, что уже есть на насосе. Если у вас шланг слишком большого диаметра, его можно обжать проволокой;
- Найти таблицы с контрольными точками, в которых зафиксированы показатели сопротивлений датчика при соответствующих давлениях;
- При помощи запаски проверяем датчик. Запаску нужно накачивать до нужного уровня. Конечно, вы не сможете таким образом проверить все контрольные точки, но для первичной оценки большего и не надо.
Если показания датчика соответствуют норме, с ним все в порядке – можно покупать и ставить на свой автомобиль. Если же есть серьезные несоответствия, от покупки лучше отказаться.
Но также есть более сложный, но и более точный способ проверки, который актуален для обоих типов датчиков. Вот что нужно сделать:
- Заглушите мотор, отсоедините датчик давления масла и на его место резьбовой частью подсоедините манометр;
- Запустите двигатель и следите за показаниями давления.
А вот и основная сложность: вам нужно знать нормальные показания давления масла в системе. Они описаны в мануалах по двигателю от автоконцерна. Нужно знать хотя бы минимальное давление, т.е. тот его уровень, который устанавливается на холостых оборотах. Поставив датчик на место, вы должны проследить за его работой. Если неисправен датчик первого типа , лампочка на приборной панели будет загораться тогда, когда это не положено. Если у вас датчик второго типа, он будет выдавать показания, отличные от показаний манометра.
Как выбирать
Датчик давления масла выбирают исходя из характеристик мотора. По этой причине найти оригинал и ближайшие аналоги будет несложно: нужно лишь указать менеджеру магазина или ввести в поисковую систему электронного каталога марку и модель транспорта, данные ДВС.
Другой вариант: искать датчик по VIN-коду . Так вероятность ошибиться с выбором сводится к нулю. Вы найдете именно то, что можно ставить на свой автомобиль.
Выбор дешевого неоригинала нецелесообразен. Дело в том, что устройство может выйти из строя раньше положенного, да и в принципе не служит столько, сколько служит оригинал. Как результат, автолюбитель сэкономит один раз, но потом переплатит. При выборе любого датчика изучайте упаковку, устройство и цену. Вот что нужно учесть:
- Качество упаковочных материалов, полиграфия. И то, и другое должно быть на уровне. Слишком мелкие шрифты, стершиеся буквы и цифры указывают или на подделку;
- Полнота комплекта. В комплект входит сам датчик и уплотнительное кольцо;
- Цена. Слишком дешевое изделие с высокой вероятностью является подделкой. Изучите цены на рынке автозапчастей и помните о том, что сильные расхождения с ценами на рынке фирменных деталей сигнализируют о том, что перед вами поддельный датчик;
- Отсутствие механических повреждений. На корпусе не должно быть сколов и трещин.
При покупке советуем обращать внимание на год изготовления. Многие производители не советуют покупать устройства, которые хранились на складе более 5 лет.
Экскурс по брендам
Советуем брать оригинальные датчики. Они отвечают всем стандартам качества и эксплуатируются максимально долго.
Из неоригиналов стоит отметить датчики давления масла следующих фирм:
- Sankei (Германия);
- Denso (Япония);
- Blue Print (Великобритания);
- Bosch (Германия);
- Meyle (Германия).
Кроме вышеуказанных фирм, стоит также знать о следующих:
- JP Group (Дания);
- Dello (Германия);
- Era (Италия);
- Febi (Германия).
Датчики этих фирм могут похвастать демократичной ценой и высоким качеством. Правда, с продукцией фирм из первого списка они не сравнятся, но при правильной эксплуатации также прослужат очень долго.
Вывод
На неполадки датчика давления масла водители часто закрывают глаза. Даже если устройство неисправно, сиюминутной поломки деталей двигателя не следует. Однако, поводов для беспокойства хватает. Во-первых, в скверном состоянии может находиться масляный фильтр и смазочный материал. Во-вторых, ускоряется износ трущихся деталей. В-третьих, с высокой вероятностью имеет неисправность масляный насос. Как видите, работа датчика является своеобразным индикатором поломки смежных с ним узлов.
С заменой вышедшего из строя ДДМ медлить не советуем. К ремонтопригодным деталям он не относится, так что в случае нужды придется покупать только новую деталь. Впрочем, больших денег она не стоит. Выше мы указали на фирмы, производящие лучшие датчики.