Map что это в автомобиле

Датчики MAP и MAF: расскажем подробнее

Начнем с главного и расшифруем загадочные аббревиатуры. Итак, датчик MAF (он же Mass Air Flow sensor) — датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), важный элемент электронных систем управления двигателем в автомобилях с впрыском топлива. Датчик MAP (Manifold Absolute Pressuresensor) —датчик абсолютного давления (ДАД), расположенный во впускном коллекторе автомобилей. Абсолютно каждый современный автомобиль, который сходит с конвейера, оборудован либо одним из этих датчиков, либо датчиками MAP и MAF одновременно. А вот теперь перейдем к подробностям.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Функция ДМРВ
Является частью системы управления двигателем. Также его называют «датчиком потока воздуха» или «расходомером воздуха». Он устанавливается между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой и определяет объем воздуха, проходящего через систему впуска дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Благодаря информации о количестве воздуха блок управления двигателем (ЭБУ) может определять оптимальное соотношение и подавать необходимый объем топлива в двигатель.

В настоящее время большинство датчиков MAF выпускается в двух исполнениях: с нагреваемой нитью или нагреваемой пленкой.

Принцип работы ДМРВ с нагреваемой нитью
Датчик MAF с нагреваемой нитью имеет измерительный элемент, нагреваемый с помощью электричества до температуры на 75 — 100C выше температуры воздуха на впуске. Когда поток воздуха проходит через измерительный элемент, он охлаждает элемент и повышает ток, необходимый для поддержания высокой температуры элемента. Сила тока, необходимая для поддержания высокой температуры, пропорциональна количеству воздуха, поступающего в двигатель.

Принцип работы ДМРВ с нагреваемой пленкой (вариант I)
Принцип действия датчика MAF с нагреваемой пленкой схож с технологией нагреваемой нити. Нагревательный элемент в виде тонкой пленки нагревается до определенной температуры относительно температуры воздуха на впуске. При отсутствующем потоке воздуха происходит рассеивание тепла благодаря теплопроводности воздуха. При движении воздуха теплоотдача линейно возрастает вместе с расходом воздуха. Исходя из силы тока, необходимого для нагрева, электроника способна вычислить массу воздуха.

Принцип работы ДМРВ с нагреваемой пленкой (вариант II)
Вариант датчика MAF с нагреваемой пленкой имеет 2 измерительных элемента, между которыми размещен нагреваемый керамический элемент. Когда двигатель не эксплуатируется и воздушный поток отсутствует, тепло равномерно распределяется в двух датчиках. Оба датчика выдают одинаковую температуру воздуха. Когда двигатель работает, воздух на впуске проходит от Т1 в сторону Т2 через чувствительный элемент, воздух охлаждает датчик Т1. Воздух нагревается над нагревательным элементом, поэтому датчик Т2 охлаждается меньше Т1. Исходя из разницы в температурах между датчиками Т1 и Т2 электроника способна вычислять массу воздуха.

Чтобы сократить ошибки измерения, вызванные колебаниями воздуха во впускном коллекторе, некоторые датчик MAF имеют функцию обнаружения обратного потока, которая позволяет более точно вычислить массу воздуха.

На основании данных, получаемых с датчика, блок управления двигателем (ЭБУ) определяет длительность открытия топливных форсунок, а соответственно — вычисляет необходимый объем топлива, чтобы поддерживать стехиометрическое соотношение топлива и воздуха в том или ином режиме работы двигателя. Нормальный стехиометрический состав смеси (когда она не богатая и не бедная) 14,7:1. То есть в цилиндр подается 14,7 частей воздуха и 1 часть топлива от общего состава смеси.

В ассортименте компании NGK | NTK представлено 57 ДМРВ с нагреваемой нитью и 117 датчиков с нагреваемой пленкой. Однако не всегда при выходе из строя датчика с нагреваемой пленкой требуется замена элемента в сборе. В большинстве случаев происходит поломка чувствительного механизма датчика. Одним из ключевых преимуществ покупки комплектующих производства NGK | NTK является возможность замены сенсора в отдельности, без необходимости доплачивать за деталь вместе с корпусом. В каталогах NGK | NTK представлено 25 вставных сенсоров, которые обеспечивают применимость почти к 80 разным корпусам.

Датчик абсолютного давления (ДАД)

Функция ДАД
Устанавливается на впускной коллектор и отправляет необходимые сигналы в блок управления двигателем (ЭБУ). На основании этих параметров ЭБУ управляет углом опережения зажигания и корректирует работу двигателя.

Принцип работы ДАД
Принцип работы основан на подсчете вакуума, образуемого двигателем в процессе
Двигаясь в спокойном режиме, когда дроссельная заслонка немного приоткрыта и не требуется никаких резких ускорений или нагрузок на двигатель, потребление воздуха двигателем крайне мало, а разрежение, создаваемое внутри, имеет достаточно большое значение. При таких условиях работы, датчик MAP отправляет сигнал на блок управления двигателем, который, опираясь на топливные карты, заставляет его работать с меньшим потреблением топлива.
Когда двигатель работает на высоких оборотах и дроссельная заслонка полностью открыта, разрежение падает. Двигатель потребляет больше воздуха и требуется больше топлива. В нагруженном режиме работы двигателя, смесь намеренно делается богаче, а зажигание позднее.

Что точнее — MAP или MAF

Однозначный ответ на этот вопрос так и не найден.

• Датчики MAP в совокупности с датчиками температуры не способны замерить фактический объем воздуха, зашедший в цилиндры. Датчики MAF замеряют фактический массовый расход воздуха, однако они имеют ограниченный рабочий диапазон, что особенно сказывается при очень низком или, наоборот, высоком расходе топлива.

• Датчик MAP требует перекалибровки при каждом внесении изменений в конструкцию двигателя. Однако MAF при этом капризнее к окружающим условиям и загрязнениям.

Объединяет два вида датчиков производства NGK | NTK ключевое преимущество — неизменно высокое качество комплектующих, не поддающееся компромиссам. Датчики в полной мере соответствуют стандартам современных производителей, а в их конструкции не допускается ни малейшего отклонения в производственных процессах или какого-либо упрощения механизмов, что зачастую является отличительным признаком более дешевых аналогов сомнительного производства. Вмешательство в оригинальную конструкцию могут привести к проблемам с совместимостью и ошибкам в системе управления двигателем.

Каждый датчик производства NGK | NTK проходит длительное тестирование: температурные испытания и проверки на соответствие заявленного ресурсу, который гарантирует производитель, а также соответствие параметров электрики.

Источник

Описание работы датчика MAP

Ошибка P0108 официально называется «Высокое напряжение в цепи датчика абсолютного давления во впускном коллекторе» (по-английски — Manifold Absolute Pressure/Barometric Pressure Circuit High). Ошибка не является критичной, и при ней автомобилем можно пользоваться, однако многие автолюбители отмечают, что от нее достаточно сложно избавиться. Для этого нужно выполнить ревизию датчика абсолютного давления и его проводки, возможно почистить его. Все же эксплуатировать машину с ошибкой Р0108 нежелательно, поэтому при ее выявлении диагностические и ремонтные работы нужно выполнить как можно быстрее.

Датчик абсолютного давления в коллекторе (соответствует английской аббревиатуре MAP) предназначен для реагирования на изменения воздушного давления во впускном коллекторе. В свою очередь, это давление напрямую зависит от нагрузки на двигатель. Электронный блок управления (ЭБУ или по-английски ECM) подает на датчик напряжение питания, равное 5 В. Также обеспечивается заземление в цепи нижнего уровня. В свою очередь датчик формирует и передает сигнал о состоянии давления в коллекторе.

Так, если давление низкое, то и напряжение будет низким. Это соответствует работе двигателя на холостом ходу или при слабой нагрузке. А если сигнал превышает норму (что и соответствует ошибке Р0108), то это может сигнализировать о двух ситуациях:

При полностью открытой дроссельной заслонке (низкое давление, приблизительно 20 кПа, отличается у разных машин) напряжение сигнала будет около 1…1,5 В, а при почти закрытой заслонке (высокое давление, приблизительно 110 кПа или выше) напряжение будет равно 4,5…4,8 В.

Кроме этого, датчик абсолютного давления используется ЭБУ для определения барометрического давления. В частности, в положении, когда зажигание включено, а двигатель выключен. Это нужно для нормальной работы дроссельной заслонки. Когда показания датчика дроссельной заслонки превышают значение 28%, то значения давления обновляются.

Существуют датчики абсолютного давления с тремя и четырьмя контактами. В первом случае один контакт подает питание (обозначается номером 2), по второму идет «масса», то есть, минус (обозначается номером 1), а по третьему контакту передается информационный сигнал на ЭБУ (обозначается номером 3). Если датчик имеет четыре контакта, то там обозначение немного другое. Первый провод — “масса”, второй провод — сигнал о температуре воздуха, третий провод — питание датчика, четвертый провод — сигнальный провод датчика давления. Однако некоторые датчики имеют другое обозначение, и лучше дополнительно изучить их документацию.

Что касается поведения автомобиля, то по нему достаточно сложно определить ошибку P0108. Само собой, при появлении ошибки активизируется сигнальная лампа Check Engine на приборной панели. Однако для выявления, какая именно ошибка спровоцировала такую ситуацию, необходимо воспользоваться сканером ошибок (программой на ноутбуке или в смартфоне).

Первым признаком и следствием ошибки P0108 будет увеличенный расход топлива. В некоторых случаях отмечается резкий старт с места на машинах с автоматической трансмиссией. Также в случае, если катализатор “уставший”, то в выхлопных газах будут примеси топлива, а это означает, что они будут иметь специфический “топливный” аромат. Некоторые автовладельцы отмечают снижение динамики разгона при подобной ошибке.

Для диагностики ошибки Р0108 необходимо выполнение комплекса следующих условий:

Также существует дополнительное условие, и можно выбрать один из двух следующих вариантов:

При соблюдении перечисленных выше условий электронный блок управления двигателем принимает решение об обнаружении ошибка P0108 в случае, если в течение более 5 последних секунд напряжение датчика абсолютного давления превышает значение, равное 4,8 В. Обратите внимание, что данный алгоритм не является абсолютным, то есть, на некоторых марках автомобилей отдельные значения могут меняться, хоть и незначительно.

Схема подключения датчика абсолютного давления

Основные причины возникновения

Причин возникновения ошибки P0108 не так много, и связаны они с неисправностями или самого датчика абсолютного давления. или с его электрической цепью. Так, можно выделить следующие типовые причины, по которым ЭБУ выдает обозначенную ошибку:

Причин, которые могут вызвать ошибку ЭБУ с кодом Р0108, на самом деле не так много. Поэтому проверка узла не вызывает сложностей и много времени.

Методы проверки и решения

Методы проверки и устранения неполадки стандартные, и в основном заключаются в проверке ДАД. Потребуется выполнить следующие мероприятия:

Обратите внимание, что нумерация проводов у некоторых датчиков может отличаться от указанной, поэтому перед проверкой желательно ознакомиться со схемой подключения датчика абсолютного давления.

Исправную работу датчика также можно проверять по давлению в коллекторе. Однако такая проверка усложняется тем. что для каждой машины давление разное, и соответствующие значения необходимо искать в технической документации.

Для справки приведем информацию для некоторых датчиков, используемых в двигателях General Motors и Ford. Естественно, что у других датчиков параметры будут другие, однако очень близкие.

При выявлении неисправности в самом датчике его ремонт вряд ли имеет смысл, да и большинство из них неремонтопригодны. Поэтому необходимо просто заменить этот узел на новый. Покупать лучше новый, оригинальный датчик высокого давления, однако на рынке можно найти и неплохие аналоги.

Проверка датчика абсолютного давления не вызывает сложностей. Как показывает статистика, чаще всего неполадки, вызвавшие ошибку с кодом P0108, заключаются в повреждении его проводки, то есть, пропадании контакта или разрушении изоляции. Поэтому нужно в первую очередь проверить именно электрическую цепь датчика, его питающие и сигнальные провода.

В редких случаях (если перечисленные выше методы диагностики не помогли) можно проверить работу непосредственно ЭБУ. Бывает, что его электронные схемы “глючат”, и выдают ошибку, которой на самом деле нет. Диагностику электронного блока управления необходимо выполнять в специализированных центрах на спецоборудовании.

После устранения причин, вызвавших неполадку и ошибку P0108, необходимо обязательно стереть информацию о ней из памяти электронного блока управления двигателем. Это можно сделать двумя путями. Первый заключается в использовании специальных аппаратных и программных средств. В частности, ноутбука или смартфона и программы для диагностики состояния двигателя (с помощью которых и диагностируется ошибка).

Второй способ гораздо проще. Для стирания информации из ЭБУ необходимо просто на 10…15 секунд снять минусовую клемму с аккумуляторной батареи. При этом электронный блок управления отключится и сбросится до исходных параметров. Таким образом информации об ошибки у него в памяти уже не будет. Однако желательно использовать все же первый вариант (стирание памяти программными средствами). Но если у вас нет такой возможности, то можно воспользоваться и вторым вариантом.

Вывод

В заключении стоит отметить, что ошибка Р0108 не является критичной, поэтому движение на автомобили можно продолжать. Однако при первой возможности все же лучше избавиться от нее, то есть, выполнить ревизию проводки датчика абсолютного давления, а также непосредственно этого узла. Как правило, проблемы кроются именно в проводке, и лишь в редких случаях виноват сам датчик (вышел из строя). Также после устранения механических неполадок удалить информацию об ошибки из памяти электронного блока управления двигателем. Как это можно сделать — указано выше. Периодическое выполнение ревизии проводов не только датчика высокого давления, но и других узлов позволит предотвратить появление как ошибки P0108, так и других подобных проблем.

Источник

ECU: управление впрыском топлива, топливные карты

Безусловно, положение дроссельной заслонки и абсолютное давление во впускном коллекторе являются определяющими факторами дозировки топлива, вернее его количества. А вот за качество смеси, за пропорцию воздуха с топливом отвечают другие факторы.

Дело в том, что в реальных условиях кроме объема топливно-воздушной смеси компьютеру ECU необходимо динамически изменять соотношение воздуха к топливу в зависимости от режима работы двигателя и его оборотов.

Соотношение воздуха к топливу обычно обозначают аббревиатурой AFR (air to fuel ratio). Самым оптимальным соотношением воздуха к топливу считается когда к 14.7 части воздуха подается 1 часть топлива, т.е AFR =14.7:1. Если соотношение меняется в сторону увеличения топлива, то смесь называют богатой. Если соотношение меняется в сторону уменьшения топлива, то смесь называют бедной. Например, 12.5:1 – богатая смесь, а 15.9:1 – бедная.

Но для чего нужно менять AFR, если отношение 14.7:1 является оптимальным? Потому, что оптимальным оно является больше с экологической точки зрения и только в некоторых режимах работы двигателя. Для других режимов мотора данная пропорция станет далеко не оптимальной. Например, для ускорения требуется более богатая смесь, а при спокойной крейсерской езде наоборот будет достаточно бедной смеси. Чтобы понять, как режим работы двигателя влияет на AFR рассмотрим каждый из них отдельно.

Запуск двигателя. В этом режиме для облегчения запуска ECU «богатит» смесь. AFR варьируется в среднем от 2:1 до 12:1. Показания лямбды компьютером не учитываются.

Прогрев двигателя. По мере роста температуры двигателя, которую ECU определяет с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости показатель AFR изменяется в сторону обеднения, т.е количество топлива относительно воздуха уменьшается. Показания лямбды до полного прогрева также не учитываются.

Холостой ход. При условии, что двигатель прогрет AFR на холостых оборотах максимально приближен к стехиометрическому, т.е. равняется 14.7:1.

Движение с постоянной скоростью, плавное увеличение скорости. AFR варьируется в пределах от 14.5:1 до 15.9:1, т.е. смесь бедная. Даже если обороты двигателя являются высокими, но педаль газа нажата не больше чем на половину — показатель AFR останется в тех же пределах. При данной нагрузке в приготовление смеси вмешивается лямбда зонд, т.е. двигатель начинает работать в режиме closed loop (замкнутый контур).

Резкое ускорение. Как только педаль газа упираем в пол и дроссельная заслонка полностью открывается компьютер переходит на смесь, которая обеспечивает максимальную мощность, при этом показания лямбда зонда не учитываются, а AFR варьируется от 11.9:1 до 12:1, т.е смесь богатится.

Торможение двигателем. При торможении двигателем, когда включена передача, а дроссель полностью закрыт (педаль газа не нажата), ECU сильно беднит смесь. Именно поэтому тормозить двигателем или подкатывать к светофору на передаче считается экономичнее, чем езда накатом на «нейтралке».

Теперь вам должно быть понятно, что для каждого режима работы мотора есть свое оптимальное значение AFR. Какое именно значение AFR необходимо определяет ECU, основываясь на данных о нагрузке и оборотах двигателя. ECU определяет степень нагрузки на двигатель по показаниям MAP-сенсора. т.е значение абсолютного давления во впускном коллекторе является показателем степени нагрузки на двигатель.

Чтобы лучше понять работу MAP-сенсора и ее взаимосвязи с нагрузкой поговорим подробнее о давлении. Базовым давлением считается атмосферное и его значение зависит от высоты над уровнем моря. На уровне моря оно равняется 1 атмосфере (1 атм.), что примерно равняется одному бару (1 Bar). Давление ниже атмосферного называется разрежением или вакуумом. Например, если высасывать воздух с пластиковой бутылки в ней создается разрежение, вакуум. Давление, которое больше атмосферного называется избыточным.
Давление во впускном коллекторе атмосферного двигателя всегда будет меньше атмосферного давления, т.е. всегда будет присутствовать разрежение (вакуум). Разряжение создается в момент, когда открываются впускные клапана, а поршень в цилиндре движется вниз, к низшей мертвой точке. Двигаясь вниз поршень всасывает смесь через впускные порты из впускного коллектора, тем самым создавая там разрежение (вспоминаем пример с пластиковой бутылкой). Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем меньше сил противодействия при всасывании воздуха, тем меньше разрежения во впускном коллекторе (давление ближе к атмосферному). Вакуум наибольший на холостом ходу и падает во время ускорения и при полностью открытой дроссельной заслонке. Т.е. при полностью открытой дроссельной заслонке давление в выпускном коллекторе максимально близко к атмосферному.

В случае с турбированным двигателем, когда воздух в коллектор нагнетается принудительно давление во впускном коллекторе при высоких нагрузках может быть больше атмосферного, т.е присутствует избыточное давление. В этом случае воздух не всасывается а заталкивается под давлением. Избыточное давление часто заменяется словом «буст» от англ слова boost (наддув).

Вернемся к вопросу о зависимости показателя AFR от оборотов и нагрузки на двигатель. Мы выяснили, что при увеличении нагрузки на двигатель смесь должна обогащаться. И наоборот – при снижении нагрузки бедниться. Также качество смеси зависит и от количества оборотов двигателя. На высоких оборотах смесь должна немного богаче, т.е. больше топлива по отношению к воздуху.

Исходя из вышеизложенного можно сказать, что основополагающими факторами определения соотношения топлива к воздуху являются абсолютное давление во впускном коллекторе и количество оборотов.

ТОПЛИВНЫЕ КАРТЫ
По сути показатель AFR компьютер регулирует количеством подаваемого топлива на единицу воздуха. Т.е когда нужна богатая смесь ECU «льет» больше и наоборот. Непосредственную работу по дозировке топлива выполняют форсунки. Чем длиннее электрический импульс ECU подает на форсунку, чтобы последняя открылась и чем выше давление в топливной системе тем больше топлива попадет в топливно-воздушную смесь. Вместе с этим время открытого состояния форсунки ограничено временем, при котором открыты впускные клапана. А длительность открытия впускных клапанов имеет прямую зависимость от оборотов коленчатого вала — чем быстрее вал крутится, тем меньше клапана открыты. Например, при 8500 оборотах длительность открытия впускных клапанов составляет около 14 мс.

На деле получается, что время открытого состояния форсунки и определяет качество смеси (показатель AFR). Но откуда ECU узнает как долго форсунка должна быть открыта? Из топливных карт.

Топливная карта это некая таблица, к которой обращается ECU после того как получил данные от датчиков о степени нагрузки на двигатель и его оборотах. Топливная карта зашита в микропроцессоре ECU. Чтобы лучше понять как это работает представим обычный график с осью Y по вертикали и X по горизонтали. Значения вдоль оси Y обозначают обороты двигателя, а значения по оси X – нагрузку на двигатель, выраженную абсолютным давлением во впускном коллекторе.

После определения степени нагрузки на двигатель и его оборотов ECU обращается к топливной карте и считывает с нее значение длительности электрического импульса на форсунку. Значение, которое соответствует текущей степени нагрузки на двигатель и его оборотам. Для каждой из множества возможных комбинаций обороты/нагрузка в топливной карте есть конкретное значение длительности электрического импульса. ECU обращается к топливным картам в режимах когда показания лямбда зонда не учитываются. Т.е. в спокойных режимах экспулатации за AFR отвечает лямбда-зонд, а в «боевых» режимах ECU обращается к топливным картам.


*Это скриншот вывода топливной карты из программы S-manager от Hondata — производителя программируемых ECU для Honda. Для удобства корректировки топливных карт программа в качестве значения показывает не длительность импульса, а количество подаваемого топлива в мл, но суть не меняется.
Обратите внимание на данные таблицы. Те ячейки, которые соответствуют низкой нагрузке и низким оборотам содержат минимальные значения. И наоборот – ячейки, которые соответствуют высокой нагрузке и высоким оборотам имеют высокие значения.

Колонки таблицы можно условно отнести к режимам работы двигателя. Первая колонка предназначена для холостых оборотов. Значения из колонок 2 — 6 ECU использует при крейсерском, спокойном режиме езды, когда дроссель открывается не более чем на 50%. Колонки 7-10 используются при резком ускорении.

ЧИП ТЮНИНГ
Пользуясь случаем, хочу сказать пару слов о чип-тюнинге. Конечно, эта интересная тема заслуживает отдельной статьи, но поскольку процесс чиповки тесно связан с топливной системой было бы не правильно не упомянуть о ней.

В двух словах чип-тюнинг можно определить как процедуру изменения параметров работы двигателя, которые зашиты в микрочип/процессор ECU. Таких параметров множество. В качестве примера можно привести сдвиг отсечки по оборотам, снятие ограничения скорости, корректировка карт зажигания и, конечно же, топливных карт.

Справедливости ради отметим, что корректировка топливных карт дает наибольший эффект и в большинстве случаев чип-тюнинг ограничивается именно этим. На автомобилях в «стоковом» исполнении при чип-тюнинге задействуют резервные возможности мотора, корректируя топливные карты в сторону обогащения смеси, жертвуя при этом экологическим аспектом. Эффект на «стоке» от чиповки крайне низок, по крайне мере на Хондах и часто не оправдывает денежные вложения.


Наоборот, после тюнинга «железа» чиповка может дать ощутимый результат. Например, после замены стандартных распредвалов на более «злые» рекомендуется править топливные карты. После турбирования атмосферного двигателя чип-тюнинг просто необходим, т.к. без него эффект от установки турбины будет стремиться к нулю, не говоря уже о ресурсе мотора.

Среди множества достоинств у чип-тюнинга есть пара недостатков. Во-первых, стоимость данной услуги отбивает желание если не большинства, то, по крайней мере, половины интересовавшихся. К примеру, чип-тюнинг моего Honda Civic оценили в 420 евро. Конечно, цена может сильно отличатся в зависимости от марки автомобиля и его года выпуска.

Второй момент — у большинства автопроизводителей, в частности у Honda, микрочип в ECU непрограммируемый. Поэтому, чтобы провести непосредственно саму процедуру чип-тюнинга первое, что необходимо сделать – заменить заводской микрочип на программируемый. Например, всем известный Hondata для Хонд. Кстати, именно этот момент является частичным обоснованием высокой стоимости услуг чип-тюнинга.

Источник