• MAP Sensor mierzy wartość ciśnienia powietrza względem próżni, a więc w skali absolutnej.
• Najlepsze efekty w diagnozowaniu osiągnie się używając oscyloskopu.
• Sterownik jednostki napędowej wykorzystuje sygnał z MAP sensora do oceny stopnia obciążenia silnika i skalkulowania kąta wyprzedzenia zapłonu oraz czasu wtrysku paliwa.
• Najmniejsza nieszczelność w układzie dolotowym może zakłócić sygnał z tego czujnika.
• Jeśli chcesz być na bieżąco z najważniejszymi wiadomościami z branży – zapisz się na nasz newsletter.

Najbardziej efektywną metodą jest wykorzystanie do tego celu przyrządu jakim jest oscyloskop. Zarejestrowanie i analiza sygnału napięciowego czujnika pozwala nie tylko zweryfikować jego działanie, ale w niektórych przypadkach zlokalizować obszar nieszczelności w układzie dolotowym silnika.

Na wstępie warto pokrótce przedstawić zasadę działania oraz funkcje jakie spełnia czujnik ciśnienia absolutnego w układzie dolotowym silnika ZI. Sensor te mierzy wartość ciśnienia powietrza względem próżni, a więc w skali absolutnej (stąd pochodzi jego nazwa). W dokumentacji technicznej, czujnik ciśnienia absolutnego jest często określany jako MAP sensor z ang. Manifold Absolute Pressure Sensor. W wielu rozwiązaniach organ pomiarowy czujnika MAP posiada specjalną membranę z rozmieszczonymi na jej powierzchni tensometrami półprzewodnikowymi. Membrana ta ulega odkształceniom pod wpływem ciśnienia powietrza które na nią oddziałuje, z kolei tensometry rejestrujące jej odkształcenie zmieniają swoją rezystancję. Zmiana rezystancji jest więc parametrem który pozwala ocenić wartość ciśnienia absolutnego, i po przetworzeniu w układzie elektronicznym sensora dostarczyć sygnał napięciowy do sterownika silnika.

W wolnossącym silniku ZI w którym czujnik ciśnienia absolutnego jest umieszczony w kolektorze dolotowym za przepustnicą, sterownik jednostki napędowej wykorzystuje sygnał do oceny stopnia obciążenia silnika i skalkulowania kąta wyprzedzenia zapłonu oraz czasu wtrysku paliwa. W silniku turbodoładowanym, z układem sterowania bez przepływomierza powietrza, czujnik ciśnienia absolutnego odpowiada za określenie stopnia obciążenia. W układach sterowania silnika wyposażonych w przepływomierz, MAP sensor może realizować funkcje awaryjnego oszacowania obciążenia jednostki w przypadku awarii samego przepływomierza. W nowoczesnych jednostkach napędowych posiadających układ odłączania cylindrów ACT (np. silnik 1.5 TSI w Grupie Volkswagena zdjęcie 1) sensor ciśnienia absolutnego pozwala zidentyfikować tryb funkcjonowania silnika w fazach pracy 2 lub 4 cylindrów. Przedstawione zróżnicowane funkcje MAP sensora świadczą dobitnie o kluczowej roli jaką ten czujnik spełnia w układzie sterowania silnika ZI.

Jak zatem skutecznie zweryfikować poprawne działanie czujnika ciśnienia absolutnego?

Najprostszą metodą pomiarową jest użycie multimetru i pompki podciśnieniowej lub nadciśnieniowej. Na wstępie należy sprawdzić wartość napięcia zasilającego sensor, czy jest ono zgodne z wymogami producenta pojazdu oraz sygnał masy. Bardzo pomocne staje się posiadanie charakterystyk obejmujących swoim zakresem dane dotyczące sygnału napięciowego MAP sensora i podciśnienia lub ciśnienia absolutnego w kolektorze dolotowym które temu sygnałowi ma odpowiadać. Zadane podciśnienie/ciśnienie absolutne ustawiamy na ręcznej pompce podciśnieniowej, następnie za pomocą multimetru odczytujemy napięcie wyjściowe czujnika.

Zaprezentowana metoda pozwala ocenić czy wartości są zgodne z przyjętą charakterystyką pracy MAP sensora. Jednak by dokładniej zaobserwować sygnał oraz zweryfikować działanie sensora w trakcie pracy silnika niezbędny będzie oscyloskop. Do tego typu diagnostyki można użyć jednokanałowego oscyloskopu który jest w stanie poprawnie wyświetlić przebieg przy podstawie czasu wynoszącej co najmniej 200 ms/div. Zakres pomiarowy napięcia należy ustawić na wartość odpowiadającą 2 V/div, sondę oscyloskopu wpinamy w przewód sygnału wyjściowego MAP sensora.

Na zdjęciu 2 przedstawione zostały oscylogramy sygnałów czujnika ciśnienia absolutnego zarejestrowane w wolnossącym silniki ZI o pojemności skokowej 1600 cm3. Należy zwrócić uwagę na trzy kluczowe odcinki oscylogramu, odpowiadające fazie pracy silnika na biegu jałowym (A), przyśpieszeniu i pracy (B) przy prędkości obrotowej n > 4500 obr/min oraz obniżenia prędkości obrotowej do pułapu biegu jałowego (C) – czyli zamknięcie przepustnicy. Zauważmy jak z zmienia się sygnał napięciowy czujnika ciśnienia absolutnego w funkcji: podciśnienie – sygnał z MAP sensora.

Interesujący przypadek usterki został przedstawiony na oscylogramach ze zdjęcia nr 3. Dolny oscylogram obrazuje sygnał z MAP sensora podczas pracy jednostki napędowej na biegu jałowym. Wysoki poziom napięcia sygnałowego wynoszący aż 4,3 V oraz jego zniekształcenia w obszarze (A) były spowodowane nieszczelnością przewodu dolotowego silnika. Po usunięciu usterki, napięcie sygnałowe przy zamkniętej przepustnicy osiągnęło prawidłową wartość wynoszącą ok 0,6 V.

W powyższym materiale omówiono metodę diagnostyki MAP sensora typu analogowego. W najnowszych silnikach producenci stosują czujniki ciśnienia absolutnego typu cyfrowego z częstotliwościowym sygnałem wyjściowym.

Ilustracje: Mariusz Leśniewski