Датчики абсолютного давления газа (МАП сенсор) ГБО 4-го поколения: причины поломок и их устранение
В состав современного газобаллонного оборудования (ГБО) входит ряд электронных устройств, призванных обеспечить его надёжное и эффективное функционирование. Одним из таких приборов является мап сенсор ГБО 4 поколения, он же датчик абсолютного давления (ДАД), разрежения и часто температуры.
Назначение
Мап датчик ГБО представляет собой аналоговый или цифровой прибор, контролирующий абсолютное давление (АД) в системе ГБО, иными словами, степень разрежения воздуха во впускном коллекторе ДВС.
Полученные от датчика сведения поступают к системе управления газовыми форсунками для расчёта плотности и расхода воздуха при приготовлении газо-воздушной смеси. По величине АД определяется нагрузка на двигатель в конкретный момент времени при любом угле открытия дроссельной заслонки.
От корректной работы датчика абсолютного давления газа зависит соотношение воздуха и подаваемого газа в газо-воздушной смеси, поступающей к камере сгорания ДВС. В случае передачи некорректных данных на электронный блок управления (ЭБУ) ГБО качество смеси не будет соответствовать оптимальному значению (то есть смесь будет либо обогащённой, либо обеднённой), что приведёт, как минимум, к потере мощности и перерасходу топлива.
Общепризнанные производители ГБО 4 поколения обычно комплектуют свою продукцию датчиками давления газа. Однако эти устройства можно приобрести по отдельности и встроить в уже установленную систему.
Устройство и принцип действия
Несмотря на важность выполняемой работы, МАП сенсор является весьма надёжным, неприхотливым устройством. В корпусе прибора расположены пьезорезистивные преобразователи (датчики). Прибор сопоставляет давление в подводящем штуцере с давлением в этих датчиках, в зависимости от полученной разности посылает сигнал ЭБУ в виде выходного напряжения. По мере снижения АД (иными словами, с увеличением степени разрежения) в коллекторе значение выходного напряжения постепенно уменьшается.
Хотя МАП сенсор принято называть датчиком давления (поскольку это и есть его основное назначение), на самом деле он выполняет ещё дополнительные функции, а именно: измеряет разрежение воздуха, а иногда и температуру газа. То есть, в корпусе прибора фактически находятся два или три датчика, следящие за соответствующими параметрами.
Неисправности и проверка работоспособности
Практика эксплуатации МАП сенсора показывает, что нарушение его работоспособности нередко связано с неправильным монтажом. Необходимо понимать, что устанавливать прибор следует в точке, находящейся выше входного коллектора, а также рампы газового распределителя и фильтра тонкой очистки, к низу разъёмом (фишкой). Это исключает скопление пара, загрязнений и конденсата в корпусе датчика, повышает надёжность, корректность его работы.
Первыми признаками того, что МАП сенсор вышел из строя, являются:
Помимо субъективной оценки можно применить «научный» подход с использованием вольтметра (для измерения напряжения) и медицинского шприца (для создания вакуума). Однако вряд ли найдётся много желающих утруждать себя подобным экспериментом.
Самый точный метод проверить работоспособность прибора (по давлению) — с помощью сервисного диагностического оборудования.
Чаще всего причиной неполадки является пробой датчика давления, он перестаёт фиксировать изменение давления газа. Однако и датчик разрежения может дать сбой, например в том случае, если перепутаны шланги давления и разрежения. Но есть производители, которые объединяют эти датчики для управления одним контроллером, тогда подключить шланги к map sensor можно в любом порядке.
Другой причиной может стать окисление проводов или утечка газа из-за износа резиновых уплотнителей (колец), потеря герметичности пластикового штуцера-тройника. Дефект не сложно обнаружить путём визуального контроля, а также исправить (в продаже имеется ремкомплект).
Большинство автомобилистов при возникновении малейших проблем с нормальной работой ГБО 4 поколения не стремятся проверить мап сенсор, а торопятся его поменять. В то же время во многих случаях есть реальная возможность «реанимировать» этот прибор, после чего он способен успешно проработать не один год. Таким образом, можно сэкономить порядка 3 тыс. рублей. Стоит ли игра свеч, каждый решает сам.
Ремонт своими руками
Отремонтировать МАП сенсор своими силами может даже не очень искушённый в этом деле автолюбитель. В частности, предлагается следующий порядок замены датчика давления и/или разрежения.
PS-02 марка датчиков давления MPXHZ6400A
Map-сенсор фирмы Стаг (Stag) PS-02 plus маркировка датчика — S030/bg9-15
После сборки остаётся поставить МАП сенсор на прежнее место, подсоединить разъём и проверить работоспособность ГБО.
Датчики абсолютного давления PS-01 и PS-02 – возможна ли взаимозамена
Эти популярные электронные устройства польского производства предназначены для ГБО 4-го поколения и устанавливаются в системах распределённого впрыска например Digitronic, Stag с целью передачи частотного сигнала ЭБУ. Оба прибора работают как на метане, так и на смеси пропан-бутан.
Их различие состоит в том, что МАП сенсор PS-01 измеряет лишь два параметра: давление газа у газовых форсунок, степень разрежения (вакуум) во впускном коллекторе, в то время как температура газа измеряется отдельным датчиком. А вот PS-02 более универсален: помимо давления и вакуума он определяет ещё тепловой режим (т.е. имеет в своём составе три разных датчика), что позволяет формировать более точный сигнал на ЭБУ.
При выходе из строя датчика PS-01 возникает естественное желание поменять его на более совершенный аналог. На первый взгляд, ничего сложного здесь нет, однако различная распиновка приборов может вызвать некоторые затруднения при решении данной задачи.
Что касается оранжево-чёрного и чёрного провода, то тут всё ясно: вместо температурного датчика они присоединяются к разъёмам PS-02 соответствующего цвета. А для правильного подсоединения белых проводов нужно обратить внимание на маркировку клемм PS-01. Она выглядит так: 1 — P1 (supply +), 2 — P2, 3 — P3 (MAP). Это значит, что клеммы Р1, Р2, Р3 соответствуют клеммам 1, 3, 4 на PS-02.
После подсоединения PS-02 остаётся демонтировать датчик температуры и ставший ненужным PS-01. Их можно выбросить, но лучше оставить – вдруг ещё пригодятся.
Как работает и как подключить датчик уровня газа ГБО?
Применение газа как автомобильного топлива дает рад преимуществ, среди которых:
Недостатки газовых двигателей (сложность запуска, снижение мощности, риски взрыва, сокращение объема багажника из-за установки баллона для хранения запаса сжиженного газа) при современном уровне техники не имеют существенного значения. При таких условиях быстро увеличивается количество сторонников установки газобаллонного оборудования, которое по принципу дозировки газовой смеси делят на шесть поколений. Наибольшее распространение имеет техника 2 — 4 поколений, применение эффективных электронных датчиков 5-го и 6-го поколений пока сдерживает их стоимость.
Одна из проблем при оснащении автомобиля газовым оборудованием — контроль уровня топлива в баллоне. Баллоны комплектуют штатными манометрами датчика давления газа. Однако удобство эксплуатации транспортного средства диктует необходимость переноса индикатора в салон автомобиля.
Устройство и принцип работы
Конструктивные особенности датчика
При применении газобаллонного оборудования необходимо подобрать датчик.
В основу устройства контроля количества газового топлива положен датчик уровня газа. Чувствительный элемент этого устройства монтируют на мультиклапане газового баллона, а показания воспроизводит обычный или многоцветный светодиодный индикатор. Ряд старших моделей этих устройств обеспечивают более точную стрелочную индикацию или используют цифровой индикатор уровня.
Схожесть принципов функционирования этих устройств с обычным указателем уровня топлива позволяет скомбинировать их, а вид показаний выбирают переключателем.
Особенности газового индикатора и выбор места установки
Бензиновый и газовый индикаторы демонстрируют значимые различия:
При совмещении показаний уровня газа и бензина топливных баков возможную путаницу с одновременным усилением наглядности показаний устраняют модернизацией комбинации приборов. Для этого шкалу топливного указателя штатного прибора дополняют голубым сектором так, чтобы он закрывал только половину ее диапазона. Пример доработки показан на рисунке 1.
Рис. 1. Комбинированный индикатор уровня бензина/газа на аналоговой приборной панели легкового автомобиля
Во втором случае за показания уровня газа выводят отвечает отдельное устройство, которое врезают в переднюю панель в любом удобном месте.
Электрическую схему соединения отдельных блоков подобного комбинированного прибора показывает рисунок 2.
Рис. 2. Схема подключения датчиков бензина и газа на общий стрелочный индикатор указания уровня топлива
Различия датчиков уровня газа
В основу устройства резистивного или электромеханического типа положен магнит, который жестко зафиксирован на оси поплавка мультиклапана и поворачивается вместе с ним. Применение такой схемы разрывает прямую механическую связь с газовой смесью, что положительно сказывается на эксплуатационной надежности устройства. Поворотный магнит взаимодействует с секторным реостатом, т.е. по мере изменения уровня газа происходит изменение сопротивления цепи.
Резистивные приборы, которые устанавливают на мультиклапан, конструктивно выполняют по двух- и трехконтактной схемам, что меняет организацию соединительной проводки.
Кроме резистивных датчиков доступны устройства, реализующие иные принципы работы. Так бесконтактный ультразвуковой датчик уровня функционирует по принципу звуковой локации. Фактически он замеряет линейную величину, которую затем пересчитывают в объемные единицы. Увеличение точности работы устройства достигнуто тем, что:
Принцип ультразвуковой локации реализует популярный датчик gaslevel.
Производитель обычно рекомендует датчики для работы с конкретным типом газобаллонного оборудования. Для удобства монтажа комплект поставки, как правило, дополнен крепежом.
Разновидности салонных индикаторов
Используется несколько вариантов индикаторов датчиков измерения уровня газа, исполнение которых демонстрирует рисунок 3.
Рис. 3. Столбчатый и стрелочный индикаторы уровня газа
Они делятся на:
Простейшие столбчатые устройства содержат несколько светодиодов. Как минимум их четыре: три зеленых и один красный. Зеленые индикаторы отмечают высокий, средний и низкий уровень газа. Включение красного диода происходит, если остаток газа составляет 10 %.
Стрелочные и цифровые устройства отличаются только видом исполнения шкалы. Так называемые метановые манометры содержат встроенную микросхему, отдающую цифровой сигнал в нужном формате.
Установка и подключение датчика
Установка устройства не представляет больших проблем, так как производитель предлагает его комплект. Заводская комплектация включает по меньшей мере:
Комплект поставки дополняют инструкцией, которая позволяет выполнить монтаж самостоятельно без специальных знаний при наличии минимальных слесарных навыков.
На ГБО 2 поколения
Устройства для газобаллонного оборудования второго поколения ГБО-2 оптимизированы под пропан-бутановые смеси. Наибольшее практическое распространение получили WPG-4, Apache, АЕВ.
Для измерения уровня популярным датчиком WPG-4 его чувствительный элемент устанавливают на мультиклапан. Исполнение этого датчика показывает рисунок 4. Монтаж выполняют строго по инструкции, обязательно контролируют герметичность соединений. Далее соединяют провода с индикатором в салоне автомобиля.
Датчик WPG-4 в заводской комплектации
Резистивные устройства второго поколения допускают модернизацию, цель которой — расширить диапазон изменения тока так, чтобы полное перемещение стрелки индикатора при измерениях уровня топлива и газа совпадало. Эта процедура сводится к изменению сопротивления штатных резисторов, требует разборки и некоторой модернизации печатной платы. Корректно выполнить ее можно только тогда, когда автолюбитель имеет навыки монтажа электронных схем.
НА ГБО 3 поколения
Оборудование ГБО третьего поколения отличаются от второго тем, что часть управляющих функций выполняет электроника. По части механических подключений эти устройства идентичны. Данная особенность отражена в Европе: техника, относимая в России к третьему поколению, считается там одной из разновидностей второго.
Наиболее серьезные отличия заключаются в применении шагового электродвигателя, управляющего дозатором рабочей смеси.
При установке оборудования 3-го поколения необходимо внести определенные изменения электрической схемы подключения. Их суть состоит в вводе в контроллер ряда сигналов, снимаемого с работающего двигателя. Для этого:
Всю собранные сигналы обрабатывает контроллер, который при дозировании рабочей смеси учитывает также настройку мультиклапана.
Электроника позволяет выполнить аварийный запуск двигателя только газом. Этот режим задают вручную.
Выполнение необходимых подключений зависит от модели датчика, их следует осуществлять по инструкции.
На ГБО 4 поколения
Система ГБО 4 и ее вариант ГБО 4+ отличается увеличением точности работы за счет изменения управляющих алгоритмов и более полного сбора данных о текущем режиме работы.
Для монтажа этой системы необходимо установить датчик на баллонный мультиклапан. Конструкция датчика такова, что его подключение не вызывает серьезных проблем. Пример ее реализации демонстрирует рисунок 5.
Рисунок 5. Датчик ГБО 4-го поколения типа Torelli T3 Pro
Устройство могут комплектовать штатным стрелочным индикатором, который представляет собой самостоятельный прибор.
Для увеличения удобства эксплуатации сигналы, снимаемые с датчика системы гбо, по проводам штатного контрольного кабеля выводят на салонный индикатор.
Подключение выполняют строго по инструкции производителя. Существенные особенности от предыдущих случаев отсутствуют.
Калибровка
Калибровку датчиков с электронной схемой управления осуществляют подключением их контроллера к управляющему компьютеру с последующим занесением необходимых констант во внутреннюю память последнего (программирование). При калибровке настраивают показания индикатора так, чтобы их максимум соответствовал полному баку.
Калибровку устройств столбчатого типа часто дополняют настройкой уровня включения красного светодиода. Контроллер программируют так, чтобы его срабатывание сопровождалось автоматическим переходом на питание двигателя бензином. Последнее сделано из соображений обеспечения его устойчивой работы и защиты от внезапных «провалов».
Настройка датчика резистивного типа при его модернизации дополняется подбором сопротивлений для «растягивания» показаний по всей штатной шкале.
Как узнать уровень (остаток) топлива в газовом баллоне автомобиля
Если указатель уровня бензина – обязательный атрибут на панели приборов в салоне любого авто, то следить за наличием топлива в машине с газовым оборудованием не всегда имеется возможность. К примеру, электромеханический датчик уровня газа ГБО 4 поколения, предусмотрен стандартной комплектацией пропанового оборудования. 2-е поколение комплектуется только механическим стрелочным указателем на мультиклапане баллона, однако он не отличается большой точностью. Да и контролировать уровень газа удобней, глядя на индикатор в салоне машины, а не в багажнике. Проверять остаток метана, ввиду его газообразного состояния, возможно лишь по давлению, которое показывает штатный манометр.
Как проверить, сколько газа осталось в баке
Без специальных приборов, приблизительный остаток газа (метан или пропан-бутан), можно узнать только опытным путём (по пробегу). После полной заправки баллона счётчик спидометра (одометр) сбрасывается на ноль, а авто эксплуатируется исключительно на газовом топливе до его полной выработки. После этого засекается пройденное расстояние и определяется удельный расход газа, который будет служить индикатором при дальнейших поездках.
Очевидно, что точность и удобство применения приведённого выше способа оставляет желать лучшего, по нескольким причинам:
Поэтому, чтобы узнать, сколько газа осталось в баллоне, разумней воспользоваться плодами технического прогресса.
Виды датчиков
Классифицировать датчики уровня газа четвёртого поколения пропановых газовых систем (их ещё называют датчиками уровня топлива – ДУТ) можно по двум основным параметрам:
ДУТ ГБО 4 поколения снабжён стрелкой и устанавливается на мультиклапан газового баллона. Этот прибор является самостоятельным указателем, также он передаёт показания на переключатель (кнопку) газ/бензин со светодиодной индикацией. На кнопке расположены 4 (реже 3) зелёные и одна красная лампочка, которая загорается при снижении уровня газа до 5-10% от объёма, при этом пищит тройной звуковой сигнал и система переходит на бензин. Шаг отображения составляет порядка 10 л. Не то чтобы очень информативно, но ведь и бензиновый датчик далеко не идеален в этом отношении.
Самым «продвинутым считается » решение, вывести индикацию уровня газа на штатном топливном указателе, когда бензиновый индикатор, расположенный на приборной доске, работает в двух режимах. То есть, если двигатель работает на бензине, прибор показывает остаток именно бензина, а при переключении на газовую смесь датчик соответственно «переориентируется». Такой метод возможен только при вмешательстве в приборную панель автомобиля и переделке ДУТ ГБО. К тому же осуществить данную затею можно не на всех машинах.
Видео материал о внедрении датчика уровня газа ГБО 4 поколения на панель приборов:
Также, не так давно в продаже появились электронно цифровые (сенсорные) указатели количества газа. Такой датчик работает автономно, не имея связи с элементами газового оборудования. Специальный излучатель подсоединяется снизу баллона, где он, выполняя расчёт уровня топлива, проецирует показания на индикатор в салоне авто.
Для метанового газобаллонного оборудования также существует манометр с выводом индикации давления газа в салон авто.
Устройство и принцип работы газовых датчиков
Уровень находящейся в баллоне жидкой фракции пропанобутановой смеси фиксирует поплавок, такой же как и в бензиновом баке. Однако газовый баллон, в отличие от бензобака, герметичен и находится под высоким давлением, поэтому связка «поплавок-датчик» работает с учётом этой особенности. А именно, перемещение поплавка вызывает вращение подвижного магнита, расположенного в корпусе мультиклапана, который передаёт вращение на магниты стрелочного указателя.
Механическая часть у датчиков идентична, но ДУТ четвёртого поколения, ещё передаёт сигнал на кнопку ГБО с помощью встроенных последовательно соединённых резисторов или микросхемы. Где дорожка из светодиодов показывает остаток топлива.
Как вывести индикацию уровня газа в салон авто с ГБО 2 поколения
Владельцы 2-го поколения ГБО могут самостоятельно присоединить датчик уровня газа и вывести его показания на кнопку в салоне авто. Для того чтобы осуществить возможность контроля остатка топлива в машине с газовым оборудованием второго поколения, достаточно всего лишь подобрать нужную клавишу выбора топлива с индикацией и датчик/указатель к ней. При этом важно помнить о соблюдении как минимум двух условий:
Подбор клавиши с индикацией и датчика к ГБО 2 поколения:
Подключение и настройка датчика ГБО 4 поколения
Для оборудования четвёртого поколения самостоятельно докупать ничего не нужно: как уже отмечалось выше, электронный указатель (чаще всего это WPG, WPGH (HALLA), WPGH-1 или Stag WPG-4) и кнопка-индикатор включены в комплект поставки. А вот настройка и калибровка датчика уровня газа ГБО 4 поколения потребуется.
В первую очередь, для того чтобы корректно откалибровать датчик, нужно убедиться, что установка/настройка мультиклапана и поплавка выполнена правильно.
Затем установить указатель и произвести его первичные настройки (позиционирование). Для этого в корпусе многофункционального клапана имеются по три отверстия с каждой стороны ушка датчика. Далее согласно схеме по подключению ДУТ (идёт в комплекте), соединить разъёмы на ЭБУ оборудования с датчиком.
Начальная тарировка датчика производится по ходу установки ГБО и в процессе первой заправки (то есть при пустом баллоне). После чего можно применить несколько методов регулировки. Но в любом случае понадобятся:
Первый метод заключается в подгонке, т.е. заправить 10 литров пропан-бутана на заправке. Установить данное значение в программе, затем израсходовать топливо. Потом опят заправиться, но уже 20 л., выставить параметры и т.д.
Следующие способы – это ручная калибровка и автонастройка.
Опыт настройки и эксплуатации датчиков уровня газа говорит о том, что, несмотря на все усилия, точной калибровки всё равно не получается. Связывают это с овальной формой газового баллона, несовершенством конструкции поплавка и специфическими свойствами жидкой газовой фракции. Так что дорога для дальнейшей модернизации ГБО остаётся открытой.
Более подробно о том, как выполняется автоматическая настройка и ручная калибровка датчика уровня газа ГБО 4 поколения можно узнать из видео:
Газовые датчики
Ознакомьтесь с самыми свежими скидками и спецпредложениями
Мы рекомендуем к установке на большинство автомобилей
Безопасно ли ГБО, некоторые работы, промо ролики
Газобаллонное оборудование транспортных средств не вызывает удивления. Конструкция данного способа питания двигателя уже мало чем отличается от бензиновой или дизельной топливной системы.
Современное ГБО характеризуется высокой степенью надежности, а наличие необходимых датчиков делает управление газовым оборудованием простым и надежным.
Группы датчиков газовой системы подразделяются на два типа: внутренние и внешние.
· Внутренние датчики. Такие датчики монтируются внутри газооборудования и призваны контролировать рабочие процессы. К внутренним можно отнести датчики уровня газа в емкости.
· Внешние датчики. Располагаются вне системы. Чаще всего они располагаются внутри салона. Их задачей является оповещение водителя о различных аварийных ситуациях, включая утечку газа.
Примечание. Использовать датчики начали в газобаллонных системах со второго поколения. Четвертая версия ГБО уже обладает всем необходимым набором электронного контроля.
Каждый датчик функционирует по-разному. Внешние датчики представляют собой единую деталь, размещенную в кабине авто и имеющую вывод на приборную панель.
В случае возникновения сбоя в работе оборудования либо появлении утечки газа срабатывает внешний идентификатор, и водитель получает уведомление о случившейся неисправности.
Принцип работы датчиков внутренней системы гораздо сложнее. Их взаимодействие объединяется в своеобразную сеть, состоящую из следующих элементов:
· Температурный датчик. Находится в редукторе-испарителе и служит для контроля над температурным режимом.
· Датчик контроля давления. Монтируется перед редуктором-испарителем и контролирует уровень давления в емкости.
Все датчики, расположенные на разных участках ГБО, в целом представляют собой общую систему управления с выводом данных на панель управления.
Принцип работы датчиков контроля температуры и давления заключается в непрерывном анализе данных, получаемых от редуктора-испарителя и газового клапана.
Настройка всей системы контроля осуществляется через блок электронного управления и для каждого датчика индивидуально, с учетом установленного на автомобиле газового оборудования.
Современное газобаллонное оборудование отличается высокой надежностью. Если начальные поколения могли иметь частые сбои и поломки в работе, как самого оборудования, так и первых датчиков, то в четвертом поколении с такими проблемами приходится сталкиваться крайне редко.
Тем не менее, к возможной неисправности нужно быть готовым. Причинами отказа в работе датчиков могут быть следующие:
· Отсутствие контакта между датчиком и узлом управления. При такой ситуации датчик будет исправен, но информация на панели отображаться не будет.
· Отсутствие питания, поступающего на датчик. Как и в предыдущем случае, информация о работе конкретного узла отображаться не будет.
· Прогар датчика и полный выход его из строя. Случиться это может по разным причинам. Для выявления данной неисправности необходимо обратиться к специалистам.
Некоторые водители принимают за неисправность неверное отображение данных о работе газовой системы. Однако причина здесь в сбое настроек электронного блока управления. Для устранения данной проблемы лучше всего обратиться к профессионалам.