Для чего нужен датчик абсолютного давления: назначение, причины и признаки распространенных неисправностей, как проверить работоспособность и произвести ремонт своими руками

Признаки неисправности в датчике абсолютного давления во впускном коллекторе

Общими признаками неисправности в датчике абсолютного давления в коллекторе являются чрезмерный расход топлива, снижение мощности и высокое количество вредных веществ в результате проверки выхлопа автомобиля.

Датчик абсолютного давления коллектора (ДАД) используется модулем управления трансмиссии (МУТ) для определения нагрузки двигателя. МУТ рассчитывает необходимое количество топлива для впрыскивания в цилиндры.

Датчик измеряет абсолютное давление внутри впускного коллектора двигателя. Атмосферное давление на уровне моря составляет около 1 атм. Когда двигатель выключен, абсолютное давление внутри впуска равно атмосферному давлению, поэтому ДАД покажет величину около 1 атм. В абсолютном вакууме датчик покажет величину, равную 0 атм. А когда двигатель работает, движение поршней вниз создает вакуум внутри впускного коллектора (согласно системе управления двигателем, когда технический специалист говорит о вакууме, он подразумевает давление, которое ниже атмосферного).

Вакуумный вентилятор обычно работает от 45 до 50 см ртутного столба. При 50 см ртутного столба датчик будет показывать около 0,3 атм. Это связано с тем, что ДАД измеряет «абсолютное» давление, основанное на абсолютном вакууме, а не на атмосферном давлении.

Неисправный ДАД может привести к серьезным сбоям в системе регулирования топлива, увеличению вредных веществ в выхлопных газах и повышению расхода топлива. К признакам неисправного датчика относят:

Чрезмерный расход топлива

Если ДАД указывает на высокое давление во впускном коллекторе, то это говорит о высокой нагрузке двигателя и увеличении подачи топлива в двигатель. Это, в свою очередь, снижает общую экономию топлива, а также увеличивает количество выбросов углеводородов и окиси углерода от вашего автомобиля в окружающую атмосферу. Углеводороды и окись углерода являются одними из химических компонентов смога.

Снижение мощности

Если датчик указывает на низкое давление во впускном коллекторе, то это говорит о, наоборот, низкой нагрузке двигателя. МУТ реагирует, уменьшая количество топлива, впрыскиваемого в двигатель. Вы заметите увеличение экономии топлива и то, что ваш двигатель стал не таким мощным, как раньше. Благодаря уменьшению количества топлива в двигателе температура камеры сгорания увеличивается. Это увеличивает количество NOx (оксидов азота) в двигателе. NOx также является химическим компонентом смога.

Высокое количество вредных веществ при проверке выхлопа автомобиля

Неисправный ДАД приводит к увеличению количества вредных веществ при проверке выхлопа автомобиля. Выбросы выхлопных газов могут демонстрировать высокий уровень содержания углеводородов, высокое содержание NOx, низкий уровень СО2 или высокий уровень окиси углерода.

Только профессиональный техник способен диагностировать и устранить неисправность датчика абсолютного давления.

Датчики абсолютного давления

Датчики (преобразователи) абсолютного давления — датчики для измерения давления атмосферного воздуха, других газов, паров, жидкостей, отсчитываемого от нуля давлений, т. е. от абсолютного вакуума. Важно понимать, что любой преобразователь давления отсчитывает измеряемое давление относительно опорного. Так датчик абсолютного давления отсчитывает измеряемое давление относительно нуля. Существуют также преобразователи давления, в которых измеряемое давление отсчитывается относительно атмосферного (датчики избыточного давления), преобразователи давления, в которых относительно атмосферного давления отсчитывается давление разряжения (датчики давления разрежения), преобразователи давления, в которых измеряется разность двух давлений (датчики дифференциального давления).

В основе конструкции датчика абсолютного давления лежит сенсор. С одной стороны сенсора расположена вакуумная камера, из которой на этапе изготовления датчика был откачан воздух. С другой стороны на сенсор воздействует давление газа или жидкости. Получая выходной сигнал от сенсора, электронный блок оценивает абсолютное давление. Существуют аналоговые и цифровые датчики давления. Цифровой датчик давления оснащен преобразователем аналогового сигнала в цифровой.

Преобразователи абсолютного давления используются для измерения давления газов, жидкостей, в том числе агрессивных. Датчики абсолютного давления используются в различных отраслях производства, в которых параметры технологического процесса зависят от значения абсолютного давления. Датчики абсолютного давления применяются в химических, пищевых производствах, перерабатывающей, нефтегазовой промышленности, лабораторных исследованиях, фармацевтике.

Самой популярной моделью среди преобразователей абсолютного давления является универсальный общепромышленный датчик DMP 331. Популярностью среди наших заказчиков пользуются так же датчики абсолютного давления, рассчитанные на высокие давления, DMP 333, датчики с широким набором пищевых присоединений DMP 331P и ряд других датчиков давления и датчиков-реле. Для того чтобы купить датчик абсолютного давления, Вы можете обратиться за консультацией по выбору в отдел продаж или к нашим региональным дилерам.

 

Датчики абсолютного давления БД СЕНСОРС РУС:

Для чего нужен датчик абсолютного давления воздуха – АвтоТоп

Некоторые автолюбители не совсем до конца понимают, что такое датчик абсолютного давления в системе управления двигателем. Поэтому решил изложить сей пост, дабы высказать своё мнение по данной теме и развенчать некоторые мифы и заблуждения, с которыми постоянно приходится сталкиваться в той или иной степени.

Я уже писал пост и снимал видео про проверку датчика абсолютного давления в коллекторе при помощи обычного мультиметра. Но ни все до конца поняли суть работы этого датчика. Поэтому в комментариях постоянно приходится отвечать на одни и те же вопросы, что отнимает очень много времени.

К тому же в выдаче поисковых систем про датчик абсолютного давления выдается одна «вода», которую все копипастят друг у друга, что ещё больше вводит в заблуждение начинающих водителей автомобилей с системой управления двигателем, построенной на МАР сенсоре.

Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе

Для начала стоит отметить, что в большинстве случаев, обзывать этот датчик датчиком абсолютного давления не совсем корректно, так как его задача не только измерить абсолютное давление в коллекторе, но а также и атмосферное (барометрическое) давление вне коллектора. Поэтому его с таким же успехом можно назвать и датчиком барометрического давления.

Для чего это необходимо?

Дело в том, что в разных местах нашей планеты атмосферное давление не одинаково. Да и в одном и том же месте давление с течением времени изменяется.

А при разном давлении изменяется и плотность воздуха, что приводит и к изменению массы воздуха на один и тот же объем. А это уже совершенно различные условия работы двигателя, и эту ситуацию блок управления двигателем должен учитывать, чтобы корректно управлять всё тем же двигателем.

При включении зажигания ЭБУ первым делом оценивает барометрическое давление. Так как пока двигатель не запущен, то давление в коллекторе равняется атмосферному. Именно этот момент позволяет избежать установки дополнительного датчика давления, который бы измерял барометрическое давление.

Ещё раз повторюсь — величина барометрического давления является очень важным измерением для нормальной работы системы управления двигателем!

Именно поэтому в мануалах по эксплуатации автомобиля указывается требование — при движении в горной местности или, наоборот, когда Вы едите с возвышенности, допустим, к морю, то необходимо периодически останавливать двигатель, чтобы ЭБУ определил новые значения барометрического давления.

Но кто из водителей будет останавливать двигатель, только из-за того, что так написано в книжке по эксплуатации? Да и кто, вообще, их читает?

Поэтому в ЭБУ закладывают алгоритмы перепроверки барометрического давления, которые работают и без остановки двигателя. Обычно это происходит при большой нагрузке на двигатель и при почти максимально открытой дроссельной заслонке.

Вот давайте посмотрим на приведенные графики. До резкого и полного нажатия педали газа, барометрическое давление составляет 98 кПа

Далее мы резко нажимаем педаль газа до упора и блок управления делает перезамеры барометрического давления. Оно теперь составляет 97 кПа

К чему это всё я описывал?

А чтобы подвести к первому заблуждению об этом датчике.

Большинство при проверке датчика абсолютного давления обращает внимание только на давление в коллекторе! Оно и понятно — датчик же абсолютного давления, значит и проверять необходимо абсолютное давление. Логика, в принципе, понятна, но имея уже какой-никакой опыт, я могу утверждать на основании своей личной статистики, что в подавляющем числе случаев неисправностей датчика абсолютного давления, проблемы вылезают как раз в некорректном измерении барометрического давления. Хотя абсолютное давление в этот момент не вызывает вопросов.

У меня таких проблемных графиков много и все я их выкладывать не буду, конечно. Но для примера парочку покажу. Вот барометрическое давление 112 кПа. Встречал показания и 115 кПа. Хотя максимальное давление на планете было официально зарегистрировано, по-моему, 108 кПа.

Поэтому датчик явно и нагло врет

Вот другой пример. Автомобиль едет по обычной дороге и показания барометрического давления составляют 98 кПа.

Но спустя пару секунд, давление падает до 84 кПа

Давление упало на 14 кПа! Такое может быть в реальности?

Конечно же нет. Датчик явно дает неверные показания. Хотя к абсолютному давлению в коллекторе претензий нет.

В общем, вывод первый — датчик абсолютного давления служит не только для измерения абсолютного давления, но и для измерения барометрического давления. Причём довольно часто проблемы проявляются именно в замерах барометрического давления, что приводит к проблемам в работе и пуске двигателя.

Второй вывод — датчик абсолютного давления измеряет давление в коллекторе! Если на последнем графике абсолютное давление составляет 28 кПа, то это и есть давление 28 кПа, но никак ни разрежение и, уж тем более, не вакуум, как часто можно встретить это описание в интернете. Это давление!

Ну теперь плавно перейдём к третьему и самому главному выводу. Для чего нужен датчик абсолютного давления и от чего зависят его показания.

Показания датчика абсолютного давления

Показания датчика абсолютного давления применяются для расчета расхода воздуха и для определения нагрузки на двигатель.

Но если расчет расхода воздуха осуществляется косвенно по данным датчика абсолютного давления, то нагрузка на двигатель является прямой зависимостью давления в коллекторе.

Чем ниже давление в коллекторе, тем меньше нагрузка на двигатель. И наоборот — чем выше давление в коллекторе, тем больше нагрузка на двигатель. Именно так это понимает блок управления двигателем.

Поэтому давление в коллекторе является наиважнейшим сигналом для ЭБУ. Даже положение ДЗ не такой важный сигнал для ЭБУ, как давление в коллекторе.

И вот тут начинаются заблуждения и непонятки для многих.

От чего зависит давление во впускном коллекторе

Большинство убеждены, что давление в коллекторе зависит от открытия дроссельной заслонки. Пока заслонка прикрыта — давление маленькое, а когда заслонку открыли — то давление выросло. Как писали мне на Ютуб канале — это простая физика и никак иначе.

Я согласен, что с физикой не поспоришь, поэтому сама физика и поможет нам разобраться в этом вопросе.

Начнем с того, что посмотреть показания датчика абсолютного давления можно при помощи диагностического сканера или при помощи вольтметра.

Мы знаем, что атмосферное давление обычно составляет 101 кПа. А на холостом ходу прогретого двигателя значения во впускном коллекторе составляют 30-33 кПа или, примерно, 0.9 -1 В.

Это получается из-за того, что двигатель внутреннего сгорания работает на воздухе с небольшим добавлением массы топлива. И этот воздух он сам в себя всасывает. Как пылесос.

Потребность в воздухе у него большая, но так как дроссельная заслонка практически прикрыта и воздуха поступает очень мало, то двигатель высасывает всё что можно из впускного коллектора. Естественно, давление там падает из-за недостатка молекул воздуха.

И тут многие убеждены, что если приоткрыть дроссельную заслонку, то давление поднимется.

Но на самом деле всё будет совсем не так. Поэтому приходится постоянно отвечать на один и тот же вопрос — «Почему я открыл заслонку, а давление не поднялось, а упало ещё больше? Менять датчик абсолютного давления?»

Именно этот постоянный вопрос и побудил меня написать этот пост и ответить раз и навсегда — давление во впускном коллекторе зависит не от дроссельной заслонки, а от нагрузки на двигатель!

Автомобиль стоит на месте и двигатель работает в режиме холостого хода. Если мы приоткроем дроссельную заслонку, то давление действительно сделает скачок до 50-100 кПа (в зависимости как её открыть).

Но скачок этот будет кратковременным. Так как двигатель сам по себе довольно медленный и ему необходимо некоторое время, чтобы начать наращивать обороты, то он просто не успевает сразу всосать в себя резкий приток воздуха через открытую ДЗ. Но так как его ничто не держит (автомобиль стоит на месте на нейтральной передаче), то спустя секунду он с легкостью развивает обороты.

Но так как через приоткрытую ДЗ прохождение воздуха всё равно ограничено, то двигатель быстро всасывает в себя всё, что можно. Но так как он уже поднял обороты, то и его «всасывающая» способность увеличилась. Он стал мощнее и с большей силой всасывает в себя воздух. Естественно, давление во впуском коллекторе падает даже ниже того, которое было на холостом ходу.

Вот примеры графиков. Обороты больше 2000, а давление в коллекторе упало с 33 до 23 кПа!

Так и должно быть! Датчик абсолютного давления работает исправно.

Ещё раз повторю — открытие дроссельной заслонки не обязательно должно приводить к повышению давления в коллекторе. Потому что не заслонка влияет на повышение давления, а нагрузка на двигатель!

Вот как это выглядит. Допустим мы едем по дороге на 5-й передаче. Затем резко открываем дроссельную заслонку. В коллектор устремляется воздух без каких-либо препятствий, но двигатель уже не в состоянии быстро развить обороты и всосать в себя весь воздух, так как ему кроме самого себя необходимо крутить ещё и колеса! Поэтому ему тяжело и обороты он развивает очень медленно (а может и, вообще, не развивать, если ехать ещё и в гору). Естественно, воздуха в коллекторе много и давление поднимается практически до атмосферного

Вот в этот момент ЭБУ видит, по большому давлению в коллекторе, что двигатель не в состоянии «переработать» весь воздух, который ему дали и понимает это, как большую нагрузку на двигатель.

Надеюсь, что теперь понятно, тем, кто этого не понимал и переживал за работоспособность своего датчика абсолютного давления.

Что не понятно — спрашивайте. Хотите дополнить — дополняйте. Комментарии на странице ниже.

Почти все системы управления двигателем, в которых не применяется датчик расхода воздуха, оборудованы датчиком абсолютного давления во впускном коллекторе (датчик разрежения).

Внешний вид датчиков абсолютного давления

В таких системах, на основании данных о давлении и температуре воздуха во впускном коллекторе, блок управления двигателем рассчитывает массу воздуха, содержащуюся в каждом сантиметре кубическом внутреннего объёма впускного коллектора. При каждом такте впуска, цилиндр «всасывает» разрежённый воздух из впускного коллектора, объём которого приблизительно равен внутреннему объёму цилиндра двигателя. Зная внутренний объём цилиндра двигателя (в cm 3 ) и предварительно рассчитав плотность всасываемого цилиндром воздуха (в g/cm 3 ), блок управления двигателем рассчитывает массу воздуха (в граммах), попадающего в цилиндр во время такта впуска. В соответствии с рассчитанной массой потребляемого двигателем воздуха, блок управления двигателем формирует импульсы управления топливными форсунками соответствующей длительности, достигая приготовления топливовоздушной смеси с составом, близким к заданному.

Точность расчёта массы потребляемого двигателем воздуха по его давлению и температуре невысока, так как объём потребляемого воздуха в значительной мере зависит от состояния цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма. Поэтому, в подобных системах управления двигателем для обеспечения приготовления топливовоздушной смеси с точно заданным составом, очень важным фактором является исправность функционирования датчика кислорода.

На многих автомобилях, датчик разрежения крепится к кузову автомобиля в моторном отсеке, а его входной штуцер соединяется с внутренним объёмом впускного коллектора посредством гибкого трубопровода.

Независимо от наличия в системе управления двигателем датчика расхода воздуха, на двигателях оборудованных турбонаддувом и / или компрессором датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (датчик давления / разрежения) применяется всегда. Здесь, кроме прочего, показания датчика используются для измерения и регулирования величины избыточного давления, нагнетаемого турбокомпрессором и / или механическим компрессором. Такой датчик обычно крепится непосредственно к впускному коллектору. В корпус датчика часто бывает встроен датчик температуры воздуха во впускном коллекторе. Датчики давления могут быть штатно установлены на автомобиле для измерения давления в топливном баке, давлений в системе EGR, давления в системе кондиционирования воздуха в салоне, в тормозной системе, в шинах автомобиля.

Прграмма TECHSTREAM 7.20.041 и Русификатор Для подключения сканера к компьютеру

Принцип действия датчика даления.

Большинство автомобильных датчиков давления преобразовывают значение давления на входном штуцере датчика в соответствующую ему величину выходного напряжения. Встречаются датчики, где в зависимости от входного давления изменяется частота выходного переменного напряжения (например, датчик абсолютного давления во впускном коллекторе производства FORD). В качестве датчиков давления во впускном коллекторе применяются датчики абсолютного давления. Внутри датчика абсолютного давления имеется вакуумная камера, из которой на этапе изготовления датчика был откачан воздух. Такой датчик «сравнивает» давление на входном штуцере с давлением в вакуумной камере – от этой разницы давлений и зависит выходной сигнал датчика.

Схема включения датчика абсолютного давления. ECU Блок управления двигателем.

1. Точка подключения зажима типа «крокодил» осциллографического щупа.
2. Точка подключения пробника осциллографического щупа для получения осциллограммы выходного напряжения датчика.
3. Датчик абсолютного давления.
4. Выключатель зажигания.
5. Аккумуляторная батарея.

Обычно, с уменьшением величины абсолютного давления во впускном коллекторе (или, другими словами, с увеличением величины разрежения во впускном коллекторе) выходное напряжение датчика уменьшается. Но встречаются датчики, где зависимость выходного напряжения от входного давления обратно-пропорциональна. В качестве датчиков атмосферного давления применяются датчики абсолютного давления. Датчик атмосферного давления может быть выполнен как отдельный элемент системы управления двигателем, или может быть размещён непосредственно внутри корпуса блока управления двигателем. На некоторых автомобилях применяется датчик давления топлива в топливной рейке.

Типовые неисправности датчика абсолютного давления во впускном коллекторе.

В зависимости от устройства системы управления двигателем (наличие или отсутствие датчика расхода воздуха), неполадки в работе датчика могут привести как к переключению блока управления на аварийный режим работы, так и вовсе к невозможности запуска и работы двигателя. Применяемые в современных системах управления двигателем датчики давления обладают очень высокой надёжностью. В большинстве случаев, причиной неправильной работы датчика абсолютного давления во впускном коллекторе является неисправность соединения входного штуцера датчика с внутренним объёмом впускного коллектора. Часто соединяющий гибкий трубопровод разрывается, реже «закоксовывается» (либо сам трубопровод, либо штуцер во впускном коллекторе). Поэтому, при проведении проверки датчика абсолютного давления во впускном коллекторе, необходимо обязательно проверить исправность трубопровода. Необходимость замены датчика иногда возникает по причине неисправности датчика температуры воздуха, который может быть конструктивно объединён с датчиком абсолютного давления во впускном коллекторе. Тем не менее, встречаются и случаи выхода из строя самого датчика абсолютного давления. При необходимости, можно провести проверку датчика. Для этого необходимо обеспечить подвод к штуцеру датчика различных значений давления / разрежения в допустимых для данного датчика пределах (путём запуска двигателя, если это возможно, или другими вспомогательными средствами), контролируя при этом выходной сигнал датчика.

Осциллограмма выходного напряжения исправного датчика абсолютного давления впускном коллекторе. Пуск двигателя и работа на холостом ходу без нагрузки.

Выходное напряжение датчика изменяется пропорционально величине давления во впускном коллекторе. В данном случае, с увеличением разрежения во впускном коллекторе, выходное напряжение датчика уменьшается. <> Характеристика датчика абсолютного давления во впускном коллекторе производства FORD имеет следующую зависимость: – при включенном зажигании и остановленном двигателе (разрежение во впускном коллекторе при этом отсутствует) частота выходного напряжения датчика составляет около 160 Hz; – при работе прогретого до рабочей температуры двигателя на холостом ходу без нагрузки (величина разрежения во впускном коллекторе составляет

0,65 Bar), частота выходного напряжения датчика составляет около 105 Hz; – при увеличенной до 3-х тысяч оборотов в минуту частоте вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу (величина разрежения во впускном коллекторе составляет

0,7 Bar), частота выходного напряжения датчика составляет около 100 Hz.

Осциллограмма выходного напряжения исправного датчика абсолютного давления во впускном коллекторе производства FORD. Зажигание включено, двигатель остановлен.

Дифференциальный датчик давления.

В некоторых системах управления двигателем, для измерения величины расходуемых системой EGR (Exhaust Gas Recirculation) отработавших газов, применяется дифференциальный датчик давления. Дифференциальный датчик давления отличается от датчика абсолютного давления наличием двух штуцеров – внутренняя камера датчика не загерметизирована, а соединена с дополнительным, вторым штуцером. За счёт этого, дифференциальный датчик давления сравнивает между собой давления на входных штуцерах; выходной сигнал датчика пропорционален этой разнице давлений. Система EGR служит для уменьшения количества выбрасываемых двигателем в атмосферу вредных окислов азота. Система EGR подводит часть отработавших газов к впускному коллектору, размешивая топливовоздушную смесь отработавшими газами. За счёт этого уменьшается температура сгорания топливовоздушной смеси и как следствие, уменьшается количество выбрасываемых двигателем в атмосферу окислов азота. Измерение величины потока отработавших газов от клапана EGR к впускному коллектору при помощи дифференциального датчика давления осуществляется следующим образом. В патрубке, соединяющем выход клапана EGR с впускным коллектором, имеется калиброванное сужение. Это сужение создаёт незначительное препятствие протекающим по патрубку отработавшим газам, вследствие чего, давление газов перед сужением оказывается несколько выше давления газов за сужением. Чем больше величина потока отработавших газов, протекающих через сужение, тем большая возникает разница давлений газов перед сужением и за ним. Входные штуцеры дифференциального датчика давления соединены с патрубком клапана EGR – один штуцер соединён с полостью до калиброванного сужения, а второй штуцер соединён с полостью за калиброванным сужением. С увеличением потока отработавших газов от клапана EGR к впускному коллектору, увеличивается разница давлений подводимых к входным штуцерам дифференциального датчика давления, датчик преобразовывает эту разницу давлений в напряжение. Таким образом, выходное напряжение дифференциального датчика давления оказывается пропорциональным величине потока отработавших газов от клапана EGR к впускному коллектору двигателя.

Приложение 1

Характеристики некоторых датчиков абсолютного давления

Современный автомобиль – это очень сложная конструкция. Важную роль играет и датчик абсолютного давления. С его помощью производится контроль давления во впускном коллекторе. Сигнал, который выдает это устройство, подается на электронный блок управления. Он обрабатывается и используется микроконтроллером для управления подачей топлива и воздуха в рампу. Эта статья посвящена датчикам давления, рассмотрены их разновидности и основные конструкции.

Принцип работы

Вся начинка инжекторного мотора электронная, присутствует множество датчиков. И если какой-то выходит из строя, начинаются проблемы – двигатель «троит», работает неустойчиво, а то и вовсе глохнет.

Теперь кратко о том, как работает система управления инжекторным мотором. Во-первых, системе нужно знать, какова температура в коллекторе (впускном) в определенный момент времени. Это необходимо для точного расчета массы воздуха, находящегося в самом коллекторе.

Во-вторых, не стоит забывать о том, что во время каждого такта работы происходит всасывание воздуха в камеры сгорания. За весь цикл двигатель потребляет определенное количество воздуха – объем, равный тому, какой имеют все четыре цилиндра. Итак, все довольно просто – есть данные об объеме цилиндров, известна плотность воздуха и температура. Остается одно: произвести расчет массы воздуха, который поступает в каждый цилиндр.

Для чего нужен датчик абсолютного давления

У этого прибора два названия, первое вы уже знаете, а второе – MAP-сенсор. Но теперь – о том, для чего же нужны все те измерения, которые были описаны в предыдущем разделе. Стоит оговориться, что в инжекторных системах впрыска измерение количества воздуха проводится слишком сложными способами. Потому что простых вариантов нет для проведения таких измерений.

Стоит отметить, что используется всего две конструкции устройств. Существует датчик абсолютного давления («Ланос» и отечественные «Приоры» работают на них), имеются также дифференциальные (на японских и американских автомобилях).

Для чего же необходимо знать блоку управления, сколько воздуха потребляет мотор? Все очень просто – в камеры сгорания подается не чистый бензин, а в смеси с воздухом (пропорция 14 к 1). Следовательно, необходимо не только приготовить такую смесь, но и заставить мотор работать идеально на ней. MAP-сенсор позволяет высчитать количество потребляемого воздуха и четко сформулировать импульсы для управления форсунками впрыска.

Погрешность измерений

Стоит заметить, что погрешность очень высока, если производить расчет по температуре и давлению. Дело в том, что в зависимости от технического состояния цилиндров и поршней, распредвала и клапанов, изменяется потребление воздуха. Именно по этой причине нужно проводить небольшую корректировку. Но самостоятельно не сможет работать датчик абсолютного давления воздуха. В выпускном коллекторе производится установка датчиков кислорода, которые анализируют состав выхлопных газов. По данным, полученным от лямбда-зондов, электронный блок управления высчитывает точное потребление воздуха и производит необходимые корректировки.

Где он установлен

Монтируется MAP-сенсор исключительно на инжекторных автомобилях на двигателе внутреннего сгорания. От штуцера датчика до впускного коллектора двигателя имеется гибкий трубопровод. С его помощью происходит соединение сенсора и мотора. Обратите внимание на то, что MAP-сенсор устанавливается всегда, даже если отсутствует ДМРВ. Особенно на автомобилях, в которых используется турбокомпрессор. С помощью датчика производится измерение избыточного давления воздуха, который нагнетается с помощью компрессора. О том, какая наиболее распространенная неисправность датчика абсолютного давления, будет рассказано ниже.

Дифференциальные датчики

Существуют также дифференциальные датчики, суть их работы будет кратко описана ниже. Они используются для измерения количества газа (воздуха). Отличие от предыдущего вида – в конструкции имеется не один, а два штуцера. Первый соединен с впускным коллектором, через него производится замер давления в топливной системе. А вот второй штуцер измеряет параметры атмосферного воздуха. На электронный блок управления подается разница этих двух параметров. Кроме того, датчики позволяют обеспечить более качественное сгорание топлива – часть отработавших газов возвращается во впускную систему. Благодаря этому достигается то, что в окружающую среду попадает намного меньше вредных соединений.

Виды и проверка

Обратите внимание на то, что датчик абсолютного давления во впускном коллекторе может работать в различных режимах. Так, на некоторых автомобилях марки «Форд» используются датчики, которые функционируют за счет изменения частоты вырабатываемого напряжения. Другие типы устройств используют метод сравнивания показаний.

Стоит также отметить, что убедиться в неисправности датчика можно только в том случае, если вы проведете его сложную диагностику с использованием осциллографа. Потребуется измерить несколько параметров, проанализировать качество и уровень выходного сигнала.

А теперь о том, какие поломки случаются у такого прибора, как датчик абсолютного давления. «Ланос» или отечественная «десятка» – не имеет значения, симптомы неисправности на всех машинах одинаковы.

Поломки датчиков

Многое зависит от того, какое программное обеспечение (прошивка) используется электронным блоком управления. Если датчик абсолютного давления коллектора вышел из строя, то самый благоприятный исход – это переключение ЭБУ в экстренный режим. Двигатель начинает работать на усредненных параметрах, которые, конечно же, нельзя назвать идеальными. Расход бензина станет выше, даже может наблюдаться небольшая детонация.

Но самый печальный исход – это полное нарушение работы, невозможность запуска мотора. Стоит отметить, что датчик абсолютного давления во впускном коллекторе – это очень надежное устройство, которое довольно редко ломается. Чаще всего разрушается гибкий шланг, который соединяет штуцер и впускной коллектор. Вариантов два: трубка либо рвется, либо же забивается. В первом случае поможет замена, а во втором можно просто очистить ее.

Но вот если что-то произошло с начинкой датчика, не стоит даже пытаться произвести его ремонт. Дело в том, что это устройство очень сложное по своей конструкции, и вмешательство приведет к разрушению. Намного проще приобрести новый элемент и установить его. Впрочем, в современных автомобилях большая часть устройств – неразборного типа, поэтому при выходе из строя остается только заменять их полностью.

датчик абсолютного давления во впускном коллекторе, датчик температуры отработавших газов.

Рассмотрим, для чего важны данные устройства и элементы. Подробно остановимся на учебном содержании каждого модуля.

Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе

Датчик абсолютного давления — это специальный датчик, который оповещает о давлении воздуха в коллекторе.;

Причём, анализируя данные датчика, автомобильный диагност видит не просто давление, а соотношение его характеристик непосредственно в коллекторе и в вакууме (то есть в абсолюте).

Конструктивно датчики могут отличаться, но чувствительный к давлению элемент расположен непосредственно в корпусе датчика. Един и физический принцип работы датчика: 

В датчике присутствует герметичный объем воздуха. Именно он поддерживает опорное давление (может быть в 10 раз ниже, нежели атмосферное).

Объём воздуха заслоняет мембрана – диафрагма. На ней стоят пьезорезисторы (подключаются по мостовой схеме). Их сопротивление зависит от сжатия, растягивания мембраны.

Когда мембрана сжимается, растягивается, измеряется электрическое сопротивление. 

Чем больше деформирование мембраны, тем больше разница давлений.
Зависимость тока и давления заранее устанавливается производителем для каждого конкретного устройства. Она учтена в алгоритмах управления двигателем (запись делается в электронном блоке).

Важно! Именно датчик абсолютного давления во многих критических ситуациях позволяет определить истинную проблему, связанную с необъяснимо резким повышением расхода топлива.  

Чем опасны поломки датчика абсолютного давления?

Что произойдёт, если датчик абсолютного давления во впускном коллекторе выйдет из строя? Возможна реализация нескольких сценариев:

• Датчик начнёт показывать неправильные данные о давлении, а блок управления подаст неправильную команду на подачу топлива (как правило, запросит его большее количество).
• У двигателя снизится мощность. Это приведёт к проблемам при подъеме машины вверх, особенно, если в ней большой груз.
• Поломка чревата постоянным переливом бензина и, как следствие, появляется стойкий запах от дроссельной заслонки.
• Обороты холостого хода станут крайне нестабильными.
• В переходных режимах  двигателя начнутся «провалы» (чаще всего при переключении передач).

Для грамотного обслуживания, диагностики авто важно понимать, что конкретно измеряет датчик, как работает устройство. Именно эти аспекты пошагово и рассматриваются в модулях ELECTUDE.

Содержание модуля

Система управления бензиновым двигателем должна знать количество поступаемого воздуха, чтобы впрыснуть нужное количество бензина. Если известны температура, объём и давление воздуха, блок управления может рассчитать его массу. Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе (ДАД) нужен для измерения одной из этих величин: давления воздуха.

Устройство

Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе состоит из измерительного элемента и усилителя. Давление во впускном коллекторе проходит к измерительному элементу через измерительную ячейку. Измерительный элемент состоит из мембраны, которая перекрывает эталонную камеру. Мембрана – это четыре резистора, объединенных мостовой схемой.

Когда мембрана деформируется под давлением, одно из этих четырёх сопротивлений измеряет своё значение. Это приводит к образованию дифференциалов напряжения, которые увеличиваются контуром усилителя.

Принцип работы

Измерительный элемент расположен между контрольной камерой, в которой создан постоянный вакуум, и измерительной камерой. Давление воздуха через отверстие во впускном коллекторе достигает измерительного элемента в измерительной камере.

Поскольку давление во впускном коллекторе выше давления в контрольной камере, измерительный элемент изгибается.

Чем выше давление во впускном коллекторе, тем сильнее изгибается измерительный элемент. Таким образом, увеличивается дифференциальное напряжение в параллели резисторов. Усилитель преобразует это напряжение в напряжение сигнала значением от 0 до 5 Вольт.

Далее учащимся, которые проходят обучение в программе на базе платформы ELECTUDE, предлагается практическое решение проверки датчика давления во впускном коллекторе.

Датчик давления может выйти из строя. Для проверки датчика давления потребуется вакуумный зажим. С помощью зажима можно изменять давление по всему диапазону измерений, проверяя напряжение сигнала с помощью мультиметра. 

Сначала проверяются характеристики датчика. Затем – питание и заземление. В случае использования шланга рекомендуется проверять его на наличие утечек.

Датчик  температур отработавших газов

Следующий важный датчик автомобиля – это датчик температуры отработавших газов. Он отвечает за контроль температуры выхлопных газов. 

Такой контроль важен для того, чтобы компоненты для очистки создавали благоприятные условия работы. Установка таких датчиков важна для решения следующих задач: 

• снижения уровня вредных выбросов авто;
• оценки качества топливно-воздушной смеси. Например, растущая температура топливовоздушной смеси может свидетельствовать о признаках детонации;
• определения степени исправности системы управления двигателем, системы зажигания. Если датчик отсутствует, некорректно работает, существенно возрастает риск повреждения деталей этих систем.

Содержание модуля «Датчик  температур отработавших газов»

Датчик температуры выхлопных газов – это датчик, с помощью которого блок управления измеряет температуру выхлопных газов. Датчик температуры используется для преобразования оксида азота и предотвращения повреждения компонентов выхлопной системы.

 
Датчик температуры отработавших газов ввинчивается в выхлопную трубу таким образом, чтобы металлическая измерительная часть попадала в поток выхлопных газов. Разъём датчика часто подключается к датчику с помощью термостойкого измерительного привода.

В датчике установлен транзистор особого типа: температурный резистор или термистор. В зависимости от модели датчика это может быть PTC или NTC-термистор (терморезистор с положительным температурным коэффициентом или с отрицательным температурным коэффициентом).

В течение долгого времени для измерения более высоких температур использовался только PTC-термистор.

 
Датчик преобразует температуру отработавших газов в сопротивление. Блок управления не может напрямую считать показания сопротивления датчика температуры отработавших газов.

Эта проблема решается путём последовательного подключения к датчику резистора с фиксированным значением. На оба резистора подаётся напряжение от 5 В. Если температура изменяется, распределение напряжения меняется. Таким образом, блок управления определяет температуру отработавших газов.

 

Трубы, шланги и муфты для систем кондиционирования

Еще один важный модуль системы — «Трубы, шланги и муфты». Трубки, шланги и муфты в системах кондиционирования интенсивно ощущают факторы внешнего воздействия. Среди неполадок системы кондиционирования именно поломки, деформации этих элементов, по наблюдениям диагностов CТО, — на одних из лидирующих мест. Это связано со многими факторами: от огромной нагрузки на систему охлаждения до езды по плохим дорогам, в результате чего трубки, шланги, муфты подвергаются механическим повреждениям.

 

Содержимое модуля  «Трубы, шланги и муфты»

Трубы, шланги и муфты — компоненты соединяющие систему кондиционирования. Они соединены друг с другом с помощью шлангов и труб, по которым хладагент протекает через  систему кондиционирования.

Муфты на конце труб и шлангов системы кондиционирования позволяют соединить компоненты от системы кондиционирования.

Таким образом, выполнение сервисного обслуживания и ремонта облегчается.

Некоторые компоненты в системе кондиционирования движутся относительно друг друга. Для того, чтобы обеспечить передвижение механизмов, они соединяются друг с другом с помощью гибких шлангов.  

Шланг состоит из нескольких слоёв. Благодаря этим слоям шланг достаточно прочный, износостойкий и устойчив к воздействию хладагента и растворенного в нём масла.

Масло в хладагенте может поглощать воду. Специальный состав шланга препятствует попаданию воды в хладагент.

Муфты позволяют отсоединять детали и заменять их при необходимости. В зависимости от типа муфты отсоединение происходит либо с помощью стандартных или  с помощью специальных инструментов.

Для прочности на муфту прикрепляют одно или два уплотнительных кольца, которые предотвращают утечку хладагента. Другой тип муфты – компрессионный. В такой муфте металлические поверхности плотно прижаты друг к другу.

Внимание. Ремонт систем кондиционирования может выполнять только сертифицированный специалист!

Для проверки знаний по теме «Трубы, шланги и муфты» предлагается короткий, но важный для закрепления материала и понимания пройденного, тест.

Пропускное отверстие системы кондиционирования

Важный элемент автомобильных систем кондиционирования воздуха – это и пропускное отверстие переменного сечения.

Непосредственно в  то пропускное отверстие стекает хладагент.

Содержимое  модуля  «Пропускное отверстие переменного сечения»

Пропускное отверстие переменного сечения расположено за поперечной перегородкой (внутри автомобиля).

Хладагент течёт из конденсатора, через фильтр-осушитель, в пропускное отверстие переменного сечения. Затем хладагент поступает в испаритель. Когда хладагент выходит из испарителя, он течёт через измерительную сторону пропускного отверстия переменного сечения в компрессор.

Функция пропускного отверстия переменного сечения

Пропускное отверстие переменного сечения позволяет хладагенту достигать испаритель в необходимом агрегатном состоянии. Поскольку отверстие имеет переменное сечение, то регулируется не только агрегатное состояние, но и количество хладагента.

Когда хладагент течёт через пропускное отверстие переменного сечения, уменьшается давление, температура и точка кипения. В результате хладагент изменяет агрегатное состояние. Как только он поступает в испаритель, хладагент испаряется из-за тепла и потока воздуха. При удалении этого тепла температура потока воздуха падает.

Температура наружного воздуха не всегда одинакова. Если холодный воздух протекает через испаритель, меньшее количество хладагента может изменять агрегатное состояние, по сравнению с тем, когда он нагревается снаружи. Пропускное отверстие переменного сечения пропускает максимальное количество хладагента, которое может испаряться, что предотвращает выход жидкого хладагента из испарителя.

Структура пропускного отверстия переменного сечения

Блок клапанов является широко используемой реализацией пропускного отверстия переменного сечения. Нижняя половина блока клапана обеспечивает снижение давления и температуры. Верхняя половина является измерительной стороной блока клапанов.

На верхней части блока клапанов имеется металлический корпус, содержащий чувствительный к температуре элемент и диафрагму. Диафрагма соединена со штифтом управления. Этот  штифт управления опирается на шарик, который прижимается пружиной возврата к седлу. Пространство между шариком и седлом называется отверстием.

Принцип действия пропускного отверстия переменного сечения

Когда хладагент выходит из отверстия в нижней половине блока клапанов, увеличивается доступное пространство. Хладагент получает гораздо больше места, поэтому давление резко падает. При понижении давления также уменьшается  температура и точка кипения хладагента.

Точка кипения хладагента не должна быть слишком высокой. Тепла и потока воздуха должно быть достаточно для достижения точки кипения хладагента, чтобы хладагент испарился. Во время испарения  хладагент извлекает большое количество  тепла от потока воздуха.

Измерительный элемент

Хладагент изменяет состояние, когда он протекает через испаритель. В дополнение к изменению состояния немного увеличивается температура. Это увеличение температуры расширяет измерительный элемент, благодаря чему диафрагма движется вниз. Шрифт управления следует за движением диафрагмы и толкает шарик вниз против усиления пружины.

Когда отверстие открывается дальше, в испаритель поступает больше жидкого хладагента. В результате температура газообразного хладагента, выходящего из испарителя, падает. Измерительный элемент снова охлаждается. Диафрагма перемещается вверх и отверстие становится меньше. После этого температура газообразного хладагента снова повышается, и цикл повторяется до тех пор, пока не будет достигнут баланс.

Ретро-отражение

Еще один переведённый на русский язык модуль в LMS ELECTUDE посвящён ретро-отражению.

Феномен ретро-отражения (обратного отражения, световозвращающего отражения) связан с изменением направления распространения волны при попадании на образованную границу между двумя средами. Физически всё достаточно просто: волна снова возвращается в среду, откуда изначально пришла.

Светоотражающая маркировка в виде лент, наклеек на  грузовых автомобилях, полуприцепах, прицепах важна для обеспечения безопасности движения, идентификации габаритов транспорта в свете фар других авто.

С момента использования светоотражающей маркировки существенно сократилось как число столкновений с боковыми частями грузовиков, так число наездов попутных машин на грузовики сзади.

Особенно роль ретро-отражателей ценна в условиях плохой инфраструктуры: узком дорожном полотне, узких обочинах.

Содержание модуля «Ретро-отражение»

Как правило, когда грузовик стоит на стоянке, фары выключены. Для того, чтобы другие участники дорожного движения видели автомобиль, его кузов покрыт светоотражающим материалом.

Если во время движения происходят неполадки с освещением, грузовой автомобиль виден водителям других транспортных средств. 

На грузовиках устанавливают различные типы отражающих материалов, в частности:

• Пластиковые отражатели,
• Светоотражающая лента,
• Светоотражающие наклейки.

Светоотражающий материал может быть следующих цветов:

• Белый. Этот цвет используется спереди, а иногда и на боковой стороне грузовика.
• Красный. Этот цвет используется на задней части грузовика.
• Оранжевый. Этот цвет используется на боковой стороне грузовика.

Таким образом, новые переведённые модули позволяют получить структурированную информацию и проверить знания по ряду важных тем, которые касаются обслуживания, диагностики легкового и коммерческого транспорта.

Таинственный «мар» — журнал За рулем

ДВИГАТЕЛЬ «МЕРСЕДЕС-БЕНЦ»

Хвалить «мерседесы» излишне: их высокие ходовые качества и надежность давно оценили. Подтверждение тому — постоянный спрос на автомобили этой марки, в том числе подержанные. Покупая такие, естественно рассчитывать, что они еще долго прослужат, не подрывая семейный бюджет. Но так бывает не всегда.

НЕЯСНЫЙ СИМПТОМ

Вот одна, можно сказать, типичная история. Наш знакомый, купив «Мерседес» С-класса 1995 года выпуска

(«202-й» кузов), вынужден был тут же «прописаться» в автосервисе. Основная причина — неустойчивая работа двигателя на холостом ходу и провалы при интенсивном разгоне, но далеко не всегда. Никакой системы! К тому же двигатель порой не удавалось пустить в самый неподходящий момент. Поначалу новый хозяин пытался самостоятельно «вылечить» мотор, полагая, что всерьез «мерседесы» не ломаются, и заменил свечи зажигания. Не помогло — пришлось обращаться в автосервис.

Результат? Плачевный. Внимательно обследовали каждый компонент системы, для успокоения проконтролировали фазы ГРМ и компрессию, не забыли подключить компьютер — система в порядке. Как назло, в сервисе двигатель работал четко, без сбоев. А найти неисправность, если она не проявляет себя во время диагностики, совсем не просто.

И вот машина прибыла к нам. Двигатель — «111-й», рабочим объемом 1,8 л с системой распределенного впрыска PMS (фото 1). Кстати, этим двигателем комплектовали модель до середины 1996 года, потом ее сменила новая — HFM. Принципиальное их различие — в способе определения расхода воздуха двигателем. У PMS за это отвечает датчик абсолютного давления, а у HFM — пленочный датчик массового расхода. В остальном системы различаются мало.

ПОДКЛЮЧАЕМ СКАНЕР…

Специалисты называют датчик абсолютного давления МАР-сенсором. Расположен он в блоке управления, который крепится к арке левого переднего колеса, под бачком омывателя (фото 2). Датчик состоит из мембраны, вакуумной камеры, микросхемы с пьезоэлементом и нагрузочного сопротивления. Его внутренняя полость через трубку соединена с задроссельным пространством впускного коллектора. Разъем МАР-сенсора трехконтактный. На один подается напряжение 5 В, второй — выход сигнала, третий — «масса». Когда двигатель не работает, давление воздуха во впускном коллекторе равно атмосферному. На минимальных оборотах холостого хода оно понижается до 300–400 мБар.

Для проверки МАР-сенсора нужен сканер. В нашем распоряжении дилерский, под названием «Стар диагносис». Аппарат громоздкий, в его составе два блока — программный и мультиплексор (фото 3, 4). Диагностический разъем находится в моторном отсеке (фото 4).

Подключаем сканер. Соединение занимает несколько минут — серьезный автомобиль не терпит суеты. Начинаем с проверки показаний МАР-сенсора. На неработающем двигателе давление во впускном коллекторе 975 мБар — норма. Пускаем двигатель — 350 мБар, порядок: с ростом оборотов этот параметр уменьшается. Для точного расчета расхода воздуха блоком управления недостаточно показаний одного датчика абсолютного давления. Поскольку в зависимости от температуры плотность воздуха меняется, в паре с МАР-сенсором работает датчик температуры (фото 5). При пуске холодного двигателя его показания должны совпадать с температурой окружающего воздуха. Разброс показаний обычно — не больше двух градусов.

КОРРЕКЦИЯ

Разобравшись с расходом воздуха, обратимся к так называемым коэффициентам адаптации. Хотя сборка двигателей ныне максимально автоматизирована, собрать два абсолютно одинаковых невозможно. Поясним. Берем несколько моторов одной модели. Для устойчивой работы на холостом ходу каждому потребуется разное количество топлива, а значит, и время открытого состояния форсунок у них будет отличаться. Отклонение от расчетного состояния отражается в поправочных коэффициентах, названных адаптационными. Например, у загрязненных форсунок ниже производительность, из-за чего топливо-воздушная смесь беднее — это тотчас зафиксирует датчик кислорода в выпускной трубе. По его сигналу блок управления увеличит время открытия форсунок. И наоборот, если в цилиндр поступает больше топлива, чем необходимо, время открытого состояния форсунок уменьшится.

В нашем случае эти изменения отслеживают два коэффициента. Первый отвечает за коррекцию подачи топлива на холостом ходу и рассчитывается в миллисекундах, второй — за работу двигателя на частичных нагрузках и выражается в процентах. У нас на холостом ходу коэффициент 0,1 мс, а на частичных нагрузках — 1,04 — хорошие показатели. Согласно документации, смещение допускается до 25%, но это крайний случай. Когда коэффициент увеличивается до 1,17, есть повод задуматься. Владельцу этого «Мерседеса» беспокоиться вроде не стоит. В чем же тогда дело? Может, в способе «организации» холостого хода?

На большинстве двигателей за поддержание минимальных оборотов холостого хода отвечает регулятор (РХХ). Его также называют регулятором добавочного воздуха (РДВ). Он участвует в пуске холодного двигателя, движении накатом, а также при изменении нагрузки с включением мощных потребителей энергии, например кондиционера или гидроусилителя. На этой же машине РДВ нет. Его роль возложена на дроссельный патрубок (фото 6). По команде с блока управления заслонка поворачивается на требуемый угол. На холостом ходу максимальный составляет 5°. У нас 1,9° — опять норма. Впрочем, и так известно, что электронный дроссель — надежный узел. С поломками мы сталкивались редко. Владельцу это «удовольствие» стоит 350 долларов — тем более, что новый необходимо «адаптировать», — чтобы дроссельная заслонка заняла положение, соответствующее сложившимся условиям работы двигателя. Это делаем с помощью сканера.

ОПЫТ НЕ КУПИШЬ!

В нашем случае при работе двигателя на холостом ходу неисправность себя не проявила. Чтобы ее найти, механику пришлось совершить пробную поездку. В первые минуты все, казалось бы, в норме, но вскоре двигатель потерял мощность, в работе появились провалы. Вот она — неисправность! Остается снова подключить сканер и проконтролировать параметры. Ба! Теперь вместо атмосферного давления 975 мБар МАР-сенсор на неработающем двигателе показывает 730 мБар, обманывая блок управления. А тот, опираясь на искаженные данные о расходе воздуха, неправильно вычисляет время открытия форсунок.

К датчику абсолютного давления подобраться сложно: он внутри неразборного блока управления. У официального дилера заменяют весь блок, который стоит 1000 долларов. Видимо, поэтому у нас научились восстанавливать этот узел — всего за 200 долларов. Благо, выход из строя МАР-сенсора — довольно типичная неисправность для системы PMS. Случается такое в основном зимой, когда влага из впускного коллектора по вакуумной трубке попадает в датчик и, замерзнув, разрушает его. Но неисправность может проявить себя не сразу или не очень явно, как в нашем случае. Мастера со стажем знают об этом дефекте и с особой тщательностью проверяют МАР-сенсор.

Занимаясь диагностикой разных марок автомобилей, специалист постепенно накапливает опыт. И тогда на ремонт уходит значительно меньше времени, чем при поиске по картам неисправностей.

РОМАН СЕМЕНОВ, ЗАО «37-Й АВТОКОМБИНАТ»

Для чего нужен и как поменять на Чери Амулет датчик абсолютного давления воздуха

Несмотря на простоту своей классической конструкции, китайский автомобиль Chery Amulet – вполне современный автомобиль, оснащающийся такими же современными двигателями. За качественной работой моторов следит электронный блок управления, получающий информацию от множества датчиков. Благодаря ей ЭБУ мгновенно вносит коррективы в качественный состав топлива, в величину холостых оборотов, в размер угла опережения зажигания и другие параметры, влияющие на эффективную работу силового агрегата. И одним из таких важных датчиков является датчик абсолютного давления воздуха Чери Амулет, установленный на впускном коллекторе.

Датчик абсолютного давления состоит из четырех резисторов переменного сопротивления, которые соединены мостом и установлены на специальную диафрагму.  Последняя сжимается или разжимается в зависимости от того, какое абсолютное давление впускного воздуха создается внутри впускного коллектора. Он фиксирует изменение давления и преобразует его в напряжение выходного сигнала. ЭБУ подает на датчик напряжение питания и обрабатывает его сигналы, передаваемые от датчика. В зависимости от сигнала датчика ЭБУ изменяет продолжительность подачи топлива и угол опережения зажигания. Эти запчасти на Амулет выглядят вот так:

В этом же корпусе находится и датчик температуры впускного воздуха, который представляет собой термистор с отрицательным температурным коэффициентом: электрическое сопротивление датчика уменьшается с повышением температуры. По информации о температуре воздуха от датчика контроллер регулирует количество впрыскиваемого топлива. Таким образом, этот датчик является комбинированным, объединяющий два в одном.

Теперь о том, как его поменять, если он вышел из строя. Для этого вам понадобиться только крестовая отвертка и не более пяти минут времени.

1. Отключите минусовую клемму аккумулятора (как всегда – перед началом работ с электрическими компонентами автомобиля).
2. Отожмите пластмассовый фиксатор колодки жгута проводов и отсоедините колодку от датчика.
   
3. Выкрутите два винта крепления датчика температуры и абсолютного давления впускного воздуха к впускному трубопроводу и снимите датчик.
   
4. Установите новый датчик в обратном порядке.

Перед покупкой датчика, не забудьте сравнить его маркировку с вашим старым датчиком.

Возможно, вам будет интересно:
Зачем нужен датчик детонации и как его поменять на Chery Amulet

Датчики барометрического давления

Датчики барометрического давления используются в системах управления двигателем при определе­нии массы топлива по объемному расходу воздуха. Этот способ оказывается намного проще и дешевле в реали­зации, если сравнивать с непосредственным измерением массового расхода воздуха, но точность резко снижается. Датчики барометрического давления могут использоваться только для диагностики в бортовых диа­гностических системах второго поколения OBD-II.

Датчики барометрического (атмосферного) давления нужны для адаптации электронных блоков управления к перепадам высоты и изменениям погоды. Они могут применяться совместно с расходомером воздуха по объему. Скорее всего это один и тот же датчик, тогда измерение атмосферного давления производится, когда зажигание включено, а двигатель еще не работает. При езде в горных местах иногда приходится специально останавливаться для того, чтобы перезапустить двигатель, что позволит адаптировать систему управления подачей топлива к новой высоте.

Выпускаются и сдвоенные датчики (рис). Вход барометрического датчика остается открытым и на него подается атмосферное давление, вход датчика разре­жения соединяется вакуумным шлангом с впускным коллектором.

Рис. 2.2. Комбинированный датчик барометрического давления и разрежения:

1. Вакуумный шланг;

2. Шланг в атмосферу;

 

Рис. 2.3. Современный интегральный датчик давления в защитном корпусе

Барометрические датчики и датчики давления, применяемые для измерения разрежения во впускном трубопроводе, могут быть различных конструкций. Дат­чики давления дискретного действия представляют собой устройство, где замыка­ние и размыкание контактов происходят под действием упругой мембраны, испы­тывающей измеряемое давление.

Датчики давления непрерывного действия представляют собой либо потенцио­метр, ползунок которого связан с мембраной, либо катушку индуктивности, в ко­торую мембрана под действием давления вдвигает магнитный сердечник.

Современные интегральные датчики (рис.) подключаются к микропроцессо­ру ЭБУ через коммутатор и аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Для 8-раз­рядного контроллера шаг дискретизации может составлять до 4 мс, для 16-разряд­ного — до 2 мс.

Погрешность датчика абсолютного давления во впускном коллекторе обычно около 1%.

Датчик барометрического давления работает в диапазоне 60… 115 кПа, имеет погрешность около 1,5%. По краям рабочего диапазона, как по температуре, так и по давлению, погрешность растет.

Рис. 2.4. Упрощенная электрическая схема датчика абсолютного атмосферного давления с цепями компенсации: (А — цепь температурной компенсации, В — измерительный мост, С — подстройка нуля, D — коэффициент усиления, Е — термокомпенсация усилителя).

Датчики абсолютного давления в двига­телях с наддувом работают в диапазоне дав­лений 20…200 кПа.

Рассмотренные датчики имеют, как пра­вило, интегральное исполнение и крепятся к стенкам соответствующих трубопроводов.

Широкое распространение получили полупроводниковые датчики с преобразо­вателем давления на кремниевом кристал­ле, в работе которого используется пьезорезистивный эффект (рис. 2.4, 2.5). На повер­хности кристалла сформирован мостик сопротивлений, ток через которые изменя­ется под действием деформации. Затем ток усиливается и вводится температурная ком­пенсация. Эти датчики отличаются неболь­шими размерами и высокой надежностью. Интегральные датчики очень технологич­ны, их выходной сигнал унифицирован для подключения к аналоговым или импуль­сным входам микроконтроллера.

Информацию о давлении в зависимости от конструкции датчика несет величина выходного напряжения или его частота.

Характеристики датчиков абсолютного давления

Датчик абсолютного давления

или датчик избыточного давления?

Товар

Пожалуйста, оставьте это поле пустым.

Имя *

Электронная почта *

Название компании *

Телефон *

Адрес

Город

StateAlaskaAlabamaArkansasArizonaCaliforniaColoradoConnecticutDelawareFloridaGeorgiaHawaiiIowaIdahoIllinoisIndianaKansasKentuckyLouisianaMassachusettsMarylandMaineMichiganMinnesotaMissouriMississippiMontanaNorth CarolinaNorth DakotaNebraskaNew HampshireNew JerseyNew MexicoNevadaNew YorkOhioOklahomaOregonPennsylvaniaRhode IslandSouth CarolinaSouth DakotaTennesseeTexasUtahVirginiaVermontWashingtonWisconsinWest VirginiaWyomingDistrict Колумбия

Страна ArubaAfghanistanAngolaAnguillaÅland IslandsAlbaniaAndorraUnited Арабского EmiratesArgentinaArmeniaAmerican SamoaAntarcticaFrench Южный TerritoriesAntigua и BarbudaAustraliaAustriaAzerbaijanBurundiBelgiumBeninBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBurkina FasoBangladeshBulgariaBahrainBahamasBosnia и HerzegovinaSaint BarthélemyBelarusBelizeBermudaBolivia, многонациональное государство ofBrazilBarbadosBrunei DarussalamBhutanBouvet IslandBotswanaCentral Африканский RepublicCanadaCocos (Килинг) IslandsSwitzerlandChileChinaCôte d’IvoireCameroonCongo, Демократическая Республика theCongoCook IslandsColombiaComorosCape VerdeCosta RicaCubaCuraçaoChristmas IslandCayman IslandsCyprusCzech RepublicGermanyDjiboutiDominicaDenmarkDominican RepublicAlgeriaEcuadorEgyptEritreaWestern SaharaSpainEstoniaEthiopiaFinlandFijiFalkland остров (Мальвинские острова) ФранцияФарерские островаМикронезия, Федеративные Штаты ГабонВеликобританияГрузияГернсиГанаГибралтарГвинеяГваделупаГамбияГвина-БисауЭкваториальная ГвинеяГрецияГренадаG reenlandGuatemalaFrench GuianaGuamGuyanaHong Island KongHeard и McDonald IslandsHondurasCroatiaHaitiHungaryIndonesiaIsle из ManIndiaBritish Индийского океана TerritoryIrelandIran, Исламская Республика ofIraqIcelandIsraelItalyJamaicaJerseyJordanJapanKazakhstanKenyaKyrgyzstanCambodiaKiribatiSaint Киттс и NevisKorea, Республика ofKuwaitLao Народная Демократическая RepublicLebanonLiberiaLibyaSaint LuciaLiechtensteinSri LankaLesothoLithuaniaLuxembourgLatviaMacaoSaint Мартин (французская часть) MoroccoMonacoMoldova, Республика ofMadagascarMaldivesMexicoMarshall IslandsMacedonia, бывшая югославская Республика ofMaliMaltaMyanmarMontenegroMongoliaNorthern Mariana IslandsMozambiqueMauritaniaMontserratMartiniqueMauritiusMalawiMalaysiaMayotteNamibiaNew CaledoniaNigerNorfolk IslandNigeriaNicaraguaNiueNetherlandsNorwayNepalNauruNew ZealandOmanPakistanPanamaPitcairnPeruPhilippinesPalauPapua Новый GuineaPolandPuerto Рико, Корейская Народно-Демократическая Республика, Португалия, Парагвай, Палестина, Государство Французская Полинезия, Катар, Реюньон, Роман iaRussian FederationRwandaSaudi ArabiaSudanSenegalSingaporeSouth Джорджия и Южные Сандвичевы IslandsSaint Елены, Вознесения и Тристан-да CunhaSvalbard и Ян MayenSolomon IslandsSierra LeoneEl SalvadorSan MarinoSomaliaSaint Пьер и MiquelonSerbiaSouth SudanSao Томе и PrincipeSurinameSlovakiaSloveniaSwedenSwazilandSint Маартен (Голландская часть) SeychellesSyrian Arab RepublicTurks и Кайкос IslandsChadTogoThailandTajikistanTokelauTurkmenistanTimor-LesteTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTuvaluTaiwan, провинция ChinaTanzania, Объединенная Республика Уганда Украина Малые отдаленные острова США Уругвай Соединенные Штаты Узбекистан Святое море (Ватикан) Сент-Винсент и Гренадины Венесуэла, Боливарианская Республика Виргинские острова, Британские Виргинские острова, США. Южный Вьетнам ВануатуУоллис и Футуна Самоа ЙеменЮжная Африка Замбия Зимбабве

Почтовый индекс *

Комментарий

Понимание разницы между абсолютным, избыточным и дифференциальным давлением

Чтобы выбрать правильный датчик давления для конкретного применения, помимо диапазона давления, в первую очередь необходимо рассмотреть тип измерения давления. Датчики давления измеряют определенное давление по сравнению с эталонным давлением и могут быть разделены на абсолютные, манометрические и дифференциальные.Эти термины будут объяснены на основе пьезорезистивных датчиков давления First Sensor.

Рисунок 1: Сравнение абсолютного, избыточного и дифференциального давления

Абсолютное давление

Абсолютное давление — это вакуум в свободном пространстве (нулевое давление). На практике абсолютные пьезорезистивные датчики давления измеряют давление относительно эталонного высокого вакуума, закрытого за чувствительной диафрагмой. Вакуум должен быть незначительным по сравнению с измеряемым давлением.Датчики абсолютного давления First Sensor предлагают диапазоны от 1 бара или даже 700 мбар, а также диапазоны барометрического давления.

Рисунок 2: Принцип датчика абсолютного давления (пьезорезистивная технология)

Примеры

• Датчики абсолютного давления используются для измерения барометров или высотомеров атмосферного давления. Для этих применений предлагаются специальные диапазоны барометрического давления, например от 600 … 1100 мбар или 800 …1100 мбар. (примеры продукции: HCA-Baro, HDI)
• Кроме того, датчики абсолютного давления гарантируют, что в вакуумных упаковочных машинах применяется фиксированное вакуумное давление для герметизации и сохранения продуктов питания независимо от местного ежедневного давления воздуха (примеры продуктов: HCE, SSI).

Манометрическое давление

Избыточное давление измеряется относительно атмосферного давления окружающей среды. Среднее атмосферное давление на уровне моря составляет 1013,25 мбар. Изменения атмосферного давления из-за погодных условий или высоты непосредственно влияют на выходной сигнал датчика избыточного давления.Избыточное давление выше, чем давление окружающей среды, называется положительным давлением. Если измеренное давление ниже атмосферного, оно называется отрицательным или вакуумметрическим давлением. В общем, вакуум — это объем пространства, в котором практически нет материи. В зависимости от качества вакуум делится на разные диапазоны, например, низкий, высокий и сверхвысокий вакуум.

Датчики избыточного давления имеют только один порт давления. Давление окружающего воздуха направляется через вентиляционное отверстие или вентиляционную трубку к задней стороне чувствительного элемента и таким образом компенсируется.

Рисунок 3: Принцип действия датчика избыточного давления (пьезорезистивная технология)

Примеры

• Типичным примером измерения избыточного давления является контроль давления в шинах. Здесь правильное положительное давление выше давления окружающей среды определяет оптимальные характеристики шины. (примеры продуктов: HCE, SSI)
• Во время гидростатического измерения уровня жидкости в вентилируемых резервуарах или открытых контейнерах необходимо компенсировать изменения атмосферного давления, чтобы избежать ложных показаний уровня.Могут использоваться как погружные датчики уровня с вентиляционной трубкой, так и установленные снаружи резьбовые датчики давления с вентиляционным отверстием. (примеры продукции: CTE9000, KTE8000CS)
• В аспирационных устройствах в медицинской технике применяется отрицательное избыточное давление (вакуум) для удаления секрета или слизи при лечении ран, хирургии или неотложной помощи. (примеры продукции: HCE, HDI)

Дифференциальное давление

Дифференциальное давление — это разница между любыми двумя рабочими давлениями p1 и p2.Следовательно, датчики дифференциального давления должны иметь два отдельных порта давления с трубными или резьбовыми соединениями. Датчики давления с усилением First Sensor могут измерять положительную и отрицательную разницу давления, то есть p1> p2 и p1 p2), например. от 0 … 1 бар или 0…2,5 мбар, и более высокое давление должно быть приложено к порту давления, определенному как «высокое давление».

Рисунок 4: Принцип датчика перепада давления (пьезорезистивная технология)

Примеры

• Датчики перепада давления используются, например, в медицинских устройствах для определения дыхательного потока или в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для управления потоком воздуха. Внутреннее ограничение канала потока, такое как элемент ламинарного потока или диафрагма, создает минимальный перепад давления в потоке газа, который является мерой объемного расхода. Датчики перепада давления измеряют это падение давления на элементе (примеры изделий: HCLA).
• Тот же принцип используется при мониторинге фильтра. Когда фильтр начинает засоряться, сопротивление потоку и, следовательно, падение давления на фильтре увеличивается. Датчики перепада давления контролируют это падение давления и активируют сигнал тревоги при достижении критических значений (примеры продуктов: BTEL5000, HCE).

Разница между манометрическим давлением и абсолютным давлением

Нам снова и снова задают вопрос о разнице между измерением абсолютного давления и измерением манометрического давления.Чтобы ответить на этот вопрос, полезно взглянуть на определение манометрического давления и абсолютного давления. Затем сравнительно просто объясняется разница между двумя измерениями и, следовательно, выбор соответствующего измерения.

Определение абсолютного давления

Абсолютное давление — это давление, которое относительно нулевого давления в пустом, безвоздушном пространстве Вселенной. Это эталонное давление представляет собой идеальный или абсолютный вакуум. Обозначается индексом «абс»: P _абс.

Определение манометрического давления

Манометрическое давление определяется как разница между абсолютным давлением (P _abs ) и преобладающим атмосферным давлением (P _amb ). Обозначается индексом «e»: P _e и рассчитывается следующим образом: P _e = P _abs — P _amb.

Измерение абсолютного и манометрического давления

Разницу между двумя измерениями относительно легко пояснить: при измерении манометрического давления всегда измеряется разница с текущим давлением окружающей среды.Однако это давление меняется в зависимости от погоды и высоты над уровнем моря. При измерении абсолютного давления измеряется отличие от идеального или абсолютного вакуума. Вот почему это измерение не зависит от таких факторов окружающей среды, как погода или высота над уровнем моря. Какое измерение сейчас является правильным?

На практике эти два измерения можно различить следующим образом: в большинстве случаев задача измерения заключается в определении манометрического давления. Вот почему этот тип датчика получил наибольшее распространение.Однако, если датчик избыточного давления используется в приложении, в котором фактическая задача измерения заключается в измерении абсолютного давления, следует ожидать следующих дополнительных ошибок:

• +/- 30 мбар, вызванных погодными изменениями от
• до 200 мбар при изменении местоположения (например, с уровня моря на 2000 м)

В зависимости от диапазона измерения эти ошибки могут быть значительными (например, в пневматике при диапазоне измерения 1 бар) или незначительными (в гидравлике при 400 бар) .

Примечание
Если вы не уверены, требуется ли для вашей измерительной задачи измерение абсолютного или манометрического давления, просто свяжитесь с нами — мы будем рады вам помочь.

Датчик абсолютного давления | Датчики и преобразователи абсолютного давления

Абсолютное давление — это давление, измеренное в полном вакууме без содержимого внутри, где точкой отсчета является абсолютный ноль. Барометрическое давление — это пример абсолютного давления. Преобразователь абсолютного давления работает как датчик с удаленными уплотнениями. The Transmitter Shop (TTS) — надежный поставщик преобразователей абсолютного давления известных производителей, таких как Emerson. Мы предлагаем преобразователи абсолютного давления Rosemount от Emerson в различных конфигурациях. В нашем ассортименте представлены различные копланарные преобразователи абсолютного давления, основанные на запатентованной технологии Rosemount Coplanar, обеспечивающей оптимальные характеристики с точки зрения измерения давления, расчета расхода и уровня.

Принцип работы датчика абсолютного давления

Эти датчики работают по принципу абсолютного нуля, а не относительного давления. На них не влияют внешние атмосферные изменения, такие как колебания высоты или атмосферного давления. Поскольку они не имеют связи с внешней системой, им не нужен вытяжной или выпускной узел.Они преобразуют механическую энергию или давление в электрический сигнал. Итак, здесь измеренное давление относительно вакуума, создаваемого в системе.

Преобразователи абсолютного давления Rosemount , модели

Магазин преобразователей (TTS) предлагает широкий выбор моделей преобразователей абсолютного давления Rosemount. Вот некоторые модели преобразователей абсолютного давления Rosemount:

Общие полезные характеристики датчиков абсолютного давления Rosemount

Каждый преобразователь абсолютного давления Rosemount имеет как уникальные, так и общие особенности.Вот некоторые общие преимущества датчиков абсолютного давления Rosemount:

• Большинство моделей Rosemount доступны в диапазоне преобразователей абсолютного давления от 0 до 10000 фунтов на квадратный дюйм для решений по давлению и уровню.
• Большинство моделей Rosemount предназначены для измерения абсолютного или избыточного давления в зависимости от требований вашего приложения.
• Для большинства моделей пользователь может выбрать выходной сигнал: линейный или квадратный корень.Они предлагают цифровой выходной сигнал на основе протокола HART.
• Они имеют прочную конструкцию, а материалы конструкции включают углеродистую сталь, нержавеющую сталь, сплав C-276 или хастеллой.
• Мы предлагаем интеллектуальные преобразователи давления, которые можно установить непосредственно на импульсную линию без использования дополнительных кронштейнов.
• Они оснащены интеллектуальными системами связи, встроенным коллектором с проверкой герметичности и возможностью установки нуля и диапазона с помощью внешней кнопки.
• Они быстро запускаются, компактны и легки.
• Они сертифицированы для использования в опасных средах, котлах и т. Д.
• У них есть датчик абсолютного давления с выносными уплотнениями.

Применение датчиков абсолютного давления Rosemount

Эти преобразователи используются для измерения уровня, температуры, давления и расхода жидкостей и газов в закрытых системах в различных отраслях промышленности.В некоторых отраслях промышленности используются преобразователи абсолютного давления и датчики абсолютного давления:

Если вы специально ищете модель преобразователя абсолютного давления Rosemount для своего применения, в магазине преобразователей она точно найдется. Если вы не уверены, какой из них вам подходит, мы будем более чем рады помочь вам принять решение. Просмотрите коллекцию преобразователей абсолютного давления, указанную на нашем сайте. Если у вас есть какие-либо конкретные вопросы по датчикам абсолютного давления Rosemount, вы можете связаться с нами по телефону или электронной почте.

В чем разница между манометрическим, абсолютным, дифференциальным и герметичным давлением?

Загрузить статью в формате . PDF

Давление, мера силы, действующей на определенную область, — это простая концепция. Однако в зависимости от области применения может быть много разных способов интерпретации давления. Вот несколько рекомендаций, которые помогут определить типы и единицы измерения давления, а также обсудить, когда и почему используются определенные измерения давления.

Различные типы давления

Существует несколько способов определения давления. Чтобы точно идентифицировать и передавать измерения давления, необходимо рассмотреть приложение. Датчики давления используют следующие артикулы:

Манометрическое давление использует ссылку на атмосферу вокруг датчика. Поскольку чувствительный элемент прогибается из-за изменения давления, необходима контрольная точка, чтобы точно знать, какое давление измеряется.Датчики давления, в которых используется манометрическое давление, обычно измеряемое в фунтах на кв. Это отверстие может быть встроено в датчик или даже через трубку в электрическом соединении. Вентиляционное отверстие расположено так, чтобы использовать атмосферное давление в качестве ориентира для датчика при измерении среды. Одна из распространенных причин использования манометрического давления — обеспечение того, чтобы в любом месте по всему миру датчик всегда ссылался на место, в котором он установлен.

Absolute Pressure идеальный вакуум в качестве эталона.Этот тип эталона давления представляет собой манометрическое давление среды плюс давление атмосферы. При изменении местоположения, особенно при изменении высоты, контрольная точка может измениться из-за разницы атмосферного давления. Использование датчика абсолютного давления исключает возможность привязки к изменяющемуся атмосферному давлению и полагается на определенный диапазон давления для справки.

Дифференциальное давление может быть немного сложнее, чем манометрическое или абсолютное, но это просто измерение разницы между двумя средами.Хотя большинство манометрических давлений технически являются датчиками дифференциального давления, измеряющими разницу между средой и атмосферным давлением, для определения разницы между двумя отдельными физическими областями используется датчик истинного дифференциального давления. Например, перепад давления используется для проверки падения или потери давления с одной стороны объекта на другую.

Sealed Pressure встречается реже, чем предыдущие три, но все же имеет место в мире давления.Герметизированное давление использует предварительно заданную контрольную точку, не обязательно вакуум. Это позволяет измерять давление в местах, которые будут меняться в зависимости от атмосферных изменений. Из-за предварительно определенной контрольной точки вентиляция на датчике

не требуется.

Единицы давления

При измерении давления обычно используется несколько единиц. Большинство этих единиц измерения могут использоваться с международной системой единиц, такой как килограммы, мега и т. Д. Эти единицы определены следующим образом:

PSI (фунтов на квадратный дюйм): Это единица измерения одного фунта силы, приложенной к одному квадратному дюйму площади.PSI — это типичная единица измерения давления в США.

БАР: Один бар равен атмосферному давлению на Земле на уровне моря. Блок BAR был создан в Европе и до сих пор широко используется там.

PA (Паскаль): Один Паскаль равен одному Ньютону давления на квадратный метр.

InHg (дюймы ртутного столба): Это давление, оказываемое круглым столбом ртути диаметром один дюйм и высотой один дюйм при силе тяжести и температуре 0 ° C (32 ° F). InHg обычно используется для атмосферного давления.

Торр: Это давление, оказываемое круглым столбиком ртути высотой один миллиметр. Также был известен миллиметр ртутного столба (mmHG). Он равен 1/760 атмосферы.

InH ₂ O (дюймы водяного столба): Это единица измерения для круглого столба воды диаметром один дюйм, высотой один дюйм, при гравитации и температуре 4 ° C (39,2 ° F). Обычно он используется для измерения перепада давления или в системах с водой под низким давлением.

Во многих приложениях абсолютное давление указывается без какой-либо реальной необходимости.Существует заблуждение, что все измерения давления должны быть абсолютными. Хотя, безусловно, существует потребность в измерении абсолютного давления, для большинства приложений требуется только манометрическое давление или альтернатива. Понимая детали применения, можно легко выбрать подходящий датчик давления. Правильный датчик давления позволяет проводить более точные процессы и обеспечивать надлежащий результат наиболее эффективным и экономичным способом.

Манометрическое давление, абсолютное давление и измерение давления

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите избыточное и абсолютное давление.
• Понимать работу анероидных барометров и барометров с открытой трубкой.

Если вы прихрамываете на заправочной станции с почти спущенной шиной, вы заметите, что манометр на авиалинии показывает почти ноль, когда вы начинаете заправлять ее. Фактически, если бы в вашей шине была зияющая дыра, датчик показывал бы ноль, даже если в шине существует атмосферное давление. Почему шкала показывает ноль? Здесь нет никакой загадки. Манометры просто предназначены для считывания нуля при атмосферном давлении и положительного значения, когда давление выше атмосферного.

Точно так же атмосферное давление увеличивает кровяное давление во всех частях кровеносной системы. (Как отмечалось в Принципе Паскаля, полное давление в жидкости — это сумма давлений из разных источников — в данном случае сердца и атмосферы.) Но атмосферное давление не оказывает чистого влияния на кровоток, поскольку оно добавляет к выходному давлению. сердца и возвращение в него тоже. Важно то, насколько кровяное давление на больше атмосферного. Таким образом, измерения артериального давления, как и давления в шинах, производятся относительно атмосферного давления.

Короче говоря, манометры очень часто игнорируют атмосферное давление, то есть считывают ноль при атмосферном давлении. Поэтому мы определяем манометрическое давление как давление относительно атмосферного давления. Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

Манометрическое давление

Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления. Избыточное давление положительно для давлений выше атмосферного и отрицательно для давлений ниже него.

Фактически, атмосферное давление увеличивает давление в любой жидкости, не заключенной в жесткий контейнер. Это происходит из-за принципа Паскаля. Общее давление или абсолютное давление , таким образом, представляет собой сумму манометрического давления и атмосферного давления: P _абс = P _г + P _атм где P _абс абсолютное давление, P _г — манометрическое давление, а P _атм — атмосферное давление. Например, если ваш манометр показывает 34 фунта на квадратный дюйм, то абсолютное давление составляет 34 фунта на квадратный дюйм плюс 14,7 фунта на квадратный дюйм ( P _атм фунтов на квадратный дюйм) или 48,7 фунта на квадратный дюйм (эквивалент 336 кПа).

Абсолютное давление

Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.

По причинам, которые мы рассмотрим позже, в большинстве случаев абсолютное давление в жидкости не может быть отрицательным. Жидкости выталкивают, а не вытягивают, поэтому наименьшее абсолютное давление равно нулю.(Отрицательное абсолютное давление — это притяжение.) Таким образом, минимально возможное манометрическое давление составляет P _g = — P _атм (это делает P _abs нулем). Теоретически нет предела тому, насколько большим может быть манометрическое давление.

Существует множество устройств для измерения давления, от шинных манометров до манжет для измерения кровяного давления. Принцип Паскаля имеет большое значение в этих устройствах. Непрерывная передача давления через жидкость позволяет точно измерять давление на расстоянии.Дистанционное зондирование часто удобнее, чем установка измерительного прибора в систему, например в артерию человека. На рис. 1 показан один из многих типов механических манометров, используемых сегодня. Во всех механических манометрах давление представляет собой силу, которая преобразуется (или преобразуется) в некоторый тип считывания.

Рис. 1. В этом анероидном манометре используется гибкий сильфон, соединенный с механическим индикатором для измерения давления.

Весь класс манометров использует свойство, заключающееся в том, что давление, обусловленное весом жидкости, определяется как P = hρg .Рассмотрим, например, U-образную трубку, показанную на рисунке 2. Эта простая трубка называется манометром . На рисунке 2 (а) обе стороны трубки открыты для атмосферы. Таким образом, атмосферное давление одинаково снижается с каждой стороны, поэтому его эффект нивелируется. Если жидкость глубже с одной стороны, давление на более глубокой стороне больше, и жидкость течет от этой стороны до тех пор, пока глубины не сравняются.

Давайте посмотрим, как манометр используется для измерения давления. Предположим, что одна сторона U-образной трубки подключена к некоторому источнику давления P _abs , например, к игрушечному баллону на рисунке 2 (b) или к банке с арахисом в вакуумной упаковке, показанной на рисунке 2 (c).Давление передается на манометр в неизменном виде, и уровни жидкости больше не равны. На рисунке 2 (b) P _abs больше атмосферного давления, тогда как на рисунке 2 (c) P _abs меньше атмосферного давления. В обоих случаях P _abs отличается от атмосферного давления на величину hρg , где ρ — плотность жидкости в манометре. На Рисунке 2 (b) P _abs может поддерживать столб жидкости высотой h , и поэтому он должен оказывать давление на hρg выше атмосферного (манометрическое давление P _g равно положительный). На Фигуре 2 (c) атмосферное давление может поддерживать столб жидкости высотой h , и поэтому P _abs меньше атмосферного давления на величину hρg (манометрическое давление P _g отрицательный). Манометр с одной стороной, открытой в атмосферу, является идеальным устройством для измерения манометрического давления. Манометрическое давление составляет P _g = hρg и определяется путем измерения h .

Рисунок 2.Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, в противном случае давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неравным, и поток будет идти с более глубокой стороны. (b) Положительное избыточное давление P _g = hρg, передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой h. (c) Аналогично, атмосферное давление больше отрицательного манометрического давления P _g на величину hρg. Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис.

Манометры

Mercury часто используются для измерения артериального давления. Надувная манжета надевается на плечо, как показано на рисунке 3. Сжимая баллон, человек, производящий измерение, оказывает давление, которое передается в неизменном виде как на главную артерию руки, так и на манометр. Когда это приложенное давление превышает кровяное давление, кровоток ниже манжеты прекращается. Затем человек, производящий измерение, медленно снижает приложенное давление и ожидает возобновления кровотока.Артериальное давление пульсирует из-за перекачивающего действия сердца, достигая максимума, называемого систолическим давлением , и минимума, называемого диастолическим давлением , с каждым ударом сердца. Систолическое давление измеряется по значению h , когда кровоток впервые начинается при понижении давления в манжете. Диастолическое давление измеряется по отметке h , когда кровь течет без перебоев. Типичное артериальное давление молодого взрослого человека поднимает ртуть до высоты 120 мм при систолическом и 80 мм при диастолическом.Обычно это 120 на 80 или 120/80. Первое давление соответствует максимальной мощности сердца; второй — из-за эластичности артерий в поддержании давления между ударами. Плотность ртутной жидкости в манометре в 13,6 раз больше, чем у воды, поэтому высота жидкости будет 1 / 13,6 от высоты водяного манометра. Эта уменьшенная высота может затруднить измерения, поэтому ртутные манометры используются для измерения более высоких давлений, например артериального давления.Плотность ртути такова, что 1,0 мм рт. Ст. = 133 Па.

Систолическое давление

Систолическое давление — это максимальное артериальное давление.

Диастолическое давление

Диастолическое давление — это минимальное кровяное давление.

Рис. 3. При обычных измерениях артериального давления надувная манжета размещается на плече на том же уровне, что и сердце. Кровоток определяется сразу под манжетой, и соответствующие значения давления передаются на манометр, заполненный ртутью.(Источник: фотография армии США специалиста Мики Э. Клэра, 4-й этаж BCT)

Пример 1. Расчет высоты мешка для внутривенного вливания: артериальное давление и внутривенные инфузии

Внутривенные инфузии обычно производятся с помощью силы тяжести. Предполагая, что плотность вводимой жидкости составляет 1,00 г / мл, на какой высоте следует поместить мешок для внутривенного вливания над точкой входа, чтобы жидкость просто попадала в вену, если кровяное давление в вене на 18 мм рт. Ст. Выше атмосферного. ? Предположим, что мешок для внутривенных вливаний складной.

Стратегия для (а)

Для того, чтобы жидкость просто попала в вену, ее давление на входе должно превышать артериальное давление в вене (на 18 мм рт. Ст. Выше атмосферного давления). Поэтому нам нужно найти высоту жидкости, соответствующую этому манометрическому давлению.

Раствор

Сначала нам нужно преобразовать давление в единицы СИ. Поскольку 1,0 мм рт. Ст. = 133 Па,

[латекс] P = \ text {18 мм рт. Ст.} \ Times \ frac {\ text {133 Па}} {1.0 \ text {мм рт. Ст.}} = \ Text {2400 Па} \\ [/ latex]

Перестановка P _g = hρg для h дает [latex] h = \ frac {{P} _ {\ text {g}}} {\ mathrm {\ rho g}} \\ [/ латекс].{2} \ right)} \\ & = & \ text {0,24 м.} \ End {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Мешок для внутривенных вливаний должен быть помещен на 0,24 м выше точки входа в руку, чтобы жидкость просто попала в руку. Обычно мешки для внутривенных вливаний размещаются выше. Вы, возможно, заметили, что мешки, используемые для сбора крови, размещаются под донором, чтобы кровь могла легко течь от руки к сумке, что является противоположным направлением потока, чем требуется в представленном здесь примере.

Барометр — прибор для измерения атмосферного давления. Ртутный барометр показан на рисунке 4. Это устройство измеряет атмосферное давление, а не манометрическое давление, потому что над ртутью в трубке создается почти чистый вакуум. Высота ртути такова, что hρg = P _атм . Когда атмосферное давление меняется, ртуть поднимается или падает, давая важные подсказки синоптикам. Барометр также можно использовать как высотомер, так как среднее атмосферное давление зависит от высоты. Ртутные барометры и манометры настолько распространены, что единицы измерения атмосферного и кровяного давления часто используются в миллиметрах ртутного столба.В таблице 1 приведены коэффициенты пересчета для некоторых наиболее часто используемых единиц давления.

Рис. 4. Ртутный барометр измеряет атмосферное давление. Давление, обусловленное весом ртути, hρg , равно атмосферному давлению. Атмосфера способна вытеснить ртуть в трубке на высоту х , потому что давление над ртутью равно нулю.

Таблица 1. Коэффициенты пересчета для различных единиц давления

Преобразование в Н / м 2 (Па)	Конверсия из банкомата
1.0 атм = 1.013 × 10 5 Н / м 2	1,0 атм = 1,013 × 10 5 Н / м 2
1,0 дин / см 2 = 0,10 Н / м 2	1,0 атм = 1,013 × 10 6 дин / см 2
1,0 кг / см 2 = 9,8 × 10 4 Н / м 2	1,0 атм = 1,013 кг / см 2
1,0 фунт / дюйм. 2 = 6,90 × 10 3 Н / м 2	1.0 атм = 14,7 фунт / дюйм. 2
1,0 мм рт. Ст. = 133 Н / м 2	1,0 атм = 760 мм рт. Ст.
1,0 см рт. Ст. = 1,33 × 10 3 Н / м 2	1,0 атм = 76,0 см рт. Ст.
1,0 см воды = 98,1 Н / м 2	1,0 атм = 1,03 × 10 3 см воды
1,0 бар = 1.000 × 10 5 Н / м 2	1,0 атм = 1,013 бар
1.0 миллибар = 1.000 × 10 2 Н / м 2	1,0 атм = 1013 миллибар

Сводка раздела

• Манометрическое давление — это давление относительно атмосферного давления.
• Абсолютное давление — это сумма манометрического и атмосферного давления.
• Анероидный манометр измеряет давление с помощью сильфона и пружины, соединенного со стрелкой калиброванной шкалы.
• Манометры с открытой трубкой имеют U-образную форму трубки, один конец которой всегда открыт.Он используется для измерения давления.
• Ртутный барометр — это прибор, измеряющий атмосферное давление.

Концептуальные вопросы

1. Объясните, почему жидкость достигает одинаковых уровней по обе стороны от манометра, если обе стороны открыты для атмосферы, даже если трубы имеют разный диаметр.

2. На рис. 3 показано, как выполняется обычное измерение артериального давления. Влияет ли на измеряемое давление опускание манометра? Каков эффект поднятия руки над плечом? Каков эффект наложения манжеты на верхнюю часть ноги, когда человек стоит? Объясните свои ответы в терминах давления, создаваемого весом жидкости.

3. Учитывая величину типичного артериального давления, почему для этих измерений используются ртутные, а не водяные манометры?

Задачи и упражнения

1. Найдите манометрическое и абсолютное давление в баллоне и банке с арахисом, показанные на рисунке 2, при условии, что манометр, подключенный к баллону, использует воду, а манометр, подключенный к банке, содержит ртуть. Выразите в сантиметрах воды для баллона и миллиметрах ртутного столба для сосуда, приняв h = 0.0500 м на каждую.

Рис. 2. Манометр с открытой трубкой имеет одну сторону, открытую в атмосферу. (a) Глубина жидкости должна быть одинаковой с обеих сторон, в противном случае давление, оказываемое каждой стороной на дно, будет неравным, и поток будет идти с более глубокой стороны. (b) Положительное избыточное давление P _g = hρg , передаваемое на одну сторону манометра, может поддерживать столб жидкости высотой h. (c) Точно так же атмосферное давление больше отрицательного манометрического давления P _g на величину hρg .Жесткость банки предотвращает передачу атмосферного давления на арахис.

2. (a) Преобразуйте нормальные показания артериального давления 120 на 80 мм рт. Ст. В ньютоны на метр в квадрате, используя соотношение для давления из-за веса жидкости [латекс] \ left (P = {h \ rho g} \ right ) \\ [/ latex], а не коэффициент преобразования. (б) Обсудите, почему артериальное давление у младенца может быть ниже, чем у взрослого. В частности, учитывайте меньшую высоту, на которую необходимо перекачивать кровь.

3. Какой высоты должен быть манометр, заполненный водой, для измерения артериального давления до 300 мм рт.

4. Скороварки существуют уже более 300 лет, хотя в последние годы их использование сильно сократилось (ранние модели имели неприятную привычку взрываться). Какое усилие должны выдерживать защелки, удерживающие крышку на скороварке, если круглая крышка имеет диаметр 25,0 см, а манометрическое давление внутри составляет 300 атм? Не обращайте внимания на вес крышки.

5. Предположим, вы измеряете кровяное давление стоящего человека, поместив манжету на его ногу на 0,500 м ниже сердца. Вычислите давление, которое вы бы наблюдали (в мм рт. Ст.), Если бы давление в сердце было 120 на 80 мм рт. Предположим, что нет потери давления из-за сопротивления в системе кровообращения (разумное предположение, поскольку основные артерии большие).

6. Подводная лодка оказалась на дне океана с выходом на 25,0 м ниже поверхности.Рассчитайте усилие, необходимое для открытия люка изнутри, учитывая, что он круглый и имеет диаметр 0,450 м. Давление воздуха внутри подлодки — 1,00 атм.

7. Предполагая, что велосипедные шины идеально гибкие и выдерживают вес велосипеда и велосипедиста только за счет давления, рассчитайте общую площадь контакта шин с землей. Велосипед плюс райдер имеет массу 80,0 кг, а манометрическое давление в шинах составляет 3,50 × 10 ⁵ Па.

Глоссарий

абсолютное давление:

сумма манометрического давления и атмосферного давления

диастолическое давление:

минимальное артериальное давление в артерии

избыточное давление:

давление относительно атмосферного

систолическое давление:

максимальное артериальное давление в артерии

Избранные решения проблем и упражнения

1.Воздушный шар:

P _г = 5,00 см H ₂ O,

P _abs = 1.035 × 10 ³ см H ₂ O

Банка:

P _г = -50,0 мм рт. Ст.,

P _абс = 710 мм рт.

3. 4.08 м

5. [латекс] \ begin {array} {} \ Delta P = \ text {38,7 мм рт. Ст.,} \\ \ text {Кровяное давление в ноге} = \ frac {\ text {159}} {\ text {119} } \ end {array} \\ [/ latex]

7.22,4 см ²

PASPORT Датчик абсолютного давления — PS-2107 — Продукция

Краткое описание продукта

Датчик абсолютного давления измеряет давление газа в контейнере или в окружающей среде. Включает шприц объемом 20 см3 и быстроразъемную трубку для исследования as Laws. Широкий диапазон датчика делает его отличным устройством для измерения давления общего назначения.

Приложения

• Измерение скорости химических реакций
• Проверка газовых законов (идеальный вариант, Чарльза, Бойля)
• Изучение зависимости давления пара отТемпература

Комплект поставки

• 4 быстроразъемных соединителя
• 4 соединителя для трубопровода

Технические характеристики продукта

Диапазон	от 0 до 700 кПа
Точность	± 2 кПа
Разрешение	0,1 кПа
905 905 905 905 Максимальная частота повторения выборки 200 Гц	1 кПа

Требуется программное обеспечение

Для этого продукта требуется программное обеспечение PASCO для сбора и анализа данных. Мы рекомендуем следующие варианты. Для получения дополнительной информации о том, что подходит для вашего класса, см. Сравнение программного обеспечения: SPARKvue и Capstone »

Требуется интерфейс

Для этого продукта требуется интерфейс PASCO для подключения к вашему компьютеру или устройству. Мы рекомендуем следующие варианты. Подробное описание функций, возможностей и дополнительных опций см. В нашем Руководстве по сравнению интерфейсов »

Выделенная регистрация данных с помощью SPARK LXi

Рассмотрим универсальный инструмент для сбора, построения графиков и анализа данных с сенсорным экраном для студентов.Регистратор данных SPARK LXi, предназначенный для использования с проводными и беспроводными датчиками, одновременно вмещает до пяти беспроводных датчиков и включает два порта для синих датчиков PASPORT. Он оснащен интерактивным пользовательским интерфейсом на основе значков в амортизирующем футляре и поставляется в комплекте с ПО SPARKvue, MatchGraph! И Spectrometry для интерактивного сбора и анализа данных. Он может дополнительно подключаться через Bluetooth к следующим интерфейсам: AirLink, SPARKlink Air и 550 Universal Interface.

Руководство по покупке

Руководства по продукции

Выберите правильный датчик давления

Наши датчики давления динамически разработаны для применения в различных предметных областях, включая физику, химию, биологию и исследования окружающей среды. На этой странице представлена ​​сравнительная таблица для наших ScienceWorkshop, PASPORT и беспроводных датчиков давления, чтобы помочь вам определить, какой датчик лучше всего подходит для вашего класса или лаборатории.

Экспериментальная библиотека

Выполните следующие и другие эксперименты с датчиком абсолютного давления PASPORT.
Посетите экспериментальную библиотеку PASCO, чтобы увидеть больше занятий.

Средняя школа / химия

Закон об идеальном газе

В этой лабораторной работе студенты будут использовать датчик абсолютного давления и датчик температуры из нержавеющей стали для определения количества молей газообразного диоксида углерода, образующегося при реакции между соляной кислотой и бикарбонатом натрия.

Средняя школа / Науки о жизни

Рост дрожжей

В этой лабораторной работе студенты будут использовать датчик температуры и датчик абсолютного давления для измерения изменения давления внутри колбы с ферментирующими дрожжевыми клетками при двух разных температурах.

Средняя школа / химия

Процент кислорода в воздухе

В этой лаборатории студенты используют датчик абсолютного давления для изучения характеристик воздуха и определения процентного содержания кислорода.

Средняя школа / химия

Закон Гей-Люссака и абсолютный ноль

В этой лабораторной работе учащиеся используют датчик абсолютного давления и датчик температуры с быстрым откликом, чтобы определить температуру, при которой все движение прекращается (абсолютный ноль).

Средняя школа / химия

Закон Бойля

В этой лабораторной работе студенты используют датчик абсолютного давления, чтобы определить влияние объема на давление в замкнутой системе, содержащей фиксированное количество молекул при постоянной температуре.

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт