Датчик тиску впускного газопроводу MAP sensor

Датчик тиску у впускному колекторі (Manifold Air Pressure Sensor, MAP sensor) є одним із датчиків, які використовуються в електронній системі керування бензинового двигуна. Дані, які представляє датчик, служать розрахунку щільності повітря та визначення його масової витрати, що у свою чергу дозволяє оптимізувати процеси утворення і згоряння паливно-повітряної суміші. Датчик тиску у впускному колекторі виступає як альтернатива витратоміру повітря. У деяких конструкціях систем керування двигуном датчик тиску у впускному колекторі використовується разом із витратоміром повітря. У бензинових двигунах з турбонаддувом поряд із датчиком тиску у впускному колекторі встановлюється датчик тиску наддуву. Датчик тиску наддуву встановлюється між турбокомпресором та впускним колектором і служить для регулювання тиску наддуву відповідно до потреб двигуна. Для прикладу, у двигуні TSI з подвійним наддувом встановлюється цілих три датчики тиску: у впускному трубопроводі, наддуву та у впускному колекторі. За конструкцією датчики тиску ідентичні. У дизельних двигунах із турбонаддувом використовується лише датчик тиску наддуву. Датчик тиску у впускному колекторі вимірює абсолютний тиск, тобто. тиск повітря у колекторі щодо вакууму. Тому інша назва датчика – датчик абсолютного тиску. В даний час для виробництва датчиків використовуються дві технології: мікромеханічна та товстоплівкова. Мікромеханічна технологія є прогресивнішою, т.к. забезпечує більш високу точність вимірів. Більшість сучасних датчиків тиску побудовано за мікромеханічною технологією. Основу мікромеханічного датчика тиску становить вимірювальний елемент, який складається з кремнієвого чіпа, діафрагми та чотирьох тензорезисторів на ній. За мікромеханічною технологією виготовляється чутлива діафрагма даного датчика. З одного боку діафрагми розташована камера з вакуумом, з іншого діафрагму впливає тиск повітря у впускному колекторі. Залежно від конструкції датчика тиск може впливати безпосередньо на діафрагму або через захисний шар гелю. Чутливий елемент поміщений в корпус, в якому, крім датчика тиску, може розміщуватися і незалежний датчик температури повітря. Під впливом тиску діафрагма згинається. За рахунок механічного розтягування діафрагми тензорезистори змінюють свій опір. Це називається пьезорезистивний ефект. Пропорційно опору тензорезисторів змінюється напруга. Для підвищення чутливості тензорезистори з'єднані за бруківкою. Електрична схема, вбудована в чіп, посилює мостову напругу, яка на виході датчика знаходиться в межах від 1 до 5В. На підставі вихідної напруги електронний блок управління оцінює тиск у впускному колекторі. Чим вище напруга, тим більший тиск повітря. Коли двигун не працює тиск у впускному колекторі дорівнює атмосферному тиску. При запуску двигуна за рахунок закритої дросельної заслінки та насосного руху поршнів у впускному колекторі створюється розрядження (вакуум). При роботі двигуна з відкритою дросельною заслінкою тиск у впускному колекторі майже порівнюється з атмосферним тиском. Датчик тиску у впускному колекторі може бути аналоговим або цифровим. Аналоговий датчик виробляє аналоговий сигнал напруги. Цифровий датчик має додаткову схему, що перетворює аналоговий цифровий сигнал. У товстостінному датчику тиску вимірювальний елемент складається з товстостінної діафрагми. На діафрагмі розташовані чотири тензорезистори, за допомогою яких оцінюється деформація діафрагми.