سنسور فشار منیفولد MAP

سنسور فشار منیفولد MAP

واژه MAP Sensor مخفف Manifold Absolute Pressure Sensor به معنای سنسور فشار مطلق منیفولد هوا می باشد. این سنسور با سنسور خلاء منیفولد هوا متفاوت است و به جای سنجش خلا، میزان فشار در منیفولد هوا را می سنجد. وقتی موتور خاموش است فشار داخل منیفولد هوا با فشار هوای جو یکی است. وقتی موتور روشن می شود به خاطر بالا و پایین رفتن پیستون ها خلاء داخل منیفولد هوا ایجاد می شود و میزان باز بودن یا بسته بودن دریچه گاز مسیر ورود هوا را محدود می کند. وقتی پدال گاز تا انتها باز باشد (و موتور روشن باشد) خلاء منیفولد هوا تقریبا به صفر می رسد و فشار داخل آن تقریبا با فشار هوای بیرون مساوی می شود.این سنسور از نوع پیزو الکتریک می‌باشد.

اساس اثر پیزوالکتریک :

هنگامی که بر مواد پیزوالکتریک،‌ تنش مکانیکی اعمال شود، (ماده تحت کشش یا تنش) این امر موجب ایجاد میدان الکتریکی در این مواد می‌شود. بطورعکس نیز اعمال یک میدان الکتریکی موجب ایجاد فشار مکانیکی (فشردگی یا کشیدگی) در اینگونه مواد می‌شود.

شکل a : بلور بدون کشش و یا اعمال میدان الکتریکی.
شکل b: بلور فشرده شده و سپس ولتاژی بعنوان ولتاژ قطبش بین دو الکترود آن اعمال می‌شود.
شکل c : بلور مورد کشش قرار می‌گیرد و قطبشی مخالف در آن ظاهر می‌شود.
شکل d : ولتاژی عکس ولتاژ قبل اعمال می‌شود، ماده تغییر شکل می‌دهد. این ولتاژ بعنوان ولتاژ قطبشی، مخالف با ولتاژ قبل است و سبب فشردگی بلور می‌شود.
شکل e : ولتاژی با همان میزان قطبش سبب فشردگی ماده می‌شود.
شکل f : اگر ولتاژ متناوب (AC) بر بلور اعمال شود، بلور همان فرکانس آغاز به لرزش می‌کند.

اين سنسور اطلاعات هوای ورودی را به ECU می دهد و ECU ميزان هوای ورودی را تعیین می نماید.در واقع با وجود اين سنسور در موتور های انژكتوری دیگر هیچ گاه از بابت هوای ورودی تنظیم موتور به هم نخواهد خورد. خرابی اين سنسور حالتی به مشابه سه كار كردن خودرو به وجود می آورد

این سنسور بوسیله یک شیلنگ یا به صورت مستقیم به ابتدای دریچه هوای ورودی متصل می‌باشد و با هوای ورودی به این دریچه در تماس مستقیم است. نقش این سنسور از بعضی جهات بسیار مهم است. زیرا در شرایط مختلف فشار هوا(سطح دریا و یا کوهستان) متغیر خواهد بود. اگر این سنسور درست کار نکند ECU دیگر قادر نخواهد بود که میزان هوای ورودی را به درستی تعیین نماید

وقتی سوییچ باز می شود کامپیوتر موتور اطلاعات مپ سنسور را بررسی می کند (قبل از اینکه موتور روشن شود و فشار را تغییر دهد). در این حالت ECU از فشار محیط مطلع می شود. پس در واقع مپ سنسور هم فشار محیط و هم فشار داخل منیفولد را تعیین می کند. سپس کامپیوتر موتور از این اطلاعات برای تنظیم نسبت سوخت و هوا برای جبران تغییرات فشار هوا به خاطر تغییرات ارتفاع یا آب و هوا استفاده می کند. بعضی خودروها از یک سنسور جداگانه برای سنجش فشار جو استفاده می کنند در حالی که در برخی دیگر یک سنسور ترکیبی هر دو کار را انجام می دهد که به آن BMAP می گویند

برای خودروهای مجهز به توربوشارژر و سوپرشارژر شرایط کمی پیچیده تر می شود زیرا هنگامی که توربو در حال ایجاد بوست است ممکن است فشار داخل منیفولد مثبت باشد ولی مپ سنسور اهمیتی به آن نمی دهد زیرا فقط قدر مطلق فشار را می سنجد مپ سنسور ممکن در فایروال موتور، قسمت داخلی گلگیر یا منیفولد هوا نصب شود.
مپ سنسور دو محفظه دارد که از طریق یک دیافراگم انعطاف پذیر از هم جدا شده اند. یکی از محفظه ها با هوای آزاد ارتباط دارد و دیگری از طریق یک شیلنگ لاستیکی یا مستقیم به منیفولد هوا متصل است. یک مدار برقی حساس به فشار که داخل سنسور است حرکت دیافراگم را بررسی می کند و یک سیگنال ولتاژی تولید می کند که بر حسب میزان فشار متغیر است. این ولتاژ معمولا از 1 تا 5 ولت متغیر است. با باز شدن دریچه گاز و کاهش خلاء ولتاژ افزایش می یابد
در مپ سنسورهای آنالوگ در حالت دور آرام اگر ولتاژ 1 تا 2 ولت باشد در حالت باز بودن کامل دریچه گاز ممکن است 4.5 تا 5 ولت باشد. ولتاژ خروجی مپ سنسور معمولا به ازای هر 0.1bar تغییر در خلاء حدود 0.4 تا 0.6 ولت تغییر می کند. در مپ سنسورهای دیجیتال به جای ولتاژ سیگنالی از سیگنال فرکانسی دیجیتالی استفاده می شود که در حالت آیدل که خلاء بالا می باشد حدود 100 هرتز و در حالت باز بودن کامل دریچه گاز به 150 هرتز یا بیشتر می رسد. در حالتی که خلاء صفر باشد باید 159 هرتز باشد.

علائم خرابی مپ سنسور و نحوه آزمایش آن ها :

هر چیزی که توانایی سنجش تغییرات فشار توسط مپ سنسور را مختل کند در نسبت سوخت و هوا و تایمینگ جرقه تاثیر می گذارد. مشکلاتی از قبیل نشتی خلاء در منیوفلد هوا، مشکل در سیم کشی سنسور یا خرابی شیلنگ خلاء متصل به منیفولد از جمله موارد قابل ذکر هستند. از جمله علائم خرابی مپ سنسور عبارتند از ریپ زدن، لرزش در حالت دور آرام، غنی بودن سوخت (بنزین بیش از حد نرمال) که باعث دوده گرفتن سر شمع ها می شود، ناک زدن به خاطر آوانس بیش از حد جرقه یا فقیر بودن سوخت (هوا بیش از حد نرمال) و کاهش قدرت یا افزایش مصرف سوخت به خاطر ریتارد جرقه و غنی بودن بیش از حد سوخت.
نشتی خلاء در منیفولد باعث افت خلاء داخل آن شده و باعث می شود مپ سنسور اطلاعات اشتباه به ECU بفرستد و میزان بار موتور را بیش از حد نرمال تصور کند. (مثلا اینطور استنباط کند که کم بودن خلاء به خاطر باز شدن زیاد دریچه گاز است). در این حالت ECU سعی می کند با غنی کردن سوخت و ریتارد کردن جرقه آن را جبران کند که باعث کاهش قدرت، افزایش مصرف و آلایندگی می شود.

یک مپ سنسور سالم هنگامی که سوییچ باز می شود باید قبل از روشن شدن موتور فشار هوای محیط را نشان دهد. این مقدار باید توسط دستگاه دیاگ خوانده شود و با فشار واقعی جو مقایسه شود. برای پیدا کردن فشار جو از سایتهای مربوط به هواشناسی یا کانالهای هواشناسی محلی کمک بگیرید. باید از عدم نشتی شیلنگ خلاء مپ سنسور مطلع شوید. با پمپ خلاء می توان از عدم نشتی خود سنسور اطمینان حاصل کرد. سنسور باید خلاء را حفظ کند و در صورت نشتی باید تعویض شود. در صورت خرابی مپ سنسور چراغ چک روشن شده و کد خطا با عنوان DTC ثبت می شود. کدهای DTC با حروفی که از P0105 شروع می شود و تا P0109 را شامل می شود نشانه خطا در مدار مپ سنسور هستند.

بر اساس اطلاعات حاصل از پارامتر Calculated Load Value نیز می توان تا حدودی از وضعیت مپ سنسور مطلع شد. مقدار Load در حالت دورآرام باید پایین باشد و هنگامی که موتور تحت بار قرار می گیرد باید بالا باشد. اگر تغییری در این پارامتر ایجاد نشود یا در دور دورآرام بیش از حد نرمال باشد ممکن است نشاندهنده مشکلی در مپ سنسور باشد.

روش های عیب یابی مپ سنسور :

شناسایی عیب هایی که در صورت خرابی قطعه در خودرو به وجود می آید :
در صورت اتصال بین پایه های سیگنال و منفی ، قطعه اطلاعات منفی به ECU می دهد بدان معنا که فشار هوا را به طور کاذب کم نشان می دهد و خودرو با لرزش خاموش می شود.
اگر بین پایه های سیگنال و  5v +  اتصالی به وجود آید اطلاعات به طور مثبت به ECU ارسال می گردد یعنی فشار هوا به طور کاذب زیاد گزارش داده می شود و خودرو به خام سوزی می افتد.

برای اطلاع از شماره پایه های هر سنسور باید به بروشور سنسور یا نقشه سیم کشی مختص همان خودرو مراجعه کرد و الزاما سیمکشی تمام خودروها یکسان نمی‌باشد.
در نتیجه خرابی قطعه یا باعث گزارش فشار هوای زیاد به ECU می شود و زمان پاشش سوخت بالا می رود و یا بالعکس.
همچنین  در صورت خرابی این سنسور ، خودرو صبح ها هنگام روشن شدن ، بد روشن می شود و باید استارت زیادی به موتور زد . هنگام روشن شدن اگر زیاد به خودرو گاز بدهیم خودرو خاموش می شود.
ممکن است که درون سنسور فشار هوا يا مپ سنسور آب نفوذ كرده باشد. دراينصورت موتور بد كار می‌كند يا به عبارتی سوخت آن زياد يا كم شده است كه توسط دستگاه تون آپ مشخص می‌شود. طبق دستور آورده شده در كتابهای راهنما اين سنسور بايد همواره رو به پايين نصب شود. يعنی سرشلنگی آن به طرف پايين باشد تا ذرات هوا به درون آن وارد نشود. ضمنا وجود سوراخ و پوسيدگی در شلنگ ارتباطی موجب بروز اشكال خواهد شد. اگر دستگاه دياگ داشته باشيد متوجه خواهيد شد كه سنسور هنگام كاركردن موتور مقدار فشار را اشتباه نشان می‌دهد. دراين صورت موتور غنی كار می‌كند. يعنی سوخت آن زياد شده و ممكن است حتی دود كند. دراين مواقع راننده از قدرت موتور راضی است ولی آلودگی و مصرف سوخت آن غير قابل تحمل می‌باشد. خوشبختانه در اثر خرابی اين سنسور ممكن است موتور در بدترين شرايط كاری قرار گيرد .ولی اگر پدال را كمی بيشتر فشار دهيد موتور روشن شده و به هرحال می‌توان آن را به تعميرگاه رساند.

روش های تست قطعه مپ سنسور

تست با دستگاه

دستگاه دیاگ را به خودرو وصل کرده خودرو را روشن می کنیم . وارد منوی پارامترها قسمت هوای ورودی شده مقدار فشار هوای داخل مانیفولد را مشاهده می کنیم . این عدد برای هر خودرو در مکان های مختلف متفاوت است و بستگی به تجربه تعمیرکار دارد . برای به دست آوردن مقدار تجربی این پارامتر از روی خودروهایی که در شرایط خوب و استانداردی هستند ، این مقدار عددی را یادداشت کرده و با خودروهای از همان نوع مقایسه و عیب یابی می کنیم
روش اندازه گیری مقایسه ای فوق باید بین خودروهایی که در یک مکان و همان ارتفاع از سطح دریا هستند صورت گیرد
بعد از انجام مقایسه گفته شده ، وارد منوی دیدن کد خطاها شده آنرا بررسی می کنیم که آیا خطایی در رابطه با این سنسور در حافظه ECU ثبت شده است یا نه . در صورت وجود خطا ، اگر از نوع لحظه ای بود آنرا پاک کرده دوباره کد خطاها را بررسی می کنیم . و اگر از نوع دائمی بود ابتدا اتصالات قطعه را از نظر تمیزی و محکم بودن بررسی می کنیم سپس کد خطا را پاک می کنیم اگر کد خطا باز هم به صورت دائمی دیده شد بعد از انجام تست های ولتاژی و یررسی قسمت مدار آن ، در صورت خرابی ، قطعه را تعویض می کنیم.

تست ولتاژی مپ سنسور

سوکت قطعه را وصل کرده و خودرو را روشن می کنیم با استفاده از ولت متر و دو عدد سوزن ، ولتاژ بین پایه های 2 و 3 سوکت ورودی قطعه را بررسی می کنیم . باید 5V+ باشد و با گازدادن خودرو تغییر نکند
سپس به همان روش ولتاژ بین پایه های 1 و 2 را بررسی می کنیم . باید بین 0.2 تا 4.8 ولت باشد و با گاز دادن ناگهانی ولتاژ آن زیاد شده به سمت 4.8 متمایل شود

سرویس و شستشوی مپ سنسور

آن دسته از سنسورها که مستقیما روی مانیفولد هوای ورودی قرار دارند را از جای خود باز کرده و به کمک اسپری مخصوص تمیز کردن کاربراتور (کانتاکت شور خشک)، نوک سنسور و داخل آن را تمیز می کنیم . سپس به وسیله هوای فشرده به آرامی آن را خشک می کنیم .برای آن دسته از سنسورها که به وسیله شلنگ به مانیفولد مرتبط هستند ، باید شلنگ ارتباط را از نظر عدم پاره گی و نشتی هوا بررسی کنیم.
ورودی هوای موتور،منیفولد و تمام قطعات مربوطه از جمله این سنسور ها همیشه در معرض جریان هوای چرب به دلیل وجود لوله برگشت بخارات روغن در سر هواکش هستند و به این دلیل چرب میشوند ، این چربی به مرور میتواند روی قطعات داخلی سنسور ها نشسته و مانع کاراییی دقیق آنها شود، به همین دلیل باید سرویس و شستشو شوند.شستشوی سنسور برای رفع کپ و مکث موتور و همچنین عدم افت شتاب مناسب مفید است و همچنین به افزایش عمر این قطعه هم کمک میکند.
اورینگ درو سنسور مپ را از نظر عدم پاره گی بررسی کنید.
در خودروهای جدیدتر مثل پژو 206 ، زانتیا و پراید مدل بالا ، سنسور دمای هوای ورودی و فشار هوای ورودی در یک قطعه طراحی شده اند که مستقیما بر روی مانیفولد هوای ورودی قرار دارد .

سنسور فشار هوای منیفولد پراید

سنسور کمکی این قطعه سنسور دمای هوای ورودی و پتانسیومتر دریچه گاز و اکسیژن سنسور است . ممکن است در اثر خرابی این قطعه خودرو هنگام گاز دادن ناگهانی دود سیاه تولید کند .