Informacje o produkcie

Przetworniki ciśnienia

przegląd produktów

Jaką funkcję pełni przetwornik ciśnienia w systemie recyrkulacji spalin (EGR)? Do czego potrzebny jest przetwornik ciśnienia w przypadku turbosprężarki o zmiennej geometrii turbiny? Jakie są warianty przetworników ciśnienia? Jak jest zbudowany? Jakie problemy występują w przypadku niesprawności przetwornika ciśnienia? Jak sprawdzany jest przetwornik ciśnienia pod kątem uszkodzeń? Tutaj się tego dowiesz.

OPIS PRODUKTU

Elektropneumatyczne przetworniki ciśnienia są wykorzystywane w dużych ilościach w układach recyrkulacji spalin (EGR) i turbosprężarkach o zmiennej geometrii turbiny VTG („Variable Turbo Geometry”, turbosprężarki o zmiennej geometrii łopatek). Ich działanie jest podobne do funkcji „ściemniacza” w obwodzie elektrycznym: z podciśnienia i ciśnienia atmosferycznego przetwornik ciśnienia tworzy mieszaną wartość ciśnienia (ciśnienie sterujące), pozwalającą na płynną regulację nastawników pneumatycznych („puszek membranowych”).

W połączeniu z pneumatycznym nastawnikiem przetwornik ciśnienia można wywierać jednak znacznie wyższe siły, niż byłoby to możliwe w układzie elektrycznym ze „ściemniaczem” – i to przy znacznie mniejszy wymiarach. Niezbędne podciśnienie występuje w prawie wszystkich pojazdach (podciśnienie w kolektorze dolotowym albo pompa próżniowa).

WARIANTY

Przetworniki ciśnienia są dobierane odpowiednio do przypadku zastosowania. Możliwe są przy tym zmiany odpowiednio do wymagań (ilustracja 1):

  • Rodzaj i położenie przyłącza elektrycznego (wersje wtyku, zestyk)
  • Położenie przyłączy rurowych
  • Rodzaj zamocowania (uchwytu)
  • Charakterystyka
  • Z kompensacją temperatury lub bez
  • Sterowane prądowo lub taktowo
  • Dynamika (czas opróżniania i napowietrzania)
  • Z filtrem w przyłączu napowietrzania (ATM) lub bez

MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA

Układ recyrkulacji spalin (EGR)

01 Filtr powietrza
02 Przetworniki ciśnienia
03 Pompa próżniowa
04 Sterownik silnika
05 Katalizator
06 Zawór EGR
07 Chłodnica EGR


Recyrkulacja spalin służy do redukcji zawartości substancji szkodliwych w spalinach. Do zasysanego przez silnik świeżego powietrza dodawane są przy tym spaliny. Powoduje to zmniejszenie ilości tlenu w komorze spalania i obniżenie temperatury spalania. Niższa temperatura spalania skutkuje zmniejszeniem emisji tlenków azotu (NOx).

Układ recyrkulacji spalin działa skutecznie tylko pod warunkiem jego precyzyjnego sterowania. W zależności od wykonania zawory EGR mogą być sterowane pneumatycznie lub elektrycznie. W przypadku sterowania pneumatycznego wymagana modulacja podciśnienia („ciśnienie sterujące”) jest zapewniana przez przetwornik ciśnienia.

Elektropneumatyczny przetwornik ciśnienia jest sterowany przez sterownik silnika na podstawie odpowiedniej charakterystyki. W zależności od współczynnika wypełnienia impulsów ustawiane jest ciśnienie sterujące, uruchamiające zawór EGR.

Turbosprężarka o zmiennej geometrii turbiny

01 Filtr powietrza
02 Przetworniki ciśnienia
03 Pompa próżniowa
04 Sterownik silnika
05 Katalizator
06 Turbosprężarka o zmiennej geometrii turbiny
07 Puszka podciśnieniowa
08 Przestawiane łopatki kierujące
09 Chłodnica powietrza doładowującego


Osiągalny moment obrotowy silnika pojazdu z silnikiem spalinowym jest zależny od udziału gazu świeżego w wypełnieniu cylindra.

Turbosprężarki napędzane spalinami wykorzystują energię spalin w turbinie do poprawy jakości wypełnienia cylindrów za pośrednictwem sprężarki. Turbosprężarki o zmiennej geometrii turbiny zmieniają wymagane ciśnienie doładowania przez przestawienie łopatek kierujących turbiny. Regulacja ta musi być bardzo precyzyjna.

Przetwornik ciśnienia jest sterowany przez sterownik silnika na podstawie odpowiedniej charakterystyki. W zależności od współczynnika wypełnienia impulsów sygnału regulowane jest ciśnienie sterujące, które powoduje przestawienie łopatek kierujących turbiny przez puszkę membranową. Zmienna geometria turbiny umożliwia szczególnie szybką reakcję przy niskich prędkościach obrotowych oraz wysoką sprawność w górnym zakresie prędkości obrotowej.

TYPOWE PARAMETRY

Napięcie znamionowe[V]12
Napięcie robocze[V]10 - 16
Rezystancja[Ω]11 - 16
Indukcyjność[mH]40
Współczynnik wypełnienia impulsów[%]20 ... 95
Częstotliwość[Hz]250 ... 300
Temperatura otoczenia[°C]-30 - 120


PODSTAWOWA KONSTRUKCJA

Z podciśnienia (wytwarzanego np. przez pompę próżniową) i ciśnienia otoczenia przetwornik ciśnienia tworzy mieszaną wartość ciśnienia („ciśnienie sterujące”).
To ciśnienie sterujące pozwala na

  • wysterowanie pneumatycznego zaworu EGR w układzie recyrkulacji spalin lub
  • zmienianie ustawienia łopatek kierujących turbosprężarki o zmiennej geometrii turbiny za pośrednictwem puszki membranowej.

Do sterowania przetwornika ciśnienia przez sterownik silnika wymagany jest prąd sterujący. Nie jest to jednak prąd stały, lecz taktowany ze stałą częstotliwością prąd impulsowy („modulacja szerokości impulsów”). Czas aktywacji impulsu jest przy tym określany jako „współczynnik wypełnienia impulsów”. W zależności od tego, czy wielkością sterującą obwodu regulacyjnego jest natężenie prądu, czy współczynnik wypełnienia impulsów, elektropneumatyczny przetwornik ciśnienia jest określany jako „sterowanym prądem” albo „sterowany współczynnikiem wypełnienia impulsów” (lub „sterowany taktowo”).

W przypadku przetwornika ciśnienia z kompensacją temperatury siła magnetyczna jest utrzymywana w szerokim zakresie niezależnie od temperatury. Pozwala to na rezygnację ze skomplikowanej regulacji prądowej w sterowniku. Wysterowanie ma wtedy miejsce wyłącznie przez odpowiedni współczynnik wypełnienia impulsów. Przeważająca większość stosowanych przetworników ciśnienia jest sterowana współczynnikiem wypełnienia impulsów.

PRZYŁĄCZA

01 Podciśnienie zasilania (VAC)
02 Zmienne ciśnienie sterujące (OUT)
03 Przyłącze napowietrzania (ATM)
04 Przyłącze elektryczne


WSKAZÓWKA

W zależności od wersji położenie przyłączy może być różne.


USTERKI
Na uszkodzenie przetwornika ciśnienia wskazują następujące objawy:

System EGR

  • przełączenie na tryb awaryjny
  • spadek mocy silnika
  • recyrkulacja spalin nie jest już zagwarantowana
  • szarpanie pojazdu
  • czarny dym

Turbosprężarka o zmiennej geometrii turbiny

  • spadek mocy silnika
  • niski moment obrotowy przy przyspieszaniu z niskiej prędkości obrotowej („turbodziura”)

BADANIE
Przetwornik ciśnienia i EOBD

W pojazdach wyposażonych w system OBD przetworniki ciśnienia są monitorowane elektrycznie.

Możliwe kody błędów EOBD
P0033 Zawór regulacji ciśnienia doładowania - błąd działania obwodu
elektrycznego
P0245 Zawór regulacji ciśnienia doładowania A - sygnał za niski
P0034 Zawór regulacji ciśnienia doładowania - sygnał za niskiP0246 Zawór regulacji ciśnienia doładowania A - sygnał za wysoki
P0035 Zawór regulacji ciśnienia doładowania - sygnał za wysokiP0247 Zawór regulacji ciśnienia doładowania B - błąd działania obwodu
elektrycznego
P0234 Doładowanie silnika - przekroczona wartość granicznaP0248 Zawór regulacji ciśnienia doładowania B - błąd zakresu lub działania
P0235 Doładowanie silnika - wartość graniczna nieosiągniętaP0249 Zawór regulacji ciśnienia doładowania B - sygnał za niski
P0243 Zawór regulacji ciśnienia doładowania A - błąd działania obwodu
elektrycznego
P0250 Zawór regulacji ciśnienia doładowania B - sygnał za wysoki
P0244 Zawór regulacji ciśnienia doładowania A - błąd zakresu lub działania
Pośrednie monitorowanie przetwornika ciśnienia jest realizowane przez nadzór działania zaworu EGR
P0400 Recyrkulacja spalin - nieprawidłowa prędkość przepływuP0405 Zawór EGR - czujnik A - sygnał wejściowy za niski
P0401 Recyrkulacja spalin - stwierdzona niewystarczająca prędkość
przepływu
P0406 Zawór EGR - czujnik A - sygnał wejściowy za wysoki
P0402 Recyrkulacja spalin - stwierdzona nadmierna prędkość przepływuP0407 Zawór EGR - czujnik B - sygnał wejściowy za niski
P0403 Recyrkulacja spalin - błąd działania obwodu elektrycznegoP0408 Zawór EGR - czujnik B - sygnał wejściowy za wysoki
P0404 Recyrkulacja spalin - błąd zakresu lub działania
Uszkodzony przepływomierz masowy powietrza może dostarczać nieprawidłowe sygnały wejściowe do sterownika silnika, który w następstwie
może nieprawidłowo wysterowywać elektropneumatyczny przetwornik ciśnienia
P0100 Przepływomierz masowy powietrza - błąd działania obwodu
elektrycznego
P0103 Przepływomierz masowy powietrza - sygnał wejściowy za wysoki
P0101 Przepływomierz masowy powietrza - błąd zakresu lub działaniaP0104 Przepływomierz masowy powietrza - czasowe przerwania obwodu
elektrycznego
P0102 Przepływomierz masowy powietrza - sygnał wejściowy za niski

 

UWAGA

  • Przy włączonym zapłonie zabronione jest rozłączanie i łączenie złączy wtykowych. Powstające w wyniku tej czynności udary napięcia mogłyby spowodować zniszczenie elementów elektronicznych.
  • Pomiary rezystancji przetwornika ciśnienia mogą być przeprowadzane wyłącznie przy odłączonym wtyku, ponieważ w przeciwnym razie mogłoby dojść do uszkodzenia wewnętrznych obwodów sterownika.

Przy poszukiwaniu błędów należy zwracać uwagę także na następujące aspekty:

  • nieszczelności przewodów giętkich
  • zła jakość styku połączeń wtykowych
  • swoboda ruchu elementów wykonawczych (puszka ciśnieniowa lub zawór EGR)
  • prawidłowe działanie przepływomierza masowego powietrza

WSKAZÓWKA

  • W zależności od producenta pojazdu i skanerów („scan tool”) może dojść do aktywacji przetworników ciśnienia podczas diagnozy elementów wykonawczych. Celowe jest najpierw odczytanie pamięci błędów, a następnie przeprowadzenie diagnozy elementów wykonawczych zgodnie z wymaganiami producenta urządzenia diagnostycznego.
  • Przetwornik ciśnienia aktywowany przez diagnozę elementów wykonawczych jest wysterowywany w określonych odstępach czasu i przełącza w sposób wyczuwalny i słyszalny. Wyczuwalne i słyszalne przełączanie przez przetwornik ciśnienia oznacza, że zasilanie napięciem i sam przetwornik są elektrycznie w porządku. Nie można w ten sposób jednak stwierdzić nieszczelności czy wewnętrznego zanieczyszczenia.
  • Po badaniu i ewentualnej wymianie konieczne jest skasowanie pamięci błędów. Usterki elektryczne w wiązce kabli lub w samym przetworniku ciśnienia są w większości przypadków zapisywane jako błędy i muszą być lokalizowane przy użyciu tradycyjnych środków kontroli, tak samo jak w przypadku usterek mechanicznych, np. nieszczelności, sklejenie zaworu itp.

Sprawdzanie zasilania napięciem

  • Odłączyć wtyk od przetwornika ciśnienia.
  • Włączyć zapłon pojazdu.
  • Zmierzyć napięcie pomiędzy stykami a masą silnika (patrz ilustracja 5).
    Na jednym ze styków musi zostać zmierzone napięcie akumulatora.

WSKAZÓWKA
Biegunowość wtyku w różnych pojazdach jest zróżnicowana. Zasilanie napięciem jest podłączone do styku 1 lub 2.

Ponownie wyłączyć zapłon.


Pomiar rezystancji elektrycznej przetwornika ciśnienia

  • Zmierzyć rezystancję pomiędzy stykami przetwornika ciśnienia (patrz ilustracja 6). Wartość zadana: 11 do 18 Ω
  • Ponownie podłączyć wtyk.

Sprawdzanie działania

  • Podłączać manometr lub ręczną pompkę podciśnienia do przyłącza (02) zgodnie z ilustracją 2. Pozostałe przewody giętkie pozostają podłączone.
  • Uruchomić silnik na biegu jałowym i zmierzyć ciśnienie. Wartość zadana: co najmniej 480 mbar
  • Odłączyć wtyk zasilania napięciem od przetwornika ciśnienia i zmierzyć ciśnienie. Wartość zadana: od 0 do maks. 60 mbar

Sprawdzanie sygnału sterującego

W razie potrzeby można dodatkowo oscyloskopem sprawdzić sygnał sterujący sterownika silnika do przetwornik ciśnienia. Jest to sygnał prostokątny sterowany masą.

  • Ponieważ przyporządkowanie styków wtyku przetwornika ciśnienia jest różne, należy najpierw sprawdzić, do którego styku podłączone jest zasilanie napięciem (patrz ilustracja 5).
  • Drugi styk dostarcza sygnału masy na wejście oscyloskopu.
  • Pozostawić nagrzany do temperatury roboczej silnik pracujący na biegu jałowym.
  • Przy naciskaniu pedału gazu musi zmieniać się szerokość sygnału prostokątnego.

Wymagane narzędzia pomocnicze

  • Multimetr
  • Manometr lub ręczna pompa ciśnieniowa / podciśnieniowa Pierburg 12 00001 11 900
  • Ewentualnie oscyloskop

To może Cię również zainteresować

Polityka wykorzystania plików cookie i prywatności

Grupa Motorservice wykorzystuje pliki cookie umieszczane w urządzeniu użytkownika w celu optymalizacji i ciągłego ulepszania naszej witryny internetowej oraz do celów statystycznych. Tutaj można znaleźć więcej informacji dotyczących stosowania plików typu cookie, naszą stopkę redakcyjną oraz informacje dotyczące ochrony danych.

Klikając „OK” potwierdzasz przeczytanie i zrozumienie informacji o plikach cookie, deklaracji dotycząca ochrony danych oraz stopki redakcyjnej. Ustawienia dotyczące plików cookie dla tej strony internetowej można w każdej chwili zmienić.

Ustawienia prywatności

Przywiązujemy dużą wagę do przejrzystości informacji związanych z ochroną danych. Na naszych stronach podane są dokładne informacje, jakie ustawienia można wybrać i co one powodują. Wybrane ustawienie można w każdej chwili zmienić. Niezależnie od dokonanego wyboru nie wyciągamy żadnych wniosków dotyczących Twojej osoby (chyba, że dane zostały wprowadzone dobrowolnie, np. w formularzach kontaktowych). Informacji o sposobie usuwania plików cookie należy zasięgnąć w funkcji pomocy używanej przeglądarki. Więcej informacji zawieraDeklaracja dotycząca ochrony danych.

Zmień ustawienia polityki prywatności przez kliknięcie odpowiedniego przycisku

Wymagane

Pliki cookie wymagane przez system zapewniają prawidłowe działanie strony internetowej. Bez tych plików cookie mogą występować błędy działania lub komunikaty o błędach.

Ta strona internetowa wykonuje następujące operacje:

  • zapisuje pliki cookie niezbędne dla systemu
  • zapisuje ustawienia dokonane na stronie

Ta strona internetowa nigdy nie wykonuje następujących operacji:

  • zapisuje dokonane ustawienia, np. wybór wersji językowej lub pasek plików cookie, aby nie trzeba było ich za każdym razem powtarzać
  • anonimowo analizuje wizyty i wyciąga z nich wnioski w celu optymalizacji naszej strony internetowej
  • wyciąga wnioski dotyczące osoby użytkownika (chyba, że dane zostały wprowadzone dobrowolnie, np. w formularzach kontaktowych)

Komfort

Te pliki cookie ułatwiają komfortową wizytę na stronie internetowej i zapisują na przykład ustawienia, aby nie trzeba było ich powtarzać przy każdej wizyciena stronie.

Ta strona internetowa wykonuje następujące operacje:

  • zapisuje pliki cookie niezbędne dla systemu
  • zapisuje dokonane ustawienia, np. wybór wersji językowej lub pasek plików cookie, aby nie trzeba było ich za każdym razem powtarzać

Ta strona internetowa nigdy nie wykonuje następujących operacji:

  • anonimowo analizuje wizyty i wyciąga z nich wnioski w celu optymalizacji naszej strony internetowej
  • wyciąga wnioski dotyczące osoby użytkownika (chyba, że dane zostały wprowadzone dobrowolnie, np. w formularzach kontaktowych)

Statystyka

Pliki cookie do celów statystycznych pozwalają nam na tworzenie anonimowych ocen zachowań użytkowników naszej strony internetowej – bez możliwości wyciągania wniosków o osobie użytkownika. Umożliwia nam to zmierzenie wydajności strony i ciągłe jej ulepszanie, aby zapewnić użytkownikowi lepsze wrażenia podczas korzystania.

Ta strona internetowa wykonuje następujące operacje:

  • zapisuje pliki cookie niezbędne dla systemu
  • zapisuje dokonane ustawienia, np. wybór wersji językowej lub pasek plików cookie, aby nie trzeba było ich za każdym razem powtarzać
  • anonimowo analizuje wizyty i wyciąga z nich wnioski w celu optymalizacji naszej strony internetowej

Ta strona internetowa nigdy nie wykonuje następujących operacji:

  • wyciąga wnioski dotyczące osoby użytkownika (chyba, że dane zostały wprowadzone dobrowolnie, np. w formularzach kontaktowych)

Ustawienie do-not-track (DNT) przeglądarki jest oczywiście ogólnie respektowane przez nas. W takim przypadku nie są zapisywane żadne pliki cookie śledzenia i nie są wczytywane żadne funkcje śledzenia.