Датчик абсолютного давления во впускном коллекторе ( датчик MAP ) — один из датчиков, используемых в электронной системе управления двигателем внутреннего сгорания .
Двигатели, использующие датчик MAP, обычно являются впрыскиваемыми . Датчик абсолютного давления в коллекторе предоставляет мгновенную информацию о давлении в коллекторе электронному блоку управления двигателя (ECU). Эти данные используются для расчета плотности воздуха и определения массового расхода воздуха двигателя, что, в свою очередь, определяет требуемое дозирование топлива для оптимального сгорания (см. стехиометрию ) и влияет на опережение или задержку зажигания . Двигатель с впрыском топлива может альтернативно использовать датчик массового расхода воздуха (датчик MAF) для определения потока всасываемого воздуха. Типичная конфигурация двигателя без наддува использует один или другой, тогда как двигатели с принудительной индукцией обычно используют оба; датчик MAF на впуске холодного воздуха, ведущем к турбонагнетателю , и датчик MAP на впускном тракте после турбонагнетателя перед корпусом дроссельной заслонки на впускном коллекторе .
Данные датчика MAP можно преобразовать в данные о массе воздуха, используя вторую переменную, поступающую от датчика IAT (датчик температуры впускного воздуха). Это называется методом скорости-плотности. Скорость двигателя (RPM) также используется для определения того, где в таблице поиска определяется подача топлива, следовательно, скорость-плотность (скорость двигателя/плотность воздуха). Датчик MAP также можно использовать в приложениях OBD II (бортовая диагностика) для проверки клапана EGR (рециркуляции отработавших газов) на функциональность, что типично для двигателей General Motors, оснащенных OBD II.
В следующем примере предполагается, что частота вращения двигателя и температура воздуха одинаковы для двигателя без наддува.
Двигателю требуется одинаковая масса топлива в обоих условиях, поскольку масса воздуха, поступающего в цилиндры, одинакова.
Если дроссельная заслонка открыта полностью в состоянии 2, абсолютное давление в коллекторе увеличится с 50 кПа до почти 100 кПа (14,5 фунтов на кв. дюйм, 29,53 дюйма рт. ст.), что примерно равно местному барометру, который в состоянии 2 соответствует уровню моря. Более высокое абсолютное давление во впускном коллекторе увеличивает плотность воздуха, и, в свою очередь, может быть сожжено больше топлива, что приводит к более высокой производительности.
Другим примером являются различные обороты и нагрузки двигателя.
Если в ненагруженном состоянии двигатель может иметь давление во впускном коллекторе 60 кПа при 1800 об/мин, то добавление нагрузки с дальнейшим открытием дроссельной заслонки изменит конечное давление во впускном коллекторе до 100 кПа, двигатель по-прежнему будет работать на 1800 об/мин, но его нагрузка потребует другой искры и подачи топлива.
Вакуум двигателя — это разница между давлением во впускном коллекторе и давлением окружающей атмосферы. Вакуум двигателя — это «манометрическое» давление, поскольку манометры по своей природе измеряют разницу давлений, а не абсолютное давление. Двигатель в основном реагирует на массу воздуха, а не на вакуум, и для расчета массы необходимо абсолютное давление. Масса воздуха, поступающего в двигатель, прямо пропорциональна плотности воздуха, которая пропорциональна абсолютному давлению, и обратно пропорциональна абсолютной температуре .
Примечание: Карбюраторы в значительной степени зависят от объемного расхода воздуха и вакуума, и ни один из них напрямую не выводит массу. Следовательно, карбюраторы являются точными , но не точными устройствами для измерения топлива. Карбюраторы были заменены более точными методами измерения топлива, такими как впрыск топлива в сочетании с датчиком массового расхода воздуха (MAF).
В соответствии со стандартами OBD II производители транспортных средств должны были проверять клапан рециркуляции отработавших газов (EGR) на работоспособность во время движения. Некоторые производители используют для этого датчик MAP. В этих транспортных средствах в качестве основного датчика нагрузки используется датчик MAF. Затем датчик MAP используется для проверки рациональности и проверки клапана EGR. Они делают это следующим образом: во время замедления транспортного средства, когда во впускном коллекторе низкое абсолютное давление (т. е. во впускном коллекторе присутствует высокий вакуум относительно наружного воздуха), модуль управления трансмиссией (PCM) открывает клапан EGR, а затем контролирует значения датчика MAP. Если EGR функционирует правильно, абсолютное давление в коллекторе будет увеличиваться по мере поступления выхлопных газов.
Датчики MAP измеряют абсолютное давление. Датчики наддува или манометры измеряют величину давления выше установленного абсолютного давления. Это установленное абсолютное давление обычно составляет 100 кПа. Это обычно называется манометрическим давлением. Давление наддува относительно абсолютного давления — по мере того, как одно увеличивается или уменьшается, то же самое происходит и с другим. Это соотношение один к одному со смещением -100 кПа для давления наддува. Таким образом, датчик MAP всегда будет показывать на 100 кПа больше, чем датчик наддува, измеряющий те же условия. Датчик MAP никогда не будет показывать отрицательные показания, поскольку он измеряет абсолютное давление, где ноль — это полное отсутствие давления. Вакуум измеряется как отрицательное давление относительно нормального атмосферного давления. Датчики вакуума-наддува могут показывать отрицательные показания, указывая на вакуум или всасывание (состояние более низкого давления, чем окружающая атмосфера). В двигателях с наддувом ( с наддувом или турбонаддувом ) отрицательное показание наддува указывает на то, что двигатель всасывает воздух быстрее, чем подается, создавая всасывание. Всасывание вызывается дросселированием в двигателях с искровым зажиганием и отсутствует в дизельных двигателях. Это часто называют вакуумным давлением, когда речь идет о двигателях внутреннего сгорания.
Короче говоря, в стандартной атмосфере большинство датчиков наддува будут показывать на одну атмосферу меньше, чем датчик MAP. На уровне моря можно преобразовать наддув в MAP, добавив примерно 100 кПа. Можно преобразовать MAP в наддув, вычтя 100 кПа.