آشنایی با مپ سنسور

[بهداد]

آشنایی با مپ سنسور
واژه MAP Sensor مخفف Manifold Absolute Pressure Sensor به معنای فشار مطلق منیفولد هوا می باشد. این سنسور با سنسور خلا منیفولد هوا فرق دارد و به جای سنجش خلا، میزان فشار (یا کمبود آن) 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 خلا 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) خلا منیفولد هوا تقریبا به صفر می رسد و فشار داخل آن تقریبا با فشار هوای بیرون مساوی می شود.
فشار هوای آزاد معمولا بسته به مکان و شرایط آب و هوایی بین 28 تا 31 اینچ جیوه متغیر است. مکانهایی که ارتفاع بالایی دارند فشار هوای کمتری نسبت به مناطق نزدیک اقیانوس و دریاها دارند. فشار اتمسفر در سطح دریا به طور میانگین 14.7 پی اس آی می باشد. خلا داخل منیفولد هوا بسته به شرایط کاری موتور از صفر تا 22 اینچ جیوه یا بیشتر متغیر است. خلا در دور آیدل معمولا بالا است و در اکثر خودروها بین 16 تا 20 اینچ جیوه متغیر است. بیشترین خلا ممکن هنگام ترمز گرفتن با دریچه گاز بسته ایجاد می شود زیرا در این حالت پیستون ها سعی در مکیدن هوا دارند ولی بسته بودن دریچه گاز مسیر هوا را مسدود می کند که در نتیجه خلا بالایی داخل منیفولد ایجاد می شود (معمولا 4 تا 5 اینچ جیوه بیشتر از دور آیدل). وقتی دریچه گاز ناگهان باز شود (مثل حالت شتابگیری سریع)، موتور هوای زیادی مکش می کند و خلا به صفر می رسد. سپس هنگامی که دریچه بسته می شود خلا آهسته بالا می رود.

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 توربو و سوپرچارجر 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 فایر وال 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 خلا ولتاژ افزایش می یابد. در مپ سنسورهای آنالوگ در حالت آیدل 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 5 اینچ جیوه تغییر در خلا حدود 0.7 تا 1.0 ولت تغییر می کند. در مپ سنسورهای دیجیتال به جای ولتاژ سیگنالی از سیگنال فرکانسی دیجیتالی استفاده می شود که در حالت آیدل که خلا بالا می باشد حدود 100 هرتز و در حالت باز بودن کامل دریچه گاز به 150 هرتز یا بیشتر می رسد. در حالتی که خلا صفر باشد باید 159 هرتز باشد.

در نمودار زیر تغییرات ولتاژ مپ سنسور بر اساس تغییرات خلا منیفولد (Manifold Vacuum) و تغییرات فشار منیفولد (Manifold Pressure) بر حسب دو واحد کیلو پاسکال و اینچ جیوه در دو حالت (دور آیدل یا ترمزگیری) و (باز بودن کامل دریچه گاز) برای موتور 5.7 لیتری جنرال موتورز مشاهده می کنید:
علائم ناشی از خرابی مپ سنسور و نحوه تست آن:
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 خلا در منیوفلد هوا، مشکل در سیم کشی سنسور یا خرابی شیلنگ خلا متصل به منیفولد از جمله موارد قابل ذکر هستند. از جمله علائم خرابی مپ سنسور عبارتند از ریپ زدن، لرزش در حالت آیدل، 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 خلا در منیوفلد باعث افت خلا 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 خلا به خاطر باز شدن زیاد دریچه گاز است). در این حالت ECU سعی می کند باغنی 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 خلا مپ سنسور مطلع شوید. با پمپ خلا می توان از عدم نشتی خود سنسور اطمینان حاصل کرد. سنسور باید خلا 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 آیدل 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 آیدل بیش از حد نرمال باشد ممکن است نشاندهنده مشکلی در مپ سنسور باشد.