Для измерения топливного давления предназначен датчик давления топлива. Его применяют для контроля в системе прямого впрыскивания бензиновых двигателей и системе впрыскивания дизельных двигателей Common Rail. Такой датчик давления устанавливают в топливной рампе. Датчик топливного давления.
Ядро датчика образовано стальной мембраной с напыленными тензорезисторами, которые соединены согласно схеме измерительного мостика, разработанной Уинстоном. На диапазон измерения датчика влияет толщина мембраны – большая толщина для высокого давления топлива, а меньшая толщина для маленького давления. В момент действия измеряемого давления через канал для подвода топлива на мембрану происходит изменение величины сопротивления тензорезисторов из-за прогиба мембраны.
Исходящее напряжение, возникшее в этой схеме, подводится с помощью соединительных проводников к усилителю сигнала в датчике, где происходит увеличение напряжения сигнала и затем передаётся в блок управления, в котором при помощи специально заложенной характеристики, происходит расчёт датчиком величины давления.
Использование датчика даёт возможность поддерживать заданное направление системы впрыскивания, что существенно влияет на реализацию номинальной мощности, уменьшение уровня вредных выбросов и шума работающего двигателя.
Датчиками топливного давления в системах MED Motronic и Common Rail измеряется давление в топливных аккумуляторах высокого давления. Большое значение для мощности двигателя имеет абсолютное соблюдение заданного топливного давления, уровня шума и соблюдение эмиссионного уровня ГО. Процесс регулирования давления происходит в соответствующей системе, а предполагаемые отклонения от заданных параметров регулируются специальным клапаном.
Допустимый уровень отклонений характеристик датчика очень маленький. Точность измерений в основных режимах работы дизелей составляет 2% в диапазоне измерений.
Датчик топливного давления используется в таких системах:
1. Система впрыскивания топлива дизельных двигателей Common Rail с максимальным уровнем давления в 160 Мпа.
2. Система прямого впрыскивания топлива бензиновых двигателей MED-Motronic, в которых на рабочее давление влияют крутящий момент двигателя и частота вращения коленвала.
Некоторые конструкции системы прямого впрыскивания содержат два датчика топливного давления: первый устанавливают в контур высокого давления, а второй – в контур низкого давления. Поэтому, датчики носят соответствующие названия – датчик высокого топливного давления и датчик низкого топливного давления.
Конструктивная основа датчика состоит из сенсорного элемента, который объединяет мембрану из стали и тензорезисторы. Толщина мембраны зависит от уровня измеряемого давления (чем больше давление, тем толще мембрана). При помощи тензорезисторов происходит деформация мембраны и изменения электрического сопротивления. Между собой тензорезисторы соединяются так называемым мостиком Уинстона, а к ним через усилитель происходит подача напряжения.
Как работает датчик топливного давления?
Работает датчик топливного давления таким образом. К стальной мембране топливо подаётся через штуцер. Под давлением топлива происходит прогиб мембраны пропорционально уровню давления. Соответственно происходит изменение величины сопротивления тензорезисторов. При этом входящее напряжение датчика может меняться. При помощи усилителя происходит увеличение напряжения и передача его в электронный блок управления. Согласно заложенной программе, блок управления проводит оценку текущего значения топливного давления. Если наблюдается отклонение давления топлива от необходимого показателя, то происходит срабатывание регулирующего клапана топливной рамы.
В случае неисправности датчика топливного давления (отсутствии сигналов) системой управления двигателем используются стандартные данные топливного давления. Но при этом происходит снижение мощности двигателя.
