Датчик давления масла: система смазки двигателя под контролем

Контроль давления в системе смазки — одно из условий нормального функционирования двигателя внутреннего сгорания. Для измерения давления используются специальные датчики — все о датчиках давления масла, их типах, конструкции, принципе работы, а также об их правильном выборе и замене читайте в статье.

Что такое датчик давления масла?

Датчик давления масла — чувствительный элемент контрольно-измерительных приборов и приборов сигнализации системы смазки поршневых двигателей внутреннего сгорания; датчик для измерения давления в системе смазки и сигнализации о его снижении ниже критического уровня.

Датчики давления масла выполняют две основных функции:

• Предупреждение водителя о низком давлении масла в системе;
• Сигнализация о низком уровне/отсутствии масла в системе;
• Контроль абсолютного давления масла в двигателе.

Датчики соединяются с главной масляной магистралью двигателя, что позволяет отслеживать давление масла и его наличие в масляной системе (это позволяет также проверять и работу масляного насоса, при его неисправности масло просто не поступает в магистраль). Сегодня на двигатели устанавливаются датчики различных типов и назначения, о чем нужно рассказать подробнее.

Типы, конструкция и принцип работы датчиков давления масла

В первую очередь, все датчики давления делятся на два типа по назначению:

• Датчик сигнализатора (датчик оповещения аварийного падения давления масла, «датчик на лампу»);
• Датчик измерения абсолютного давления масла («датчик на прибор»).

Приборы первого типа используются в системе сигнализации критического падения давления масла, они срабатывают только при снижении давления ниже определенного уровня. Такие датчики связаны со звуковыми или световыми приборами индикации (зуммером, лампой на приборной панели), которые предупреждают водителя о низком давлении/уровне масла в двигателе. Поэтому данный тип устройств часто называют «датчиками на лампу».

Датчики второго типа используются в системе измерения давления масла, они работают во всем интервале давлений в системе смазки двигателя. Эти устройства являются чувствительными элементами соответствующих измерительных приборов (аналоговых или цифровых), индикаторы которых выведены на приборную панель и указывают текущее давление масла в двигателе, поэтому их часто называют «датчиками на прибор».

Все современные датчики давления масла являются мембранными (диафрагменными). В этом приборе можно выделить три основных компонента:

• Герметичная полость, закрытая гибкой металлической мембраной (диафрагмой);
• Передающий механизм;
• Преобразователь механического сигнала в электрический.

Полость с мембраной соединена с главной масляной магистралью двигателя, поэтому в ней всегда поддерживается то же давление масла, что и в магистрали, а любые колебания давления приводят к отклонению мембраны от своего среднего положения. Отклонения мембраны воспринимаются передающим механизмом и поступают на преобразователь, который формирует электрический сигнал — данный сигнал поступает на измерительный прибор или электронный блок управления.

Сегодня в датчиках давления масла используются различные по конструкции и принципу действия передающие механизмы и преобразователи, всего можно выделить четыре типа приборов:

• Датчик контактного типа — это только датчики сигнализатора («на лампу»);
• Реостатный датчик;
• Импульсный датчик;
• Пьезокристаллический датчик.

Каждое из устройств имеет свои конструктивные особенности и принцип работы.

Датчик контактного типа. В устройстве предусмотрена контактная группа — подвижный контакт, расположенный на мембране, и соединенный с корпусом устройства неподвижный контакт. Положение контактов подобрано таким образом, что при нормальном давлении масла в системе контакты разомкнуты, а при низком давлении — замкнуты. Пороговое давление устанавливается пружиной, оно зависит от типа и модели двигателя, поэтому далеко не всегда датчики контактного типа взаимозаменяемы.

Реостатный датчик. В приборе располагается неподвижный проволочный реостат и связанный с мембраной ползунок. При отклонении мембраны от среднего положения ползунок посредством качалки проворачивается вокруг оси и скользит вдоль реостата — это приводит к изменению сопротивления реостата, которое отслеживается измерительным прибором или электронным блоком. Таким образом, изменение давления масла отражается на изменении сопротивления датчика, что и используется для проведения измерений.

Импульсный датчик. В устройстве располагается термобиметаллический вибратор (преобразователь), имеющий жесткую связь с мембраной. Вибратор представляет собой два контакта, один из которых (верхний) изготовлен из биметаллической пластины с намотанной на ней нагревательной спиралью. В холодном состоянии биметаллическая пластина распрямлена и замкнута с нижним контактом — по замкнутой цепи протекает ток, в том числе и по нагревательной спирали. Со временем спираль нагревает биметаллическую пластину, она изгибается и отходит от нижнего контакта — цепь размыкается. Вследствие разрыва цепи спираль прекращает нагрев, биметаллическая пластина остывает и распрямляется — цепь снова замыкается и процесс начинается сначала. В результате биметаллическая пластина постоянно вибрирует и на выходе датчика формируется переменный ток той или иной частоты.

Нижний контакт датчика соединен с мембраной, которая в зависимости от давления масла отклоняется от среднего положения вверх или вниз. В случае подъема мембраны (при повышении давления масла) нижний контакт поднимается и сильнее прижимается к биметаллической пластине, поэтому частота вибраций снижается, контакты дольше времени находятся в замкнутом положении. При опускании мембраны нижний контакт отходит от биметаллической пластины, поэтому частота вибраций повышается, контакты меньше времени находятся в замкнутом положении. Изменение продолжительности пребывания контактов в замкнутом состоянии (то есть — изменение частоты переменного тока на выходе датчика) и используется аналоговым прибором или электронным блоком для измерения давления масла в двигателе.

Пьезокристаллический датчик. В данном датчике предусмотрен пьезокристаллический преобразователь, связанный с мембраной. Основу преобразователя составляет пьезокристаллический резистор — кристалл с пьезоэлектрическими свойствами, к двум плоскостям которого подводится постоянный ток, а перпендикулярные плоскости соединены с мембраной и неподвижной опорной пластиной. При изменении давления масла мембрана отклоняется от своего среднего положения, что приводит и к изменению давления на пьезокристаллический резистор — вследствие этого изменяются проводящие свойства резистора и, соответственно, его сопротивление. Изменение тока на выходе датчика используется блоком управления или индикатором для измерения давления масла в двигателе.

Все датчики, независимо от типа, имеют металлический корпус цилиндрической формы, на нижней части корпуса предусмотрен резьбовой штуцер для соединения с масляной магистралью (для герметизации используются уплотнительные шайбы), а сверху или сбоку расположен контакт для соединения с электросистемой. Вторым контактом является корпус, через блок двигателя соединяемый с массой электросистемы. Также на корпусе выполнен шестигранник для монтажа и демонтажа датчика с помощью обычного гаечного ключа.

Вопросы выбора и замены датчиков давления масла

Датчики давления масла (сигнализации и измерения давления) важны для контроля работы двигателя, поэтому при выходе из строя их необходимо менять — как правило, ремонту они не подлежат. О необходимости замены датчика могут говорить некорректные показания прибора или постоянная работа индикатора на приборной панели. Если уровень масла в системе нормальный, а проблем с двигателем нет, то нужно выполнить замену датчика.

Для замены необходимо выбирать датчики только тех типов и моделей, которые рекомендованы производителем двигателя. Применение датчика другой модели может привести к нарушению показаний измерительного прибора или индикатора на приборной панели. Особенно это относится к датчикам сигнализации — они, как правило, не регулируемые и еще на заводе-изготовителе настроены на определенное пороговое давление. С датчиками измерения давления масла ситуация иная — во многих случаях возможно применение приборов других типов и моделей, так как измерительный прибор или электронный блок управления предлагают возможность настройки (калибровки) под новый датчик.

Замена датчика давления масла выполняется довольно просто. Работу нужно проводить только на остановленном и холодном двигателе, так как в этом случае масла в главной масляной магистрали нет (или его очень мало), и при демонтаже датчика не произойдет утечки. Датчик необходимо просто вывернуть с помощью ключа, а на его место ввернуть новый прибор. На штуцер датчика обязательно нужно надевать уплотнительную шайбу, в противном случае система может потерять герметичность.

При правильном выборе и замене датчика система сигнализации критического падения давления масла и система измерения давления масла двигателя будут надежно работать, обеспечивая необходимый контроль состояния силового агрегата.

Как работает, где стоит и как проверить датчик давления масла в двигателе

Для начала вспомним теорию. Датчик давления масла – прибор, контролирующий давление этой технической жидкости, служащей для смазки и охлаждения компонентов мотора автомобиля. Без него невозможна правильная работа силовой установки и автомобиля в целом.

В нашем обзоре расскажем о видах, принципе работы датчика давления масла. Также подскажем, как проверить это устройство, перечислим типичные неисправности.

Какую роль играет датчик давления в масле в автомобиле?

Моторное масло необходимо для смазки деталей силовой установки авто, которые взаимодействуют между собой во время работы. Оно предотвращает сухое трение, приводящее к быстрому выходу из строя составных моторного отсека, покрывает компоненты защитной маслянистой плёнкой. Такое покрытие одновременно оберегает детали от коррозийных образований. Плёнка также препятствует пагубному влиянию химических агрессивных веществ, образовавшихся во время работы мотора.

За уровнем этой технической жидкости в двигателе следит щуп. Он определяет нужное количество залитого масла, расскажет автолюбителю об его утечке. Информацию о правильной работе системы подскажет водителю ДДМ в автомобиле.

Моторное масло подаётся в контур под определённым давлением. Недостаточный напор приводит к уменьшению его подачи в места трения деталей, быстрому износу. В этом случае также затруднено вымывание элементов отработки из каналов, что также негативно действует на компоненты узла, сокращает срок их эксплуатации.

При низком давлении прекращается доступ смазывающей жидкости в некоторые механизмы, например, к распределительному валу, расположенному в головке блока цилиндров (ГБЦ). Это чревато быстрым выходом из строя двигателя, проведением дорогостоящего ремонта.

Избыточное давление также негативно влияет на систему. Напора масла не выдерживают прокладки, уплотнители и другие резиновые изделия.

Для лучшего контроля за работой в некоторых моделях современных транспортных средств устанавливаются два датчика, которые реагируют на повышенное и заниженное давление.

ДДМ для контроля за верхним показателем фиксирует превышение требуемого значения: на панели загорается соответствующий индикатор. Каждая модель автомобиля имеет свой параметр. В большинстве случаев он равняется 1,8 атм.

Виды ДДМ

Все подобные устройства классифицируются на два типа: аварийные и измерительные.

Аварийные датчики сигнализируют водителю об отсутствии давления масла в контуре. В этом случае на панели приборов автомобиля загорается индикатор.

Измерительные датчики – технически более сложные изделия. Они информируют автолюбителя о параметрах давления, измеряются:

• в Паскалях;
• барах;
• Ньютонах/м 2 ;
• атмосферах;
• килограмм/силе.

Единица измерения зависит от страны производителя транспортного средства.

ДДМ различаются по принципу работы. Эволюционный процесс устройства не отличается многообразием. Датчики появились на заре автомобилестроения практически одновременно с моторами. Вначале они представляли собой небольшую стеклянную колбу, размещённую в салоне. Она была вмонтирована в систему смазки силовой установки. Импульсивное движение смазочного материала внутри неё указывало шофёру, что давление функционирует нормально.

На смену этому виду пришли механические датчики. Их работа схожа по принципу действия с манометром. Изменение давления в системе приводит в движение механизм, который оснащён стрелочным индикатором. Такие устройства уже потеряли популярность, они встречаются на моделях прошлого столетия.

В настоящее время на большинстве современных моделях стоят электронные датчики, которые по своему назначению могут быть аварийными и измерительными.

Как работает датчик давления масла?

Принцип работы ДДМ – преобразование одного вида энергии в другую. Информация доводится до водителя исходя из конструкции устройства – механическим путём при помощи стрелочного прибора или за счёт работы электронного индикатора.

Расскажем, как функционирует каждый из видов.

Принцип работы электронного датчика

Подобное устройство аварийного типа не отличается особой сложностью.

• мембраны;
• толкателя;
• электрических контактов;
• корпуса;
• индикатора, расположенного на панели приборов.

Когда двигатель не запущен, мембрана находится в состоянии покоя. После его включения срабатывает толкатель, который в свою очередь приходит в движение от смещения мембраны. Он размыкает контакт электроцепи, подавая тем самым информацию на индикатор о давлении масла. Лампочка затухает примерно через 10 секунд после запуска мотора, она сигнализирует, что система вошла в рабочий режим.

Питание на устройство подаётся от бортовой сети автомобиля.

Более сложной является схема электронного ДДМ измерительного типа. К её работе подключены резистор, работающий в паре с мембраной, преобразователь, транслирующий полученную информацию в электронный блок управления. В зависимости от давления в контуре, резистор, в роли которого выступает реостат, изменяет при помощи бегунка сопротивление. Полученная информация об этих переменах передаётся на табло.

Помимо этого варианта существует ещё два вида электронных датчиков масла, работающих с помощью биметаллического преобразователя или полупроводникового пьезокристалла.

Как работает механический ДДМ?

Принцип работы механического датчика давления масла в моторном отсеке схож с измерительным типом электронного устройства.

Его конструкция состоит из:

• металлической мембраны;
• толкателя;
• нихромовой обмотки;
• ползунка;
• корпуса.

В зависимости от давления меняет свое положение мембрана. Эти изменения передаются на толкатель (шток) и на стрелочный индикатор, установленный на торпедо авто.

Место установки

Определённого места расположения этой детали нет. Датчик давления масла в двигателе устанавливается согласно особенностям его конструкции в конкретном автомобиле.

ДДМ аварийного типа обычно стоят на головке блока цилиндров. Измерительное устройство ставят в районе масляного насоса или фильтра, в картере автомобиля. В систему он монтируется при помощи патрубка высокого давления.

Существуют также схемы с двумя датчиками. В этом случае первый устанавливается перед насосом, второй – после него. Чтобы не тратить время на его поиски, можно просто взять и прочитать сервисную книжку. Там такая информация отображается производителями.

Хочется предупредить: часто для проверки или замены ДДМ приходится снимать колесо автомобиля. Идеальный вариант – обратиться для этого в автосервис. Там есть подъёмники, «ямы» для осмотра.

Визуально устройство выглядит следующим образом: оно ввинчено в ГБЦ, к его «хвосту» присоединён единственный проводок.

Приведём таблицу, в которой указано месторасположение датчика давления масла в некоторых популярных марках авто.

Марка и модель автомобиля

Место нахождения

Способ обнаружения

ВАЗ-2108, 2109, 2110, 2111

(восьмиклапанные моторы) Правая часть двигателя, гнездо в ГБЦ, около ремня. Имеет один провод. Под капотом, сверху.

«Лада Калина»

Правая задняя часть мотора, в специальном гнезде, расположенном в ГБЦ. Есть один провод подключения. Доступ сверху. Нужно снять пластиковую крышку на головке блока

ВАЗ-2110, 2111

(шестнадцатиклапанные двигатели) Блок распределительного вала, задняя часть мотора. Подключён один провод. С верхней стороны.

Mitsubishi Lancer

Правая часть силовой установки, рядом стоит фильтр смазки. Подключение – один провод. Снизу авто, из «ямы», с подъёмника.

Volkswagen Golf, Jetta

Один ДДМ расположен с торца ГБЦ. Другой, определяющий недостаточное давление в контуре, стоит рядом с масляным фильтром, в правой части авто. Доступ к одному датчику сверху, другому – снизу.

Nissan X-Trail

Нижняя часть двигателя, по соседству с насосом ГУРа. Снизу. Необходимо снять защитный кожух для ремней.

Возникают ситуации, когда требуется проверить работоспособность этого устройства. В этом случае проводится диагностика контроллера.

Вместе с тем, неплохо перед проверкой измерить давление в системе с помощью манометра. Для этого необходимо открутить датчик и на его место поставить измерительный прибор. Параметры работы проверяются при различных оборотах силового агрегата. Требуемое значение можно узнать в разделе сервисной книжки. Если оно соответствует указанному показателю, а до шкалы прибора ДДМ они не доходят – значит, виноват датчик.

Как проверить электронный датчик давления масла?

Для проверки ДДМ электронного вида потребуются: насос с манометром и мультиметр. Перед испытанием нужно очистить контакты датчика от окисления, налётов грязи, иначе работа не даст результата. Отверстие, в котором располагается деталь, требуется на время исследования заткнуть чистой ветошью. Таким образом можно исключить попадания в систему посторонних предметов, сора, исключить масляные подтёки.

Проверка происходит в следующем порядке:

1. Нужно демонтировать датчик с авто.
2. Установить измерительный прибор в режим «диагностика цепи» для определения её разрыва. Один из проводов тестера следует подсоединить к центральному контакту измерителя, второй – «посадить» на массу. Это может быть болт корпуса, не испачканный в краске или технической жидкости, часть силового агрегата.
3. Произвести соединение насоса с датчиком. От герметичности соединения деталей зависит точность проводимых замеров.
4. При помощи насоса подать минимальное давление (около 1 атм.), приводящее в работу устройство. Шкала тестера в этом случае показывает, что цепь замкнута. Если такого не произошло, мембрана датчика не сработала, следует повторить попытку. При повторении отрицательного результата провести замену ДДМ.

Убедившись в работоспособности произвести демонтаж временной конструкции, и установить изделие обратно в ГБЦ.

Возможен и другой вариант проверки: имитация рабочей ситуации. В данном случае вместо мультиметра используется индикатор. В качестве источника питания следует использовать автомобильный аккумулятор, для подачи давления потребуется компрессор или насос с манометром.

Проверяем механический датчик давления масла в автомобиле

Принцип определения годности этой детали напоминает предыдущий вариант, но работа займёт чуть больше времени. Для определения исправности потребуется также насос, манометр, небольшой резиновый шланг с диаметром отверстий подходящих под датчик.

Приведём пример поэтапной проверки:

1. Один конец шланга присоединяется к ДДМ, второй – к насосу.
2. Нагнетается при помощи насоса разное давление. Процесс начинается с подачи минимального значения. После этого его можно увеличивать вплоть до максимального. Параметры указаны в сервисной книжке на автомобиль. Нельзя нагнетать давление выше допустимого для этой детали: можно повредить мембрану.
3. В результате работы насоса мембрана сдвигается на разные величины. На шкале соответственно меняются показания.

Если стрелка остаётся без движения, значит, датчик вышел из строя и требует замены.

Выносной ДДМ

Для визуального наблюдения за давлением в системе смазки и охлаждения двигателя нужно вывести выносной датчик на торпедо.

Контрольный прибор устанавливается следующим образом:

• отключается аккумулятор автомобиля;
• контроллер давления заменяется переходником;
• к установленному тройнику присоединяется датчик;
• провод от индикатора присоединяется к бортовой сети.

Наиболее популярный вариант размещения выносного устройства – левый край панели приборов.

Возможные неисправности в работе ДДМ

Узнать о том, что датчик не работает несложно. Это сможет определить даже начинающий автолюбитель.

Определить неисправность контроллера давления масла и системы в целом можно по следующим факторам:

1. Затруднён запуск двигателя.
2. При включении мотора в работу высвечивается и мигает индикация: Check Engine и значок маслёнки. Они гаснут после начала работы силового агрегата. Аналогичная ситуация возникает при работе на холостом ходу.
3. Двигатель не набирает обороты, теряет мощность. Автомобиль дёргается во время движения, затруднён разгон.

Датчик выходит из строя по таким причинам:

• дефект масляного насоса;
• засорение контроллера отработанным материалом;
• низкий уровень масла в системе;
• загрязнение масляного фильтра;
• повреждение мембраны;
• замыкание в электропроводке схемы ДДМ;
• естественный износ реостата.

Следует помнить, что для обслуживания двигателя автомобиля следует использовать высококачественное масло от надёжных производителей. В противном случае придётся восстанавливать сам силовой агрегат, компоненты узла, в том числе, датчик давления.

Замена контроллера давления

Обнаружив неисправность необходимо незамедлительно приступить к замене дефектной детали. Это позволит избежать дорогостоящего ремонта двигателя и прочих деталей системы.

Ремонт можно проводить самостоятельно при наличии определённых навыков и нужных инструментов. Если возникают сомнения в своих силах, то лучше обратиться к специалистам автосервиса.

Расскажем, как производится замена своими руками. Для работы потребуется новый ДДМ, подходящие гаечные ключи, чистая ветошь и верный помощник водителя аэрозоль WD-40.

Для облегчения процесса монтажа следует припасти небольшое количество моторного масла.

1. Нужно обесточить автомобиль, отсоединив батарею.
2. Отключить провода питания и управления от устройства.
3. Открутить крепёж, снять зажим.
4. Использовать WD-40 в случае прикипания ДДМ к головке блока цилиндров.
5. Открутить датчик.
6. Перед установкой новой детали смазать резьбу моторным маслом.
7. Ввинчивание производится вначале вручную, затем изделие затягивается ключом. Следует рассчитывать свои силы при закрутке: иначе можно сорвать резьбу и усложнить ремонт.
8. Запустить мотор, проверить работоспособность системы – индикатор давления масла на панели приборов должен потухнуть.

После окончания работы проверить район установки ДДМ на предмет обнаружения утечки. Масляные пятна, течь говорят о том, что деталь была плохо закручена в гнездо или уплотнительное кольцо находится в плохом состоянии.

Резюме

Владельцу автомобиля следует внимательно относиться к работе этого важного устройства. Это поможет избежать значительных расходов на ремонт силового агрегата. По этой причине, некоторые автолюбители устанавливают через переходник дополнительный датчик. Например, к электронному изделию добавляют механический. Подобные меры позволяют лучше контролировать давление моторного масла в автомобиле.