Czujniki do pomiaru ciśnienia w dolocie (turbo), oleju, AFR, EGT, temperatury oleju, silnika itd.

Poradniki dotyczące UKP i nie tylko. Wskazówki dotyczące montażu i obsługi dodatkowych czujników w pojeździe.
ArT
Posts: 689
Joined: Wed Mar 25, 2015 8:54 am
Location: Warsaw, Poland
Has thanked: 12 times
Been thanked: 60 times

Czujniki do pomiaru ciśnienia w dolocie (turbo), oleju, AFR, EGT, temperatury oleju, silnika itd.

Postby ArT » Thu Apr 14, 2016 11:46 am

W poniższym poradniku postaram się odpowiedzieć na pytanie:

Jaki czujnik jest potrzebny do pomiaru:
  • Ciśnienia w dolocie (doładowania turbo)
  • Ciśnienia oleju
  • AFR lub Lambda
  • EGT (temperatury spalin)
  • Temperatury oleju
  • Temperatury cieczy chłodzącej silnika
  • ...

1. Ciśnienie w dolocie (turbo)

Do pomiaru ciśnienia w dolocie potrzebny jest tzw. czujnik MAP (Manifold Absolute Pressure sensor). MAP sensor jest wpinany bezpośrednio w kolektor dolotowy lub jest łączony z kolektorem dolotowym przy pomocy rurki podciśnieniowej. Czujnik w sposób liniowy przekształca wartość ciśnienia na odczyt napięcia (zwykle 0-5V). Sygnał tego typu można podłączyć do wielu wskaźników ciśnienia, m.in. do UKP

czujniki_MAP_sensor_przyklady.jpg
czujniki_MAP_sensor_przyklady.jpg (36.11 KiB) Viewed 14984 times

Większość turbodoładowanych silników posiada już fabrycznie czujnik MAP. Można się pod niego podłączyć (nie ma potrzeby montażu kolejnego takiego czujnika) w celu realizacji dodatkowych pomiarów. Jeżeli nie posiadamy fabrycznie takiego czujnika, to powinniśmy zamontować czujnik MAP o zakresie 0-3bar (lub więcej) oraz z liniowym wyjściem 0-5V - w praktyce takie czujniki stanowią większość - można kupić czujnik z innego pojazdu (nowy czy używany) i na pewno będzie pasował. Przykład czujnika ciśnienia doładowania BOSCH.

Typowo czujnik posiada 3 wyprowadzenia: zasilanie (VCC +5V), masa (GND 0V) oraz wyjście sygnałowe (0-5V proporcjonalne do aktualnego ciśnienia w kolektorze dolotowym). Jeżeli posiadamy fabrycznie podłączony MAP sensor to wystarczy że podłączymy przewód sygnałowy do wejścia analogowego urządzenia pomiarowego (w przypadku UKP jest to dowolne wejście AdcX). Jeżeli montujemy dodatkowo taki czujnik, to potrzeba go dodatkowo zasilić: +5V można pobrać np. ze sterownika silnika (ECU) lub z UKP (np. dowolne wyprowadzenie DS18B20_VCC tj. A6 lub A18 lub B6 lub B12).

Istnieją również MAP sensory z 4 wyprowadzeniami. Taki MAP sensor posiada wbudowany czujnik temperatury powietrza (NTC) i jeden z pinów jest właśnie do tego czujnika (nie trzeba podłączać jeżeli nie zamierzamy z niego korzystać).

W UKP istnieje możliwość wyświetlenia ciśnienia w jednostkach BAR lub PSI. Istnieje również możliwość rysowania przebiegu ciśnienia w czasie na ekranie oscyloskopu:
pomiary-cisnienia-w-ukp.jpg
pomiary-cisnienia-w-ukp.jpg (44.44 KiB) Viewed 14978 times


2. Ciśnienie oleju

Zalecany jest czujnik ciśnienia oleju o zakresie 0-10 bar. Wyróżniamy dwa rodzaje takich czujników: (1) rezystancyjny (np. 240-33 ohm, 3-160 ohm itd.) oraz (2) napięciowy (z wyjściem 0-5V). Oba typy są powszechnie stosowane, jednak ich podłączenie jest różne.

Czujnik rezystancyjny może występować w wariancie z dwoma wyprowadzeniami lub z jednym wyprowadzeniem (masa na gwincie).

rezystancyjne_czujniki_cisnienia_oleju_0-10bar.jpg
rezystancyjne_czujniki_cisnienia_oleju_0-10bar.jpg (63.48 KiB) Viewed 14984 times

Dla czujnika 2-pinowego należy podłączyć masę do jednego z pinów oraz sygnał (z zasilaniem referencyjnym) do drugiego z pinów. Dla czujnika 1-pinowego należy podłączyć tylko sygnał (z zasilaniem referencyjnym), zaś masa jest na gwincie. W przypadku UKP sygnał należy podłączyć pod pin AdcVccX (A20 lub B8) - jest to analogowe wejście sygnału z jednoczesnym zasilaniem referencyjnym (+5V)

W osobnym poradniku jest przykład montażu rezystancyjnego czujnika ciśnienia oleju z UKP-PRO.

Napięciowy czujnik ciśnienia oleju posiada zwykle 3 wyprowadzenia: zasilanie (VCC +5V), masa (GND 0V) oraz wyjście sygnału (0-5V proporcjonalne do aktualnego ciśnienia oleju). Czujnik ciśnienia 0-150 PSI (0-10bar) na sklepie REVELTRONICS.

napieciowe_czujniki_cisnienia_oleju_0-10bar.jpg
napieciowe_czujniki_cisnienia_oleju_0-10bar.jpg (52.81 KiB) Viewed 14984 times

Jeżeli posiadamy fabrycznie taki czujnik w pojeździe to wystarczy że podłączymy przewód sygnałowy do wejścia analogowego urządzenia pomiarowego (w przypadku UKP jest to dowolne wejście AdcX). Jeżeli montujemy dodatkowo taki czujnik, to potrzeba go dodatkowo zasilić: +5V można pobrać np. ze sterownika silnika (ECU) lub z UKP (np. dowolne wyprowadzenie DS18B20_VCC tj. A6 lub A18 lub B6 lub B12)

3. AFR i Lambda

Do pomiaru AFR (Air Fuel Ratio) wymagana jest sonda szerokopasmowa z kontrolerem (np. Innovate LC-2). Sonde szerokopasmową należy podłączyć do kontrolera sondy szerokopasmowej, a wyjście z kontrolera (0-5V) na wejście urządzenia pomiarowego (dowolne z wejść AdcX w przypadku UKP).

przyklad_sondy_szerokopasmowej.jpg
przyklad_sondy_szerokopasmowej.jpg (39.75 KiB) Viewed 14984 times

Większość pojazdów fabrycznie nie posiada sondy szerokopasmowej, tylko tzw. sondę lambda. Przy pomocy sondy lambda nie ma możliwości pomiaru dokładnej wartości AFR, jednak jest możliwość badaniu składu mieszanki w zakresie ubogo/bogato. Sonda lambda na wyjściu generuje sygnał napięciowy w zakresie 0-1V, gdzie wartość niska (ok 0,2V) oznacza mieszankę ubogą, a wartość wysoka (ok. 0,8V) oznacza mieszankę bogatą. W przypadku prawidłowej mieszanki wartość ta powinna cyklicznie oscylować między wartością ubogą a bogatą. W UKP istnieje możliwość aktywowania ekranu z oscyloskopem i rysowania przebiegu z sondy lambda (50 próbek na sekundę), na którym bardzo ładnie widać aktualny skład mieszanki.

4. EGT

Do pomiaru temperatury spalin (EGT) wymagany jest czujnik temperatury spalin (termopara typ K) oraz wzmacniacz termopary (np. EGT-K). Termoparę należy podłączyć na wejście wzmacniacza termopary, a wyjście wzmacniacza (0-5V) na wejście urządzenia pomiarowego (dowolne z wejść AdcX w przypadku UKP). Zobacz osobny poradnik dot. pomiaru temperatury spalin.

termopara_typu_k_oraz_wzmacniacz_termopary.jpg
termopara_typu_k_oraz_wzmacniacz_termopary.jpg (64.02 KiB) Viewed 14984 times


5. Temperatura oleju / silnika / cieczy chłodzącej itd.

Do pomiarów temperatury można wykorzystać dwa rodzaje czujników: analogowy (NTC, rezystancyjny) lub cyfrowy (np. DS18B20).

Czujniki analogowe NTC są powszechnie stosowane jako fabryczne czujniki temperatury w pojazdach. Rezystancja takiego czujnika zależy od temperatury - wraz ze wzrostem temperatury rezystancja czujnika maleje. Zależność ta jest nieliniowa. Czujnik tego typu ma zwykle dwa wyprowadzenia (sygnał z zasilaniem na jednym przewodzie oraz masa na drugim) lub jedno wyprowadzenie (masa jest na gwincie)

analogowe_czujniki_temperatury_NTC.jpg
analogowe_czujniki_temperatury_NTC.jpg (38.74 KiB) Viewed 14984 times

W przypadku czujnika 2-pinowego na jednym pinie należy podłączyć masę (0V), a na drugim pinie sygnał z urządzenia pomiarowego (z jednoczesnym zasilaniem referencyjnym). W przypadku czujnik 1-pinowego należy podłączyć tylko sygnał z urządzenia pomiarowego (masa jest na gwincie).

W UKP należy skorzystać z wyprowadzenia oznaczonego jako AdcVccX (pin A20 lub B8) - jest to wejście analogowe z jednoczesnym zasilaniem napięciem referencyjnym - dedykowane właśnie do czujników rezystancyjnych. W przypadku kiedy w aucie już jest zamontowany taki czujnik fabrycznie, to sygnał z takiego czujnika należy podłączyć pod dowolne wyprowadzenie AdcX (bez zasilania, gdyż czujnik już jest zasilany przez sterownik silnika).

Czujniki analogowe wymagają kalibracji - potrzeba znać jego charakterystykę, np. tabelka oporności w funkcji temperatury. W osobnym temacie jest opisany sposób kalibracji czujników analogowych. W ofercie sklepu REVELTRONICS jest dostępny już wyskalowany czujnik pod UKP.


Istnieje wiele typów cyfrowych czujników temperatury. W UKP stosowane są czujniki DS18B20. Ich zakres pomiarowy to -40C...+125C a dokładność 0,5C. W porównaniu do czujników analogowych NTC, czujniki cyfrowe posiadają wyższą dokładność pomiaru, nie wymagają kalibracji (podłącza się czujnik i od razu wskazuje poprawne wartości), jednak posiadają ograniczony zakres pomiarowy do +125C (czujniki analogowe NTC występują również dla wyższych temperatur: 150C i 180C) oraz mogą wymagać pewnych modyfikacji w przypadku montażu w głowicy czy bloku silnika (zobacz osobny poradnik na temat montażu cyfrowych czujników temperatury DS18B20)

cyfrowe_czujniki_temperatury_typu_DS18B20.jpg
cyfrowe_czujniki_temperatury_typu_DS18B20.jpg (36.51 KiB) Viewed 14984 times


W UKP-PRO istnieje możliwość pomiaru do 6 różnych temperatur (silnika, oleju, wewnętrzna, zewnętrzną, użytkownika1, użytkownika2) z możliwością ustawienia alertów dla każdej z nich:
pomiary-temperatur-w-ukp.jpg
pomiary-temperatur-w-ukp.jpg (37.05 KiB) Viewed 14978 times

tinuviel
Posts: 12
Joined: Sat Nov 05, 2016 5:50 pm

Re: Czujniki do pomiaru ciśnienia w dolocie (turbo), oleju, AFR, EGT, temperatury oleju, silnika itd.

Postby tinuviel » Sat Nov 05, 2016 6:17 pm

Ciśnienie doładowania z dołożeniem MAP sensora.

W przypadku instalacje soft turbo do silnika który seryjnie nie miał turbiny bądź w jakimkolwiek innym przypadku gdy nie mamy lub nie chcemy używać seryjnego map sensora tutaj opis jak to można zrobić (można pewnie na wiele sposobów, ja podaje tylko przykład):

Potrzebujemy:
- wężyk silikonowy (przewód podciśnieniowy) (szeroko dostępne chociażby na allegro), kilka zł:
Image

- trójnik do wężyka (też masa tego na allegro), kilka zł:
Image

- MAP sensor AutoGauage, 100-120zł
Image
Jest to sensor używany razem z wskaźnikiem autogauage do pomiaru doładowania ale można go kupić osobno bez zegara. Wybrałem taki bo jest tani, mierzy też podciśnienie a do tego jest zakładany na wężyk co ułatwia instalacje.

- Opcjonalnie seryjny kabel do sensora, kilkanaście zł:
Image
Bez niego też się obejdziemy ale trzeba kombinować wpięcie w czujnik.

Trójnik i wężyk silikonowy dobieramy tak aby średnica pasowała do przewodu podciśnienia który mamy w aucie.

Podłączenie:

Przecinamy przewód podciśnienia, montujemy trójnik, na wolne wyjście nasadzamy zakupiony wężyk i na jego końcu zakładamy MAP sensor. Przwody mocno naciągamy i zabezpieczamy opaskami zaciskowymi. W MAP sensor wpinamy przewód, wtyczkę dobrze zabezpieczyć żeby przypadkiem nie dostała się tam woda. Dwa kable do zasilania (ja podłączyłem "po stacyjce" żeby był zasilany dopiero jak odpalę auto) i GND, jeden do UKP i zrobione.

Pinout MAP sensora:
PIN1 (kabel czerwony): +12V
PIN2 (kabel biały): sygnał do UKP
PIN3 (kabel czarny): GND

Na koniec charakterystyka napięciowo-ciśnieniowa:

0V: -1bar
1V: 0bar
2V: +1bar
3V: +2bar

ps: Screeny na szybko z neta, proszę się nie sugerować nazwami firm.


Return to “Poradniki”

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest