Как работает датчик давления масла?

Качественная смазка узлов двигателя во время его работы — залог его долгой и безотказной работы. Детали поршневой группы, коленвал и вкладыши шатунов двигаются с большой скоростью. Поэтому постоянная и стабильная подача масла на трущиеся поверхности необходима. Если в системе смазки возникли проблемы, быстро развивается износ и деградация материала хрупких деталей, они перегреваются и быстрее выходят из строя. В результате мотор может заклинить, и придется его заменить или вложиться в дорогостоящий ремонт.

Важно контролировать уровень масла в ДВС и его давление. В современных ДВС есть специальный прибор — датчик давления масла. Именно он в режиме реального времени следит за тем, чтобы насос исправно качал смазочную жидкость по каналам блока цилиндров. В случае нештатной ситуации он отправит сигнал на панель приборов, предупреждая о возможных проблемах. В статье поговорим, об устройстве датчика давления масла, как он работает и где расположен.

Виды масляных датчиков

Если говорить про все виды датчиков масла, то чаще всего встречается три типа:

1. Датчик уровня.
2. Датчик абсолютного давления.
3. Датчик-сигнализатор.

Датчик уровня чаще устанавливают на автомобили среднего или премиум-сегмента. Он не измеряет давление в системе смазки, а только следит за общим ее количеством: приспособление заменяет щуп в поддоне и позволяет на ходу определить уровень масла.

Датчик абсолютного давления измеряет давление в масляной магистрали и передает показания в режиме реального времени на панель приборов во всем диапазоне измерений. Так, при заглушенном двигателе шкала прибора покажет ноль. При запуске по мере поступления масла из насоса показания будут нарастать.

Иногда датчики абсолютного давления называют датчиками на прибор. Они бывают цифровыми и аналоговыми, но второй вариант уже устарел. Полезны, если есть необходимость в точном контроле давления, например, на магистральных тягачах или спортивных автомобилях, но на обычных городских машинах практически не используются.

Датчик-сигнализатор — самый популярный, благодаря своей простоте и надежности. Он подает сигнал на контрольную лампу, если уровень давления масла упал до минимального уровня. То есть при нештатной ситуации на панели приборов загорится сигнал, который предупредит, что дальнейшее движение может привести к поломке. Машину без этого датчика сейчас уже не встретишь.

Далее в статье речь пойдет только о датчиках абсолютного давления и сигнализаторах.

Устройство датчика давления масла

В современном автомобилестроении используют только диафрагменные (мембранные) датчики давления. Их так называют из-за тонкой металлической пластины — мембраны, передающей энергию давления жидкости на считывающее устройство.

Как устроен датчик:

• Со стороны крепления датчика внутри есть небольшая полость, которая заканчивается диафрагмой.
• Под крышкой датчика с другой стороны диафрагмы находится несложный передающий механизм. Он приводится в движение диафрагмой и реагирует на ее искривления и передает это движение на преобразователь.
• Преобразователь воспринимает смещения механизма и формирует из них электрический сигнал, который уходит на приборную панель.

Простота конструкции дает возможность использовать датчики давления масла на двигателях, несмотря на вибрации и перепады температур под капотом.

Принцип работы датчика давления масла

Когда мы рассмотрели устройство диафрагменных датчиков, становится ясно, как они работают:

1. При пуске двигателя под действием насоса, масло поступает в смазочные магистрали, заполняя полость датчика.
2. По мере повышения давления в системе масло выдавливает мембрану, и она начинает выгибаться наружу.
3. Передающий механизм воспринимает изгиб мембраны. В зависимости от типа датчика происходят различные действия механизма, например, движение ползунка по реостату или замыкание контактов.
4. При этих изменениях преобразователь формирует сигнал, подающийся на приборы или блок управления двигателем.

Виды датчиков давления масла

Разные виды диафрагменных датчиков отличаются друг от друга устройством передающих механизмов и преобразователей.

Самый простой тип датчика, получивший наибольшее распространение — контактный.

В нем находятся два контакта: неподвижный, закрепленный на корпусе, и подвижный, связанный с диафрагмой. Здесь же находится пружина, рассчитанная на определенное усилие сжатия. Если давление в системе в нормальных пределах, то деформация диафрагмы заставляет пружину сжиматься и размыкает контакты. Если же давление снижается, то пружина распрямляется и замыкает контакты. Появляется сигнал, зажигающий контрольную лампу низкого давления в системе смазки.

Другой тип датчика давления — реостатный. Он устроен несколько сложнее: на месте неподвижного контакта находится реостат. Это электрический компонент, способный менять сопротивление в электроцепи. А на месте пружины и подвижного контакта расположена качалка и ползунок — небольшой подвижный контакт, скользящий по реостату. При движении мембраны качалка толкает ползунок, и он перемещается вдоль реостата, меняя его сопротивление. Именно оно используется в качестве сигнала для измерительного прибора или ЭБУ.

Существует также импульсный датчик. Условно его можно представить, как контактный, только вместо неподвижного контакта, расположенного на корпусе, используется биметаллическая пластина, реагирующая на изменение температуры, на которую намотана нагревающая спираль. Когда пластина холодная, она распрямлена и замкнута на второй контакт, расположенный на диафрагме. При протекании через контакты электрического тока спираль нагревается, биметаллическая пластина изгибается и размыкает цепь. Подача тока и нагрев спирали прекращается, пластина остывает, выпрямляется и опять замыкает цепь. Цикл повторяется раз за разом, заставляя биметаллическую пластину вибрировать. Частоту этой вибрации и считывает блок управления.

Когда под действием давления масла мембрана изгибается, она сдвигает второй контакт ближе к вибрирующей пластине. Из-за изменения расстояния частота вибраций меняется. Отслеживание изменений частоты дает данные о величине давления в системе.

Поскольку изменение сопротивления резистора происходит плавно и можно отслеживать его изменение во всем диапазоне работы, данные с такого датчика можно снимать точнее, чем с контактного. Он позволяет не просто зажечь аварийную лампу, а точно следить за изменениями давления в системе при необходимости.

Другой подобный прибор, передающий показания давления — пьезоэлектрический датчик. На месте биметаллической пластины и подвижного контакта в нем расположен резистор, чувствительный к деформациям. При движении диафрагмы резистор воспринимает это смещение, и в цепи меняется сопротивление. Его величину можно измерить, а значит, сообщить блоку управления об изменении давления в системе.

Где находится датчик давления масла

Независимо от типа устройства, датчики давления масла имеют схожий внешний вид и габариты. С одной стороны корпуса есть резьба для установки в магистраль смазочной системы. С противоположной стороны установлен разъем, для подключения в электросистему автомобиля.

Нет необходимости в монтаже датчика внутри мотора, ведь такое несложное устройство можно разместить в доступном месте снаружи ДВС. Чаще всего датчик располагают в двух наиболее подходящих для этого местах:

• сбоку от блока цилиндров;
• на головке блока цилиндров, сбоку или в торце.

Показания будут точными вне зависимости от места расположения. Но во втором случае позволяет определить начало масляного голодания чуть раньше. Это связано с тем, что в головку масло попадает уже после цилиндро-поршневой группы и коленвала, поэтому снижение давления в магистрали раньше начинает сказываться на распредвалах в головке.