Wie kann ich den MAP-Sensor mit dem QST-5 überprüfen?

MAP-Sensoren gehören zu den grundlegenden Sensoren, die schon seit Jahren in Fahrzeugen vorhanden sind. Im folgenden Text geben wir einen kleinen Einblick in ihre Funktionsweise und zeigen, wie Sie einen solchen Sensor mit dem QST-5 Tester auch außerhalb des Fahrzeugs überprüfen können.

Was ist ein MAP-Sensor?

MAP ist die Abkürzung für Manifold Absolute Pressure und steht für den absoluten Druck im Ansaugkrümmer. Der MAP-Sensor überträgt ein dem absoluten Druck entsprechendes Signal an das Motorsteuergerät (ECU). Wenn wir über Druck sprechen, haben wir mehrere verschiedene Begriffe im Kopf. Vereinfacht ausgedrückt, messen elektronische und mechanische Druckmesser den Druck als eine Kraft, die auf eine bestimmte Fläche im Inneren des Geräts ausgeübt wird. Von dem, was sich auf der anderen Seite der Oberfläche befindet, erhalten wir verschiedene Arten von Messungen. Eine relative Messung wird vorgenommen, wenn auf der anderen Seite Umgebungsdruck (atmosphärischer Druck) herrscht. Auf diese Weise messen wir zum Beispiel den Reifendruck. Für eine absolute Messung ist ein Vakuum erforderlich. So messen wir den Atmosphärendruck. Wenn die zweite Kammer des Manometers versiegelt und ein zusätzlicher Eingang hinzugefügt wird, erhält man eine Differenzmessung (eine solche Messung wird z.B. bei DPF/FAP-Filtern verwendet). In der Praxis wird der absolute Wert des Drucks um den Wert des atmosphärischen Drucks höher sein als der relative Wert, der vereinfacht gesagt ungefähr 1 bar beträgt. Bei Saugmotoren (ohne Turbo) messen wir den Unterdruck, und der Wert übersteigt nie den Atmosphärendruck.

Wozu brauchen Sie einen MAP-Sensor?

Bei Motoren ohne Turbine wird die Druckinformation verwendet, um die Eingangsluftdichte und den ungefähren Luftmassenstrom zu bestimmen. Bei einem solchen Motor kann ein MAF-Sensor (Mass Air Flow), der diesen Parameter direkt misst, austauschbar verwendet werden. Ältere Lösungen stützten sich ausschließlich auf den MAP-Sensor, neuere können für eine größere Sicherheit beide einbeziehen. Die genaue Kenntnis der Luftmenge im Zylinder ist für die Auswahl der Kraftstoffdosierung unter bestimmten Motorbedingungen unerlässlich (die ECU stützt sich auf andere Signale wie den Drosselklappensensor, das Gaspedal und viele andere).

Motoren mit Turbolader haben in der Regel neben einem MAP-Sensor auch einen MAF-Durchflussmesser am Kaltlufteinlass (nach dem Filter). Bei solchen Motoren können wir sowohl mit Unter- als auch mit Überdruckwerten umgehen (dank des Turboladers). Bei aufgeladenen Motoren ist das Vorhandensein beider Sensoren notwendig, um den Betrieb des Turboladers zu überwachen. Der bei aufgeladenen Motoren verwendete Begriff Ladedruck bezieht sich auf den relativen Druck (über dem atmosphärischen Druck). Um ihn zu erhalten, genügt es also, 1 bar von dem vom MAP-Sensor gemessenen Druck abzuziehen.

MAP-Sensoren in der Praxis

Die Sensoren befinden sich normalerweise am oder in der Nähe des Ansaugkrümmergehäuses (verbunden durch einen Schlauch). Es handelt sich in der Regel um 3- oder 4-polige Elemente. Die 4-Pin-Sensoren haben zusätzlich einen eingebauten Thermistor, der die Lufttemperatur im Krümmer misst. Die meisten Sensoren werden vom Steuergerät mit 5V versorgt und liefern eine Spannung, die proportional zum gemessenen Druck ist. Einige wenige Sensoren liefern ein Ausgangssignal in Form einer Rechteckwellenform mit variabler Frequenz (wie viele MAF-Sensoren).

Sensor-Diagnose

Die Symptome von MAP-Sensor-Problemen hängen mit einer falschen Kraftstoffzufuhr zusammen und ähneln denen von Problemen mit Einspritzdüsen oder MAF-Sensoren. Zu den Symptomen können gehören:

• Übermäßiger Kraftstoffverbrauch, mangelnde Leistung, Benzingeruch im Auspuff (auch nach dem Aufheizen), unruhiger Leerlauf – Symptome für ein zu fettes Gemisch.
• Zündaussetzer, Hochdrehen, Abwürgen des Motors, übermäßig hohe Abgastemperatur, Motorruckeln und Detonationsverbrennung – Symptome für ein zu mageres Gemisch.

Wenn die oben genannten Symptome auftreten, vergewissern Sie sich, dass weder das Kraftstoffsystem noch das Zündsystem schuld ist. Wenn der MAP-Sensor ein deutlich anderes Signal als erwartet liefert, kann das Steuergerät einen Fehlercode erzeugen. Dies ist mit ziemlicher Sicherheit der Fall, wenn die Ausgabe des Sensors völlig außerhalb des zulässigen Bereichs liegt – wie im Falle eines defekten Sensorkreises. Noch schlimmer ist es, wenn das Signal lediglich verzerrt ist. In diesem Fall kann das Steuergerät z.B. Informationen vom Durchflussmesser verwenden, um die Inkonsistenz zu erkennen. Denken Sie daran, dass das Steuergerät nicht weiß, welches Signal zuverlässig ist. Es kann passieren, dass der Mechaniker einen Code liest, der auf einen MAP-Sensor hinweist, während der MAF-Durchflussmesser defekt ist.

Beginnen Sie die Diagnose des MAP-Sensors am besten mit einer gründlichen Prüfung auf Undichtigkeiten am Krümmer – undichte Stellen sind ein typisches Problem bei den Sensormessungen (so genannte „Restluft"). Es lohnt sich, auf Verschmutzungen rund um den Sensor zu achten – sie sind eine der typischen Ursachen für Fehlfunktionen. Als nächstes überprüfen wir die Verkabelung – die Kontinuität der Verbindung zwischen dem Drucksensor und dem Motorsteuergerät.

Unabhängiger Sensortest

Wenn wir den Drucksensor außerhalb des Fahrzeugs testen, müssen wir ihn mit Strom versorgen und eine Ausgangsspannung messen. Außerdem benötigen wir eine Pumpe mit einem Manometer, das verschiedene Drücke für den Test erzeugt. Alle Daten über den verfügbaren Sensor sind ebenfalls nützlich, z.B. der Messbereich oder ein Beispiel für die Spannung unter bestimmten Bedingungen (z.B. die Spannung bei ausgeschaltetem Motor).

Sensor vom Saugmotor

Wir werden den MAP-Sensor mit der Nummer 0 261 230 235 aus einem Skoda Fabia III 1.0 MPI (CHYB) testen. Ohne die Kabelbelegung zu kennen, können wir mit dem Tester den Modus zur automatischen Erkennung der Sensorkabel verwenden. Es ergibt sich jedoch ein zusätzliches Problem – der zu testende Sensor hat 4 Leitungen. Wie wir bereits erwähnt haben, ist ein zusätzlicher Pin mit dem Temperatursensor verbunden. Er ist zwischen diesem zusätzlichen Pin und Masse angeschlossen.

Wenn wir den elektrischen Messmodus des QST-5 verwenden und zwischen den Leitungen wechseln, werden wir einen Widerstand von etwa 2,3 kΩ zwischen den Anschlüssen des Temperatursensors feststellen. GND wird eine der Leitungen dieses Widerstands sein (wir können ihn unabhängig testen, indem wir die Leitungen des QST-5 nur an diese Pins anschließen – er wird den Widerstand messen und ihn optional in Temperatur umrechnen). Damit bleiben uns zwei Anschlussmöglichkeiten für den MAP-Sensor (1,3,4 oder 2,3,4). Wir können beide getrost testen, indem wir die Stromaufnahme und die Leistung vergleichen. Die richtige Variante wird mit einer höheren Stromaufnahme verbunden sein (wenn wir den Sensor in der falschen Variante anschließen, verbinden wir seine Masse über den Thermistor mit dem Minus der Stromversorgung). Der richtige Sensor liefert eine zum Druck proportionale Spannung.

Wenn der vom Sensor gemessene Druckbereich nicht bekannt ist, ist es von Bedeutung, ob der Motor mit einem Turbolader ausgestattet ist. Der 1.0 MPI-Motor (CHYB) ist ein kleiner Benzin-Saugmotor. Das Fehlen eines Turboladers bedeutet, dass der MAP-Sensor nur Werte knapp über 1 bar Absolutdruck misst. Der maximale Signalwert liegt normalerweise bei 4,5 oder 4,75 V, wir erwarten einen etwas niedrigeren Wert. Wenn wir das Signal bei atmosphärischem Druck messen, erhalten wir etwa 4 V, was den Erwartungen entspricht (wir erwarten normalerweise eine Spannung von etwa 3,5 – 4,2 V). Wenn wir das Signal bei verschiedenen Drücken messen, erhalten wir eine ungefähre Charakteristik.

Sensor für aufgeladene Motoren

Der zweite Sensor, den wir testen werden, ist der Sensor 0 281 002 401 aus einem VW Crafter 2.5 2.5 TDI (BJM) Fahrzeug. Nach der Überprüfung mit dem QST-5 scheint die Pinbelegung mit der des zuvor getesteten Sensors übereinzustimmen. Der eingebaute Temperatursensor hat einen ähnlichen Widerstand, etwa 2,3 kΩ bei Raumtemperatur. Wenn der Sensor mit Strom versorgt wird, lesen wir eine Spannung von 1,64 V ab. Diese Spannung ist deutlich niedriger als die des vorherigen Sensors. Der Bereich des Ladungsmotorsensors muss den erforderlichen Ladedruckbereich abdecken.

Austausch des Sensors

Bei der Reparatur eines defekten MAP-Sensors wird dieser durch eine funktionierende Komponente ersetzt. Da der Austausch eines MAP-Sensors einfach ist und der Sensor relativ billig ist, ist der gesamte Prozess nahtlos. Der Schlüssel ist die Diagnose und die Überprüfung der Komponente durch einen erfahrenen Mechaniker. Auf diese Weise verschwendet er oder sie keine Zeit mit dem Austausch fehlerhafter Komponenten. Die Beherrschung der Technik, Sensoren außerhalb des Fahrzeugs zu testen, gibt uns zusätzliche Flexibilität bei der Handhabung der Teile.