Как называется датчик расхода воздуха
Для чего нужен ДМРВ в автомобиле
Статья о датчике массового расхода воздуха: для чего нужен датчик, строение, разновидности, неисправности, диагностика. В конце статьи — видео-эксперимент про езду без ДМРВ. Статья о датчике массового расхода воздуха: для чего нужен датчик, строение, разновидности, неисправности, диагностика. В конце статьи — видео-эксперимент про езду без ДМРВ.
С начала развития автомобильной промышленности в конце позапрошлого века и по сегодняшний день конструкторы не перестают трудиться над проблемой уменьшения расхода топлива. С установлением электронных компонентов и дополнительного блока управления всей электроникой процесс расхода стало контролировать сложнее. В инжекторных моторах для корректной работы необходимо строгое поступление топливо-воздушной смеси определенной пропорции. И если пропорция будет нарушена, возникнут неполадки в работе двигателя. Для предотвращения нарушения пропорций и служит ДМРВ.
Основное назначения датчика
Главной задачей датчика массового расхода воздуха является измерение воздуха, который поступает вместе с топливом в цилиндры двигателя. Руководствуясь показаниями устройства, рассчитывается необходимый уровень горючего, за подачу которого отвечают форсунки.
Чтобы топливо поступало в требуемом объеме, необходимо точно вычислить количество поступающего воздуха, иначе будет нарушена оптимальная работа мотора. Ведь если воздуха будет меньше, лишняя часть топлива останется не сгоревшей, что отразится на работе двигателя и увеличится расход горючего. Если же воздуха будет меньше, двигатель не сможет полноценно выполнять свои функции.
Для получения точного количества воздушной смеси контроллер крепится сразу после крепления воздушного фильтра. Если по какой-то причине устройство расхода отключится, мотор перейдет во вспомогательный режим работы, что приведет к увеличению потребления горючего и засорения самого ДВС.
Разновидности и строение ДМРВ
Состоит датчик из несколько компонентов:
Есть две конструкции датчика в зависимости от нагревательной составляющей — датчики бывают:
Проволочные устройства ранее использовались на всех машинах отечественного производителя. Его основной составляющей служит терморезисторный элемент и платиновая проволока, за что, собственно, и было получено подобное название.
При работе контроллера происходит нагрев резистора из-за проходящего через него напряжения, поэтому его крепление предусматривается в месте прохода воздушного потока. После чего элемент меняет количество теплоты и увеличивает сопротивление, позволяя вычислить требуемый объем воздушной смеси. Как только скорость воздуха приблизится к нулевой отметке, проволока нагревается до определенной температуры.
Если воздушный поток увеличится, резистор начнет охлаждаться, меняя при этом внутреннее сопротивление, вследствие чего увеличивается напряжение на выходе. Величина напряжения помогает рассчитать требуемое количество потока воздуха.
В пленочных контроллерах вместо проволоки используется кремень, на который распылена в несколько слоев платина:
Особенностью работы такого датчика можно считать возможность измерения температуры воздушного потока на входе и выходе. Скорость перемещения воздушного потока остается высокой, а пылевые и грязевые излишки не откладываются в самом датчике (как это наблюдается в проволочных).
Во время старта работы мотора происходит максимальный нагрев датчика, после чего наблюдается его охлаждение за счет поступающего воздуха. Разница в температурах до и после помогает при расчете топливно-воздушной смеси.
Неполадки в работе ДМРВ
Проверка работоспособности датчика проводится при возникновении следующих неполадок:
Возможные причины неполадок:
Чтобы узнать, действительно ли работа двигателя нестабильна из-за неисправности датчика, потребуется отсоединить питание ДМРВ от остальной электрики и запустить двигатель. Он перейдет в аварийный режим работы и должен на время прекратить свои «припадки». Если так и произойдет, значит, проблема в расходомере.
Проблемы электрического характера можно проверить при помощи тестера. Для этого потребуется заглянуть в паспортные данные датчика и увидеть интервалы напряжений, которые обязан выдавать датчик при проверке тестером. И если напряжение выше заданного, в скором времени потребуется замена ДМРВ.
Диагностика и замена контроллера
Неполадки в работе расходомера могут возникнуть из-за грязе-пылевых отложений, особенно, если используется проволочный нагревательный элемент. Эти отложения удаляются при помощи этанола, при этом очистка может проводиться несколько раз.
Однако этанол — не гарантия долговременной работы датчика, и прибор в скором времени все же придется заменить.
Замена не представляет особой сложности и предусматривает несколько этапов:
При подборе нового расходомера следите за соблюдение маркировки датчика. Ведь устройства одного производителя могут быть предназначены для различных электронных автомобильных блоков управления.
Как не допустить быстрого износа устройства
Некоторые меры, помогающие увеличить срок службы расходомера:
Контроллер расхода воздуха — одна из основных частей в современном автомобиле. И от правильности его работы зависит исправность работы мотора. Если постоянно поддерживать ДМРВ в работоспособном состоянии и менять при необходимости, двигатель будет исправно выполнять свои функции.
Видео про езду без ДМРВ:
Датчик массового расхода воздуха ДМРВ
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) фото
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ или MAF) — одно из ключевых устройств системы сбора телеметрических данных современного автомобиля. Его без преувеличения можно назвать основным датчиком, от показаний которого зависит пропорция бензина или дизтоплива в составе топливо-воздушной смеси.
Как используется сигнал ДМРВ
Сигнал, полученный с датчика, используется электронным блоком управления двигателем. Его сигнал, в сочетании с сигналами других датчиков, к примеру, лямбда-зонда, преобразуется в цифровые данные для вычисления объема топлива, которое необходимо впрыснуть в камеру сгорания для того, чтобы получить так называемое стехиометрическое соотношение бензина и воздуха при работе двигателя под определенной нагрузкой.
Ни один другой датчик на двигателе не может похвастаться таким богатством имен: MAF, ДМРВ, расходомер…
Датчик массового расхода воздуха — важный компонент системы распределенного впрыска. Начало его массового применения совпадает по времени с появлением на рынке электроники недорогих микропроцессоров. General Motors (GM) стала первой автомобильной компанией, которая применила датчик дмрв на основе нагретой проволоки.
Управляемые компьютерной программой системы впрыска стали появляться в серийных автомобилях в начале восьмидесятых, и датчик массового расхода появился вместе с ними. Датчик массового расхода воздуха – перевод английского названия mass airflow meter, MAF. В обиходе, говоря «расходомер», автолюбители чаще всего имеют в виду ДМРВ.
Устройство датчика массового расхода воздуха
В мировой практике в разное время применялся целый ряд ДМРВ различной конструкции. Однако самая распространенная в наше время конструкция – ДМРВ на основе нагретой проволоки. Второй достаточно распространенный тип – расходомеры на основе флюгерной заслонки.
Датчик дмрв на основе нагретой проволоки
Чувствительный элемент датчика устанавливается в середине патрубка, встроенного в воздухозаборник, через который проходит воздух. Чувствительный элемент датчика – две тонкие платиновые нити, на которые после включения зажигания подается электроток. Под воздействием электричества нити нагреваются. При поступлении воздуха нити охлаждаются, и их сопротивление меняется. Блок управления двигателем отслеживает изменения в сопротивлении и интерпретирует их как сигнал, свидетельствующий об уменьшении или увеличении потока воздуха.
Некоторые современные датчики массового расхода воздуха снабжены электронной системой самоочистки
Достоинства датчика на основе нагретой проволоки по сравнению с дмрв на основе с флюгерной заслонки: быстрая реакция на изменения потока воздуха; не создает препятствий воздушному потоку; имеет небольшие габариты; нет движущихся частей, ниже стоимость; датчик измеряет массу проходящего воздуха, а не объем (что важно в соответствии с теорией об идеальной топливной смеси).
Недостатки: датчик сильно подвержен загрязнению.
Датчик массового расхода воздуха с флюгерной заслонкой
Датчик этого типа часто применялся в конце восьмидесятых – начале девяностых в период, когда наиболее распространенной системой электронно-управляемого впрыска был моновпрыск. Чувствительным элементом датчика служила заслонка во впускном коллекторе. Проходя через заслонку, поток воздуха приоткрывает ее. На оси заслонки установлен потенциометр, изменяющий сопротивление пропорционально углу поворота заслонки.
Зимой все без исключения двигатели становятся чуть-чуть мощнее, так как плотность холодного воздуха увеличивается, и общий поток воздуха, попадающий в двигатель, становится немного тяжелее
Иногда датчики с заслонкой снабжали регулировочным винтом для ручной настройки топливовоздушной смеси. Настройка позволяла части потока проходить мимо заслонки. Таким образом можно было, продолжая измерять динамические параметры потока воздуха, заведомо частично обеднять либо обогащать смесь в зависимости от средней температуры воздуха в регионе, высоты над уровнем моря и тп.
В сравнении с современным проволочным дмрв, датчик с заслонкой обладает рядом недостатков:
заслонка ограничивает поток воздуха, соответственно снижается мощность двигателя;
точность измерений зависит от износа подвижных механических частей и контактов потенциометра;
за счет сложности обладает более высокой стоимостью.
Общим в конструкции датчиков является защитная сетка, служащая для сглаживания потока воздуха.
Альтернативные конструкции ДМРВ
В некоторых автомобилях компании GM используются дмрв на основе «холодной проволоки». В этих датчиках измеряется самоиндукция чувствительного элемента, возникающая при соприкосновении с проходящим потоком воздуха.
Расходомеры на основе явления срыва вихрей. Принцип действия основан на теории физика Теодора фон Кармана. В конструкции датчика этого типа измеряется частота срыва вихрей, образующих так называемую «дорожку Кармана». Согласно теории частота срыва прямо пропорциональна скорости потока.
Самый распространенный современный ДМРВ — датчик на основе разогретой проволоки
Мембранный расходомер. Ультрасовременная конструкция, основанная на применении тончайшей мембраны, помещенной в поток воздуха. На подветренной и наветренной сторонах установлены датчики температуры. При движении автомобиля подветренная и наветренная стороны охлаждаются неравномерно. Именно эту разницу оценивает блок управления.
Вопросы эксплуатации ДМРВ
В большинстве случаев, современные датчики дмрв выходят из строя при значительном пробеге или использовании автомобиля в тяжелых климатических условиях, особенно, в случае если воздух сильно загрязнен частицами пыли или грязи. В случае отступления от регламента замены воздушного фильтра грязь проникает в корпус датчика и оседает на нитях. Именно это обстоятельство часто становится причиной «отказа» датчика, хотя на деле его просто необходимо почистить, и работоспособность восстановится в полном объеме.
Даже при условии своевременной замены воздушного фильтра чувствительный элемент ДМРВ нуждается в периодической чистке
Конструкторы нашли способ устранения незначительных загрязнений, не требующий вмешательства со стороны человека. В большинстве датчиков имеется специальное реле, которое после включения зажигания, на несколько долей секунды запитывает нити датчика током высокого напряжения. Если налипшие на него частицы имеют органическую структуру, они могут просто сгореть или испариться. К сожалению, при значительном загрязнении система самоочистки бессильна.
При выходе из строя датчика, блок управления двигателем переходит в аварийный режим, не позволяющий развить высокую скорость. На панели приборов загорается сигнализатор неисправности двигателя «check engine». Определить работоспособность датчика можно, измерив омметром сопротивление на разъеме, либо подключив сканер для компьютерной диагностики к компьютеру автомобиля. Если сопротивление есть, нити датчика, скорее всего, целы, и можно попытаться очистить их специальным средством, а если его под рукой нет, воспользоваться очистителем карбюраторов и небольшим ватным тампоном. Касаться электронных компонентов датчика руками не рекомендуется.
Что такое ДМРВ, почему он важен и как диагностировать его неисправность
За прошедшие три десятилетия моторы с распределённым и непосредственным впрыском топлива окончательно вытеснили все прочие типы конструкций. Казалось бы, срок немалый, но инженеры так и не смогли побороть “детские болезни” важных электронных компонентов, среди которых — датчик массового расхода воздуха (ДРМВ), отвечающий за состав топливовоздушной смеси. Давайте вспомним, как устроен ДМРВ, почему он так важен и как диагностировать его неисправность.
Что такое ДМРВ
В современных моторах применяются два вида системы питания: при распределённом впрыске форсунка подаёт топливо во впускной патрубок, при непосредственном — в камеру сгорания. Для обеих систем важна корректная работа датчика массового расхода воздуха, который когда-то был механическим (флюгерного типа), а сейчас лишен подвижных механических частей и выполнен термоанемометрическим (от «анемо» — ветер).
Заводской ДМРВ немецкого производства для двигателя ВАЗ
Датчик массового расхода воздуха может стоять не только на бензиновом, но и на дизельном моторе, где на него «завязана» работа клапана EGR (система рециркуляции выхлопных газов)
Как говорили шоферы старой школы, ДВС не работает в двух случаях: нечему гореть или нечем поджечь. ДМРВ как раз и сообщает электронному блоку управления о количестве поступающего воздуха, кислород которого и становится “топливом” для рабочей смеси. Получив такой сигнал, ЭБУ может обеспечить максимально полное сгорание. Устройство, расположенное во впускном тракте, состоит из двух резисторов, которые конструктивно могут быть выполнены в различных вариантах. В первом случае резистор подвергают воздействию проходящего воздуха: при изменении интенсивности потока он охлаждается, его внутреннее сопротивление меняется. Во втором случае он не обдувается — по разности показаний с двух резисторов и вычисляют объём воздуха, который нужно подать в цилиндры.
На вторичный рынок датчик поставляется с защитными крышками-заглушками, чтобы исключить его загрязнение при транспортировке
Так выглядит датчик на обычном вазовском двигателе. Демонтировать его из корпуса без спецключа не получится
Снятый датчик в «голом виде». Хорошо виден чувствительный элемент
Исходя из данных по массе и температуре поступившего воздуха, ЭБУ определяет его плотность, а также просчитывает длительность открытия форсунок и количество топлива, которое подаётся в камеру сгорания. В общем, ДМРВ важен и для достижения максимальной мощности мотора, и для более полного сгорания (экологичности), и для экономичной езды. Выход из строя этого датчика, как и большинства остальных, приводит к срабатыванию сигнализатора Check Engine.
Check Engine может загореться по любому поводу. Если нет бортового компьютера с функцией диагностики, придется ехать на СТО, где есть сканер
Однако далеко не всегда владелец связывает сработавший «чек» с ДМРВ — особенно если двигатель работает без особых перебоев, а динамические характеристики автомобиля ничуть не ухудшились. Поэтому важно не оставлять загоревшийся индикатор неисправности двигателя без внимания, а считать ошибки диагностическим компьютером.
ДМРВ или ДАД?
Датчик абсолютного давления (ДАД) совместно с датчиком температуры (ДТВ) также контролирует, какое количество воздуха поступает во впускной коллектор. На основании этих показаний контроллер формирует команду-импульс на форсунки. Важное отличие ДАД от ДМРВ — отсутствие воздуха в корпусе, поскольку этот датчик работает на основе измерения показаний разницы давлений на входе и давления в вакуумной камере. Конструктивной особенностью ДАД является высокочувствительная диафрагма, которая растягивается под воздействием давления во впускном коллекторе. Этот процесс влияет на сопротивление тензорезисторов, вследствие чего изменяется напряжение.
Датчик абсолютного давления (на фото) и ДМРВ работают по разным принципам
ДАД намного дешевле датчика массового расхода воздуха, однако алгоритм его работы менее совершенен. Да и вообще далеко не все блоки управления могут корректно работать с ДАД. Более того, при переходе на датчик абсолютного давления мотор может реагировать на открытие дросселя с гораздо большей задержкой, чем с родным ДМРВ. И, конечно же, просто заменить ДМРВ на ДАД без серьезных доработок не получится в силу разности их конструкции и даже расположения.
Есть двигатели, где выбормежду ДАД и ДМРВ не стоит, потому что на моторе присутствуют оба эти датчика сразу!
Обычно мысли об установке ДАД вместо штатного датчика массового расхода воздуха появляются при отказе последнего, а также во время тюнинга мотора — особенно если происходит перевод атмосферника на турбонаддув. Однако некоторые владельцы сознательно отказываются от ДМРВ из-за его высокой стоимости и не самого большого ресурса. Ведь при неудачном стечении обстоятельств датчик может выйти из строя уже через 60-70 тысяч километров пробега, а к цифре 120-130 тысяч на одометре многих бюджетных автомобилей он практически гарантированно «умирает».
Но те, кто не заморачивается доработками двигателя, обычно ездят со штатным датчиком массового расхода воздуха, а не заменяют его связкой ДАД+ДТВ (датчик температуры воздуха). Тем более, что далеко не все блоки управления двигателем работают с датчиком абсолютного давления лучше, чем с родным ДМРВ. Какой из датчиков более совершенен по конструкции, однозначно ответить сложно – тем более, если речь идёт о попытке замены одного (и часто уже неисправного) расходомера другим. Ведь история знает множество примеров, когда счастливые владельцы наматывали по несколько сотен тысяч километров как на двигателе с родным расходомером, так и на моторе с датчиком абсолютного давления, особенно если последний штатно ставили на заводе.
Можно ли обойтись без него?
Отказ ДМРВ приводит к срабатыванию «чека», но двигатель при этом будет работать и дальше. Правда, в зависимости от новизны прошивки ЭБУ, «аварийная» программа, не увидев сигнала, может поднять обороты холостого хода примерно до 1 500 об/мин. На относительно новых версиях программного обеспечения неисправность датчика приводит лишь к повышению расхода топлива или падению динамики. В любом случае, ошибка датчика массового расхода воздуха является важной причиной для того, чтобы проверить его, хотя бы измерив напряжение.
При некорректной работе ДМРВ электроника может начать переобогащать рабочую смесь
Игнорировать неисправность не стоит, поскольку даже на относительно простых автомобилях (переднеприводная линейка Lada первых поколений) отказ ДМРВ грозит заметным перерасходом бензина либо ослаблением выходных характеристик мотора. Именно поэтому ответ на популярный вопрос «Можно ли вообще обойтись без ДМРВ, если он заложен в конструкцию машины?» однозначен и звучит так: нет, нельзя.
Как диагностировать неисправность?
Кроме косвенных признаков, о которых мы упоминали выше, существует вполне объективный параметр, указывающий на состояние датчика и его ресурс — это рабочее напряжение при включенном зажигании. Изучимего на примере «вазовского» датчика как одного из самых распространённых.
Схема подключения ДМРВ на двигателе ВАЗ
Подключив мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения и включив зажигание, можно снять показания по выходному напряжению ДМРВ. Для новой или «эталонной» детали он составляет 0,996 В.
Такое напряжение указывает на то, что датчик работает как новый
Один из вариантов измерения напряжения – прямо через разъем подключения датчика
Дальше параметры оцениваются так:
1,010-1,019 В — хорошее состояние, о замене пока не нужно думать
1,020-1,029 В – датчик работоспособен, это примерно половина остаточного ресурса
1,030-1,039 В — еще исправен, но ресурс подходит к концу
1,040-1,049 В – ДМРВ на грани выхода из строя, скоро потребует замены
1,050 В и выше — расходомер требует немедленной замены
При параметре 1,016 В (первое фото) датчик в хорошем состоянии, а вот 1,035 В – уже повод задуматься о покупке нового
Такой параметр датчик выдает на грани исправности, но нужно точно убедиться в том, что данные соответствуют действительности, а не связаны с погрешностью мультиметра
Нужно учитывать, что многие тестеры завышают показания, поэтому существует риск «приговорить» вполне исправный датчик. К тому же его параметры во многом зависят от чистоты «масс» в цепи.
Плохой обжим проводов или сгнившая «коса» могут повлиять на корректность работы как ДРМВ, так и ДАД, что особенно характерно для моторов старых автомобилей
Лучше всего до покупки не самого дешевого датчика установить сначала заведомо исправный «бэушный», одолжив его для проверки на время у коллеги по работе, соседа по стоянке, знакомого по форуму с такой же машиной и т.д. Также стоит больше верить показаниям диагностического сканера, подключенного к разъему OBD-2, чем дешевому мультиметру.
Промывать или нет?
Многие механики с многолетним стажем и рядовые владельцы автомобилей уверены в том, что «уставший» ДМРВ можно оживить элементарной промывкой – то есть вынуть его из корпуса и хорошенько «пролить» каким-нибудь «карбклинером» или спиртом примерно так же, как 20-30 лет назад это делали с жиклёрами карбюратора. В действительности же существуют специализированные составы для очистки датчиков, которые не имеют ничего общего с растворителями отложений, использующимися для промывки карбюраторов. Поэтому и цена у таких «узкозаточенных» очистителей ДМРВ совсем другая — и, как нетрудно предположить, более высокая. К тому же производители подобных жидкостей прямо указывают, что они не сделают чудес и не превратят «полудохлый» датчик в совершенно новый, а предназначены для профилактической промывки исправных ДМРВ — снять загрязнения, связанные с пылью и масляным туманом, попавшим во впускной тракт из системы вентиляции картера.
Обратите внимание: для промывки используется специализированный состав именно для чистки ДМРВ, а не универсальный очиститель карбюратора или топливной системы
Практический опыт применения подобных «чудо-средств» показывает, что они действительно могут немного снизить показания еще исправного датчика, а вот вышедшему за 1,05 В подобные манипуляции уже будут что мёртвому припарки.
Главное – не повредить снятый датчик, который боится даже пыли, не говоря уже о механическом воздействии
Многие водители по неопытности сами губят ещё живые датчики при промывке. Чувствительные элементы нельзя трогать руками или протирать ветошью, да и сильный напор жидкости кроме вреда ничего не принесёт. Поэтому к чистке ДМРВ в гаражных условиях нужно относиться с большой осторожностью и помнить:если датчик уже «умер», то это неопасно иему уже не поможет, но, даже если он еще вполне исправен, эта процедура может и не принести заметного результата.