Показания расходомера воздуха на холостом ходу. Расходомер воздуха: его функция, конструкция, условия эксплуатации и неисправности
Датчик массового расхода воздуха ДМРВ – один из главных в системе управления двигателем. Он сообщает блоку управления двигателя данные о массовом количестве поступающего во впускной коллектор воздуха, следовательно, кислорода для формирования топливной смеси в необходимых пропорциях.
Неисправность ДМРВ приводит к неправильному соотношению кислород-топливо в смеси, которое вызывает проблемы в работе двигателя.
Что это такое ДМРВ в машине и где он стоит
Датчик массового расхода воздуха в большинстве автомобилей находится в патрубке после воздушного фильтра. Туда поступает воздух уже очищенный от пыли и посторонних твердых и мягких примесей. Загрязнение ДРМВ приводит к выходу его из строя. Поэтому, важно вовремя менять воздушный фильтр автомобиля.
В некоторых автомобилях крепежные элементы ДМРВ расположены симметрично, датчик можно установить в различных направлениях. Для того, чтобы не перепутать направление установки датчика на нем наносится стрелка направления движения воздуха.
Принцип работы
В автомобилях вплоть до 80-х годов выпуска применялись датчики лопаточного типа. По внешнему виду они напоминали дроссельную заслонку. Движущийся по патрубку воздух поворачивал лопатку (лопатки) ДМРВ, которые находились на одном валу с переменным резистором. На резистор подавалось опорное напряжение. Данные об изменении напряжения на среднем выводе переменного резистора передавались блоку управления.
Владельцы автомобилей BMW 3-й серии 80-х годов выпуска помнят, сколько неприятностей доставляла некорректная работа ДМРВ лопаточного типа.
Гораздо проще регистрировать движение воздуха в патрубке по давлению. Из законов физики известно, что при увеличении скорости движения воздушных масс в патрубке давление уменьшается.
Некоторые производители ставили в качестве регистраторов датчики объемного потребления воздуха. Однако их данные не соответствуют количественному содержанию кислорода в воздухе.
Известно, что при увеличении температуры плотность воздуха уменьшается. Массовое количество кислорода в определенном объеме (плотность) также уменьшается.
Кстати, именно поэтому в некоторых дизельных автомобилях ставят интеркулер для уменьшения температуры впускного воздуха, соответственно, кислородного обогащения смеси и увеличения мощности.
В 90-х годах на автомобили стали устанавливать ДМРВ анемометрического типа.
В общем случае датчик имеет в своем составе два устройства: датчик температуры и нагревающуюся нить из тугоплавкого материала. Принцип работы ДМРВ прост.
Ток, поступающий с блока управления двигателя, нагревает нить до определенной температуры, которая регистрируется встроенным в ДМРВ датчиком температуры. Во время движения автомобиля при нажатии педали акселератора скорость движения воздуха в патрубке увеличивается, и он охлаждает нить.
Блок управления увеличивает ток, чтобы достичь поддержания температуры нагретой нити на стабильном уровне. Таким образом, блок управления получает информацию о количественном потреблении воздуха по току нагретой нити. Иногда в качестве нити используют очень тонкую пластину.
Некоторые производители заявляют, что нагревательный элемент (нить или пластина) выполнены из платины. Судя по стоимости оригинальных ДМРВ, этому можно верить.
В некоторых схемах блоков управления двигателя предусмотрен режим «прокала» ДМРВ после глушения двигателя. В этом случае на нить поступает большой ток, нагревающий ее до температуры около 1000 градусов Цельсия. Таким образом, происходит самоочистка нити (пластины) от различных масел и грязи, которая может на нее попасть в процессе движения автомобиля.
Признаки неисправности ДМРВ
Симптомы неисправности датчика массового расхода воздуха:
- нестабильная работа двигателя;
- провалы мощности при нажатии педали акселератора;
- нестабильный запуск двигателя (особенно в дизельных автомобилях);
- «плавание» оборотов двигателя.
При неисправном ДМРВ некоторые автомобили не заводятся вообще. Опытные автолюбители знают: если есть подозрение на некорректную работу ДМРВ, можно его просто отсоединить от блока управления двигателем (снять с него разъем).
Видео — симптомы неисправности ДМРВ:
Во многих случаях после этого автомобиль начинает заводиться и работать стабильно. Это происходит, потому что блок управления двигателя переходит в аварийный режим и при формировании качества смеси руководствуется не данными ДМРВ, а данными о положении дроссельной заслонки.
Как проверить датчик массового расхода воздуха
Наиболее достоверный метод проверки ДМРВ – «подкинуть» заведомо исправный датчик. Его лучше взять у владельца аналогичного автомобиля.
Будьте аккуратны! В процессе демонтажа-монтажа есть опасение повреждения ДМРВ.
В нем установлены очень тонкие нити (пластины) которые легко повредить. Брать бэушный датчик на разборке не рекомендуется, с высокой степенью вероятности он может быть нерабочий. Неисправность в работе датчика может вызвать даже незначительное его загрязнение, покрытие масляным налетом.
Второй метод – отключение разъема от ДМРВ. Если при этом автомобиль заводится, и двигатель работает ровно, плавно набирает обороты, это свидетельство возможной неисправности датчика.
Проверка ДМРВ мультиметром
Можно проверить исправность нитей (пластин) с помощью мультиметра. Для этого необходимо знать схему датчика, распиновку. Например, в автомобилях ВАЗ необходимо щупы мультиметра подключить (при включенном разъеме) между зеленым и желтым проводами разъема.
Это можно сделать при помощи швейных иголок, булавок, проткнув изоляцию или вставив их в разъем с другой стороны. Напряжение от 1,0 до 1,1 Вольт будет свидетельствовать об исправности датчика, более 1,2 Вольта – датчик подлежит замене.
Видео — проверка датчика ДМРВ мультиметром:
Некоторые датчики массового расхода воздуха можно проверить визуально. Они имеют две нити (пластины). Если снять датчик, можно оценить визуально их целостность, отсутствие загрязнений.
Есть более сложные методы контроля с использованием фена для имитации движения воздушных потоков, осциллографа, но они не столь эффективны.
Обрыв нитей датчиков, отсутствие напряжений и токов ДМРВ определяют диагностические устройства. В автомобилях после 2005 года выпусков дает сведения о массовом потреблении топливной смеси, по которому также можно судить о работоспособности ДМРВ.
Чем почистить ДМРВ
Некоторые автолюбители считают, что чистка датчиков – способ продления их времени работоспособности. Для датчика массового расхода воздуха, скорее наоборот (!).
К его рабочим зонам ни в коем случае нельзя даже притрагиваться, не то, что чистить.
Единственный способ удаления загрязнений – промывка, и то не в агрессивных жидкостях. Лучше взять мягкий растворитель (например, 646) или средство для промывки карбюраторов.
Видео — как почистить и проверить датчик массового расхода воздуха на Ssang Yong Kyron:
Аккуратно погрузите датчик в растворитель, минут двадцать подержите в нем, и аккуратно достаньте. Не следует болтать жидкость, это может повредить тонкую нить.
Для того, чтобы просушить датчик можно использовать обычный фен.
Замена расходомера воздуха
При проведении замены датчика массового расхода воздуха следует аккуратно демонтировать старый датчик. Возможно он еще работоспособный, и проблема неправильной работы двигателя не в нем.
Монтаж-демонтаж лучше производить в теплом помещении, патрубки в этом случае будут более мягкими, не придется применять дополнительных усилий.
В процессе монтажа нового ДМРВ следует соблюдать максимальную осторожность, чтобы не повредить чувствительные датчики. Старайтесь не класть датчик на стол, сразу после извлечения его из упаковки установите на штатное место в патрубке.
Чтобы датчик массового расхода воздуха прослужил дольше, следует:
- своевременно производить замену воздушного фильтра;
- следить, чтобы в воздушный патрубок не попадала масляная смесь (при изношенном двигателе);
- проверять патрубки на предмет трещин и щелей, которые могут привести к проникновению пыли в ДМРВ;
- не запускать двигатель без воздушного фильтра во время проведения ремонтных работ;
- использовать спреи «быстрый запуск» (эфир) только в крайних случаях, т.к. они могут нанести вред ДМРВ.
Помните, что новый датчик массового расхода топлива, особенно оригинальный, стоит дорого!
Видео — особенности замены ДМРВ на ВАЗ 2110, 2114, Калине, Гранте и Приоре:
Может заинтересовать:
Уникальный автомобильный сканер Scan Tool Pro
Для оптимальной работы инжекторного двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) следует учитывать, сколько воздушной смеси поступает в камеры сгорания цилиндров. На основании этих данных электронным блоком управления (далее ЭБУ) определяет условия подачи топлива. Помимо информации с датчика массового расхода воздуха, учитывается его давление и температура. Поскольку ДМРВ являются наиболее значимыми, рассмотрим их виды, конструктивные особенности, возможности диагностики и замены.
Назначение и расшифровка аббревиатуры
Расходомеры, они же волюметры или ДМРВ (не путать с ДМРТ и ДВРМ), расшифровываются как датчики массового расхода воздуха, устанавливаются в автомобилях на дизеле или бензиновых ДВС. Место расположения данного датчика найти несложно, поскольку он контролирует подачу воздуха, то и искать его следует в соответствующей системе, а именно, после воздушного фильтра, на пути к дроссельной заслонке (ДЗ).
Подключение устройства осуществляется к блоку управления ДВС. В тех случаях, когда ДМРВ находится в неисправном состоянии или отсутствует, грубый расчет может быть произведен исходя из положения ДЗ. Но при таком способе измерения нельзя обеспечить высокую точность, что незамедлительно приведет к перерасходу топлива. Это еще раз указывает на ключевую роль расходометра при расчете подаваемой через форсунки топливной массы.
Помимо информации с ДМРВ, блок управления также обрабатывает данные, поступающие со следующих устройств: ДРВ (датчик распределительного вала), ДД (измеритель детонации), ДЗ, датчик температуры системы охлаждения, измеритель кислотности (лямбда зонд) и т.д.
Виды ДМРВ их конструктивные особенности и принцип работы
Наибольшее распространение получили три вида волюметров:
- Проволочные или нитевые.
- Пленочные.
- Объемные.
В первых двух принцип работы построен на получении сведений о массе воздушного потока путем измерения его температуры. В последних может быть задействовано два варианта учета:
Конструкция вихревого датчика (широко используется производителем Mitsubishi Motors)
Обозначения:
- А – датчик измерения давления, для фиксации прохождения вихря. То есть, частота давления и образования вихрей буде одна и та же, что дает возможность измерить расход воздушной смеси. На выходе при помощи АЦП аналоговый сигнал преобразовывается в цифровой, и передается в ЭБУ.
- В – специальные трубки, формирующие воздушный поток, близкий по свойствам к ламинарному.
- С – обводные воздуховоды.
- D – колона с острыми кромками, на которых формируются вихри Кармана.
- Е – отверстия, служащее для замера давления.
- F – направление воздушного потока.
Проволочные датчики
Нитевой ДМРВ до недавнего времени был наиболее распространенным типом датчика, устанавливаемый на отечественных автомобилях модельного ряда ГАЗ и ВАЗ. Пример конструкции проволочного расходомера показан ниже.
Обозначения:
- А – Электронная плата.
- В – Разъем для подключения ДМРВ к ЭБУ.
- С – Регулировка CO.
- D – Кожух расходомера.
- Е – Кольцо.
- F – Проволока из платины.
- G – Резистор для термокомпенсации.
- Н – Держатель для кольца.
- I – Кожух электронной платы.
Принцип работы и пример функциональной схемы нитевого волюметра.
Разобравшись с конструкцией устройства, перейдем к принципу его работы, она основана на термоанемометрическом методе, при котором терморезистор (RT), нагреваемый проходящим через него током, помещают в воздушный поток. Под его воздействием изменяется теплоотдача, а соответственно, и сопротивление RT, что позволяет вычислить объемный расход воздушной смеси? используя уравнение Кинга:
I 2 *R=(K 1 +K 2 * ⎷ Q )*(T 1 -T 2) ,
где I – ток, проходящий через RT и нагревающий его до температуры Т 1 . При этом Т 2 – температура окружающей среды, а К 1 и К 2 – неизменные коэффициенты.
Исходя из приведенной выше формулы, можно вывести величину объемного расхода воздушного потока:
Q = (1/К 2)*(I 2 *R T /(T 1 – T 2) – K 1)
Пример функциональной схемы с мостовым включением термоэлементов приведен ниже.
Обозначения:
- Q- измеряемый воздушный поток.
- У – усилитель сигнала.
- R T – проволочное термосопротивление, как правило изготавливается из платиновой или вольфрамовой нити, толщина которой находится в пределах 5,0-20,0 мкм.
- R R – термокомпенсатор.
- R 1 -R 3 – обычные сопротивления.
Когда скорость потока близка к нулю, RT нагревается до определенной температуры проходящим через него током, что позволяет мосту удерживаться в равновесии. Как только поток воздушной смеси усиливается, терморезистор начинает охлаждаться, что приводит к изменению его внутреннего сопротивления, и, как следствие, нарушению равновесия в мостовой схеме. В результате этого процесса на выходе усилительного блока образуется ток, который частично проходит через термокомпенсатор, что приводит к выделению тепла и позволяет компенсировать его потерю от потока воздушной смеси и восстанавливает равновесие моста.
Описанный процесс позволяет рассчитать расход воздушной смеси, оперируя величиной тока, проходящего через мост. Чтобы сигнал воспринимался ЭБУ, он преобразовывается в цифровой или аналоговый формат. Первый позволяет определить расход по частоте выходного напряжения, второй – по его уровню.
У данной реализации есть существенный недостаток – высокая температурная погрешность, поэтому многие производители добавляют в конструкцию терморезистор аналогичный основному, но не подвергают его воздействую воздушного потока.
В процессе работы на проволочном терморезисторе могут накапливаться пылевые или грязевые наслоения, чтобы не допустить этого, данный элемент подвергается краткосрочному высокотемпературному нагреву. Он производится после отключения ДВС.
Пленочные воздухомеры
Пленочный ДМРВ работает по тому же принципу, что и нитевой. Основные отличия заключаются в конструктивном исполнении. В частности, вместо проволочного сопротивления из платиновой нити используется кремневый кристалл. Он покрыт несколькими слоями платинового напыления, каждый из которых играет определенную функциональную роль, а именно:
- Температурного датчика.
- Термосопротивления (как правило, их два).
- Нагревательного (компенсационного) резистора.
Данный кристалл устанавливается в защитный кожух и помещается в специальный канал, через который проходит воздушная смесь. Геометрия канала выполнена таким образом, чтобы температурные измерения снимались не только с входного потока, а и отраженного. Благодаря созданным условиям достигается высокая скорость движения воздушной смеси, что не способствует отложению пыли или грязи на защитном корпусе кристалла.
Обозначения:
- А – Корпус расходомера, в который вставляется измерительное приспособление (Е).
- В – Контакты разъема, который подключается к ЭБУ.
- С – Чувствительный элемент (кремневый кристалл с несколькими слоями напыления, помещенный в защитный кожух).
- D – Электронный контролер, при помощи которого производится предварительная обработка сигналов.
- Е – Корпус измерительного приспособления.
- F – Канал, сконфигурированный таким образом, чтобы снимать тепловые показатели с отраженного и входного потока.
- G – Измеряемый поток воздушной смеси.
Как уже упоминалось выше, принцип работы нитевых и пленочных датчиков аналогичны. То есть, первоначально производится нагрев чувствительного элемента до температуры. Поток воздушной смеси охлаждает термоэлемент, что делает возможным произвести расчет массы воздушной смеси, проходящей через датчик.
Как и в нитевых устройствах, исходящий сигнал может быть аналоговым или преобразовываться при помощи АЦП в цифровой формат.
Следует заметить, что погрешность нитевых волюметров порядка 1%, у пленочных аналогов данный параметр около 4%. Тем не менее, большинство производителей перешли на пленочные датчики. Это объясняется как более низкой стоимостью последних, так и расширенным функционалом ЭБУ, обрабатывающих информацию с данных устройств. Эти факторы отодвинули на второй план точность приборов и их быстродействие.
Следует отметить, что благодаря развитию технологии изготовления флэш-микроконтроллеров, а также внедрению новых решений удалось существенно понизить погрешность увеличить быстродействие пленочных конструкций.
Взаимозаменяемость
Данный вопрос довольно актуален, особенно принимая во внимание стоимость оригинальных изделий импортного автопрома. Но здесь не все так просто, приведем пример. В первых серийных моделях горьковского автозавода на инжекторные волги устанавливался ДМРВ БОШ (Bosh). Несколько позже импортные датчики и контролеры заменили отечественные изделия.
А –импортный нитевой ДМРВ производства Bosh (pbt-gf30) и его отечественные аналоги В – АОКБ «Импульс» и С – АПЗ
Конструктивно эти изделия практически не отличались за исключением нескольких конструктивных особенностей, а именно:
- Диаметр провода, используемого в проволочном терморезисторе. У бошевских изделий Ø 0,07 мм, а у отечественной продукции – Ø0,10 мм.
- Способ крепления провода, он отличается типом сварки. У импортных датчиков это контактная сварка, у отечественных изделий – лазерная.
- Форма нитевого терморезистора. У Bosh он имеет П-образную геометрию, АПЗ выпускает приборы с V-образной нитью, изделия АОКБ «Импульс» отличаются квадратной формой подвески нити.
Все приведенные в качестве примера датчики были взаимозаменяемые, пока Горьковский автозавод не перешел на пленочные аналоги. Причины перехода были описаны выше.
Пленочный ДМРВ Сименс (Simens) для ГАЗ 31105
Приводить отечественный аналог изображенному на рисунке датчику не имеет смысла, поскольку внешне он практически не отличается.
Следует отметить, что при переходе с нитевых приборов на пленочные, скорее всего, потребуется менять всю систему, а именно: сам датчик, соединительный провод от него к ЭБУ, и, собственно сам контролер. В некоторых случаях контроль может быть адаптирован (перепрошит) под работу с другим датчиком. Такая проблема связана с тем, что большинство нитевых расходомеров посылают аналоговые сигналы, а пленочные – цифровые.
Следует отметить, что на первые серийные автомобили ВАЗ с инжекторным двигателем устанавливался нитевой ДМРВ (производства GM) с цифровым выходом, в качестве примера можно привести модели 2107, 2109, 2110 и т.д. Сейчас в них устанавливается ДМРВ БОШ 0 280 218 004.
Для подбора аналогов можно воспользоваться информацией с официальных источников, или тематических форумов. Для примера ниже представлена таблица взаимозаменяемости ДМРВ для автомобилей ВАЗ.
Представленная таблица наглядно показывает, что, например, датчик ДМРВ 0-280-218-116 совместим с двигателями ВАЗ 21124 и 21214, но не подходит к 2114, 2112 (в том числе и на 16 клапанов). Соответственно можно найти информацию и по другим моделям ВАЗ (например, Лада Гранта, Калина, Приора, 21099, 2115, Нива Шевроле и т.д.).
Как правило, не возникнет проблем и с другими марками авто отечественного или совместного производства (УАЗ Патриот ЗМЗ 409, ДЭУ Ланос или Нексия), подобрать замену ДМРВ для них не составит проблемы, это же касается и изделий китайского автопрома (КIA Ceed, Спектра, Спортейдж и т.д.). Но в этом случае велика вероятность, что распиновка ДМРВ может не совпадать, исправить ситуацию поможет паяльник.
Значительно сложнее обстоит дело с европейскими, американскими и японскими авто. Поэтому, если у вас Тойота, Фольксваген Пассат, Субару, Мерседес, Форд Фокус, Нисан Премьера Р12, Рено Меган или другое европейское, американское или японское авто, прежде, чем производить замену ДМРВ, необходимо тщательно взвесить все варианты решения.
Если интересно, можете поискать в сети эпопею с попыткой замены на Ниссане Альмера Н16 «родного» воздухомера аналогом. Одна из попыток привела к чрезмерному расходу топлива даже на холостом ходу.
В некоторых случаях поиск аналого будет оправданным, особенно, если принять во внимание стоимость «родного» волюметра (в качестве примера можно привести БМВ Е160 или Ниссан Х-Трейл Т30).
Проверка работоспособности
Прежде, чем проводить диагностику ДМРВ, необходимо знать симптомы, позволяющие определить степень работоспособности МАФ (аббревиатура с английского названия прибора) сенсора в автомобиле. Перечислим основные признаки неисправности:
- Существенно увеличился расход топливной смеси, одновременно с этим замедлился разгон.
- ДВС на холостом ходу работает с рывками. При этом может наблюдаться в холостом режиме снижение или увеличение оборотов.
- Двигатель не стартует. Собственно, данная причина сама по себе не говорит о том, что расходомер в автомобиле неисправен, могут быть и другие причины.
- Выводится сообщение о проблеме с двигателем (Cheeck Engine)
Пример высветившегося сообщения «Cheeck Engine» (отмечено зеленым)
Эти признаки указывают на возможную неисправность ДМРВ, чтобы точно установить причину поломки необходимо выполнить диагностику. Это несложно сделать своими руками. Значительно упростить задачу поможет подключение к ЭБУ диагностического адаптера (если данная опция возможна), после чего по коду ошибки определить исправность или неисправность сенсора. Например, ошибка p0100 указывает на неисправность цепи расходомера.
Но если предстоит провести диагностику на отечественных авто, выпушенных 10 лет назад или более, то проверка ДМРВ может быть осуществлена одним из следующих способов:
- Тестирование в процессе движения.
- Диагностика с применением мультиметра или тестера.
- Внешний осмотр сенсора.
- Установка однотипного, заведомо исправного устройства.
Рассмотрим каждый из перечисленных способов.
Тестирование в процессе движения
Проще всего произвести проверку, анализируя поведение ДВС при отключенном сенсоре МАФ. Алгоритм действий следующий:
- Необходимо открыть капот, отключить расходомер, закрыть капот.
- Заводим машину, при этом ДВС переходит в аварийный режим работы. Соответственно, на приборной доске высветится сообщение о проблеме с двигателем (см. рис. 10). Количество подаваемой топливной смеси будет зависеть от положения ДЗ.
- Проверьте динамику авто и сравните ее с той, что была до отключения сенсора. Если автомобиль стал более динамичен, а также выросла мощность, то это с большой долей вероятности указывает на то, что датчик массового расхода воздуха неисправен.
Заметим, что можно ездить и дальше при отключенном устройстве, но делать это крайне не рекомендуется. Во-первых, увеличивается расход топливной смеси, во-вторых отсутствие контроля над регулятором кислорода приводит привод к повышению загрязнений.
Диагностика с применением мультиметра или тестера
Признаки неисправности ДМРВ можно установить, подключив черный щуп к заземлению, а красный на вход сигнала сенсора (распиновку можно посмотреть в паспорте к устройству, там же указаны и основные параметры).
Далее устанавливаем границы измерения в пределе 2,0 В включаем зажигание и производим измерения. Если прибор ничего не отображает, необходимо проверить правильность подключения щупов к массе и сигналу расходомера. По показаниям прибора можно судить об общем состоянии устройства:
- Напряжение 0,99-1,01 В говорит о том, что сенсор новый и работает исправно.
- 1,01-1,02 В – прибор БУ, но состояние его хорошее.
- 1,02-1,03 В – указывает, что устройство все еще работоспособное.
- 1,03 -1,04 состояние приближается к критическому, то есть в ближайшее время необходима замена ДМРВ на новый сенсор.
- 1,04-1,05 – ресурсы прибора практически исчерпались.
- Свыше 1,05 – однозначно нужен новый ДМРВ.
То есть, правильно судить о состоянии сенсора можно по напряжению, низкий уровень сигнала свидетельствует о работоспособном состоянии.
Внешний осмотр сенсора
Данный способ диагностики является не менее действенным, чем предыдущие. Все, что необходимо, – снять сенсор и оценить его состояние.
Осмотр датчика на предмет повреждений и наличия жидкости
Характерные признаки неисправности – механические повреждения и жидкость в приборе. Последнее свидетельствует о том, что не отрегулирована система подачи масла в двигатель. Если сенсор сильно загрязнен, то следует произвести замену или очистку воздушного фильтра.
Установка однотипного, заведомо исправного устройства
Данный способ дает практически всегда ясный ответ на вопрос работоспособности сенсора. На данный способ на практике довольно сложно реализовать, не приобретая новый прибор.
Кратко о ремонте
Как правило, пришедшие в негодность сенсоры МАФ не подлежат ремонту, за исключением тех случаев, когда требует их промывка и чистка.
В некоторых случаях можно произвести ремонт платы объемного ДМРВ, но этот процесс ненадолго продлит жизнь прибору. Что касается плат в пленочных сенсорах, то без специального оборудования (например, программатора для микроконтроллера), а также навыков и опыта, пытаться их восстановить бессмысленно.
В современных автомобилях с впрысковыми двигателями, за приготовление рабочей смеси отвечает электроника. Качество рабочей смеси зависит от соотношения, в котором смешивается топливо с воздухом. В зависимости от количества воздуха, проходящего через дроссельную заслонку, электронный блок управления двигателем определяет, сколько горючего необходимо подать в цилиндры. Для определения количества воздуха, поступающего в двигатель, применяется датчик массового расхода воздуха или ДМРВ ; в некоторых источниках встречается название «волюметр».
«Где находится ДМРВ?» — интересуются неопытные автовладельцы. Указанный датчик устанавливается во впускном воздушном тракте сразу за воздушным фильтром, к блоку управления он подключается при помощи шестиконтактной колодки.
В теории, процесс измерения количества проходящего через дроссельную заслонку воздуха, не представляет особой сложности. Если нажать на педаль газа, заслонка открывается, и воздуху будет проще попасть внутрь, при отпускании, наоборот, всасывается намного меньше воздуха. Однако мотор работает постоянно в разных режимах, водитель то нажимает, то отпускает педаль газа, причем, постоянно по-разному, к тому же во впускном тракте возникают завихрения, поэтому на деле задача будет в разы сложнее.
Какими бывают ДМРВ
В зависимости от строения выделяют несколько типов датчиков массового расхода воздуха. Наиболее часто встречаются:
- механические (флюгерные);
- ультразвуковые;
- термоанемометрические (последние применяются, в частности, на автомобилях ВАЗ).
Устройство и принцип работы ДМРВ
Движущихся частей в датчике массового расхода воздуха нет. Благодаря этому повышается срок его службы. Принцип его работы следующий. Чувствительным элементом первых датчиков, разработанных формой Bosch, является платиновая проволока или никелевая сетка. К элементу подводится электрический ток, который нагревает его. Если система проволочная, то термоэлемент будет нагреваться до температуры на 100 градусов выше температуры входящего воздуха, температура сетки из никеля на 75 градусов выше температуры входящего воздуха.
Входящий поток воздуха охлаждает чувствительный элемент, следовательно, для поддержания его температуры необходим больший ток. По тому, насколько увеличился ток, блок управления двигателем определяет, какое количество воздуха поступает в двигатель. Некоторые ДМРВ выдавали частотные выходные сигналы, т.е. у них изменяемой величиной была частота выходных импульсов. Такие датчики массового расхода воздуха применялись в двигателях автомобилей ВАЗ, оснащенных контроллером «Январь-4.1».
Современные ДМРВ, устанавливаемые, в том числе на автомобили ВАЗ, имеют более сложное устройство. Вместо проволоки или сетки, в качестве чувствительного элемента они имеют тонкую пленку, на которой размещены температурные датчики и нагревательный элемент. Принцип работы ДМРВ автомобилей ВАЗ немного другой. В центре пленки находится зона подогрева, степень ее нагрева контролируют термодатчики. По обе стороны пленки расположены два дополнительных термодатчика, т.е. один находится прямо на пути воздушного потока, а второй скрыт за пленкой. Когда автомобиль стоит на месте, температура обоих датчиков одинакова, при движении первый датчик охлаждается входящим потоком воздуха, а второй имеет практически неизменную температуру. Разница температур термодатчиков прямо пропорционально зависит от массы всасываемого воздуха.
Какой ДМРВ лучше
Каждый датчик имеет свои достоинства и недостатки, поэтому однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Проволочный датчик массового расхода воздуха обладает высокой надежностью. Это его основное достоинство, способное перекрыть все недостатки, в числе которых более низкая точность измерений, по сравнению с пленочным ДМРВ, и невозможность зарегистрировать обратный поток воздуха.
Пленочный датчик, который устанавливается на современные двигатели ВАЗ, благодаря наличию двух термодатчиков, способен зарегистрировать обратный воздушный поток (если температура второго датчика ниже, чем первого), кроме того, точность его измерений очень высока. Главный недостаток датчика – он боится грязи и влаги, поэтому если автовладелец желает бесперебойной работы датчика, ему необходимо тщательно следить за состоянием воздушного фильтра.
Можно ли ездить без ДМРВ
Нередко случается, что датчик массового расхода воздуха выходит из строя. Поскольку не для каждого автомобиля его можно запросто пойти и купить, многие автовладельцы задаются вопросом: «А можно ли ездить без ДМРВ?»
Если отключить ДМРВ, блок управления переходит в аварийный режим работы. Топливно-воздушная смесь готовится в зависимости от положения дроссельной заслонки, в результате возрастает расход горючего, а частота вращения коленвала не опускается ниже 1500 об./мин.
Кстати, таким способом можно проверить исправность датчика. Если машина при его отключении становится резвее, значит, ДМРВ неисправен.
Взаимозаменяемость ДМРВ для автомобилей ВАЗ
Некоторые владельцы автомобилей ВАЗ интересуются, что будет, если установить другой ДМРВ взамен штатного, и насколько безопасно такое усовершенствование.
Датчики массового расхода воздуха разрабатываются под определенный двигатель, и имеют разные выходные напряжения при одинаковом воздушном потоке. Поэтому, если установить не тот датчик, который нужен, ЭБУ не сможет правильно интерпретировать его показания. Результатом будет, как минимум, увеличение расхода топлива, как максимум – мотор просто не будет работать.
Все же при крайней необходимости, если штатный датчик нигде не удается найти, можно «перепрошить» под параметры ДМРВ, предназначенного для другого двигателя ВАЗ. Однако делать это следует крайне осторожно, поскольку велика вероятность полностью вывести ЭБУ из строя.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) можно охарактеризовать двумя основными параметрами.
Первый - количество прошедшего сквозь него воздуха, второй - время реакции. Различные контроллеры по разному реагируют на эти параметры. Если ДМРВ будет немного занижать или завышать свои показания то, например, контроллер "Январь-5.1", при помощи датчика кислорода, сможет отследить эту погрешность и скорректировать длительность впрыска. Контроллер Bosch MP7.0 более чутко реагирует на эту погрешность, что приводит к нестабильным оборотам холостого хода. Если контроллер не имеет датчика кислорода в обратной связи, то можно компенсировать эту погрешность регулировкой коэффициента впрыска. Это поможет решить проблему только на некоторое время.
Если ДМРВ будет иметь большое время реакции, то контроллер "Январь-5.1" не сможет отследить начало изменения количества потока воздуха и на работе машины и это выразится как "провал" в момент разгона. С контроллером Bosh MP7.0 этот эффект будет выражен слабее, благодаря наличию в нем программы адаптации к датчику.
Одна из методик диагностирования ДМРВ заключается в проверке датчика на режиме холостого хода и в режиме резкого набора оборотов при неподвижной машине. Контролируется датчик, обычно, сканером. Исправный датчик, на холостом ходу, должен показать 8-9кг/ч и при резком наборе оборотов максимальные значения должны быть более 220кг. Чем более высокие показания выдает датчик, тем лучше.Недостатком этого метода является факт необходимости довольно резкого нажатия педали газа диагностом, что требует определенной сноровки. При плавном наборе оборотов датчик выходит на нормальные показания, но при этом, остается неисправным. Оказалось, что для датчиков фирмы BOSСH, существует прямая зависимость между скоростью реакции и временем переходного процесса при подаче питания на сам датчик. Так же, напряжение после переходного процесса указывает на отклонение показаний прошедшего воздуха от нормы. Для исправного датчика эти параметры должны быть 2-20мс во время переходного процесса и *1.03В после него. Причем, чем меньше время переходного процесса - тем лучше. Любое отклонение от 1.03В в большую или меньшую сторону является отклонением от нормы.
Примечание: * 1.03В - такое напряжение будет в случае, если измерение производится относительно аккумулятора автомобиля. Более правильным является измерение относительно земли датчика. В этом случае, прибор будет показывать 1В. Но этот способ менее удобен в подключении, поэтому, обычно измерение проводят относительно аккумулятора и делают соответствующую поправку.
ДМРВ - Капризный датчик- потому что слишком уязвим и при этом практически не поддается диагностике. Описанный в мануале способ (снять показания при ХХ и 3000 rpm) не дает удовлетворительных результатов. Реально при подозрении на неисправность ДМРВ остается одно:
Действовать "методом тыка" - смотреть что изменится при установке заведомо исправного ДМРВ.
Автомобиль стал постоянно тупить??? Ясно, что при подобном поведении виноват, скорее всего, ДМРВ. Под это дело без колебаний надо найти и установить новый датчик.
1) ДМРВ все же не поддается диагностике сермяжными методами:(Диагностика "CE" при выходе ДМРВ из строя - скорее исключение, чем правило.
2) Я все больше укрепляюсь во мнении, что часто обсуждаемая тут проблема: глохнет двигатель - во многих случаях вызвана неисправностью ДМРВ.
3) ДМРВ нужно беречь. Принаиглавнейший враг - воздух мимо фильтра, в этом случае ДМРВ живет максимум 2..5 тыс.км. Чтобы избежать этого, нужно устранить негерметичности между корпусом фильтра и ДМРВ. Также возможна негерметичность из-за кривого расположения самогО фильтра внутри корпуса. Hу и, понятно, важно качество фильтра. Если с подсосом воздуха все благополучно, то считается, что он дает правильные показания на протяжении примерно 20 тыс.км. После чего начинает врать - ухудшается динамика, растет расход, наблюдается затрудненный пуск. Второй враг - картерные газы, добирающиеся до ДМРВ.
Буду рад, если эти мои соображения позволят кому-нибудь сэкономить время, нервы и деньги.
Диагностируется ДМРВ очень просто: вставляешь булавку между резиновым уплотнителем и желтым проводом в контакте ДМРВ и замеряешь напряжение. В идеале - 0,99В. Ну, плюс погрешность +-0.04В. Если напряжение больше 1.03 - ДМРВ умер.
А как сам контроллер диагностирует ДМРВ? Другими словами, мертвый ДМРВ чудесно будет обнаружен контроллером самостоятельно. Более того, он сделает это лучше: измерить напряжение прибором можно один раз, а контроллер это делает (условно) постоянно, поэтому способен "поймать" и кратковременный дребезг, пропадание контакта и т.п.
Полностью неисправный ДМРВ диагностируется легко: и измерением напряжения, и снятием показаний диагностическим прибором и т.д. Беда в том, что полностью неисправный ДМРВ - большая редкость. ИHОГДА вызывает диагностику "CE", в основном автомобиль не едит и плохо заводился.
В реале неисправный ДМРВ доступными способами чаще всего не диагностируется.
Датчик массового расхода воздуха необходим для того, чтобы определять количество воздуха, который идёт на заполнение цилиндров при работе двигателя. Установлен датчик во впускном тракте после фильтра воздушного. К электрическому жгуту, относящемуся к системе управления, он подсоединяется с помощью шестиконтактной колодки приводов.
Измерить поступившее в двигатель количество воздуха - это значит определить нагрузку на двигатель. При нажатии водителем педали газа, заслонка дроссельная открывается, и количество воздуха становится больше. Мы в таких случаях говорим, что нагрузка увеличилась. А чтобы уменьшить нагрузку, педаль нужно, наоборот, опустить. Казалось бы, что очень просто, однако это далеко не так. Если брать во внимание то, что во время реальной езды приходиться весьма часто менять режимы работы, то задача определения воздушной массы может стать настоящей проблемой.
В течение длительного времени измерение расхода воздуха сопровождалось значительными трудностями. Все измерения, как правило, проводили в лабораториях, и в бортовых системах управления они не применялись. Однако достижения расходоизмерительной техники дали возможность создать ряд измерителей воздушного расхода, которые применяются в автомобилях. На сегодняшний день известно более 50 способов измерения, однако все из них, разумеется, мы рассматривать не будем. Остановимся на наиболее массовом приборе для автомобилей ВА3 - плёночном ДМРВ аниматрического типа.
Устройство ДМРВ
Установка такого датчика делается между впускным шлангом и воздушным фильтром. Сигнал ДМРВ присутствует в виде постоянного тока определённого напряжения, величина которого определяется количеством направлением движения воздуха, который проходит через датчик. Если поток воздуха и прямой, напряжение выходного сигнала датчика диапазоном от 1 до 5 В. Диапазон напряжения обратного потока воздуха равен 0-1 В.
На рисунке показывается устройство датчика
Его функционирование происходит следующим образом. В потоке поступающего воздуха находится чувствительный элемент в виде электрически нагреваемого тела, охлаждение которого осуществляется воздушными потоками. Постоянную разность температуры создаёт схема регулирования нагревательного тока, ток нагрева при этом пропорционален массе потока воздуха. При данном методе измерения учитывается плотность воздуха. Нагревательным элементом называется плёночный платиновый резистор , который находится на пластине керамической вместе с другими элементами.
Измерительный резистор, имеющий пропорциональное расходу воздуха сопротивление, располагает непосредственными тепловыми контактами с поступающим воздушным потоком и нагревателем и, а так же включается в измерительный мост. Высокая точность измерения достигается благодаря разделению нагревателя и измерителя. Мерой для массы потока воздуха можно назвать напряжение на нагреваемом измерительном резисторе. После этого измерение усиливается и преобразуется электронной схемой, чтобы контроллеру представилась возможность измерить его величину, другими словами, происходит согласование уровней.
Плёночный расходомер обладает следующим преимуществом перед нитевым расходомером, как повышенная механическая прочность, так как на нём происходит разделение функций, то есть, подножка выполняет функцию несущего или силового элемента, а плёнка - измерительного элемента общей конструкции.
Датчик объёмного расхода воздуха
На приведённом рисунке показан датчик измерения расхода воздуха, который был разработан некоторое количество лет назад и имеет форму заслонки. Устанавливается он в воздухозаборнике. Заслонка (1) растягивает обратную пружину, отклоняясь под воздействием потока воздуха. Датчик снабжается дополнительной заслонкой (2), служащей балансиром и выполняющей функцию демпфера, препятствующего возникновению колебаний; расположена заслонка в камере демпфирования. Вал датчика соединяется рычагом с потенциометром реостата (3).
Плёночный ДМРВ
Данное устройство можно считать одной из новинок компании Bosch. Состоит он из основания керамического, на котором располагается плёнка с вмонтированными в неё компенсационным и измерительным резисторами. Подобная конструкция делает датчик более дешёвым и надёжным.
Другим направлением усовершенствования датчиков расхода воздуха можно назвать разработку датчика измерения давления. Он состоит из толстой плёночной диафрагмы.
Датчик служит для измерения давления на впускном коллекторе по измерениям деформации плёночной диафрагмы. Элементы измерения располагаются внутри плёнки. Представляет собой это устройство датчик, измеряющий разряжения с малой инерционностью и устанавливается он во впускном коллекторе.
Следует отметить, что ДМРВ весьма капризны по отношению к состоянию воздушного фильтра. Нередко у них случаются загрязнения платиновых спиралей. Их очищают аэрозольными очистителями карбюратора, однако действовать в таких случаях нужно очень аккуратно. Наиболее надёжными считаются плёночные датчики. Срок службы у них практически вечный, но лишь в том случае, если там не побывали чьи-то шаловливые ручки. В любом случае, их отказ - это достаточно редкое явление.