Датчик массового расхода воздуха. Как работает. Основные особенности и устройство дмрв

Датчики расхода воздуха Air Flow Sensors

Датчик расхода воздуха служит для измерения количества (объёма или массы) потребляемого двигателем воздуха. Значение массы входящего воздуха, измеренное непосредственно датчиком массового расхода воздуха или рассчитанное блоком управления двигателем по его объему, является одним из базовых параметров в определении длительности открытия . Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра перед дроссельной заслонкой . Со стороны входной части корпуса датчика расхода воздуха расположена сетка или ламинирующие соты, выравнивающие поток воздуха по всей площади воздухомера.

Существуют различные конструкции датчиков расхода воздуха , но каждый из них можно отнести к одному из двух типов - датчики объёмного расхода воздуха, и датчики массового расхода воздуха. Датчики массового расхода воздуха (ДМРВ) более предпочтительны, так как измеряют непосредственно массовый расход воздуха (ДМРВ учитывает температуру и давление атмосферного воздуха), за счёт чего блок управления двигателем может более точно рассчитывать необходимое количество впрыскиваемого топлива.
Кроме того, конструкция датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) не имеет подвижных механических частей. Но из-за сложного устройства датчиков массового расхода воздуха, в ранних системах управления двигателями применялись в основном датчики объёмного расхода воздуха. Датчики объёмного расхода воздуха менее предпочтительны, так как измеряют только объём протекающего воздуха. А масса воздуха (как и любых других газов), заполняющего, к примеру, объём равный одному литру, очень сильно зависит от его давления и температуры.

Блок управления двигателем рассчитывает массовый расход воздуха, дополнительно учитывая атмосферное давление и показания датчика температуры воздуха во впускной тракте. Каждый из этих датчиков имеет свою погрешность, в результате чего рассчитанное значение массового расхода воздуха может несколько отличаться от фактического расхода. Блок управления двигателем рассчитывает по значению массы поступившего в двигатель воздуха в значение массы топлива, необходимое для каждого цилиндра. Следует отметить, что все расходомеры воздуха определяют непрерывный расход, а топливо впрыскивается форсунками порциями, синхронно с тактами работы цилиндров.
Выходной сигнал датчика расхода воздуха может быть аналоговым либо цифровым. В первом случае в зависимости от расхода воздуха изменяется напряжение выходного сигнала датчика, во втором случае изменяется частота или скважность выходного сигнала датчика. Например, выходной сигнал некоторых датчиков массового расхода воздуха производства GM, MITSUBISHI представляет собой прямоугольное напряжение с изменяющейся частотой. С увеличением потока протекающего через датчик воздуха, увеличивается частота выходного сигнала.

Датчик объёмного расхода воздуха

Большинство датчиков объёмного расхода воздуха работают по одному из двух принципов: используется либо принцип подсчёта вихрей Кармана (некоторые датчики производства MITSUBISHI, CHRISLER...), либо принцип смещения ползунка потенциометра при помощи лопасти, размещённой в потоке расходуемого двигателем воздуха. Датчики расхода воздуха работающие по принципу подсчёта вихрей Кармана обладают высокой надёжностью, так как не имеют подвижных механических частей.

Датчик объёмного расхода воздуха,работающий на принципе подсчета вихрей Кармана.

Датчик объёмного расхода воздуха, с механическим измерительным потенциометром.

Датчик объёмного расхода воздуха потенциометрического типа производства BOSCH.
Датчики объёмного расхода воздуха работающие по принципу смещения ползунка потенциометра при помощи измерительной лопасти обладают низкой надёжностью, так как их конструкция включает подвижные механические элементы. Лопасть такого датчика подпружинена и размещена в потоке расходуемого двигателем воздуха так, что с увеличением потока воздуха лопасть смещается пропорционально потоку. Поток расходуемого двигателем воздуха имеет пульсирующий характер, и для уменьшения эффекта пульсаций измерительной лопасти синхронно пульсациям воздушного потока, лопасть датчика соединена с демпфером. С измерительной лопастью механически связан ползунок потенциометра, который за счёт этого смещается на величину, пропорциональную величине потока воздуха. Мерой объёма протекающего через датчик воздуха является выходное напряжение этого измерительного потенциометра. Измерительный потенциометр датчика объёмного расхода воздуха выполнен на керамической подложке. На подложку нанесены резисторы делителя напряжения, выводы которых размещены в ряд и покрыты контактным резистивным слоем. Ползунок потенциометра прижат к контактному резистивному слою, благодаря чему напряжение на ползунке равно напряжению в точке контакта с резистивным слоем.

Потенциометр датчика объёмного расхода воздуха производства BOSCH.
При каждом изменении положения лопасти, ползунок перемещается по контактному резистивному слою, скользя по нему. Такие перемещения ползунка постепенно истирают контактный резистивный слой, что с течением времени приводит к возникновению "потертости" измерительного потенциометра. При попадании ползунка в зону "потертости", где контактный резистивный слой изношен вплоть до керамической подложки, электрический контакт между ползунком и резистивным слоем ухудшается, вследствие чего выходное напряжение потенциометра уже не соответствует положению подвижной лопасти расходомера - то есть, выходное напряжение датчика не соответствует величине расходуемого двигателем воздуха. Типичной неисправностью датчиков объёмного расхода воздуха работающих по принципу смещения ползунка потенциометра, является механический износ резистивного слоя. Так же часто встречается подклинивание лопасти датчика. Причинами подклинивания лопасти могут быть износ опор лопасти, деформация (искривление) лопасти из-за сильных хлопков во впускном коллекторе или из-за загрязнения воздушных каналов датчика. Методика диагностирования датчика объёмного расхода воздуха работающего по принципу смещения ползунка потенциометра аналогична методике диагностирования потенциометрического датчика положения дроссельной заслонки (или любого другого потенциометрического датчика положения).

Датчик массового расхода воздуха Mass Air Flow Sensor (MAF Sensor)

Измерительным элементом датчика массового расхода воздуха является разогретый до определённой заданной температуры проволочный или плёночный элемент. Протекающий поток воздуха охлаждает этот элемент, но электрическая схема (обычно, встроенная в расходомер) управляет мощностью его подогрева и разогревает измерительный элемент до его прежней температуры. Чем больший поток воздуха проходит через расходомер, тем большая требуется мощность подогрева для поддержания заданной температуры измерительного элемента. Таким образом, мощность подогрева измерительного элемента расходомера является мерой величины протекающего через датчик потока воздуха. Величина тока подогрева измерительного элемента преобразуется в выходной сигнал датчика - в большинстве случаев в аналоговое напряжение, в некоторых типах расходомеров в прямоугольное напряжение с изменяющейся частотой.

Датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5

Существует несколько конструкций датчиков массового расхода воздуха, но в последние годы большое распространение получил датчик массового расхода воздуха HFM 5 производства BOSCH.

Датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5.
Выходной сигнал датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 представляет собой напряжение постоянного тока, изменяющееся в диапазоне 0...5V. Напряжение выходного сигнала датчика зависит от величины и направления проходящего через датчик потока воздуха. При нулевом расходе воздуха (двигатель остановлен, зажигание включено) выходное напряжение датчика массового расхода воздуха равно 1,00V. Когда двигатель работает, через датчик протекает воздух, и чем больше поток воздуха, тем выше значение выходного напряжения датчика. На определённых режимах работы двигателя могут возникать кратковременные обратные потоки воздуха - когда воздух движется по направлению от впускного коллектора двигателя к воздушному фильтру. Датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5 способен регистрировать обратные потоки воздуха, при этом его выходное напряжение снижается до значений меньших 1,00 V пропорционально величине обратного потока. Если сигнал от датчика массового расхода воздуха имеет отклонения от нормы, работа двигателя существенно ухудшается - повышается расход топлива, уменьшается "приёмистость" двигателя, на устоявшихся режимах работа двигателя становится нестабильной, появляется затруднённый холодный пуск двигателя. Отклонения параметров выходного сигнала могут быть связанны с "ухудшением" характеристик датчика массового расхода воздуха, подсосом "неучтенного" воздуха во впускной тракт, нестабильностью питающего напряжения датчика. В случае попадания на измерительный элемент датчика загрязнений, снижается скорость реакции датчика на изменения величины воздушного потока, а так же снижается точность измерения, что, в итоге, приводит к приготовлению топливовоздушной смеси с неправильным составом. Интенсивное отложение загрязнений на чувствительном элементе датчика может возникнуть вследствие несвоевременной замены воздушного фильтра. Иногда наблюдаются повреждения датчика, когда выходной сигнал постоянно находится в пределах 1,00V и при увеличении потока воздуха не изменяется. Двигатель при этом нормально запускается, но сразу глохнет. В большинстве случаев блок управления двигателем может определить только полностью неисправный расходомер. "Ухудшение" характеристик датчика определяются блоком управления в редких случаях.

Проверка выходного сигнала датчика BOSCH HFM5

Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5, рекомендуется воспользоваться дифференциальным осциллографическим щупом. Разъём дифференциального осциллографического щупа должен быть подключен к дифференциальному аналоговому входу №6 USB Autoscope II. Чёрный зажим типа "крокодил" дифференциального осциллографического щупа должен быть подсоединён к "массе" двигателя диагностируемого автомобиля. Отрицательный пробник щупа (чёрного цвета) должен быть подсоединён параллельно "сигнальной массе" датчика (клемма №3 разъёма датчика), положительный пробник щупа (красного цвета) должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (клемма №5 разъёма датчика).

Схема подключения к датчику массового расхода воздуха BOSCH HFM5.

1. точка подключения чёрного зажима типа "крокодил" дифференциального осциллографического щупа;


2. точка подключения отрицательного пробника дифференциального осциллографического щупа (чёрного цвета);


3. точка подключения положительного пробника дифференциального осциллографического щупа (красного цвета).

Измерение времени переходного процесса при подаче питания.

В момент включения зажигания происходит подача питающих напряжений на датчики и исполнительные механизмы системы управления двигателем, в том числе и на датчик расхода воздуха. Сразу после подачи питания на датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5 происходит разогрев его чувствительного элемента до рабочей температуры, при этом, пока температура датчика стабилизируется, возникает переходный процесс.

Осциллограмма выходного напряжения исправного датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 при подаче питающих напряжений.
A: (двигатель остановлен) и равно 0,99 V;
AT питания на датчик и равно ~0,5 mS.
Время переходного процесса выходного сигнала исправного датчика не превышает единиц миллисекунд (mS). Загрязнения, отложившиеся на чувствительном элементе датчика, разогреваются вместе с ним. Если количество отложившихся загрязнений значительно, время разогрева его чувствительного элемента до рабочей температуры увеличивается, соответственно, увеличивается и продолжительность переходного процесса.

Осциллограмма выходного напряжения неисправного датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 при подаче питающих напряжений.
A: значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует напряжению выходного сигнала ДМРВ при нулевом расходе воздуха (двигатель остановлен) и равно 0,92V;
AT значение интервала времени между двумя маркерами. В данном случае соответствует времени переходного процесса выходного сигнала при подаче питания на датчик и равно ~70mS.
Время переходного процесса выходного сигнала датчика с загрязнённым измерительным элементом может достигать десятков, а иногда и сотен миллисекунд.

Измерение выходного напряжения при нулевом потоке воздуха.

Измерение значения напряжения выходного сигнала датчика при нулевом расходе воздуха проводится при остановленном двигателе и включенном зажигании. Для датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 нулевому расходу воздуха соответствует значение выходного напряжения равное 1V±0,02 V.

Измерение выходного напряжения при резкой перегазовке.

Измерение максимального значения напряжения выходного сигнала датчика при резкой перегазовке проводится путём резкого открытия дроссельной заслонки на короткое время (не более одной секунды) при условии, что переключатель режима работы трансмиссии находится в положении "Neutral" и двигатель прогрет до рабочей температуры. Внимание . Методика измерения максимального значения напряжения выходного сигнала датчика расхода воздуха при резкой перегазовке применима только в том случае, если педаль акселератора диагностируемого двигателя соединена с дроссельной заслонкой механически (при помощи троса / рычагов) и только для атмосферных двигателей (диагностируемый двигатель не оснащён турбиной / компрессором). В момент резкой перегазовки происходит следующее. При работе двигателя на оборотах холостого хода без нагрузки, заполняющий впускной коллектор воздух, сильно разрежён, так как приток воздуха во впускной коллектор ограничен дроссельной заслонкой и клапаном холостого хода. Абсолютное давление во впускном коллекторе при этом ниже атмосферного на 0,6...0,7 Bar. Масса заполняющего коллектор разрежённого воздуха незначительна. При резком открытии дроссельной заслонки, воздух резко устремляется через открытую дроссельную заслонку во впускной коллектор и быстро заполняет объём коллектора до тех пор, пока абсолютное давление в нём не достигнет значения близкого к атмосферному. Этот процесс происходит очень быстро, вследствие чего поток воздуха через датчик расхода воздуха достигает значений близких к максимальным. После того как абсолютное давление во впускном коллекторе достигнет близкого к атмосферному, величина потока протекающего через датчик воздуха становится пропорциональной частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного BOSCH HFM5 при резкой перегазовке. Напряжения выходного сигнала исправного датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 сразу после резкого открытия дроссельной заслонки должно кратковременно возрасти до значения не менее 4,0V. В случае значительного загрязнения чувствительного элемента датчика, скорость реакции датчика снижается, и форма осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика становится несколько "сглаженной". Отложившиеся на чувствительном элементе датчика загрязнения образуют теплоизолятор, снижающий интенсивность охлаждения чувствительного элемента датчика, что приводит к уменьшению тока подогрева и выходного сигнала датчика (соответственно, уменьшается и количество подаваемого в цилиндры топлива).

Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 при резкой перегазовке.
Вследствие снижения скорости реакции, способность датчика регистрировать быстрые изменения величины и направления потока воздуха ухудшается. Как следствие, после резкого открытия дроссельной заслонки, напряжение выходного сигнала такого датчика уже "не успевает" достичь значения 4,0V. Неисправности датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 устраняются только путём его замены.

Точная работа инжекторного или дизельного двигателя всенепременно зависит от точности обслуживающих его датчиков. Стоит одному из датчиков дать сбой, вся система управления перестраивается до неузнаваемости, чтобы заставить работать двигатель в оптимальном режиме. А один из наиболее важных датчиков, это тот, который определяет количество воздуха, потребляемого двигателем в определенный момент.

В процессе работы двигатель потребляет не только дорогое топливо, но и бесплатный воздух. Причем по законам физико-химического процесса воспламенения топлива в камере сгорания, мотору необходимо около 12-14 литров воздуха для сгорания литра топлива. Только тогда эффективность от сгорания будет максимальной, только тогда не будет перерасхода топлива и тогда количество токсичных выбросов будет минимальным. С топливом проще. Сколько форсунка подала в цилиндр, столько топлива и сгорело. Сколько бензина купили, столько его насос в топливную рамку и накачал. Воздух пока отпускается в одни руки нелимитировано, если говорить о процессе сгорания топлива, то кислород нужно четко контролировать. Вот для этого и устанавливают ДМРВ, датчик массового расхода воздуха.

ДМРВ измеряет точное количество воздуха, поступившего в цилиндр и передает эту информацию на электронный блок управления двигателем. ЭБУ в свою очередь, на основе этих данных делает выводы о том, сколько необходимо подать топлива. ДМРВ, конечно, не последняя инстанция, которая влияет на подачу топлива, но его показания в этом деле очень важны.

Принцип работы ДМРВ

Чтобы определить нагрузку двигателя и количество смеси, которая необходима для работы мотора в этом режиме, ЭБУ каждую секунду проводит вычисления, чтобы составить правильную пропорцию смеси. Нажимая на педаль акселератора, мы открываем воздушную заслонку, которая пропускает определенное количество воздуха, а точное его количество определяет датчик.

Сам датчик скомпонован перед дроссельной заслонкой, а состоит он из проводника с платиновым напылением толщиной около 70 мкм. Вообще различают два типа датчиков:

1. Механический.
2. Тепловой.

Механический датчик просто определяет объем воздуха, отталкиваясь от положения дроссельной заслонки. Сейчас такие датчики не используются в двигателях внутреннего сгорания. Тепловой способ измерения расхода воздуха происходит с учетом нагревания платинового элемента. Устанавливают датчики обычно между фильтром и дросселем во впускном тракте.

Неисправности ДМРВ в дизелях и инжекторных моторах

Поскольку на показаниях ДМРВ основывается регулировка смесеобразования, то выход его из строя может заметно повлиять на работу двигателя в целом. Иногда симптомы неисправности ДМРВ могут выражаться в полном отказе двигателя, казалось бы, без видимых на то причин. Есть, однако, и менее тревожные, но более красноречивые симптомы того, что датчик работает некорректно или отказал вообще.

Поскольку датчики теплового типа устанавливаются и в дизельных двигателях, то и симптомы могут быть идентичными. К исключительно дизельным симптомам можно отнести характерный черный дым из выхлопной трубы, но и он не может гарантировать точную диагностику. Симптомы знакомы тем, кто сталкивался с совершенно другими проблемами в работе мотора, поэтому только по ним нельзя судить о состоянии датчика. Если возникают подозрения в корректности его показаний, датчик нужно проверять.

Как проверить датчик массового расхода воздуха

Поскольку механическими датчиками мы уже не пользуемся, а пользуемся только термоэлектрическими, то и будем замерять электрические параметры датчика для его проверки. Хотя самый детский способ проверки датчика - на холостых оборотах просто снять колодку с разъема ДМРВ. Как только колодка отключается, ЭБУ теряет из поля зрения датчик и подает сигнал об аварийной работе, а сам тем временем ориентируется на показания датчика угла положения заслонки. В этот момент можно выяснить, работает ДМРВ, или нет. После отключения колодки двигатель может начать работать с перебоями и холостые будут плавать. На прогретом моторе можно проехать несколько километров с отключенным датчиком. Если появилась тяга и визуально возросла мощность, датчик непригоден к использованию.

Также проверку можно осуществить замером сигнала на крайнем правом проводе. Если датчик работает, напряжение на ножке будет в пределах 1-1,5 В. Если показания выше, датчик неисправен и подлежит замене или промывке. Так простыми путями можно предварительно без диагностического оборудования определить неисправность ДМРВ. Не пачкайте датчик, и удачных всем дорог!

Датчик массового расхода воздуха (в дальнейшем ДМРВ) — один из самых важных датчиков в системе впрыска инжекторных автомобилей. Прибор рассчитывает массу воздуха, подаваемого в определённый момент времени. Распространённое суждение о том, что датчик считает объём проходящего через него воздуха – ошибочно. В зарубежных автомобилях выпуска 2000 года и позже использоваться перестал, а в отечественных используется до сих пор.

Рис.1. ДМРВ в сборе.

Рис. 2. Местонахождение датчика МРВ под капотом

КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Представляет собой один или несколько тонких проводков, смонтированных в пластиковом корпусе и датчик температуры воздуха. Материал проводка – платина, этот элемент один из самых тугоплавких, что важно при работе ДМРВ. Устанавливается перед дроссельной заслонкой. Принцип работы прост: при включении зажигания, платиновый проводок раскаляется до установленной разницы температуры с окружающим воздухом. При работе двигателя в разных режимах через него проходит различный воздушный поток, который пытается охладить датчик. Для поддержания установленной разницы температуры, на проводок подаётся большее напряжение. Повышение или понижение напряжения фиксирует электронный блок управления (ЭБУ) и подаёт команды на открытие/закрытие форсунок в определённом интервале.

Рис 3. Конструкция ДМРВ

ДМРВ – деталь весьма капризная. Выйти из строя может по множеству причин:

• попадание посторонних жидкостей. Например, если клапанная крышка негерметична, при определённом невезении, масло вполне может попасть на ДМРВ;
• физический износ. Ничего не вечно, тем более, тонкая электроника. Уменьшение толщины проводка со временем, гарантированно будет сказываться на работе датчика;
• неквалифицированные попытки вмешаться в нормальную работу ДМРВ;
• некачественный бензин;
• повреждение гофры ДМРВ. В этом случае все симптомы будут совпадать, но сам датчик может быть исправен;
• банальное повреждение при ДТП.

ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТИ

При неисправном датчике массового расхода воздуха симптомы обычно такие:

• Горит индикатор «CHECK» на панели;
• Отсутствует холостой ход. Точнее, он будет, но повышенный, около 1500 оборотов;
• Пропала «тяговитость» автомобиля;
• Заметно возросший расход топлива, независимо от стиля езды;
• При стабильном движении машина дёргается;
• Если установлен бортовой компьютер (не путать с ЭБУ!), можно посмотреть на расход топлива, при некорректной работе датчика он будет постоянно «плавать».
• «гуляют» обороты.

На видео: Демонстрация неисправности ДМРВ:

ДИАГНОСТИКА

• Все вышеперечисленные симптомы могут относиться не только к ДМРВ. Если есть подозрения именно на него, быстро проверить исправность можно самому, ничего сложного в этом нет. Достаточно скинуть клемму питания с датчика и завести автомобиль. Обороты должны установиться в пределах 1500 об/сек, так как в этом случае команды ЭБУ отдаёт датчик положения дроссельной заслонки. После этого проехаться пару километров, и посмотреть за поведением машины. Если некоторые симптомы пропали, дело точно в датчике расхода воздуха.
• Более продвинутый способ: с помощью мультиметра. Подойдёт любой, самый простой. «Плюс» мультиметра подсоединяем к жёлтому проводку, минус кидаем на зелёный (коричневый). Это распиновка ДМРВ фирмы Bosch. На других нужные контакты можно найти опытным путём, не бойтесь замкнуть ничего лишнего.

Рис. 4. Подключение мультиметра.

Получившийся результат можно сравнить с табличными значениями:

Третий вариант проверки самый простой. Можно «подкинуть» заведомо исправный датчик и сделать круг во дворе. Результат объяснять не нужно, при правильной работе разница будет чувствоваться сразу. Наконец, всегда можно съездить на диагностику. Там расскажут, покажут и напечатают не только про датчик расхода воздуха, но и про состояние авто в целом. Обычно ДМРВ не чинят, но временно можно попробовать почистить платиновый проводок карбюраторным очистителем. Шансов на успех мало, но в любом случае, при выходе из строя, замена обязательна, так что, по сути, вы ничего не теряете. Помните, что неправильная работа ДМРВ приводит к целому ряду неисправностей автомобиля.

В случаях, когда на автомобиле выходит из строя датчик массового расхода воздуха, признаки неисправности могут проявляться в виде описанных далее характерных симптомов.

• индикация «check engine» на панели приборов;
• затрудненный пуск двигателя;
• невозможность пуска двигателя при прокручивании стартером;
• нестабильная работа двигателя на холостых оборотах;
• провалы оборотов при нажатии на педаль акселератора;
• падение мощности, затрудненный набор скорости;
• повышенное потребление топлива.

Назначение датчика массового расхода воздуха

ДМРВ, или MAF-сенсор (англ. – Mass Air Flow meter), он же – расходомер воздуха, является одним из компонентов топливно-воздушной системы и измеряет объем воздуха, который поступает непосредственно в камеры сгорания двигателя. Количество забираемого воздуха зависит от положения дроссельной заслонки.

На основании данных датчика, электронный блок управления ДВС высчитывает необходимый объем топлива, который нужно впрыснуть в камеры цилиндра. Корректная работа ДМРВ гарантирует оптимальное соотношение компонентов горючей смеси для ее полного сгорания за такт работы двигателя. В свою очередь, силовой агрегат выдает наилучшие показатели соотношения мощности и расхода топлива.

Датчик массового расхода воздуха присутствует на всех моделях бензиновых двигателей, которые оснащаются электронным впрыском топлива. Конструктивно располагается между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой.

Причины выхода из строя ДМРВ

Датчик MAF (расходомер воздуха) измеряет объем воздуха через воздействие воздушного потока на чувствительный элемент, представляющий собой в ряде случаев пленку, а в других – нить, которые изготавливаются из платины. На рабочий элемент подается определенное напряжение, в результате чего происходит его нагрев. Поток воздуха охлаждает элемент. Измеряя скорость падения температуры, компьютер высчитывает, какой объем воздуха прошел через датчик за расчетную единицу времени. На основании полученных данных подается сигнал системе впрыска о необходимом количестве топлива для создания качественной горючей смеси.

Слабым местом узла является именно нагревательный элемент. Со временем на нем осаждаются мельчайшие частицы пыли, образуя налет, нарушающий нормальное охлаждение. Расчеты объема проходящего через датчик воздуха не соответствуют реальным значениям, что вызывает сбои в системе впрыска. Компьютер льет топливо, основываясь на ложных сигналах, что отражается на общей эффективности работы двигателя.

В некоторых случаях характерные признаки неисправности ДМРВ могут появляться не в результате поломки самого датчика, а вследствие подсоса воздуха в обход него. Например, при нарушении герметичности воздуховода. Таким образом, корректное функционирование системы подачи воздуха становится невозможным. Обычно механическое повреждение легко обнаруживается путем демонтажа и внимательного осмотра патрубка. Особенно часто его целостность нарушается в районе соединительных элементов и на изгибах. В данном случае проблема решается путем замены либо восстановлением поврежденной детали.

Как проверить работоспособность ДМРВ

При появлении в работе двигателя характерных признаков неисправности и выхода из строя расходомера воздуха (ДМРВ), есть несложные методы, как проверить его работоспособность и определить причину неисправности своими силами. Для этого достаточно понимать принципы функционирования данного датчика как компонента системы.

Электронный блок управления двигателем регулирует подачу топлива на основании сигналов MAF-сенсора, а при его отказе переводит систему в аварийный режим. Подача бензина начинает рассчитываться по показаниям датчика положения дроссельной заслонки и датчика коленвала, однако параметры впрыска топлива на основании этих данных получаются очень приблизительными. На некоторых автомобилях в таком режиме работы мотора холостые обороты повышаются до 1500-2000 тысяч.

Для выполнения самостоятельной диагностики достаточно на работающем двигателе отсоединить фишку MAF-сенсора. Если это сопровождается повышением оборотов силового агрегата – датчик работает. Но на некоторых моделях авто подобного может и не происходить, поэтому нужно сделать тест-драйв и обратить внимание на поведение авто. Если динамика разгона заметно улучшилась, значит проблема действительно в ДМРВ.

Дополнительно стоит провести контрольные измерения высокоточным мультиметром, если таковой имеется в наличии. Проверка производится на неработающем двигателе при включенном зажигании. Показания напряжения на выходе исправного датчика должны соответствовать пределам от 0,9 до 1,4 Вольт, превышение этого порога обычно свидетельствует о нарушении работоспособности узла.

Срок службы ДМРВ

Срок службы ДМРВ напрямую зависит от чистоты проходящего через него воздуха. Вероятную причину поломки расходомера в результате загрязненности нагревательных элементов расходомера можно выявить путем снятия датчика и визуального осмотра их состояния. Отложения на рабочих поверхностях будет показателем в необходимости замены узла либо попытки очистить налет.

Продлить срок службы датчика массового расхода воздуха можно, самостоятельно отслеживая состояние фильтрующего воздушного элемента двигателя и своевременно заменяя его на новый. Для очень пыльных российских дорог, что наблюдается в большинстве регионов, замена фильтра может потребоваться несколько раз за один год или каждые пять-шесть тысяч километров. При этом в официальных регламентах техобслуживания для большинства авто прописывается интервал замены не чаще, чем приезд на очередное ТО. В зависимости от производства, межсервисный интервал автомобиля может составлять 10000 км или 15000км.

Забитый пылью воздушный фильтр неизбежно ускорит образование губительного налета на чувствительных элементах ДМРВ и уменьшит срок его службы. Вследствие затрудненного прохождения воздуха и его нехватки для штатной работы двигателя, горючая смесь будет обогащенной, и побочным эффектом станет повышенный расход топлива.

Методы устранения неисправности ДМРВ

В ряде случаев допускается чистка ДМРВ, но это зависит от особенностей конструкции рабочих чувствительных элементов узла. Но даже при благоприятном исходе это временная мера и надолго восстановленного датчика не хватит. Узел при отказе работоспособности обычно заменяется целиком на новый.

При покупке ДМРВ необходимо учитывать, что новый датчик должен в точности соответствовать штатному. Это должна быть оригинальная деталь с таким же каталожным номером. В других случаях нормальная работа ДВС не гарантируется, даже если внешне датчики абсолютно идентичны. Оригинальный расходомер стоит недешево из-за сложности его производства и необходимости применения дорогостоящих компонентов.

Неполадки с силовым агрегатом могут быть вызваны нарушениями в работе целого ряда систем: зажигания, подачи топлива или воздуха, датчиков положения распредвалов, коленвала и еще ряда других. Однако одна из вероятных причин при появлении вышеперечисленных признаков неисправностей автомобиля – выход из строя MAF-сенсора. Расходов на комплексную диагностику двигателя в автосервисе можно попытаться избежать. Для этого достаточно знать, как проверить датчик массового расхода воздуха (дмрв) самостоятельно, путем применения предложенных выше несложных методов.

Датчик массового расхода воздуха необходим для эффективной работы двигателя в разных режимах. Функция этого устройства заключается в создании рабочей смеси из воздуха и паров бензина. Задача ДМРВ ВАЗ 2114 заключается в измерении двух взаимосвязанных показателей:

1. Количества потребляемого воздуха;
2. Времени реакции.

Точность измерения потребления воздуха двигателем позволяет контроллеру определять, в какой пропорции необходимо смешать воздух с топливом. Если датчик выдает неправильные значения, образующаяся топливовоздушная смесь не соответствует текущему режиму работы двигателя. Это приводит к снижению мощности, увеличению расхода топлива, ухудшению динамики и «отклика» автомобиля.
Реакция контроллеров разных производителей на эти параметры может отличаться.

Например, Январь-5.1 в случае незначительного завышения или занижения значений определяет погрешность ДМРВ на основе показаний датчика кислорода, таким образом регулируя длительность впрыска топлива. Увеличение времени реакции датчика приведет к тому, что контроллер не будет успевать, и в момент разгона вы заметите «провалы» двигателя. Эта же погрешность работы датчика при использовании более чувствительного контроллера Bosch приведет к плавающим оборотам на холостом ходу, хотя заметных провалов при разгоне не будет.

Двигатель ВАЗ 2114 объемом 1,5 л при исправном ДМРВ на 850-950 об/мин потребляет от 10±0,5 кг воздуха за час работы, а на 2000 об/мин – от 19 кг до 21 кг. Если количество расходуемого воздуха при тех же оборотах уменьшается, уменьшается и динамика авто, зато экономится топливо. И наоборот, увеличенное потребление воздуха приводит к повышению динамики и большему расходу топлива. В этом случае могут возникать трудности с пуском двигателя в холодную погоду. Если показания датчика отклоняются от реальных на 2-4 кг, двигатель начнет сильно капризничать и «тупить». Отключение датчика вынудит мотор продолжать работать в аварийном режиме.

Причины неисправной работы

Свойственная большинству отечественных автомобилей причина, по которой ломается датчик расхода воздуха ВАЗ 2114, скрыта в вентиляционной системе картера. Она имеет два контура, обеспечивающих работу при открытом или закрытом положении дроссельной заслонки. Если дроссель зарыт, картерные газы отводятся по магистрали (d=1,5 мм) в имеющееся за ним пространство. Определенный процент этих газов скапливается в магистрали холостого хода, где контактирует с покрытым пленкой резистором ДМРВ. Он также чувствителен и к колебаниям газовой смеси в системе впуска. Смола оседает на поверхности резистора, и датчик начинает «врать». Из-за этого регулятор холостого хода заедает, и он начинает подклинивать при пуске двигателя.

Признаки неисправности

Нерабочий датчик массового расхода воздуха ВАЗ 2114 приводит к появлению ряда симптомов в поведении инжекторного двигателя. Проявляется неисправность постепенно, начиная с повышения расхода топлива и плавающих оборотов, в итоге дестабилизируя работу двигателя.

Из личного опыта на примере переднеприводного автомобиля, могу сказать, что сталкивался с такой проблемой: сначала загорался значок инжектора, затем обороты сильно стали плавать и почти вдвое увеличился расход топлива.

Вычислить неработающий датчик воздуха ВАЗ 2114 можно по следующим признакам:

• провалы при работе на холостом ходу и под нагрузкой;
• ДВС глохнет при попытке переключить передачу;
• снижение динамики, машина медленно разгоняется;
• расход топлива увеличен;
• мощность двигателя упала;
• плохо заводится «на горячую»;
• появляется сигнал Check Engine.

Если ДМРВ уже мертвый, Check Engine может и не гореть. Тогда неисправность можно определить по ошибке, выдаваемой бортовым компьютером. Поможет и диагностика уровня сигнала ДМРВ. Низкий уровень может свидетельствовать о следующем:

• подключение ДМРВ отсутствует;
• неисправность в цепи подключения датчика (обрыв);
• масса в цепи подключения оборвалась или окислилась;
• сигнальные провода оборваны или неверно подсоединены, возможно, их замкнуло;
• сбой работы БУ двигателем;
• не работает ДМРВ.

Обнаружив вышеперечисленные признаки, не торопитесь покупать новый датчик. Он отнюдь не самый дешевый и обойдется в 1500-4000 руб. Прежде всего, убедитесь, что причина именно в нем. Проверить и почистить старый можно в сервисе или самостоятельно при наличии необходимого оборудования.

Проверка ДМРВ

Прежде чем приступать к экспериментам, не поленитесь ознакомиться с руководством по сервисному обслуживанию. Там детально описано, что такое ДМРВ на ВАЗ 2114 и как его заменить.

Ищем датчик. Открываем капот, находим патрубок воздушного фильтра. На нем и располагается ДМРВ, определяющий поток проходящего через фильтр воздуха. Приведу несколько вариантов, как проверить датчик массового расхода воздуха самостоятельно.

• Отключить датчик. Колодку с проводами отсоединить от разъема, нажав на фиксатор, расположенный снизу. Запустить двигатель (1500 оборотов или больше). Отключение ДМРВ контроллер понимает как аварийное состояние и приготовляет топливно-воздушную смесь исходя из того, в каком положении находится заслонка дросселя. Попробуйте проехать небольшое расстояние. Если автомобиль разогнался ощутимо быстрее, это свидетельствует о нерабочем ДМРВ. От себя замечу, что в отключенном состоянии для ЭБУ Я7.2 и М7.9.7. обороты не повышаются!
• Замена прошивки контроллера. Оригинальная прошивка ЭБУ могла быть заменена альтернативной. В такой ситуации мы не знаем, какой алгоритм прописан в ней случай работы в режиме, рассмотренном в первом пункте. Заслонка дросселя имеет упор, под который нужно подложить тонкую пластину (около 1 мм), чтобы поднять обороты. Затем необходимо отсоединить фишку с датчиком. При неисправном датчике двигатель должен заглохнуть. Если двигатель работает, то причина в особенностях прошивки: некорректно прописаны шаги РХХ.
• Измерение напряжения. Тестирование дает хорошие результаты при работе с датчиками Bosch. Понадобится мультиметр. Выбираем режим измерения постоянного напряжения и устанавливаем максимальное значение 2 В.

Схема подключения для ВАЗ 2114 выглядит так:

1. желтый – входящий сигнал;
2. серый с белым – питание на выходе;
3. зеленый – заземление;
4. розовый с черным – вывод к главному реле.

Расцветка может быть другой, но последовательность расположения разъемов та же.

Далее нужно включить зажигание при заглушенном двигателе. Красный (плюсовой) щуп тестера подключить к желтому выходу, черный (минусовой) – к зеленому. Щупы мультиметра вставляются вдоль указанных проводов напрямую через резиновые уплотнители разъемов без повреждения изоляции. Для профилактики я рекомендую смочить щупы WD-40. Промежуточные соединения или иголки не рекомендуется использовать из-за вносимой ими дополнительной погрешности. Измерить напряжение. Сравнить полученный результат с таблицей:

Только что установленный датчик дает напряжение на выходе 0,996–1,01 В. Со временем оно возрастает. Большее значение означает больший процент износа.

Данные напряжения с датчиков фиксируются бортовым компьютером, их можно просмотреть, выбрав соответствующую группу параметров.

• Осмотр и чистка. Крестовой отверткой ослабляем хомут, удерживающий патрубок воздухозаборника. Снимаем гофру и проверяем, есть ли следы масла и/или конденсата внутри нее, а также на внутренней поверхности датчика. В норме их быть не должно. Чувствительный элемент ДМРВ часто ломается из-за попадания на него грязи. Этого легко избежать при регулярной замене воздушного фильтра. Причины попадания масла в ДМРВ:

1. превышен допустимый уровень масла в картере
2. засорен маслоотделитель системы вентиляции

Датчик крепится к патрубку двумя винтами. Откручиваем их рожковым ключом (х10) и снимаем сам датчик. Спереди имеется вход, который должен быть защищен от подсоса неочищенного воздуха кольцевым резиновым уплотнителем. Если его нет или он остался в корпусе фильтра, пыль забивает входную сетку датчика. Ее нужно прочистить, поставить уплотнитель, проверить герметичность и вставить датчик обратно.

• Сравнение с исправным датчиком. На личном опыте убедился, что самая точная проверка – установить заведомо рабочий датчик и сравнить поведение двигателя с «родным».

Помимо рассмотренных вариантов, как проверить ДМРВ самим, можно еще обратиться в сервис, где есть специальное оборудование, и провести уже 100% диагностику, например, по методике оценки осциллограммы.