Как работает датчик воздуха. Что такое датчик массового расхода воздуха (дмрв) и «с чем его едят»

При выходе из строя датчика массового расхода воздуха будет нарушена работа системы впрыска, а значит и функционирование двигателя машины в целом. При появлении признаков неисправности ДМРВ самый простой способ диагностики установить вместо контроллера заведомо рабочее устройство.

[ Скрыть ]

Что такое ДМРВ и его назначение

В автомобиле этот контроллер представляет собой устройство, использующееся для оценки объема воздуха, который поступает в мотор. Датчик относится к классу регуляторов электронного механизма управления силовым агрегатом. Первое, на что влияет ДМРВ — работа системы впрыска. Устройство предназначено для определения и регулирования воздушного потока, который поступает в цилиндры двигателя с целью формирования горючей смеси. Контроллер в авто может использоваться совместно с датчиками уровня давления воздуха и температуры, которые применяются для изменения его показаний.

Где он находится?

Регулятор можно увидеть под капотом. Независимо от модели транспортного средства, датчик устанавливается во впускном тракте, после воздушного фильтрующего устройства. Фиксация контроллера осуществляется на воздуховоде.

Канал «В гараже у Сандро» рассказал о диагностике, а также расположении расходомеров в автомобилях ВАЗ.

Принцип работы

Принцип действия ДМРВ может быть основан на подсчете вихрей Крамана либо смещении ползунка потенциометра посредством лопасти, установленной на потоке подачи воздуха.

Первый вариант считается более надежным, поскольку не оснащается подвижными элементами конструкции. В данном случае устройство подсчитывает вихри Крамана, появляющиеся в ламинарном потоке воздуха. На пути последнего в качестве сопротивления используются специальные препятствия с острыми кромками. С них срывается воздушный поток, который линейно зависит от своей скорости. Контроллер такого типа работает исключительно в случае, если в воздухе есть турбулентность.

Канал «StarsAuto» рассказал о конструктивных особенностях, а также принципе действия автомобильных расходомеров.

Если датчик оборудован измерительным потенциометром, то он функционирует по принципу смещения ползунка. Его рабочая лопасть оснащается пружинкой и устанавливается в потоке расходуемого воздуха мотором. Если он увеличивается, происходит пропорциональное смещение лопасти. Поток имеет пульсирующий характер, соответственно, для снижения эффекта пульсаций лопасть контроллера соединяется с демпфером. С ней также связан ползунок потенциометра, который при работе датчика смещается на уровень, пропорциональный объему воздушного потока.

Этот элемент конструкции выполняется на керамической поверхности, где установлены резисторные элементы делителя напряжения. Их выводы располагаются в ряд и покрываются специальным резистивным слоем. Ползунок устройства прижат к контактной составляющей. Благодаря этому уровень напряжения на нем соответствует величине в точке контакта с резистивным слоем. Если лопасть меняет свое положение, происходят перемещения элементов, что приводит к истиранию ползунка.

Конструкция ДМРВ

Конструктивно датчик массового расхода воздуха включает в себя шесть элементов:

• рабочая плата устройства;
• пластиковый корпус;
• радиаторный элемент;
• чувствительная составляющая в виде проволоки либо никелевой сети;
• патрубок, по которому проходит воздушный поток;
• сеточки на выпуске и впуске устройства.

К чувствительному компоненту обязательно должен быть подведен ток, иначе он не сможет нагреваться. При работе устройства средняя температура нити должна составить 75-100 градусов.

Фотогалерея «Конструкция ДМРВ»

Нитевое устройство с платой внутри Пленочный расходомер для авто

Наиболее популярные неисправности ДМРВ

Основные признаки неисправности ДМРВ:

1. О неполадках расходомера может сообщить индикатор Чек Энджин, появляющийся на приборной панели в салоне авто.
2. В зависимости от типа устройства и машины на контрольном щитке может появиться значок, свидетельствующий о низком уровне сигнала ДМРВ.
3. Силовой агрегат стал работать с перебоями. При отключении датчика машина глохнет или обороты двигателя начинают прыгать в большую либо меньшую сторону. Мощность ДВС снижается, автомобиль с трудом берет разгон, особенно двигаясь в гору.
4. Повышение расхода топлива.
5. При переключении скоростей на коробке передач двигатель произвольно останавливается.

Неисправный датчик можно определить по целостности корпуса. Наличие повреждений на нем, а также на гофрированной магистрали, может сообщить о неполадках в работе контроллера. Речь идет о патрубке, который соединяет регулятор с дроссельной заслонкой. Если во время функционирования двигатель произвольно глохнет, это может сообщить о неисправностях в работе линии питания.

Если устройство контроля количества и распределения воздуха неисправно, то симптомы поломки могут быть схожи с ошибками в работе воздушного фильтра.

Причины, из-за которых устройство выходит из строя:

• датчик не подключен к электросети машины;
• обрыв либо повреждение цепи питания;
• к неполадкам в работе контроллера может привести появление сбоев в функционировании блока управления двигателем;
• неправильное подключение сигнальных кабелей либо их обрыв;
• окисление либо повреждение контактных элементов.

Диагностика ДМРВ

Если аналогичного датчика нет, то существуют другие способы проверить работоспособность расходомера:

• визуальная диагностика;
• проверка во время движения;
• определение соответствия прошивки;
• диагностика тестером.

Визуальный осмотр

Перед тем как проверить устройство этим методом, его надо демонтировать из посадочного места. Для этого от корпуса воздушного фильтрующего элемента отсоединяются патрубки. Изнутри контроллер должен быть сухим, наличие следов моторной жидкости и конденсата не допускается. Зачастую устройство ломается по причине несоблюдения интервалов замены воздушного фильтра, в результате чего грязь остается на чувствительной составляющей. Это приводит к тому, что контроллер выдает некорректные показания.

Если на внутренней полости контроллера имеются следы моторной жидкости, это говорит о высоком уровне давления смазки в силовом агрегате. Причина может заключаться в засорении вентиляции картерного устройства. При проверке необходимо удостовериться в том, что уплотнительный элемент расположен в нужном месте, где устанавливается гофра. Эта часть могла застрять в корпусе воздушного фильтрующего устройства. При данной проблеме в двигателе происходит подсос воздуха, который попадает внутрь с пылью и загрязняет регулятор.

Диагностика в движении

Необходимо отключать штекер с цепью питания от датчика и запускать двигатель, а потом отсоединять колодку. На приборной панели появится индикатор Чек Энджин. Минимальные обороты мотора должны увеличиться до 1500 в минуту. Если двигатель стал работать более стабильно после отключения устройства, это говорит о его неисправности. Датчик необходимо заменять.

Пользователь Игорь Белов рассказал о нескольких методах диагностики расходомера, в том числе о проверке во время движения.

Соответствие ДМРВ прошивке ЭБУ

Чтобы проверить соответствие прошивки, надо взять пластину толщиной 1 мм и поднести ее под упор заслонки, это приведет к изменению оборотов мотора. Затем производится отключение колодки с проводами от контроллера. Если двигатель машины не остановился, то причина в прошивке микропроцессорного модуля, регуляторе холостых оборотов без расходомера в аварийном режиме.

Проверка ДМРВ мультиметром

Для диагностики производится активация зажигания, но силовой агрегат заводить не нужно. Контактом красного щупа на тестере надо прикоснуться к первому кабелю (желтая расцветка), а черный идет на массу (зеленый контакт). Для соединения не рекомендуется применение острых предметов, поскольку это приведет к появлению погрешности в показаниях. Такой способ диагностики позволит определить уровень напряжения между проводниками.

О состоянии датчика позволят узнать показания:

• от 0,99 до 1,01 В — параметры нового контроллера;
• 1,01 — 1,02 В — регулятор в отличном состоянии, менять не нужно;
• 1,02 — 1,03 В — в целом удовлетворительное состояние устройства;
• 1,03 — 1,04 В — срок эксплуатации контроллера почти исчерпан, скоро потребуется замена;
• 1,04 — 1,05 В — неудовлетворительное состояние датчика, пора менять устройство.

Диагностика тестером может быть выполнена не на всех типах расходомеров. Предварительно диагностический режим мультиметра надо настроить на измерение величины постоянного тока и выставить максимальный параметр в 2 V. К контроллеру подводится четыре кабеля, каждый из которых обозначается определенной расцветкой.

Начиная от ближнего проводника к ветровому стеклу:

• желтый контакт предназначен для вхождения импульса расходомера;
• белый либо серый кабель используется в качестве выходного канала напряжения питания;
• зеленый контакт - это масса или заземление;
• черный кабель, оснащенный розовой полоской, отвечает за выход к основному реле.

Расцветка контактов на ДМРВ может быть разной, но расположение проводов всегда идентичное.

Канал «Простое мнение» рассказал о выполнении диагностики расходомера с использованием тестера.

Что делать при низком уровне сигнала ДМРВ?

При такой проблеме производится диагностика:

• наличия либо отсутствия напряжения питания, а также надежность подключения устройства к массе;
• уровня сопротивления между контактным элементом 5 (на схеме) разъема и массой, этот показатель должен составить от 4 до 6 кОм.

Проблема может заключаться в:

• некачественном контакте;
• неверной трассой жгута с проводкой;
• износе либо повреждении жилы кабеля или изоляционного слоя;
• плохом соединением устройства с заземлением;
• подключении к колодке более мощных потребителей энергии.

Диагностика устройства включает в себя следующие этапы:

1. Проверяется качество контакта между выводами 7 и 12 на разъеме системы впрыска, а также датчика. Выполняется визуальная проверка состояния колодки на предмет правильности соединения. Проблема может заключаться в повреждении замков либо использовании поврежденных контактных элементов. Возможно плохое качество подключения проводника к колодке.
2. Надо удостовериться в том, что трасса жгута не нарушена. Проблемы могут возникнуть, если жгут с кабелями уложен рядом с высоковольтными проводами.
3. Выполняется проверка целостности жгута, на нем не допускаются повреждения. Если визуально элемент целый, необходимо попробовать пошевелить его и одновременно следить за показаниями диагностического оборудования.
4. Также проверяется засорение воздушного фильтрующего устройства. Если требуется, производится его замена.

При наличии тестера проверить исправность датчика массового расхода воздуха можно так:

1. Ключ в замке прокручивается, чтобы отключить зажигание. Необходимо отсоединить разъем с проводами от контроллера.
2. Затем зажигание включается, но силовой агрегат не запускается.
3. С помощью тестера выполняется диагностика уровня напряжения между контактными элементами на разъеме. Между выходами 2 и 3 эта величина должна составить выше 10 вольт, между 3 и 4 — 5 В, а между заземлением и третьим контактом — 0 В. Если полученные показатели другие, требуется устранить обрывы на линии и избавиться от замыкания на массу.
4. Затем зажигание в автомобиле отключается. С помощью мультиметра выполняется диагностика уровня сопротивления между пятым контактом и заземлением на колодке.

Схема подключения расходомера к микропроцессору

Если полученное значение составляет около 4,6 кОм, то сам регулятор неисправен. Проблема может заключаться в его некачественном соединении. При уровне сопротивления в 0 Ом проблема заключается в замыкании на землю четвертого контакта либо неисправности датчика. Если полученное значение составило более 100 кОм, это говорит об обрыве провода 4Ж или поломке регулятора.

Что делать при высоком уровне сигнала ДМРВ?

При данной проблеме также надо проверить наличие напряжения на цепи питания и качество соединения датчика с заземлением. Производится диагностика параметра и на пятом контакте разъема.

Проверка выполняется так:

1. Производится отключение зажигания. От устройства надо отсоединить разъем с проводами.
2. Зажигание включается, мотор не заводится.
3. С помощью мультиметра выполняется диагностика напряжения на колодке. Полученные показания должны быть такими же, как и при низком уровне сигнала датчика.
4. Затем производится замер сопротивления, тестер предварительно надо настроить в соответствующий режим. Измерение осуществляется между пятым контактным элементом и заземлением. Если полученное значение составляет 0 В, то регулятор неисправен и подлежит замене. Другие параметры будут указывать на замыкание проводника 4Ж к источнику питания.

Как самостоятельно произвести очистку датчика?

Путем чистки и промывки контроллера расхода воздуха можно восстановить его работу.

В частности, придется поработать с чувствительным элементом датчика — эта часть при работе расходомера всегда загрязняется.

Выбор очистителя

Для выполнения задачи необходимо приобрести очистительное средство:

1. Ликви Моли. Очиститель датчика массового расхода воздуха это бренда стоит недешево. Но его применение позволяет эффективно удалить загрязнения и восстановить работу устройства. Использование очистительных средств Ликви Моли может осуществляться на ДМРВ, работающих на бензиновом или дизельном ДВС.
2. Технический или медицинский спирт. Данный вариант является одним из самых старых и эффективных. Химические свойства спирта позволяют качественно удалить грязь с чувствительной части датчика.
3. Очиститель карбюраторного двигателя. Один из самых бюджетных и эффективных способов восстановить работу контроллера.
4. Средство Жидкий ключ. Допускается к применению не только на ДМРВ, но и в целях очистки других узлов и механизмов.
5. WD-40. Позволяет удалить не только грязь, но и следы ржавчины.

Пошаговая инструкция

Ремонт датчика массового расхода воздуха своими руками осуществляется так:

1. Прежде чем снять датчик, отключается зажигание и отсоединяется клемма от аккумулятора. В моторном отсеке с расходомера демонтируется разъем.
2. К устройству подключен патрубок, он также ослабляется и отсоединяется. С помощью гаечного ключа выкручивается болт, фиксирующий механизм на воздушном фильтре, в частности, на его корпусе.
3. Производится извлечение устройства из гофры. В зависимости от модели авто для этого могут потребоваться разные инструменты, в том числе ключи-звездочки. Выкручиваются саморезы, фиксирующие приспособление, а затем производится снятие расходомера из места посадки.
4. Если на устройстве имеются следы масла, их обязательно надо удалить. Чтобы произвести очистку, используется одно из вышеописанных средств.
5. Сами датчики на расходомере обычно выполнены в виде проволоки, расположенной на сеточке. Используя очиститель, надо осторожно обработать чувствительную составляющую. Нельзя повредить пленку. Когда место загрязнения будет очищено, необходимо подождать около 10 минут, чтобы средство подействовало.
6. Если грязи на устройстве слишком много, то целесообразно повторить процедуру очистки несколько раз. Для обеспечения быстрого испарения средства можно использовать компрессор либо насос. Но слишком высокое давление может привести к разрушению чувствительного элемента расходомера.

Фотогалерея

Снятие датчика и его замена

На ресурс эксплуатации устройства влияет чистота воздушного потока, который через него проходит. Поэтому при использовании расходомера необходимо не допустить образования отложений на его рабочей поверхности. Для этого рекомендуется периодически проверять функционирование воздушного фильтрующего устройства. При необходимости датчик надо регулярно менять. Если автомобиль эксплуатируется в крупном и загрязненном городе, то замену детали нужно выполнять чаще, чем это указано в регламенте по обслуживанию авто.

При работе двигателей внутреннего сгорания, которыми оснащаются современные автомобили, происходит сгорание топливно-воздушной смеси, для формирования которой, как нетрудно догадаться из самого ее названия, необходимо перемешать горючее с воздухом, причем в строго определенных пропорциях. Соответственно, системы, которые отвечают за формирование этой субстанции, в каждый момент времени функционирования силового агрегата должны точно «знать» расход каждого из ее компонентов. Значение этого показателя для одного из них помогает определять датчик массового расхода воздуха (ДМРВ). Следует заметить, что он присутствует в конструкции только инжекторных моторов, и если водители замечают признаки неисправности ДМРВ, то следует его проверить и, при необходимости, заменить.

Как выглядит датчик массового расхода воздуха на автомобиле

Это важный датчик располагается непосредственно за воздушным фильтром двигателя, а если говорить точнее, то как раз между ним и дроссельным узлом. Он устроен настолько тонко, что позволяет с высокой точностью измерять расход только того воздуха, что хорошо очищен от механических примесей

В процессе работы ДМРВ передает электронной системе управления двигателем сигналы, которые обрабатываются и интерпретируются, как тот объем воздуха, который подается для формирования топливно-воздушной смеси. Для нормальной работы силового агрегата объемное соотношение в ней жидкого горючего (бензина, солярки) и воздуха должно быть близким к 1х14. Если эта пропорция нарушается, то происходит или существенная потеря мощности мотора, или же перерасход топлива (это кстати, главные признаки неисправности ДМРВ). Информация, получаемая от датчика, определяющего массовый расход воздуха, помогает этого избежать.

ДМРВ производит замер того количества воздуха, которое в единицу времени попадает в топливную рампу. Эти данные он передает в ЭБУ, который моментально производит расчет количества жидкого топлива, которое нужно подать для формирования смеси, и отдает соответствующие «распоряжения» ответственным за это устройствам двигателя. Таким образом, если, к примеру, нажать педаль акселератора, то воздуха начинает сразу же поступать больше, ДМРВ это моментально определяет, отправляет данные в ЭБУ, которое в соответствующей пропорции увеличивает подачу бензина или солярки. Если же количество воздуха уменьшается, то снижается и объем подачи жидкого топлива.

С точки зрения конструкции, существует и активно используется три типа таких датчиков:

• На основе трубки Пито;
• С термоанемометрическими измерителями;
• С пленочными измерителями.

ДМРВ, построенные на основе трубки Пито, считаются уже устаревшими и в самых новых моделях двигателей не используются. Они представляют собой так называемые лопаточные расходомеры, главными элементами которых являются связанные с потенциометрами и мягко закрепленные на осях пластины. Изменяя свое положение под влиянием потока воздуха, они воздействуют на потенциометр, который изменяет свое электрическое сопротивление.

Датчики массового расхода воздуха с измерителями термоанемометрического типа достаточно дороги, хотя и весьма эффективны. В них установлены специальные теплообменники, состоящие из двух платиновых нитей, которые нагреваются проходящим электрическим током. Одна из них обдувается потоком воздуха, вторая остается контрольной, и по разнице тока, проходящего через них, ЭБУ вычисляет количество поступающего для формирования топливной смеси воздуха. ДМРВ с пленочными измерителями считаются самыми современными. По своему принципу действия они практически аналогичны термоанемометрическими, только в них используются не платиновые нити, а керамические элементы с платиновым напылением.

Основные признаки неисправности датчика массового расхода воздуха

Неисправность ДМРВ, как уже отмечалось выше, приводит или к переобогащению, или к обеднению топливной смеси бензином или соляркой, что негативно влияет на функционирование двигателя и может привести к его серьезной поломке. Чаще всего неисправности ДМРВ бывают связаны с засоренностью воздушного фильтра: воздух очищается при этом плохо, а содержащиеся в нем механические частицы попадают в датчик, что и является причиной его поломки. Следует заметить, что датчики массового расхода воздуха являются неремонтируемыми устройствами, и если они выходят из строя, то их приходится менять на новые.

Практика показывает, что основные признаки неисправности ДМРВ следующие:

• Появляется ошибка Check Engine, которая свидетельствует о том, что уровень сигнала этого датчика очень низкий;
• Двигатель расходует больше топлива, чем обычно;
• Силовой агрегат плохо заводится, снижается его мощность, он начинает глохнуть;
• Автомобиль плохо разгоняется;
• Двигатель работает или на повышенных, или на пониженных оборотах.

Конечно, все признаки могут проявляться и при других неисправностях автомобиля, но в любом случае, если обнаруживается хоть один из них, это является веским поводом посетить станцию технического обслуживания. Впрочем, проверить, ДМРВ на неисправности, можно и самостоятельно, не обращаясь к специалистам СТО.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ или расходомер) является важной деталью автомобиля, от исправной работы которой зависит мощность двигателя и его расход топлива. Обнаружить его можно под капотом машины, где он располагается между воздушным фильтром и воздушным патрубком, направленным к дроссельной заслонке. Задачей ДМРВ является измерение количества воздуха, проходящего в цилиндры, и передача данной информации электронному блоку управления, то есть «мозгам» машины. На основе данных датчика массового расхода воздуха блок управления принимает решение о необходимости увеличения или уменьшения подачи воздуха в горючую смесь.

При выходе из строя датчик массового расхода воздуха практически никогда не ремонтируется, а просто меняется на новый. Его устройство довольно простое, и он состоит из корпуса, в который помещен прибор для измерения затрат воздуха – термоанемометр. Достаточно повредить диагностическое устройство в процессе демонтажа ДМРВ или его очистки, и потребуется замена всего датчика. Выйти из строя он может также при большом сроке службы, но убедиться в его неисправности можно только после проверки.

Симптомы неисправности датчика массового расхода воздуха

Перед тем как приступать к проверке ДМРВ, необходимо понять по первичным симптомам, что он неисправен. О проблемах с датчиком могут говорить следующие симптомы:

Приведенные выше симптомы указывают, что воздух подается в горючую смесь не в том объеме, в котором необходимо. При этом данная проблема может наблюдаться не только при выходе из строя ДМРВ. В частных случаях неисправность может быть связана с отсутствием питания датчика по электропроводке или при появлении трещин в соединительных шлангах.

Как проверить ДМРВ на исправность

Имеется несколько основных методик проверки датчика массового расхода воздуха, которые позволяют убедиться в его неисправности.

Проверка ДМРВ в движении

Самый простой способ диагностики расходомера – это анализ работы двигателя при принудительном отключении датчика. Проверка происходит следующим образом:

Проверка ДМРВ мультиметром

Диагностировать проблему с датчиком можно при помощи мультиметра. Для этого необходимо сперва разобраться с конструкцией устройства и его «распиновкой», то есть распайкой проводов по плате. Из датчика массового расхода воздуха выходит 4 провода. В зависимости от модели ДМРВ и производителя, их цвета могут различаться, но в большинстве случаев они следующие:

• Розовый (или розово-черный): провод к главному реле;
• Зеленый: провод к заземлению;
• Серый: провод к питанию;
• Желтый: вход сигнала.

Для проверки датчика массового расхода воздуха мультиметр необходимо выставить в режим измерения постоянного напряжения и установить предел до 2 Вольт. Далее потребуется включить зажигание, но не заводить мотор. Когда это будет сделано, подключите красный щуп мультиметра к входу сигнала датчика (желтому проводу), а черный щуп к заземлению (зеленому проводу). Сделать это можно не «оголяя» провода, просунув щупы диагностического устройства сквозь резиновый уплотнитель разъема.

По результатам измерения можно сделать выводы о состоянии датчика:

Некоторые современные бортовые компьютеры позволяют смотреть напряжение на датчике массового расхода воздуха. В таких ситуациях можно обойтись без мультиметра.

Визуальный осмотр ДМРВ

Опытные автомобилисты могут определить неисправность датчика массового расхода воздуха по его внешнему виду. Первым делом необходимо снять ДМРВ, а далее его внимательно осмотреть. Признаками неисправности является попадание жидкости в воздушный патрубок и датчик ДМРВ (или наличие механических повреждений).

Чаще всего жидкость может оказаться в датчике по следующим причинам:

• Повышенный уровень масла в картере. В такой ситуации в датчик попадает масло;
• Забитый маслоотбойник системы вентиляции картера;
• Несвоевременная замена воздушного фильтра, из-за чего грязь попадает на термоанемометр ДМРВ.

Самым простым и надежным способом диагностировки проблем с датчиком массового расхода воздуха является его замена на рабочее устройство. Например, можно снять подходящий рабочий датчик с другого автомобиля, установить его и убедиться, что стабилизировалась работа двигателя. В такой ситуации можно сразу идти покупать новый датчик без диагностики его мультиметром или другими способами.

Двигатель современного автомобиля способен развивать максимальную мощность и крутящий момент только при правильном и точном смесеобразовании. Потому важную роль в обеспечении работы силового агрегата играет расходомер воздуха – небольшой узел, регулирующий количество подаваемого в цилиндры воздуха.

Расходомер воздуха бывает нескольких видов с разными методами измерения объема воздуха. Узел более старой конструкции использует так званую трубку Пито и называется лопаточным расходомером. В нем специальная пластина отклоняется под воздействием движения воздуха. На оси пластины смонтирован потенциометр, меняющий свое сопротивление в зависимости от ее отклонения.

В более совершенных расходомерах применяется термоанемометрический измеритель. В такой конструкции предусмотрен тонкий платиновый теплообменный элемент. Чем больший объем воздуха проходит через данный узел, тем больше электричества нужно для сохранения разницы температур между элементом и воздухом. Диаметр платинового элемента составляет 0,07 мм. Отметим, что со временем на нем появляются отложения, изменяющие характеристики работы. Потому для борьбы с этим явлением элемент способен самоочищаться, нагреваясь после остановки мотора на короткое время до температуры 1000-1100 градусов.

Последнее слово техники – термоанемометрические расходомеры, в которых предусмотрен пленочный измеритель воздуха. Нагревательными и измерительными элементами узла являются кристаллы кремния с напыленными на них тонкими платиновыми слоями. Реже встречается выхревой тип. В этих деталях измеряется частота завыхрений, появляющихся за выступом в стенке впускного канала. Обратите внимание, что многие современные автомобили иностранного производства лишены описанного узла. Его заменяет датчик абсолютного давления во впускном коллекторе.

Как и любой другой узел, расходомер воздуха подвержен износу и может сломаться. О его выходе из строя свидетельствуют такие признаки: непостоянный холостой ход; медленный набор скорости и появление провалов; повышение или понижение оборотов холостого хода; увеличение расхода топлива. Также мотор машины может, не заводится вообще. Лопаточный вид обычно выходит из строя через износ токопроводящих поверхностей потенциометра или попадание масла на рабочие поверхности.

В первом случае сигнал от расходомера воздуха передается в ЭБУ с перебоями и в искаженном виде. Второй фактор ведет к заклиниванию заслонки. Термоанемометрический вид может не работать вследствие обрыва питающих проводов, а также после некачественного его обслуживания. Внутренности этого агрегата очень чувствительны, потому не стоит пытаться их почистить или даже протереть от грязи. Можно разве что продуть его при помощи компрессора. Этот тип расходомеров воздуха является неремонтируемым. Потому при симптомах поломки можно только проверить контакты.

Более точную информацию о наличии и сути неисправности поможет диагностическая система, которая имеется почти на всех современных авто. Минусом такой диагностики является то, что для расшифровки неисправности, кроющейся за сигналом Check Engine, необходимо посетить СТО или приобрести борткомпьютер. Радикальный способ проверки работспособности расходомера воздуха – замена его новым. Если же подобная мера не приносит результата, то необходимо искать поломку в другом месте.

При обнаружении неработоспособности расходомера воздуха рекомендуется заменить его новым узлом. Поддаются восстановлению только детали лопаточного типа. В них можно очистить пластину от загрязнений с использованием жидкости для чистки карбюраторов. Потенциометр «возвращают» к жизни путем перемещения контактной дорожки или подгибанием токосъемных пластин.

В обоих случаях целью операции является перемещение «маршрута» движения наконечника на неповрежденную часть дорожки. Некоторые специалисты «ремонтируют» расходомер воздуха путем отключения его питания. Такого делать не стоит, так как это неизбежно приводит к увеличению расхода бензина.

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:

1. Тестирование в процессе движения.
2. Диагностика с применением мультиметра или тестера.
3. Внешний осмотр сенсора.
4. 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.