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.

Из статьи вы узнаете, каков основной признак неисправности датчика массового расхода воздуха. Но перед тем как производить даже визуальную диагностику, нужно немного рассказать о том, что собой представляет это устройство, какой у него принцип функционирования, но самое главное - это уделить внимание обслуживанию и ремонту.

Датчик массового расхода воздуха необходим для правильной работы электронного блока управления. Используются такие системы только в инжекторных двигателях. Другими словами, это большинство отечественных автомобилей, которые были выпущены после 2000 года.

Основные сведения о датчике массового расхода воздуха

Сокращенно он называется ДМРВ. Именно с его помощью производится замер всего воздуха, который поступает в дроссельную заслонку для смесеобразования. Свой сигнал он подает непосредственно на электронный блок управления. Этот датчик массового расхода воздуха (признаки неисправности, «Приора» или другая модель, одинаковы) монтируется непосредственно возле воздушного фильтра. А если точнее, то между ним и дроссельным узлом. Устройство этого прибора настолько «нежное», что с его помощью необходимо проводить замер только лишь тщательно очищенного воздуха.

А теперь немного о том, как функционирует этот датчик. Двигатель внутреннего сгорания совершает циклы таким образом, что за один рабочий такт возникает необходимость подачи в камеру сгорания каждого цилиндра бензина и воздуха в строгой пропорции - 1 к 14. В том случае, если изменяется эта пропорция, будет наблюдаться значительная потеря мощности ДВС либо же существенный перерасход бензина. Только если придерживаться данной пропорции, двигатель будет функционировать в идеальном режиме.

Функции датчика

И именно при помощи ДМРВ производится замер всего воздуха, который поступает в топливную рампу. Он сначала производит расчет всего количества воздуха, затем эта информация в цифровом виде направляется к электронному блоку управления. Последний же, опираясь на эти данные, производит расчет количества бензина, которое необходимо подать для правильного смесеобразования. Причем делает это в нужной пропорции. При этом датчик массового расхода воздуха отзывается на смену режима работы двигателя буквально мгновенно. И признак неисправности датчика массового расхода воздуха - это более долгий отзыв на нажатие педали акселератора.

Например, вы начинаете нажимать на педаль акселератора сильнее. В этот момент поступление воздуха в топливную рампу увеличивается. ДМРВ замечает это изменение и подает команду на электронный блок управления. Последний, анализируя поступающие данные путем сопоставления их с топливной картой, выбирает нормальное количество бензина. Другой же случай - если вы движетесь равномерно, то есть без ускорения и торможения. Тогда и воздуха расходуется очень мало. Следовательно, бензин будет поступать тоже в небольших количествах.

Процессы при работе двигателя

А теперь немного подробнее о том, как протекают все эти процессы в двигателе внутреннего сгорания. Здесь во многом влияет на работу элементарная физика. К примеру, при нажатии на педаль акселератора резко открывается заслонка в дроссельном узле. Чем сильнее она открывается, тем больше воздуха начинает всасываться в систему топливоподачи.

Следовательно, при нажатии на педаль газа происходит увеличение нагрузки, а при ее отпускании - уменьшение. Можно сказать, что за этими изменениями и следит ДМРВ. Стоит заметить, что основной признак неисправности датчика массового расхода воздуха - это снижение динамических свойств автомобиля.

Особенности конструкции

Это один из самых дорогих датчиков в системе управления двигателем внутреннего сгорания. Причина этого заключается в том, что в нём присутствует дорогостоящий металл, а именно платина. Основа датчика - это пластиковая трубка строго определенного диаметра. Расположена она между фильтром и дроссельным узлом. Внутри корпуса расположен тонкий проводок, изготовленный из платины. Его диаметр около 70 микрометров.

Конечно, провести замер проходящего воздуха очень сложно. В системе управления двигателем внутреннего сгорания замер расхода воздуха основан на измерении температуры. Провод из платины подвергается резкому нагреву. По тому, насколько сильно падает его температура в сравнении с заданной, определяется количество воздуха, проходящего через корпус датчика. Обратите внимание на признак неисправности датчика массового расхода воздуха, чтобы знать, в порядке ли он.

Обслуживание устройства

Во время эксплуатации двигателя с электронной системой управления датчик все равно загрязняется. Чтобы его очищать, существует специальный алгоритм, заложенный в системе управления. Он позволяет прогревать платиновый провод буквально за одну секунду до значения температуры около тысячи градусов. Если и была какая-либо грязь на поверхности этого провода, она тут же без остатка сгорает. Вот так чистится датчик массового расхода воздуха. Признаки неисправности, "Калина" это или любой другой автомобиль, будут одинаковы.

Эта процедура выполняется каждый раз после того, как вы заглушите двигатель. ДМРВ очень простой по конструкции, а в эксплуатации надежность его высока. Однако самостоятельно производить ремонт этого узла не рекомендуется. Если случилась поломка, то наилучшим вариантом окажется обращение к грамотным диагностам и слесарям.

Недостатки узла

Обратите внимание, что при выходе из строя датчика его эффективнее всего заменить на новый. Он не поддается ремонту, что является основным его недостатком, так как цена нового составляет порой более двух тысяч рублей. Но есть еще один мелкий недостаток, который заключается в принципе функционирования. Такой недостаток имеет любой датчик массового расхода воздуха. Признаки неисправности (дизель или бензин в системе питания) рассмотрены в статье.

Он позволяет измерить объем воздуха, который поступил в дроссельный узел. Но для работы двигателя важно знать не объем, а массу. Само собой, для выполнения конвертации потребуется знать еще и плотность воздуха. Именно для этой цели в воздухозаборнике, в непосредственной близости от датчика, установлен измерительный прибор, который производит замер температуры.

Как увеличить срок службы

Старайтесь вовремя менять воздушный фильтр, так как ДМРВ долго не сможет работать в том случае, если через него проходит грязный воздух. Промывку нити и всей внутренней поверхности можно провести при помощи специальных спреев для карбюраторов. Старайтесь только делать все аккуратно, не прикасаться к спиралям. Иначе "попадете" на дорогостоящую замену датчика расхода воздуха. В последние годы вместо такого датчика зачастую используются иные конструкции. Используется на некоторых иномарках такой датчик массового расхода воздуха. Признаки неисправности «Ниссан» схожи с теми, которые возникают на «десятках» или «Приоре».

Нередко устанавливается датчик давления, с помощью которого производится контроль поступающего воздуха в камеры сгорания. Чтобы увеличить срок службы ДМРВ, необходимо своевременно заменять воздушный фильтр, а также уделять внимание цилиндро-поршневой группе. В частности, чрезмерный износ колец на поршне приведет к тому, что платиновая проволочка будет покрываться масляным нагаром. Постепенно это приведет к поломке датчика.

Основные поломки

Вы должны знать, как определить неисправность датчика массового расхода воздуха. Двигатель внутреннего сгорания постоянно меняет свой режим работы. В зависимости от оборотов и нагрузки необходима различная по составу топливовоздушная смесь. Чтобы ее правильно смешать, необходим ДМРВ. Его еще называют расходомером.

Как вы уже знаете, он позволяет определить и отрегулировать массу воздуха, который поступает в топливную рампу инжекторной системы впрыска. Если у вас датчик массового расхода воздуха работает в идеальном режиме, то это гарантия того, что двигатель будет функционировать нормально. Обратите внимание, что ремонту такое устройство не подлежит, даже если у вас имеется множество инструментов и приспособлений.

Симптомы неисправностей

А теперь немного о том, какие возникают симптомы при поломке датчика. Зачастую при выходе из строя этого элемента двигатель начинает работать с перебоями на холостом ходу, обороты его постоянно колеблются. При разгоне автомобиль начинает долго «думать», динамики совсем никакой нет. Зачастую также снижается или повышается на холостом ходу частота вращения коленвала. А если вам посчастливилось заглушить двигатель, то завести его оказывается очень сложно, а порой и вовсе невозможно. Значит, необходимо менять датчик массового расхода воздуха. «Приора», неисправности которой сканирует ЭБУ, выдаст обязательно ошибку двигателя.

Обратите внимание, что необязательно вышел из строя сам датчик. Нередко можно наблюдать небольшие трещины или порезы в гофре, которая соединяет датчик с дроссельной заслонкой. Если вы вдруг увидели, что на приборной панели начала гореть лампочка Check Engine, а также присутствуют вышеизложенное симптомы, то можно говорить, что пришел в негодность датчик расхода. Но не стоит полагаться только лишь на это. Желательно провести полную диагностику двигателя. Стоит отметить, что симптомы неисправности датчика массового расхода воздуха очень схожи с теми, которые проявляются при поломке ДПДЗ, например.

Устойчивость работы и экономичность двигателя во многом зависти от исправности и состояния датчиков ЭБУ. Одним из таких устройств является датчик массового расхода воздуха. Точность его показаний определяет качество приготовленной горючей смеси, а возникшая неисправность сразу скажется на работе силового агрегата. Для проверки работоспособности прибора существует несколько простых способов, позволяющих оценить его состояние, а в случае неисправности принять решение о ремонте или замене устройства.

Назначение и принцип работы ДМРВ

Схема ДМРВ

ДМРВ располагают после воздушного фильтра с целью определения объема воздуха, проходящего через фильтр в цилиндры двигателя. Первые модели устройства рассчитывали расход по величине отклонения лепестка относительно напора воздуха. Современные версии прибора работают на основе датчика, имеющего платиновый или кремниевый термоэлемент с платиновым напылением.

Принцип работы платинового элемента заключается в скорости его охлаждения потоком воздуха. Для регулировки разности температур между ним и воздухом подается электрический ток, величина которого регулируется. Более интенсивный обдув вызывает подачу более высокого напряжения. Для снижения степени загрязнения к элементу подведена система самоочищения.

Платина имеет высокую теплопроводность, благодаря которой объем воздуха, проходящий через воздуховод, рассчитывают по скорости остывания разогретого термодатчика. Воздух, даже пройдя фильтр, полностью не очищается от частиц сажи, пыли и смол, присутствующих в атмосфере. Чтобы уменьшить отложения, платиновый элемент при включении зажигания выжигает органический налет, разогреваясь до белого каления электрическим током.

Признаки неисправности ДМРВ

Засор сетки перед ДМРВ

Неисправность ДМРВ проявляется в следующих симптомах:

1. Сигнализация об ошибке «Check Engine».
2. Ухудшение динамики разгона авто.
3. Повышенный расход горючего.
4. Падение мощности двигателя.
5. Плохой запуск двигателя на горячую.

Искажение показаний датчика расхода воздуха заставляет двигатель работать на обедненной смеси с потерей мощности. Длительная эксплуатация силового агрегата в таком режиме ведет к расплавлению катализатора в выпускном коллекторе и прогоранию выпускных клапанов. Поводом для проверки датчика должны послужить следующие признаки:

1. Перегретая атмосфера под капотом из-за раскаленного выпускного коллектора.
2. Снижение приемистости и тяги двигателя вместе с увеличением на 10-15% расхода бензина.
3. Провалы во время старта или ускорения сменяются нормальной работой. При этом свечи должны быть заменены на заведомо рабочие.

Возможные причины неисправности ДМРВ

Горит Check Engine

Главная причина поломки датчика воздуха – это загрязнение платинового элемента частицами мусора, прошедшими через воздушный фильтр. Остальные поломки связаны с проблемой отсутствия или нарушения контактов проводов, подходящих к устройству. Проблема может заключаться в их обрыве, окислении, трещинах в гофрированном шланге, ведущего от расходомера к дроссельному модулю. О поломке в цепи ДМРВ сообщит лампа «CHECK ENGINE», но точно установить ее причину можно только на специализированном СТО.

Проверка ДМРВ

Выявление неполадок ДМРВ может быть выполнено следующими способами:

Снятие ДМРВ вместе с корпусом

1. Визуальный осмотр датчика. Устройство снимают и осматривают внутреннюю поверхность и воздуховод. Там не должно быть следов масла или конденсата, а поверхность оставаться сухой и чистой. Если присутствуют загрязнения, то устройство необходимо вычистить и устранить причину попадания грязи, после чего датчик должен работать правильно.

ДМРВ с отключенной фишкой

2. Отключить разъем, соединяющий датчик и блок управления, после чего двигатель перейдет в аварийный режим работы, в котором состав горючей смеси рассчитывается не по количеству потребляемого воздуха, а по положению дроссельной заслонки. После отключения датчика частота оборотов двигателя повышается до 1500 об/мин. Далее на автомобиле следует проехать. Если его динамика движения улучшилась, значит велика вероятность неисправности ДМРВ.

3. Замена штатного датчика на заведомо исправный, после чего оценивается работа двигателя. Если он ведет себя заметно лучше, то устройство нуждается в чистке или замене.

Проверка ДМРВ при помощи мультиметра

4. Проверка датчика при помощи мультиметра. Для этого измеряют входное напряжение с устройства, выставив на измерительном приборе постоянный ток и шкалу пределом в 2 В. Щупами касаются зеленого и желтого проводов разъема, которые со стороны лобового стекла будут первым и третьим по счету. В различных марках авто цвет проводки может быть разный, но порядок расположения один и тот же.

После на включенном зажигании (двигатель не запускать) проводят измерения. Новый датчик выдает напряжение 0,996-1,01 В. При ухудшении его состояния показатель возрастает, а величина 1,03-1,04 свидетельствует о скором выходе ДМРВ из строя. При напряжении выше 1,5 В прибор меняют на новый.

Возможно, что некорректная работа ДМРВ связана с установкой в ЭБУ модифицированной версии прошивки. Это проверяется установкой пластины, толщиной 1 мм под упор заслонки. При повышении оборотов двигателя отсоединяют клемму датчика. Если мотор продолжает работать – в неисправности виновен ЭБУ, который не реагирует на аварийный режим работы без ДМРВ.

Ремонт ДМРВ

Снятый ДМРВ

Любой загрязнитель снижает теплоотдачу платинового термодатчика и делает его показания неправильными. Проверять точность работы в таком состоянии бессмысленно, и многие специалисты СТО меняют его на новый, не утруждая себя чисткой и проверкой прибора. Но в большинстве случаев процедура удаления грязи с платиновой поверхности оригинального датчика имеет смысл, так как стоимость нового устройства достаточно высока.

Жидкость LIQUI MOLY

Для этого используется жидкость в аэрозольном баллончике, применяющаяся для чистки карбюраторов. Перед началом процедуры ослабляют хомуты крепления, и датчик снимают с трубы воздуховода. Платиновую подложку аккуратно извлекают, отвернув пару винтов «звездочкой». Металлокерамику или тонкую проволочку обрабатывают средством, не касаясь детали руками. Расход жидкости и количество обработок выбирается по собственному усмотрению.

Альтернативной смесью для очистки может выступать раствор спирта и ацетона, который продувают вместе со струей очищенного сжатого воздуха. При обнаружении после разборки датчика черных пятен или сильной эрозии рабочей части, ее замачивают на несколько часов в ацетоне методом прикладывания к поверхности на несколько часов пропитанного тампона. После чистки и сборки прибор проверяют мультиметром. Часто работоспособность ДМРВ восстанавливается, хотя и на минимальном уровне.

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!

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.