Датчик массового расхода воздуха (дмрв)

Виды и принцип работы расходометров

Датчик массового расхода воздуха относится к термоанемометрическим приборам.

Основными типами, которые используются в автомобилях, являются:

• Кинематографический с аналоговыми и цифровыми сигналами.
• Аналоговый (резьбовой) провод.
• Частота ДМРВ. Они уже ставят на большинство современных автомобилей, сходящих с конвейера.

Измерители с трубкой Пито (пластинчатого типа) не принимаются во внимание из-за устаревшей конструкции. Принцип работы первых двух типов устройств аналогичен между ними и основан на изменении напряжения, приложенного к нагревательным элементам (нити или фольге). Эти изменения отслеживаются блоком управления двигателем и производят расчеты образования топливно-воздушной смеси

Подробнее

Эти изменения отслеживаются блоком управления двигателем и производят расчеты образования топливно-воздушной смеси. Подробнее

Принцип работы первых двух типов устройств аналогичен между ними и основан на изменении напряжения, приложенного к нагревательным элементам (нити или фольге). Эти изменения отслеживаются блоком управления двигателем и производят расчеты образования топливно-воздушной смеси. Подробнее.

Проволочные ДМРВ

Они используются в большинстве современных автомобилей. В таких устройствах ключевую роль играют терморезисторы — два вольфрамовых или платиновых волокна диаметром 0,07 мм, на которые подается напряжение определенной силы тока, в результате чего они нагреваются, а также термистор. (датчик температуры), но он не везде предусмотрен.

Одна нить накала закрывается от потока воздуха, а другая при открытом дросселе, наоборот, продувается и активно охлаждается.

Чтобы выровнять температурные показания термисторов, на открытую нить накала подается больший ток.

ЭБУ учитывает разницу показаний напряжения между нитями накала, интенсивность их охлаждения и на основании этого рассчитывает объем поступающего воздуха и уже, соответственно, рассчитывает необходимое количество топлива, подаваемого в цилиндры.

У проводных ДМРВ есть несколько существенных недостатков: со временем они загрязняются или изнашиваются.

Чтобы решить первую проблему, конструкторы разработали режим самоочистки. Обеспечивает кратковременный (чтобы не разряжать аккумулятор) нагрев нити до температуры 1000-1100С при выключенном двигателе. При такой температуре сгорают все отложения.

Когда термисторы изношены, датчик заменяют.

Пленочные расходометры

Конструктивно эти датчики отличаются от первых, хотя принцип их действия во многом такой же.

Вместо чувствительного термистора пряжи здесь монтируется керамический нагревательный элемент с напыленной на него платиной или полупроводниковая фольга.

Расположение пленочного устройства остается неизменным, а сам керамический элемент имеет несколько слоев-резисторов, каждый из которых выполняет свою функцию: датчик температуры, нагревательное устройство, два терморезистора.

Важное преимущество такого датчика заключается в том, что он измеряет температуру не только входящий воздух, но и отражающий от него. Кроме того, устройство менее подвержено загрязнению. Стоит отметить, что в современных устройствах выходной сигнал U отправляется не только в аналоговом режиме, но и в цифровом режиме, который ускоряет обработку данных

Стоит отметить, что в современных устройствах выходной сигнал U отправляется не только в аналоговом режиме, но и в цифровом режиме, который ускоряет обработку данных.

Частотный ДМРВ

General Motors был установлен на первом ВАЗ 2109 и работал вместе с ECU 4 января. Характеризуется надежностью и длительным сроком службы.

Принцип эксплуатации не основан на изменении постоянного напряжения, но с изменением частоты переменного выходного сигнала напряжения U. Когда частота высокая — это означает высокая скорость потока, низкая частота — низкая скорость потока воздуха Отказ

Основным преимуществом частотного расходомера является стабильная передача данных в ECU в случае падения напряжения в цепи (плохой контакт, окисление и т.д.).

Представьте, что контакты в суставах окисляются. Тогда выходной сигнал 1,02В будет уменьшаться и, например, на 0,9 В придет к контроллеру. Это не критично, но это повлияет на расход топлива вверх.

В датчике частоты скачки напряжения не влияют на работу ECU. Окисление контактов не будет изменяться каким-либо образом сигнал частоты сигнала, то есть 100% выходных данных достигнет приемника или ECU.

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.

Когда приходит время чистки?

Но независимо от типа датчика, со временем он начинает функционировать неправильно вследствие загрязнения – платиновые измерительные элементы покрываются пылью. Поэтому вопрос, чем можно чистить ДМРВ, будет всегда актуален.

Почему так бывает? Основная причина загрязнения датчика лежит на поверхности – неудовлетворительное состояние воздушного фильтра. Если фильтрующий элемент отличается плохим качеством сборки, то он не способен задерживать микроскопические частички грязи и пыли, оседающие на чувствительном элементе ДМРВ.

Как результат – устройство не способно в точности замерить количество воздуха и направляет к ЭБУ неправильные данные. Нетрудно догадаться, к чему это может привести. Вот здесь мы плавно подходим к некоторым характерным признакам, которые могут указывать на то, что датчик засорен и нуждается в чистке:

• Необходимость чистить ДМРВ на ВАЗ или других автомобилях возникает, когда на холостых оборотах двигатель работает с перебоями, в некоторых случаях они завышены – до 1500.
• Автомобиль может дергаться, с трудом разгоняется.
• Иногда двигатель и вовсе не запускается.
• Повышенный расход топлива – иной раз доходит до 15 л на 10 км.
• Сигнал Check Engine на приборной панели.

Однако вышеперечисленные признаки не всегда точно указывают именно на загрязнение ДМРВ. Могут возникнуть самые разные ситуации, и среди них — та, когда сам датчик в порядке, а неисправность кроется в шланге, который соединяет устройство с модулем.

Иными словами, несмотря на многие очевидные признаки неисправности какой-то конкретной части автомобиля, они могут указывать на любую другую поломку.

Назначение и принцип работы датчика положения коленвала

Датчик положения коленвала (ДПКВ, датчик синхронизации) является компонентом электронной системы управления двигателем. Поэтому датчик имеется только у современных автомобилей, оснащенных электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя. Функцией датчика положения коленвала является передача сигналов на электронный блок управления двигателем о положении коленчатого вала, а также о скорости и направлении его вращения. Тем самым датчик влияет на функционирование основных систем мотора, в том числе на зажигание, газораспределение, питание и т. д. Основываясь на показаниях, переданных ДПКВ, электронный блок управления решает следующий круг задач:

• определяет момент впрыска и продолжительность работы форсунок (управление системой впрыска топлива);
• осуществляет контроль момента зажигания в каждом из цилиндров мотора (управление системой зажигания);
• определяет момент прохождения верхней и нижней мертвых точек поршнями первого или четвертого цилиндров;
• управляет системой фаз газораспределения;
• управляет работой отдельных компонентов системы улавливания паров топлива;
• контролирует и корректирует работу других систем двигателя.

Именно ДПКВ определяет правильное функционирование двух основных систем мотора — зажигания (только на бензиновых двигателях) и впрыска топлива (на дизельных и инжекторных бензиновых силовых агрегатах).

Сам по себе датчик представляет собой стальной сердечник с обмоткой из медной проволоки, залитый компаундной смолой и помещенный в пластиковый корпус. Особенностью датчика является наличие провода длиной 50-70 сантиметров, заканчивающегося специальным разъемом, который подключается к блоку управления двигателем.

Выделяется 3 основных разновидности ДПКВ.

1. Магнитный (индуктивный) датчик — самый распространенный вариант, не требующий отдельного питания. Формирование сигнала на электронный блок управления осуществляется в момент, когда специальная метка осуществляет проход через магнитное поле, создаваемое в зоне нахождения датчика. Одновременно магнитный датчик может выполнять функцию датчика скорости.
2. Датчик Холла, принцип работы которого основан на эффекте Холла (возникновении поперечной разности потенциалов). Сигнал на ЭБУ из ДПКВ поступает в тот момент, когда к датчику подступает изменяющееся магнитное поле. Синхронизирующий диск перекрывает поле, а зубья диска вступает во взаимодействие с магнитным полем ДПКВ. Датчик подобного типа одновременно может выполнять функцию датчика распределителя зажигания.
3. Оптический датчик, чей принцип работы основан на взаимодействии с диском синхронизации посредством перекрытия оптического потока, проходящего между светодиодом и специальным приемником. Приемник фиксирует перекрытие светового потока и формирует импульс напряжения, который передавается от ДПКВ к электронному блоку управления двигателем.

Чаще всего на автомобилях встречаются магнитные измерители и датчика Холла — многофункциональность этих приборов делает их более востребованными, чем оптические измерители положения коленвала, которые являются устаревшим решением.

Какие разновидности датчиков ПКВ используются

Отличаются ДПКВ способом сбора и передачи данных.

1. Индукционный. Еще его можно назвать магнитный. На коленвале имеется колесо, по всему внешнему диаметру которого расположены зубья. Два зуба специально пропущены. Вращение колеса рядом с датчиком сильно будоражит магнитное поле вокруг него. От этого в катушке образуются импульсы, которые и передаются в контрольный центр. Место двух пропущенных зубьев воспринимается им как нулевое состояние вала. По числу полученных импульсов, компьютер определяет текущее положение вала, что является исходным кодом для пространственного изменения заслонок.
2. Датчик Холла. В них начинается движение электрического тока, с появлением вокруг него магнитного поля (это и есть эффект Холла). С изменением параметров магнитного поля, изменяются электромагнитные параметры в датчике, в частности его напряжение. Возмущение магнитного поля происходит по вине синхронизирующего диска. На нем вырезаны зубья. Положение двадцатого соответствует уровню первого или четвертого цилиндра двигателя. Чувствительный элемент детали представляет собой магнитное сердечко, в коконе из медной проволоки, намотанной на катушку.
3. Световой или оптико-фотонный. Здесь, также, происходит взаимодействие с пластиной, на которой есть зубья и отверстия. Он проходит перпендикулярно световому потоку от светодиода к фотонному приемнику, который фиксирует прерывания светового луча. Создается импульс напряжения, что, по сути, и является кодом, передаваемым в центр управления.

Принцип работы

Ход поршня происходит при сгорании топлива с воздухом в пропорции 1:14, при сохранении которой происходит оптимальная работа силовой установки. При уменьшении или увеличении пропорции двигатель не перестает работать, но появляется перерасход горючего или снижение рабочей мощности мотора. Датчик массового расхода воздуха нам нужен, чтобы воздух поступал порциями. Работа агрегата проходит следующим образом: ДМРВ ВАЗ 2110 делает расчет порции свежего воздуха, а затем отсылает данные на основной компьютер, который, ориентируясь по этой информации, высчитывает порцию топлива.

Чем сильнее вы давите на газ, тем больше требуется фильтрованного воздуха для силовой установки. Датчик массового расхода фиксирует увеличение и подает команду электронике увеличить порции топлива. При движении на одинаковой скорости каждая порция должна равняться предыдущей. ДМРВ получает данные о нагрузке силового агрегата, а затем вычисляет требуемую порцию воздуха. Когда водитель нажимает на педаль, открывается дроссельная заслонка, при этом увеличивая объём всасываемого воздуха – нагрузка повышается. При отпущенной педали нагрузка падает.

Объявления

Поврежденный датчик из-за попадания пыли

Справка о работе и устройстве датчика массового расхода воздуха

Опять же, не будем рассматривать исторически устаревшие механические варианты с флюгером и частотный расходомер General Motors, который использовался в комплекте с ЭБУ «Январь» 4-й серии. Современные расходомеры для 10 серии ВАЗ работают по принципу термоанемометра.

В основе лежит свойства некоторых металлов существенно менять сопротивление в зависимости от нагрева (в датчике ДМРВ используется сплав иридия с платиной, что обуславливает высокую стоимость прибора). В потоке воздуха расположены два резистора: один прецизионный, второй может менять сопротивление с помощью нагрева. На него подается напряжение, нить нагревается до момента совпадения с эталоном. В зависимости от силы воздушного потока, нить охлаждается, сопротивление меняется. За счет увеличения напряжения на резисторе, температура и соответственно сопротивление восстанавливается. Это происходит в реальном времени, то есть контроль за воздушной массой постоянный. На выходе датчик массового расхода воздуха показывает сигнальное напряжение с точностью сотых долей вольта. Полученная информация обрабатывается ЭБУ для точного дозирования бензина в топливно-воздушную смесь.

Все элементы скомпонованы в единый электронный модель, который размещается в измерительном канале (воздуховоде).

Устройство датчика

Вид расходомера со стороны сетки.

Датчик в разобранном виде.

На этом фото видна платиновая нить.

В итоге расход и температура воздуха преобразуются в понятные для ЭБУ электрические импульсы. Это очень нежный и точный прибор, он позволяет рассчитывать цикловое наполнение цилиндров воздухом и обновляет параметры каждых 0,1 с.

Схема датчика массового расхода воздуха.

Рабочий орган датчика — платиновая прогреваемая нить. Она нагревается до рабочей температуры (от 100 до 1000 градусов), а при поступлении воздуха, остывает. Величина, на которую падает температура нити, преобразуется в электрический сигнал и исходя из этого значения, ЭБУ вычисляет массу и температуру воздуха, попавшего в камеру сгорания. А на основе этих данных уже готовит необходимую порцию топлива. Вкратце — так.

Визуальный осмотр

Что касается визуальной диагностики, то в первую очередь необходимо проверить состояние гофры, в которой установлен расходомер, а также само устройство. Если в результате проверки вы увидели следы моторной жидкости или конденсата, то не исключено, что девайс не работает именно по этой причине. В некоторых случаях чистка устройства от загрязнений позволяет возобновить работу расходомера и предотвратить возможную замену. Нужно учитывать, что загрязнения обычно скапливаются в результате редкой замены воздушного фильтрующего элемента (автор видео о неисправности регулятора — канал В гараже у Сандро).

Если же вы заметили следы моторной жидкости, то есть вероятность, что причина кроется в засорении салобойника, также проблема может заключаться в превышении допустимого уровня смазки в картере. Когда очистка будет завершена, необходимо будет произвести визуальный осмотр регулятора — на передней его части вы можете увидеть уплотнительную резинку, которая используется для герметизации. Уплотнитель необходим для предотвращения неочищенного воздушного потока и может быть такое, что резинка немного сдвинулась — это приведет к скоплению пыли на сетке расходомера.

Дополнительные манипуляции

Чем чистить ДМРВ, теперь понятно, но на одной лишь этой процедуре все не заканчивается, необходимо выполнить еще ряд дополнительных и необходимых манипуляций. И сделать это нужно перед установкой чистого устройства. И пока сохнет очищающее средство, самое время заняться воздушным патрубком. Стоит внимательно его осмотреть на предмет целостности. И если состояние неудовлетворительное – имеются трещины и прочие повреждения, то его следует заменить.

Как отмечают специалисты, перед установкой ДМРВ желательно произвести замену фильтрующего элемента. Также следует проверить состояние уплотнительной резинки

Здесь важно обратить внимание на то, насколько плотно она прилегает, в противном случае не избежать подсоса наружного воздуха, которых наводнен различными загрязнениями. В результате чистка снова потребуется, причем за довольно короткое время. Либо это и вовсе приведет к его выходу из строя

Либо это и вовсе приведет к его выходу из строя.

Симптомы и диагностика неисправностей

Так как ДМРВ — это электронное оборудование, причем совсем непростое, большинство автовладельцев не решается диагностировать его самостоятельно и по старинке несет в автосервис. Но довольно часто, только лишь подсоединив диагностирующее устройство к датчику, автомастер заявляет, что устройство совершенно неисправно, его нельзя починить, его место только на свалке. Не сомневайтесь, если принести абсолютно новый датчик, мастер сообщит то же самое.

Но любой незаинтересованный эксперт скажет, что ДМРВ — практически неубиваемое устройство. Оно может давать сбой, порой серьезный, но это вполне поправимая проблема, дело, которое займет не больше часа. Но как проверить ДМРВ на работоспособность? Очень просто. Если, поставив новый датчик на машину, вы заметили, что она заработала отлично, значит, проблема крылась именно в нем. Если же ситуация ничуть не стала лучше, значит, нечего тратить свои силы, время и деньги на пустые хлопоты по замене совершенно «здорового» датчика.

Чуть выше мы упоминали такой прибор, как мультиметр. Понять, исправный датчик или нет, можно, узнав напряжение устройства. Если все в норме, то мультиметр выдает 1-1.2 Вт. Если есть какие-то проблемы, то шкала идет вниз, критическая отметка начинается уже с 0.99 Вт. Если, наоборот, напряжение больше нормы, например 1.037, то это говорит об одном: датчик сильно засорен, поэтому и ошибается в показаниях. Если его прочистить, он снова заработает в прежнем темпе.

Прежде всего это резкое увеличение потребления горючего. Здесь не стоит ругать автомобиль за большие «аппетиты»: он не виноват, и производитель не виноват, тут просто нужно «подлечить» своего «железного коня». Конечно, такое может произойти не только в случае с поломкой датчика, но уже по этому факту можно прийти к верной мысли: скорее всего проблема кроется именно в крошечном устройстве.

Также, когда мотор теряет мощность, горячий двигатель перестает заводиться. Автомобиль, прежде динамичный и управляемый, превращается в какого-то монстра на колесах, который постоянно теряется в управлении и «зависает». И, наконец, если вы увидели на панели приборов простую надпись Check Engine, то сомнений уже быть не может: это датчик просит вас о «скорой помощи».

ДМРВ на ваз – восстановление работоспособности

Практически каждый владелец ваз 2110 (как впрочем, и обладатели более поздних ваз 2112, ваз 2114, ваз 2115 и пр.) сталкивался с проблемами связанными с ненормальной работой датчика массового расхода воздуха (ДМРВ). Даже незначительное повышение погрешности, выдаваемых этим датчиком показаний способно серьезно нарушить деятельность центрального контролера, который, по сути, на основании данной информации о расходе воздуха осуществляет управление форсунками и системой зажигания. Как следствие двигатель теряет часть своей мощности, возрастает средний расход топлива, ухудшаются динамичные показатели, и увеличивается количество СО в отработанных газах. Между тем, частые отказы ДМРВ объясняются не только низкой надежностью этого элемента (хотя чего греха таить, общее качество ДМРВ отечественного производства также желает быть лучше), но и конструктивными особенностями изделий российского автопрома. Дело в том, что при принятой в настоящее время двухконтурной системе охлаждения картера двигателя, при определенных условиях часть отработанных газов проходит через магистраль холостого хода, параллельно воздействуя на чувствительный элемент ДМРВ, определенный вред наносит и колебательный обратный поток газов во впускном тракте. Если вспомнить о качестве нашего бензина, то становится понятно, что потребуется совсем немного времени, чтобы на элементах датчика появились смоляные отложения, способные изменить характеристики датчика и даже полностью вывести его из строя.

Если действовать в рамках правил, то в случае возникновения подозрений на отказ ДМРВ правильнее всего выполнить его проверку при помощи специального диагностического прибора, такого, например, как ДСТ- 6, однако при желании можно пойти по более простому пути и обойтись общедоступным цифровым мультиметром (тестером) с пределом измерения 2В. Для того чтобы выполнить проверку нам понадобиться добраться до сигнальных проводов датчика не отключая его и сделать это можно введя тонкие щупы или обыкновенные иголки под резиновые уплотнители непосредственно к клеммам. При проверке, напряжение измеряется между желтым проводом выходного сигнала (как правило, он расположен ближе к лобовому стеклу) и зеленым проводом «массы». Добившись надежного контакта, включаем зажигание не запуская, при этом, двигателя. Для нормального датчика измеренное напряжение должно быть в пределах от 0.996В до 1,03В. Если напряжение выше, то следует искать выход из ситуации, а именно менять датчик или все же попробовать его восстановить. Новый датчик ДМРВ стоит не так уж мало, а если учесть, что из 10 датчиков, подвергнутых «реанимации», около восьми датчиков восстанавливают свои характеристики, то попытка продлить жизнь ДМРВ выглядит вполне оправданной.

По большому счету все восстановительные операции заключаются в несложной разборке и промывке наиболее значимых элементов датчика и, в частности, его чувствительной мембраны.

Прежде чем приступить к такой работе необходимо твердо усвоить, что чувствительный элемент датчика ДМРВ не терпит физического воздействия, а значит, рекомендуется забыть про любые тампоны, спички, кисточки и пр

Очень осторожно следует относиться и к подбору моющей жидкости, так как многие растворители, могут нанести непоправимый вред тонким контактам на мембране, которые закреплены при помощи специальной смолы. Как бы то ни было, в качестве моющего средства, без особой опаски, можно использовать очиститель карбюратора или обычный спирт

Выполняя подготовку к чистке потребуется снять с ДМРВ патрубок, для чего понадобиться комплект ключей звездочек для отворачивания хитрых саморезов (в последующем их можно заменить на обычные, под крест). После снятия патрубка производиться оценка состояния датчика и, как правило, уже с первого взгляда видны поверхности покрытые масляным налетом. Промывка производится подачей струи моющего средства в верхний канал измерительного элемента. Для надежности данную процедуру можно выполнить повторно, дожидаясь полного высыхания предварительно нанесенной жидкости.

Выполнив промывку чувствительного элемента датчика, не забываем тщательно очистить и фильтр патрубка.

Закончив восстановительные процедуры датчик собирают, устанавливают на место и вновь проверяют выдаваемые им значения.

Источник