Диагностика и устранение неисправностей датчика массового расхода воздуха. Расходомер воздуха - что это такое? Принцип действия

01.04.2019 -

ДМРВ или maf sensor — что это такое? Правильное название датчика — Mass Airflow sensor, у нас его часто называют расходомер. Его функция — измерение объема воздуха поступающего в двигатель за единицу времени.

Принцип работы

ВНИМАНИЕ! Надоело платить штрафы с камер? Найден простой и надежный, а главное 100% легальный способ не получать больше "письма счастья"...

Датчик представляет собой платиновые нити (поэтому и стоит недешево), через которые пропускается электрический ток, нагревая их. Одна нить является контрольной, через вторую проходит воздух, охлаждая её. Сенсор выдает частотно-импульсный сигнал, частота которого прямо пропорционально зависит от количества проходящего через датчик воздуха. Контроллер регистрирует изменения тока, проходящего через вторую, охлаждаемую нить и вычисляет количество воздуха, поступающего в двигатель. В зависимости от частоты сигналов контроллер задает продолжительность работы топливных форсунок, регулируя соотношение воздуха и топлива в топливной смеси. Показания датчика массового расхода воздуха – основной параметр, по которому контроллер задает расход топлива и угол опережения зажигания. Работа расходомера влияет не только на общий расход топлива, качество смеси, динамику работы двигателя, но и, косвенным образом, на ресурс мотора.

Что будет если отключить ДМРВ?

Начнем с того, что при отключении расходомера, двигатель переходит в режим аварийной работы. К чему это может привести? В зависимости от модели авто и соответственно, прошивки — к остановке двигателя (как на Toyota) к повышенному расходу топлива или… ни к чему. Судя по многочисленным сообщениям с автофорумов, экспериментаторы отмечают и повышенную резвость после отключения и отсутствие провалов в работе мотора. Тщательных замеров изменения расхода топлива и ресурса двигателя никто не проводил. Стоит ли пробовать такие манипуляции на своей машине – решать владельцу.

Признаки неисправности

Косвенно о неисправности ДМРВ можно судит по следующим симптомам:

Загорается лампа CHEK ENGINE;
Автомобиль медленно разгоняется (тупит);
Нестабильная работа двигателя на холостом ходу;
Двигатель плохо заводится «на горячую»;
Повышенный расход топлива;
Глохнет двигатель на ходу при переключении передач.

Грязный дмрв (вид сбоку)

Описанные выше симптомы могут быть вызваны и другими причинами, поэтому точную проверку датчика массового расхода воздуха лучше сделать на СТО на специализированном оборудовании. Если некогда, не хочется или денег жалко, проверить работоспособность ДМРВ можно самому с высокой, но не 100% достоверностью.

Грязный дмрв (вид сверху)

Диагностика ДМРВ

Трудности самостоятельной диагностики расходомера вызваны тем, что это капризное устройство. Снятие показаний при указанных в мануале количестве оборотов, зачастую, не дает результатов. Показания в норме, а датчик неисправен. Вот несколько способов для диагностики работоспособности сенсора:

Самый простой способ – заменить ДМРВ на аналогичный и оценить результат.
Проверка без замены. Отсоединить расходомер. Вынуть разъем датчика и запустить двигатель. При отключенном ДМВР контроллер работает в аварийном режиме. Количество топлива для смеси определяется только по положению дросселя. При этом двигатель держит обороты выше 1500об/мин. Если на пробном заезде автомобиль стал «резвее», то, скорее всего датчик неисправен
Визуальный осмотр ДМРВ. Снимаем гофрированную трубку воздухозаборника. Сначала внимательно осматриваем гофру. Сенсор может быть исправен, а причина его нестабильной работы – трещины в гофрированном шланге. Если поверхность целая, продолжаем осмотр. Элементы (платиновые нити) и внутренняя поверхность гофра должны быть сухими, без следов масла и грязи. Самая вероятная причина неисправности – загрязнение элементов расходомера .
Проверка ДМРВ мультиметром. Метод применим для ДМРВ Bosh с номерами в каталоге 0 280 218 004, 0 280 218 037, 0 280 218 116. Тестер переключаем на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения 2 Вольта.

Расположение от ближайшего к лобовому стеклу по порядку 1. вход сигнала датчика 2. выход напряжения питания ДМРВ 3. заземление (масса). 4. выход к главному реле. Цвет проводов может варьироваться, но расположение контактов всегда одно и то же. Включаем зажигание без запуска двигателя. Красный щуп мультиметра сквозь резиновые уплотнители разъема подсоединяем к первому контакту (обычно желтый цвет провода), а черный щуп к третьему на массу (обычно зеленый провод). Смотрим показания мультиметра. Новый датчик обычно показывает от 0.996 до 1.01 Вольт. С течением времени напряжение обычно увеличивается. Большее значение соответствует большему износу датчика. 1.01…1.02 – датчик исправен. 1.02…1.03 – состояние не лучшее, но рабочее 1.03…1.04 — ресурс на пределе. 1.04…1.05 – агония 1.05…и больше – однозначно, пора менять.

Все вышеописанные способы домашней диагностики не дают 100% гарантии достоверности результата. Надежно поставить диагноз можно только на специальном оборудовании.

Профилактика и ремонт ДМРВ своими руками

Продлить срок работы ДМРВ позволяет своевременная замена воздушного фильтра и контроль состояния поршневых колец и сальников. Их износ вызывает избыточное насыщение картерных газов маслом. Масляная пленка, попадая на чувствительные элементы сенсора, убивает его. На ещё живом датчике уплывшие показания может восстановить Программа «корректор ДМРВ» С её помощью можно быстрой сменить тарировки ДМРВ в прошивках. Программу легко найти и скачать без проблем в интернете. Помочь в оживлении неработающего датчика может luftmassensensor reiniger очиститель ДМРВ . Для этого нужно:

Снять датчик вышеописанным способом с двигателя.
Препарат тщательно и щедро распылить на чувствительный элемент.
Подождать пока стекут остатки загрязнений.
Хорошо просушить датчик перед монтажом. Для профилактики процедуру можно повторять перед каждой заменой воздушного фильтра.

ДМРВ Toyota 22204-22010

Если очистка не дала результатов, неисправный датчик подлежит замене. Стоимость датчика массового расхода воздуха составляет от 2000 р, а на импортные модели обычно существенно выше, например цена датчика Toyota 22204-22010 около 3000 рублей. Если датчик стоит дорого — не спешите покупать новый. Часто изделия одной маркировки устанавливаются на разные марки машин, а цену как запчасти имеют разную. Такая история часто наблюдается с ДМРВ Bosh. Фирма поставляет одни и те же сенсоры для ВАЗ и для многих импортных моделей. Нужно разобрать датчик, записать маркировку самого чувствительного элемента, вполне возможно, его можно заменить вазовским.

ДАД вместо ДМРВ

В импортных автомобилях, с 2000-ых годов вместо расходомера устанавливается определитель давления (ДАД). Преимущества ДАД – высокое быстродействие, надежность и неприхотливость. Но установка вместо ДМРВ, дело, скорее для увлекающихся тюнингом, чем для рядовых автолюбителей.

Как платить за БЕНЗИН В ДВА РАЗА МЕНЬШЕ

Цены на бензин растут с каждым днем, а аппетит автомобиля только увеличивается.
Вы бы рады сократить расходы, но разве можно в наше время обойтись без машины!?

Но есть совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год! Подробнее об этом

Для того чтобы обеспечить бесперебойную работу любого двигателя необходима подача определённого состава воздуха и бензина. Именно в этом случае и используют датчик ДМРВ — датчик массового расхода воздуха. По-другому его ещё называют «расходомер». Он стоит около воздушного фильтра и определяет и корректирует объём воздушной смеси, которая поступает на цилиндры двигателя. Тут можно заметить, что с начала 2000-х годов на автомобили зарубежного производства перестали ставить такие датчики – вместо этого монтируют определитель давления. Произошло это из-за того, что ДМРВ очень нежный прибор и его легко можно вывести из строя: от чрезмерных усилий или просто вследствие протирания тряпкой поверхности датчика. А ремонт датчика очень проблематичен, поэтому в большинстве случаев приходится его полностью заменять.

Для чего предназначен датчик ДМРВ

Как было написано выше, данный прибор необходим для измерения количества (расхода) воздуха, которое поступает в мотор. При этом датчик не занимается измерением объёма воздушных масс, которые проходят сквозь двигатель. Он оценивает массу сжатого воздуха, который поступает за единицу времени. И выдаёт результат в килограммах за секунду. ДМРВ применяют как на двигателях с дизельным топливом, так и на бензиновых моторах.

Существует два типа таких измерителей:

Для установки на автомобили;
Для промышленного использования.

Принцип работы датчика ДМРВ

Работа датчика массового расхода воздуха, установленного на автомобили, основана на, всем известном, законе Ома.

Нагретый провод рассчитывает воздушную массу, которая поступила в воздушную систему мотора. Если вкратце, то данный прибор является аналогом анемометра (он измеряет скорость воздушных масс). Контакт будет нагреваться от воздуха, в результате чего будет изменяться его сопротивление. Данный показатель будет увеличиваться по мере возрастания температуры проволоки, измеряющей электрический ток, протекающий по контакту. Если воздух на входе минует прохождение проволоки, то температура её будет падать и, как следствие, напряжение уменьшится. Из чего можно сделать вывод – сопротивление уменьшается, когда уменьшается масса воздуха, которое в настоящий момент поступило внутрь двигателя. Но надо заметить, что у двигателя существует возможность по контролю над всем процессом измерения. После того, как весь процесс закончится, электронная инт ированная система посылает сигнал на датчик приборной панели и в центр управления системой.

В том случае, если плотность воздуха увеличиться (это может произойти из-за повышения плотности воздушных масс или перепада температурных режимов), то объем измеряемого воздуха не будет изменяться. И это, в свою очередь, будет главным показателем, что присутствуют большие воздушные массы, которые превышают стандартный показатель. Данный прибор по своим характеристикам отлично подойдёт для того, чтобы контролировать сгорание бензина. Так как этот процесс будет напрямую зависеть от конкретного воздушного потока, а не от всего количества воздуха в системе двигателя.

Причины определения неисправности датчика ДМРВ

Если в работе расходомера обнаружена неисправность, то это в первую очередь, буквально сразу, будет заметно по работе двигателя вашего автомобиля. Основные признаки того, что расходомер вышел из строя будет неустойчивая работа двигателя на холостом ходу (могут снижаться обороты или двигатель может просто заглохнуть). Кроме этого, заметно увеличится расхода топлива, разгон автомобиля заметно станет хуже, двигатель будет трудно «завести» (даже после того как он был недавно «заглушен»), перебойные (заметно высокие или очень низкие) обороты двигателя на холостых оборотах. Ну а главные и наиболее распространенные признаки того, что датчик массового расхода воздуха вышел из строя будет то, что вы вообще не сможете завести двигатель.

Иногда случается и так, что непосредственно сам датчик расхода будет в исправном состоянии, а шланг из гофры, соединяющий датчик с дросселем, будет покрыт трещинами. Если на вашем автомобиле появились проблемы с расходометром, то об этом вам подскажет контролёр, который выдаст на панели приборов ошибку . Но в этом случае необходима полная диагностика двигателя, чтобы установить причину неисправности. А это можно сделать только на станции технического обслуживания.

Как проверить работоспособность ДМРВ самостоятельно

Есть варианты, когда работоспособность этого прибора можно проверить собственными силами, а не прибегать для этого к помощи автомеханика. Во-первых, можно просто выключить расходометр и попробовать завести двигатель автомобиля без него. При этом варианте контроллер перейдёт во внештатный режим работы, и топливная смесь будет подготавливаться в соответствии с дроссельной заслонкой. В этом случае тахометр должен показывать больше 1500 об/мин. Попробуйте поехать на автомобиле небольшое расстояние. Если вы почувствуете, что работа двигателя более уравновешенная, то можно сказать, что датчик массового расхода воздуха находится в исправном состоянии.

Кроме этого можно провести осмотр датчика визуально. Осмотрите внутренние поверхности, как самого датчика, так и присоединенного к нему шланга. Необходимо, чтобы поверхности были сухими, без грязи, влаги и масляных пятен. Так как попадание масла на свехчуствительные элементы прибора могут привести к его неисправности, а оно может попасть на поверхность прибора, если уровень масла стал слишком большим или засорилась система вентиляции

Когда вы начинаете извлекать датчик массового расхода, то не забудьте, что там расположено уплотнительное резиновое кольцо, которое не допускает подсоса воздушных масс извне. Если этого кольца нет или оно застряло в корпусе воздушного фильтра, то сетка расходометра будет покрыта пылью. Это тоже может привести к тому, что срок службы датчика ДМРВ значительно сократиться.

Как проводить диагностику и последующий ремонт датчика ДМРВ

Как проверить датчик массового расхода воздуха? Для этого нет необходимости в специальном оборудовании. Опытный водитель легко определит неисправность в этом датчике на слух.

Какие существуют характерные признаки поломки датчика ДМРВ?

Двигатель на холостом ходу работает неустойчиво.
Резко упала динамика разгона автомобиля.
Если произошла серьезная неисправность, то двигатель заводится с большим трудом или его вообще невозможно завести.

Основная проблема заключается в том, что точно такие же признаки поломки существуют и у прибора по контролю над температурой воздуха, поэтому имеет смысл проверять работу двигателя автомобиля при помощи специальных приборов. Если система функционирует в нормальном режиме, то в том случае стандартная масса воздуха увеличилась или вдруг резко подскочила, то на это сразу отреагирует .

Но если вы видите, что приборы не сигнализируют вам о неисправности, а характерная работа двигателя изменилась (и не в лучшую сторону), то необходимо диагностировать двигатель самостоятельно. Ниже приведена пошаговая инструкция, как проверить датчик ДМРВ при помощи мультиметра или АЦП:

Надо взять мультиметр и перевести его в режим вольтметра. Выставьте показание на 2 Вольта (диагностика рабочего датчика расхода).
Откройте капот и найдите сам датчик. В большинстве случаев к нему будет вести четыре провода. Первый, это сигнал на входе, второй – напряжение на выходе, третий отвечает за заземление прибора, четвертый – подключает датчик к реле.
Затем, включите зажигание, но двигатель заводить не надо. Подсоедините мультиметр;
Диагностику необходимо проводить так: красный провод от мультиметра присоедините к жёлтому проводу датчика, черный провод подсоедините к зелёному проводу. Желательно при подсоединение проводов применять специальные зажимы – это может повлиять на стабильность сигнала.
Следите за показанием мультиметра.

Если требуется ремонт датчика ДМРВ или надо его полностью заменить, то следуйте следующему порядку:

Необходимо выключить зажигание автомобиля.
Возьмите ключ подходящего размера (чаще всего это ключ на 10) и снимите шланг поступающего воздуха;
Выньте прибор, почистите его или замените на новый.

Установка нового датчика происходит в обратном порядке, но надо соблюсти некоторые правила: вначале наденьте на прибор уплотнительное кольцо, затем необходимо проверить уплотнительную юбку и установить датчик ДМРВ в корпус воздушного фильтра.

Удачи на дорогах!!!

Что такое кислородный датчик в автомобиле (лямбда зонд) Неровная работа двигателя на холостом ходу — причины и неисправности Плавают обороты на холостом ходу — машина дергается
Почему глохнет двигатель — причины остановки двигателя в машине? Пежо 307 датчики
Тормозная система автомобиля — ремонт или замена

Датчики расхода воздуха Air Flow Sensors

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

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

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

Датчик объёмного расхода воздуха

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

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

Датчик объёмного расхода воздуха, с механическим измерительным потенциометром.

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

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

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

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

Датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5

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

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

Проверка выходного сигнала датчика BOSCH HFM5

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

Схема подключения к датчику массового расхода воздуха BOSCH HFM5.

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

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

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

Измерение времени переходного процесса при подаче питания.

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

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

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

Измерение выходного напряжения при нулевом потоке воздуха.

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

Измерение выходного напряжения при резкой перегазовке.

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

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

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

Для того чтобы двигатель мог уверенно работать в любых режимах, необходимо, чтобы он получал оптимальный состав горючей смеси. Как известно, одного лишь топлива двигателю маловато, ему нужен еще и воздух. В различных режимах работы мотора требуется разного соотношения кислорода и бензина. За это отвечает расходомер воздуха.

Что это такое?

Это Он определяет количество кислорода, которое необходимо для заполнения цилиндров двигателя автомобиля при различных режимах работы. Установлено это устройство во впускном тракте. Найти его можно после воздушного фильтра, во впускном патрубке, или же на корпусе самого фильтрующего элемента.

В работе системы впрыска - это главная система.

Как работает прибор

Этот датчик необходим, как уже было сказано, для измерения идеального количества кислорода, который поступает в двигатель. Так, ДМРВ рассчитывает нужное количество и тут же отсылает эти данные на ЭБУ. Тот проводит расчеты необходимого количества топлива.

Чем сильнее водитель нажимает на педаль акселератора, тем большее количество воздуха поступит в камеры сгорания силового агрегата. Датчик расхода сразу же фиксирует это, а затем посылает команду основному компьютеру, чтобы тот отправил в цилиндры больше горючего.

Если автомобиль движется равномерно, то в этом режиме кислород тратится в небольших объемах, а значит, и расход топлива не будет большим. За этим следит этот самый расходомер воздуха.

Устройство, типы датчиков, принципы работы

Вместе с техническим прогрессом совершенствуется и конструкция этих приборов. В начале развития автомобильной отрасли для этих целей применяли трубку Пито. Также подобное устройство называли лопаточный расходомер воздуха. В качестве основного элемента использовали тонкую пластинку. Она была мягко закреплена. Поток воздуха изгибал пластинку. Потенциометр, который также был встроен в схему, мог измерять, насколько сильно изогнута пластинка (измерялось сопротивление). Это было сигналом для основного блока управления.

По этому же принципу работали эти приборы на многих немецких автомобилях. Так, если вскрыть расходомер воздуха "БМВ" 80-х годов выпуска, то там можно найти датчик с именно таким устройством. Естественно, на современных авто стоят системы с другим устройством.

Среди самых современных и распространенных на многих автомобилях устройств выделяют пластинчатые измерители. В этом приборе в качестве базового элемента применяется теплообменник с двумя платиновыми пластинами. При помощи электричества пластина нагревается.

Одна пластина рабочая, а другая - контрольная. Принцип работы этой конструкции основан на сохранении температур на каждой из пластин, при этом температура должна быть максимально одинаковой. Эти устройства можно встретить на большинстве автомобилей, данная технология очень популярна. Только теперь вместо мембран применяется проволочка из платины. Расходомер воздуха "Мерседеса" действует по такому же принципу.

Работает это следующим образом. Когда поток воздуха проходит через теплообменник, то он охлаждает рабочую пластину из платины. Для поддержания на этой пластине такой же температуры, что и на контрольной, на нее подается больший ток. Изменение тока и является теми данными, что нужны ЭБУ.

Еще один расходомер воздуха - это устройство с пленочными измерителями. Рабочими элементами здесь выступают пластины из кремния с платиновым напылением. Такая технология используется недавно, поэтому эти конструкции еще не слишком распространены.

Еще существуют устройства с вихревыми измерителями. Работа их построена на измерении частот завихрений, которые создаются на некотором расстоянии сзади выступа во впускном клапане.

Самая современная конструкция - расходомер мембранного типа. Здесь применяется очень тонкая мембрана, которая помещена в С одной и с другой стороны устанавливаются Когда автомобиль движется, стороны не могут охлаждаться равномерно. Разница температур затем отправляется на ЭБУ для дальнейших расчетов.

В современных иномарках такой датчик и вовсе может отсутствовать, вместо него применяют систему абсолютного давления.

Признаки неисправностей

В автомобиле нет ничего вечного, датчик расходомера воздуха тоже выходит из строя, причем регулярно. Многие автолюбители обсуждают на форумах эту проблему.

Как можно узнать, что это важное устройство начало выходит из строя? Очень просто. Те показатели, что измеряет этот элемент, очень важны в процессе правильного приготовления рабочей смеси топлива и воздуха. Неисправности ДМРВ приводят к серьезным нарушениям работы мотора, а то и вовсе двигатель запустить невозможно.

Если расходомер вышел из строя, то может загореться лампа на приборной панели, предлагающая проверить двигатель. Также неполадки влекут за собой повышенный расход топлива, резкий спад мощности силового агрегата. Например, когда выходит из строя расходомер воздуха "Ауди", это ко всему прочему сопровождается снижением динамических характеристик немецкого авто, становится очень трудно завести двигатель, в режиме нет стабильности оборотов.

Опытный автолюбитель скажет, что это стандартные признаки, которые могут быть никак не связаны с ДМРВ. Да, это так. Но первое, что стоит проверить при таких симптомах - это ДМРВ.

Как проверить расходомер воздуха

Современная практика диагностики предполагает применение нескольких способов проверки.

Первый метод - необходимо просто отключить питание датчика. Для этого просто отсоединяют разъем и заводят двигатель. После этого ЭБУ уведомит о серьезных проблемах. Топливо будет продолжать подаваться, но при помощи

Диагностика с тестером

Второй способ предусматривает использование мультиметра. Прежде чем начать тестирование, необходимо помнить, что способ актуален не для всех датчиков. Таким методом можно проверить только расходомер воздуха Bosch.

Первым делом необходимо настроить тестер на 2 В и перевести его в режим постоянных напряжений. В схеме от "Бош" четко сказано, что ДМРВ должен иметь четыре провода. Так, по желтому проводу подается сигнал, серо-белый - напряжение, зеленый - это земля, розово-черный запитывается вместе с главным реле.

Теперь красный щуп тестера необходимо присоединить к желтому проводу. Черный щуп подключается к зеленому проводу. Двигатель перед этими измерениями необходимо заглушить, а вот зажигание выключать не нужно. Далее замеряется напряжение.

Если элемент в рабочем состоянии, то тестер покажет 101-102. Допустимые показания - 102-103. Это верхний предел, при котором требуется ремонт расходомера воздуха. Если на экране тестера 105 и более, тогда датчик сломан, требуется замена.

Визуальный осмотр

Третий метод подразумевает диагностику только по внешним признакам. Для того чтобы визуально диагностировать поломку, следует очень внимательно исследовать внутреннюю полость патрубка, на котором закреплен датчик. Эта поверхность должна быть максимально чистой и сухой.

Нужно заметить, что самая частая причина, по которой ДМРВ выходит из строя, это банальная грязь, что попадает на рабочий участок. Этим часто страдает расходомер воздуха "Ауди".

Чтобы исключить попадание грязи, следует проводить регулярную замену фильтров.

Кроме этого, на поверхности датчика можно увидеть следы масла. Это говорит о том, что в двигателе превышена норма масла или же есть неполадки в вентиляционной системе картера.

На следующем шаге необходимо снять датчик. Чтобы выполнить демонтаж, понадобится рожковый ключ. Откручивается два болта и элемент снимается из корпуса фильтра для очистки кислорода.

В момент демонтажа необходимо убедиться в наличии полиуретанового уплотнителя. Он зачастую вынимается вместе с датчиком. Кольцо необходимо, чтобы защитить систему от завоздушивания. Если его нет ни в патрубке, ни в датчике, значит причина в отсутствии этого кольца.

Если кольца нет, то грязь будет попадать в полость детали, что не считается допустимым.

Ремонт расходомера воздуха

В большинстве случае ремонту эти приборы не подлежат. Их просто заменяют на аналогичный или же универсальный. Ремонту поддаются лишь те, которые применяют принцип трубки Пито. Часто случаются загрязнения, которые могут затруднять ход пластинки.

Справиться с грязью можно при помощи специальных спреев, которые используются для промывки карбюраторов. В редких случаях можно восстановить работу этого переменного резистора, установив его на плату с контактами. Иногда удается справиться с этой проблемой просто подогнув пластины так, чтобы наконечник работал по еще не изношенной части площадки.

Многие специалисты на СТО предлагают отключения устройства от блока ЭБУ. Однако при этом ничего хорошего не получится.

Не поддаются ремонту и термоанемометрические расходомеры. А вот расходомер воздуха Bosch можно попробовать вылечить.

Как заменить ДМРВ

Если датчик ремонту не подлежит, выход один - замена. Заменить датчик очень просто.

Для этого необходимо отключить зажигание, снять разъем. Затем откручиваются винты крепления и отсоединяется шланг впускного тракта, который подсоединен к корпусу фильтра. Далее датчик можно смело снимать, а вместо него устанавливать новый. По этой инструкции можно заменить любой расходомер воздуха. "Опель" - не исключение.

Как продлить ресурс?

Для того чтобы этот прибор служил верой и правдой подольше, необходимо вовремя менять воздушные фильтры и постоянно следить за техническим состоянием двигателя. Чтобы продлить датчику жизнь, также можно отремонтировать двигатель. Зачастую слишком изношенные поршневые кольца и сальники клапанов могут приводить к преждевременной смерти ДМРВ.

Как очистить ДМРВ

Очень важно, что при очистке запрещено касаться этих проволочек или спиралек руками. Также не подойдет для процедуры зубная щетка.

Перед тем как проверить расходомер воздуха, желательно снять и тщательно вымыть его. Возможно, это будет простым решением проблемы, так как контакты часто загрязняются.

Первым делом необходимо демонтировать датчик. Затем его разбирают.

Когда все сделано, т. е. видны спирали, можно при помощи карбюраторного очистителя в виде спрея немного прыснуть на спиральки. Если он новый, и в нем еще высокое давление, то лучше брызгать с небольшого расстояния, так спиральки не повредятся.

Как оказалось, расходомер - это очень важный датчик, а при должном обслуживании он не будет часто выходить из строя.

Итак, мы выяснили, для чего предназначен датчик массового расхода воздуха.

Жесткие требования стандартов токсичности заставляют производителей оборудовать свои двигатели все новыми системами призванными снизить выброс вредных веществ в атмосферу. Для эффективной работы этих систем им необходимо знать точный состав сгорающей в камере цилиндра смеси, т.е. эта система должна знать, сколько в состав смеси входило топлива и сколько воздуха, только в этом случае вредные вещества будут удалены из выхлопных газов в максимально полном объеме.

Информацию о количестве потребляемого воздуха системе управления двигателем сообщает такое устройство как расходомер. Расходомер может измерять как объем, так и массу попавшего в камеру сгорания воздуха и поэтому различают два способа измерения расхода воздуха:

Первый способ – механический;
Второй – тепловой.

В первом случае объем воздуха измеряется в зависимости от перемещения заслонки, а во втором в зависимости от изменения температуры особого элемента. В настоящее время механические расходомеры уже не устанавливаются и потому, перейдем сразу ко второму способу измерений.

Тепловой способ измерения расхода воздуха

Этот способ вытеснил механический благодаря своей совершенности и более точным измерениям массы поступающего воздуха, которую измеряет термоанемометрический расходомер. Эти устройства можно охарактеризовать как быстродействующие, точные и не зависящие от температуры воздух, они в отличие от первого варианта не имеют никаких подвижных частей.

Термоанемометрический расходомер также известен под названием датчик массового расхода и это устройство в настоящий момент используют в системах впрыска как бензиновых, так и , включая системы непосредственного впрыска, и работает этот прибор как часть системы управления двигателем. При этом в некоторых системах такой прибор не используется и его функции выполняет датчик, контролирующий давление воздуха во впускном трубопроводе.

Стоит отметить, что расходомер может быть выполнен в двух вариантах и главным их различием является конструкция чувствительного элемента устройства, а это может быть либо проволока, либо пленка.

Проволочный расходомер

Чувствительным элементом проволочного расходомера является платиновая нить, температура которой всегда постоянная, что достигается ее нагревом при помощи электрического тока.

Когда воздух проходит через нить ее температура падает и для повышения этого показателя необходимо увеличить ток, идущий на нагрев нити. При этом специальный преобразователь преобразует ток в выходное напряжение, между величиной которого и массой проходимого воздуха существует определенная зависимость. Именно на основе этих данных блок управления принимает конкретные решения.

Однако со временем нить загрязняется и потому здесь предусмотрен режим самоочистки. Проволока при неработающем двигателе нагревается до температуры в 1000 градусов, благодаря чему и очищается. Недостатком такого расходомера является снижение точности измерений с течением времени. Происходит это из-за того, что нить становится тоньше и уже не обладает начальной точностью показаний.

Этот недостаток был учтен при разработке пленочного расходомера, который и заменил своего предшественника. Работает этот прибор по тому же принципу что и проволочный расходомер и основным его отличием является использование пленки вместо платиновой нити.

Пленочный расходомер и принцип его работы

Чувствительный элемент этого устройства представлен кристаллом кремния, который имеет несколько достаточно тонких слоев платины. Эти слои выступают в качестве резисторов:

Нагревательного;
Резистора датчика температуры;
Двух терморезисторов.

Сам чувствительный элемент находится в особом воздушном канале, который насыщается воздухом за счет разряжения. При этом достаточно высокая скорость воздушного потока препятствует загрязнению элемента. К тому же канал сконструирован особым образом, что позволяет более точно определить массу сгоревшего воздуха, благодаря возможности точного измерения массы как прямого, так и отраженного от клапанов воздуха.

Резистор, отвечающий за нагрев, всегда поддерживает постоянную температуру элемента, а разница температур на терморезисторах позволяет определить массу воздуха и направление его движения.

Как правило, такой расходомер выдает аналоговый сигнал в виде напряжения постоянного тока. Хотя некоторые конструкции расходомеров способны выдавать и более точный цифровой сигнал, который является предпочтительным с точки зрения блока управления.

Сигнал, выдаваемый пленочным расходомером, помогает определить:

Для карбюраторных моделей ДВС – момент впрыска, количество топлива, момент поджигания топливной смеси и алгоритм работы системы улавливания паров.
Для дизельных моделей – момент впрыска и алгоритм работы системы рециркуляции газов.

Точное знание массы воздуха поступающего в камеру сгорания помогает системе управления рассчитать необходимо количество топлива, что обеспечивает полное сгорание топливной смеси и как следствие минимальное количество вредных веществ в выхлопе.