Датчик дмрв

Главным звеном в подготовке топливной смеси двигателя, работающего по системе MAF (от англ.Mass Air Flow расшифровывается, какМасса Воздушного Потока) является датчик (sensor) массового расхода воздуха или сокращенно ДМРВ. Определение количества воздуха, поступающего в цилиндры двигателя входит в его основные функциональные обязанности. Датчик ДМРВ в современных инжекторных автомобилях применяется конструктивно совместно с датчиком температуры воздуха и атмосферного давления, указывающих блоку управления, в какой климатической среде эксплуатируется в данный момент двигатель. Сделан в виде пластмассовой трубы диаметром 70 мм, в которую монтируется измерительный элемент. Некоторые датчики непосредственно крепятся к корпусу воздушного фильтра, для чего в нем предусмотрен фланец для крепления на двух болтах.

схема расположения дмрв

Что это такое датчик MAF?

MAF-sensor или ДМРВ предназначены для определения количества массового расхода воздуха, поступающего во впускной коллектор двигателя и на основе этой информации блок управления двигателем поддерживает стехеометрический состав смеси. Датчик массового расхода воздуха устанавливается на входе воздушного тракта возле воздушного фильтра на бензиновых двигателях.

На дизельном двигателе маф сенсор начал устанавливаться в связи с внедрением сложной системы управления. На дизеле с установленным EGR блок управления используя информацию с ДМРВ производит расчет количества воздуха на впуске и определяет количество отработавших газов, попадающих в впускную систему в зависимости от степени открытия клапана EGR. Таким образом, по данным датчика происходит управление системой EGR, ограничивая вредные выбросы в атмосферу и уменьшая расход топлива.

Турбированный дизель, оснащенный с ДМРВ ограничен в дымлении. Благодаря его показаниям регулируется цикловое наполнение цилиндров и предотвращается переобогащение смеси. Устройства оценки расхода воздуха (расходомеры) на разных моделях автомобилей могут различаться по конструкции и способу измерения.

Виды дмрв

ДМРВ лопаточного типа

лопаточный дмрв

Конструкция уже давно устаревшего датчика построена на основе трубки Пито. В основе датчика предусмотрена мягко закрепленная пластинка, которая деформируется под напором воздуха. Пластина напоминает лопатку и поэтому тип этих расходомеров стали называть лопаточными. Лопатка жестко связана с потенциометром (резистором) и любая деформация изменяет сопротивление резистора, примерно так же работает дроссельная заслонка. В программе блока управления заложена тарировочная таблица зависимости сопротивления от силы воздушного потока и на этой основе рассчитывается количество проходящего воздуха.

Датчик лопаточного типа применялся на моновпрыске и особенностью его была возможность вылечить и восстановить резистивный слой потенциометра. С развитием и усовершенствованием автомобиля и его систем управления ужесточились требования более точного определения массового расхода воздуха. В результате разработаны датчики с термоанемометрическими измерителями.

Нитяной ДМРВ

нитяной дмрв

Принцип действия таких расходомеров базируется на встроенном в корпус теплообменника, изготовленного из тонкой платиновой нити. Воздух попадает на теплообменник и чем больше воздуха проходит через устройство, тем больше энергии затрачивается на поддержание баланса температур. В связи с применением очень тонкой нити, на ней в процессе работы двигателя оседает большое количество отложений, влияющие на качество и точность измерения. 

Для решения этого вопроса была разработана автоматическая система мгновенного разогрева нити до 900-1000 градусов после выключения двигателя, что позволило производить само очистку пластины от накопленного шлама. Если датчик вышел из строя в связи с перегоранием нити, то его следует заменить на новый. Датчики с нитяным ДМРВ применялись на автомобилях Газель и Волга.

Частотный ДМРВ (GM)

Одновременно, с началом выпуска первых моделей ВАЗ — 2109 применили частотный ДМРВ системы управления GM (General Motors) и также блоком управления отечественного производства Январь — 4. Частотный датчик уверенно и долго работал на автомобилях этой серии. Необходимо отметить также выносливость и редкие случаи его замены на новый.

частотный дмрв

Выходным сигналом частотного датчика производства GM является переменное напряжение с изменяющейся частотой. При большом массовом расходе воздуха датчик генерирует выходной сигнал высокой частоты, при малом расходе воздуха – сигнал низкой частоты.

ДМРВ пленочного типа с аналоговым сигналом

На современных автомобилях зарекомендовали себя с лучшей стороны разработанные устройства с пленочными измерителями. Модернизация системы управления двигателей ВАЗ привела к замене частотного датчика к модели, работающего в аналоговом режиме. Фирмой Bosch был реализован проект датчика HFM-5 пленочного типа (0280218004). В работе специалисты различают усовершенствованные поэтапно аналоговые ДМРВ по последним трем цифрам, а именно 004, 037 и 116.

ДМРВ 004-ый практически одинаковые с 037-ым и единственное различие состоит в наличии дополнительной прорези в корпусе измерительного элемента, обеспечивающего потоку воздуха без завихрений проникать в канал чувствительного элемента. Датчики 037-ой и 116-ый имеют одинаковую конструкцию и АЦП их имеет одинаковое значение, величина которого составляет 0,996 Вольт. Подуставший датчик при измерении АЦП может показывать значения от 1,004 до 1,006 Вольт. Реанимировать такой датчик не имеет смысла, так как оживить его чувствительный элемент не представляется возможным.  

Можно ли использовать 037-ой ДМРВ вместо 116-го? Тарировочные данные датчиков различны и в случае необходимости установить ДМРВ с отклонением от инструкции, то это можно сделать временно или произвести тарировку в калибровочных данных прошивки. Узнать какой датчик принадлежит 037-му или 116-му можно по расшифровке, указанной на датчике.

дмрв пленочного типа

На датчиках пленочного типа применены кремниевые измерительно-нагревающиеся элементы с платиновым напылением. Измерительный элемент ДМРВ помещен в корпус в виде трубы внутренним диаметром 60 мм и состоит из электронного блока, обрабатывающего сигнал с чувствительного элемента. К измерительному элементу подключается разъем от жгута блока управления.

элемент датчика массового расхода воздуха

Падение напряжения на прецизионном резисторе, включенном в смежное с нагреваемой нитью плечо измерительного моста, является выходным сигналом расходомера. Сигнал, поступивший в блок управления, преобразовывается в часовой расход воздуха (кг/час). Масса воздуха рассчитывается с учетом обратного потока воздуха в каналах чувствительного элемента. Алгоритм расчета массового расхода воздуха через двигатель определяется блоком управления, при этом учитываются обороты, за которые отвечает датчик положения коленчатого вала.

В соответствии с заданными оборотами рассчитывается цикловое наполнение топливной смеси и цикловая подача топлива форсункой. Параметр циклового наполнения играет большую и важную роль в работе двигателя как на холостом ходу, так и в движении. В течении работы двигателя блок управления по показаниям ДМРВ и в зависимости от величин датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика детонации, лямбда-зонда и дроссельной заслонки корректирует коэффициентами подачу топливной смеси и распределения ее по фазам впрыска.

Изменение характеристик датчика массового расхода воздуха, неучтенные подсосы воздуха существенно оказывают влияние на работу двигателя, при этом машина вяло разгоняется и возможны выстрелы в глушитель. Попадание масла или воды на чувствительный элемент датчика приводит к нарушению его показаний. Масло может попадать через систему рециркуляции картерных газов, если уровень масла в двигателе превышает допустимую норму. В этом случае промывка чувствительного элемента спиртом поможет восстановить работоспособность датчика. Восстановление ДМРВ методом распыления агрессивных жидкостей может нарушить воздушные каналы, где находится чувствительный элемент или закрыть его слоем растворенной пластмассы.

Вода может проникнуть через отверстие забора воздуха в корпусе воздушного фильтра. Для защиты попадания воды при всасывании воздуха производитель предусмотрел гофрированный патрубок, встроенный в корпус и направленный вверх.

ДМРВ пленочного типа с цифровым сигналом

На автомобилях ВАЗ Евро-4 применяются ДМРВ с частотной характеристикой цифрового выходного сигнала (при увеличении расхода воздуха увеличивается частота выходного сигнала).

цифровой дмрв ваз

Признаки неисправности

Не своевременный уход за датчиком массового расхода воздуха ведет к выходу его из строя. ДМРВ требует поступления в его воздушный тракт чистого воздуха, поэтому нельзя забывать о регулярной замене воздушного фильтра. Особенно часто фильтр нужно менять, если автомобиль эксплуатируется на грунтовых пыльных дорогах. Контролировать необходимо и попадание масла через сапун, а это означает важность проведения профилактических работ системы вентиляции картерных газов. Не допускать наличия воды в воздушном тракте. Во время мойки двигателя закрывать тракт датчика пленкой или снимать его с двигателя, открутив необходимые болты и хомуты. Таким образом, выполняя меры по предотвращению выхода из строя ДМРВ можно продлить его жизнеспособность на большой пробег автомобиля.

Выделим основной ряд признаков неисправности ДМРВ:

Повышенный расход топлива

Расход топлива рекомендуется определять не по бортовому (маршрутному) компьютеру, а проводить измерение по убыванию топлива в баке. С этой целью производится заправка полного бака и после 100 км пробега доливают топливо на первоначальный уровень. Количество долитого топлива будет реальным показателем расхода на 100 км пробега.  

Трудный запуск двигателя

Запуск двигателя осуществляется продолжительной прокруткой стартером или глохнет.

Падение динамической характеристики

Автомобиль вяло разгоняется, на подъемах теряет скорость, требуя перехода на низшие передачи и из глушителя выбрасывается черный дым.

Двигатель глохнет при остановке автомобиля

Ездить с такой неисправностью проблематично, особенно на загруженных автомагистралях. В таком случае, можно выключить разъем с ДМРВ, переводя систему управления в аварийный режим. Обороты двигателя повысятся до 1500 (так как ДПДЗ функционально компенсирует отсутствие ДМРВ). Езда с отсутствующим ДМРВ становится не комфортной, но глохнуть автомобиль на каждом перекрестке уже не будет.

Вышеперечисленные признаки являются косвенными и не могут утверждать неисправность датчика. Окончательный вывод о состоянии ДМРВ можно сделать после его проверки.

Как проверить

Неполадки в цепи датчика или полный его отказ определяются системой самодиагностики, и соответствующий код неисправности заносится в память. Это самая простая неисправность, и она может быть легко исправлена. Другое дело, когда нет неисправностей в памяти блока управления, а двигатель после запуска глохнет. Снимите разъем с датчика массового расхода, если двигатель после запуска работает на повышенных оборотах (резервный режим работы), замените датчик. При отключении датчика на панели приборов загорится сигнальная лампа аварийной работы. Отключить ее будет возможно после устранения неисправности путем сброса на сканере.

Еще хуже, когда автомобиль имеет большой расход топлива, а все проверки ничего не дают. Попробуйте поменять датчик, это помогает, только следите, что бы датчик имел тип, соответствующий вашей системе управления.

Мультиметром

Наиболее простой способ проверки исправности ДМРВ является использование мультиметра. Полной гарантии в определении дефектного датчика способ не дает, но позволяет оценить исправность проводов и обрывов в датчике, а также измерить напряжение на сигнальном проводе, поступающем на логический элемент блока управления.

В первую очередь необходимо прозвонить целостность проводов по схеме. В случае обнаружения обрывов, отремонтировать проводку и затем приступить к анализу измеренных напряжений. Правильно проведенный анализ полученных результатов предотвращает замену вполне исправного ДМРВ.

Приведем пример измерения сигнального напряжения на пленочном ДМРВ, устанавливаемого на автомобили ВАЗ. На мультиметре устанавливаем режим измерения постоянного напряжения с пределом шкалы до 20 Вольт. Включаем зажигание и щупами мультиметра проверяем напряжение на пятой (сигнальный — желтый провод) и третьей (масса – зеленый провод) точке разъема. Если мультиметр показывает 1,000 Вольт, то ДМРВ по данному напряжению считается исправным. Превышение напряжения на 0,06 Вольт является пороговым для систем, работающих на блоках Январь —  7.2 и Bosch M 7.9.7. На блоках Январь 5.1.х и Bosch M1.5.4.  пороговым величиной является напряжение 1,035 Вольт. 

Сканером

При проверке ДМРВ сканером необходимо подключить его к колодке диагностике и установить связь с блоком управления. В параметрах, при включенном зажигании, АЦП датчика массового расхода воздуха должен показывать 0,996 Вольт (пределы величин АЦП ДМРВ аналогичные, как при измерении мультиметром). Сканером также оценивается количество воздуха на холостом ходу и в режиме 3000 оборотов. Согласно типовым параметрам автомобиля ВАЗ в режиме холостого хода через ДМРВ протекает 9-10 кг/час воздуха, а в режиме 3000 оборотов – 52 кг/час.    

Мотортестером

Мотортестр применяется в автомобильной диагностике в качестве осциллографа. Исследуемые сигналы датчиков отображаются на экране компьютера в виде осциллограмм, при этом величины сигналов определяются в любой точке полученного графика.

Оценить качественную работу ДМРВ мотортестером можно применив методику записи выходного сигнала переходного процесса в момент включения зажигания. На осциллограмме исправного датчика время переходного процесса очень короткое и всплеск напряжения достигает 3,11 Вольт.

проверка дмрв осциллографом

На второй осциллограмме всплеск напряжения достигает всего лишь до 2,8 Вольт, а переходный процесс растянут на несколько десятков миллисекунд.  

неисправный датчик расхода воздуха

Замена датчика

Для замены датчика массового расхода воздуха на автомобилях ВАЗ (Приоре, Калине и т.д.) необходимо подготовить инструмент – отвертку и рожковый ключ на 10.

Порядок замены следующий:

  1. Снять минусовую клемму с АКБ
  2. Отключить разъем с ДМРВ
  3. Ослабить хомут на гофре воздушного фильтра
  4. Открутить два болта, крепящих фланец датчика к корпусу воздушного фильтра
  5. Снять ДМРВ и в обратном порядке установить новый.

После замены ДМРВ необходимо подключить сканирующее устройство к колодке диагностики и произвести инициализацию блока управления и проверить показания АЦП датчика. В случае отсутствия сканера, проверку АЦП можно осуществить тестером, а сброс блока произвести выключением АКБ на 15-20 минут.

Как почистить датчик массового расхода воздуха

Чувствительный элемент датчика может со временем покрываться неорганическими микрочастицами, пленкой, образующейся от масляного угара, что ухудшает корректные показания воздуха. Программа блока управления до определенного момента корректирует поступающие с искажениями сигналы датчика, но на критической границе допустимого диапазона включает аварийную лампочку, сообщая об ошибке в топливной системе. Кроме этого, появляются симптомы неисправности ДМРВ в виде провалов, обрастания электродов свечей сажей.

Завод не рекомендует чистить ДМРВ разного рода жидкостями, особенно растворителями и очистителями карбюраторов. Почистить датчик можно распыляя на измерительный элемент спирт. Чистка датчика спиртом не нанесет вред. Прежде чем поворачивать ключ зажигания убедиться в чистоте воздушного тракта датчика и, если присутствуют инородные предметы удалить их пинцетом или любым, подходящим для этой цели инструментом.

Ремонт датчика расхода воздуха своими руками

При неисправности ДМРВ (любого типа) его следует заменить новым. Ремонту ДМРВ не подлежит из-за сложной его структуры, выполненной на микроскопической основе. Своими руками починить ДМРВ или почистить его агрессивными жидкостями производитель не рекомендует. Разобрать датчик также невозможно, так как он не разборный.

Как проверить ДМРВ частотного типа

Датчик с частотной характеристикой расположен после воздушного фильтра. ДМРВ с частотной характеристикой цифрового выходного сигнала косвенно проверить возможно сканером. При включенном зажигании параметр частоты должен быть в пределах 915-925 мГц и на холостом ходу частота изменится до 315-330 мГц. При иных показаниях частоты утверждать о неисправности ДМРВ нельзя и в этом случае эффективнее произвести подмену заведомо исправным датчиком. Понять причины неисправности ДМРВ при соблюдении профилактических мер достаточно сложно, но если неисправность появилась, то устранить ее можно подменным устройством. 

Коды неисправностей

Наиболее частые коды неисправностей, связанные с работой ДМРВ указаны в следующем списке:

p0100 — Неисправность цепи датчика массового или объемного расхода воздуха

p0102 – Низкий уровень сигнала на входе цепи датчика массового или объемного расхода воздуха

p0103 — Высокий уровень сигнала на входе цепи датчика массового или объемного расхода воздуха