Датчики массового расхода воздуха (ДМРВ)
Поступление воздуха в двигатель необходимо для обеспечения эффективного сгорания топлива, и именно в этом случае на помощь приходит датчик массового расхода воздуха.
Датчики массового расхода воздуха (ДМРВ)
Принцип работы датчиков массового расхода воздуха
Наиболее распространенный тип датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) устанавливается внутри впускного воздуховода между воздушным фильтром и корпусом дроссельной заслонки. Он также называется съемным датчиком с горячей проволокой и состоит из нагревательного резистора, резистора для измерения температуры всасываемого воздуха, датчика температуры всасываемого воздуха и цепи управления.
Для измерения объема воздуха, поступающего в двигатель, часть всасываемого воздуха из воздухоочистителя перепускается в зону измерения с горячей проволокой, где и измеряется объем всасываемого воздуха. Это измерение преобразуется в пропорциональное напряжение в цепи управления, а затем передается обратно в ЭБУ для расчета объема всасываемого двигателем воздуха.
В то же время датчик температуры всасываемого воздуха производит измерения и передает их в ЭБУ, сообщая о степени нагретости или охлажденности воздуха. После этого ЭБУ может определить плотность воздуха и скорректировать количество впрыскиваемого топлива.
Датчик массового расхода воздуха
Датчик Массового Расхода Воздуха (ДМРВ, MAF) — наиболее важный датчик для правильной работы системы впрыска топлива. Этот датчик определяет количество воздуха, которое поступило в двигатель, и на основе этой информации блок управления рассчитывает количество топлива, которое необходимо подать в цилиндры.
Как правило, ДМРВ не «умирает» полностью, т.е. лампа Check Engine (CE) не горит. Для встроенной в блок управления системы самодиагностики датчик совершенно исправен, но на деле ДМРВ может давать неправильную информацию или давать ее с опозданием. Например, в определенном режиме двигатель реально потребляет 40 кг. воздуха в час, а неисправный ДМРВ показывает расход 30 кг/час. Блок управления рассчитывает количество топлива на 30 кг. воздуха, и в результате получается недостаток топлива. Смесь слишком бедная, машина плохо тянет, водителю приходится больше нажимать на педаль газа — и это приводит к повышенному расходу бензина. Тоже самое и в случае переобогащения топливной смеси, когда вместо реальных 40 кг/час ДМРВ показывает, например, 50 кг/час.
Диагностика ДМРВ — дело тонкое. Если автомастер сразу, едва взглянув на диагностический прибор, заявляет о необходимости замены ДМРВ — по крайней мере насторожитесь — похоже, вас хотят развести на деньги. Окончательное решение о замене ДМРВ может быть принято только после проверки датчика на машине путем замены или на специальном сравнительном стенде. Если с заведомо исправным ДМРВ машина заработала лучше — значит надо менять, а если особых улучшений не видно — значит не в ДМРВ проблема.
Исправный ДМРВ обладает следующими характеристиками: Напряжение АЦП ДМРВ на неработающем двигателе должно быть 0,996 Вольт. Значения 1,016 и 1,025 еще приемлемы, если более 1,035 — чувствительный элемент датчика засорен и скорее всего датчик уже врет. Степень отклонения показаний ДМРВ от нормы можно оценить при работающем двигателе на разных оборотах. Для 1,5-литрового двигателя 2111 на холостом ходу (860-920 об/мин) показания должны быть 9,5-10 кг/час, на 2000 об/мин — 19-21 кг/час. Если на 2000 об/мин ДМРВ показывает порядка 18-17 кг — машина более-менее тянет, расход даже ниже обычной нормы — можно ездить и экономить бензин, если никуда не торопитесь. Если показывает 22-23-24 кг/час — машина неплохо тянет, но расход литров 10-11 на сотню, и на морозе может плохо заводиться по причине перелива топлива.
Более значительные отклонения от нормы приводят к явно плохой работе двигателя, например машина «тупит» при разгоне или глохнет при переходе на холостой ход. В таких случаях отключение разъема ДМРВ улучшает работу двигателя, что однозначно говорит о необходимости замены датчика.
Лучший способ окончательной диагностики ДМРВ на мои взгляд — повторюсь — путем замены на заведомо исправный с условием возврата, если не будет положительного результата. Клиент имеет возможность сравнить то, что было, и то, что стало — и самостоятельно сделать вывод — менять или не менять.
Теперь о махинациях с ДМРВ и полезные советы.
1. Очень просто — заменить ваш хороший ДМРВ на ДМРВ не совсем хороший, но еще работающий. Сделать это могут в автосервисе, на автовозе по пути из Тольятти в Казань, в автосалоне и т.д. Способ борьбы (только с автосервисами) — пометить свой ДМРВ краской или гравировкой. Нужно закрасить винты-звездочки элемента датчика и болты крепления корпуса датчика к воздушному фильтру. Закрашивать следует сами винты и пластмассу корпуса вокруг винтов.
2. Немного сложнее — автомастеру убедить вас в том, что ваш датчик испорчен и продать вам другой новый датчик, а ваш старый оставить себе. После косметической подготовки ваш датчик продадут следующему клиенту в обмен на его датчик, и так далее…
3. Внимание! На рынке появились ДМРВ с винтами с шестиконечными звездочками. Я не берусь утверждать, что это «левые» датчики, но в официальном описании ДМРВ от фирмы Bosch говорится, что на винтах должны быть пятиконечные звездочки без следов попыток их открутить. Так что решайте сами — брать или не брать ДМРВ с шестиконечниками, ключи к которым можно купить на любом авторынке.
Что такое ДМРВ, почему он важен и как диагностировать его неисправность
За прошедшие три десятилетия моторы с распределённым и непосредственным впрыском топлива окончательно вытеснили все прочие типы конструкций. Казалось бы, срок немалый, но инженеры так и не смогли побороть “детские болезни” важных электронных компонентов, среди которых — датчик массового расхода воздуха (ДРМВ), отвечающий за состав топливовоздушной смеси. Давайте вспомним, как устроен ДМРВ, почему он так важен и как диагностировать его неисправность.
Что такое ДМРВ
В современных моторах применяются два вида системы питания: при распределённом впрыске форсунка подаёт топливо во впускной патрубок, при непосредственном — в камеру сгорания. Для обеих систем важна корректная работа датчика массового расхода воздуха, который когда-то был механическим (флюгерного типа), а сейчас лишен подвижных механических частей и выполнен термоанемометрическим (от «анемо» — ветер).
Как говорили шоферы старой школы, ДВС не работает в двух случаях: нечему гореть или нечем поджечь. ДМРВ как раз и сообщает электронному блоку управления о количестве поступающего воздуха, кислород которого и становится “топливом” для рабочей смеси. Получив такой сигнал, ЭБУ может обеспечить максимально полное сгорание. Устройство, расположенное во впускном тракте, состоит из двух резисторов, которые конструктивно могут быть выполнены в различных вариантах. В первом случае резистор подвергают воздействию проходящего воздуха: при изменении интенсивности потока он охлаждается, его внутреннее сопротивление меняется. Во втором случае он не обдувается — по разности показаний с двух резисторов и вычисляют объём воздуха, который нужно подать в цилиндры.
Исходя из данных по массе и температуре поступившего воздуха, ЭБУ определяет его плотность, а также просчитывает длительность открытия форсунок и количество топлива, которое подаётся в камеру сгорания. В общем, ДМРВ важен и для достижения максимальной мощности мотора, и для более полного сгорания (экологичности), и для экономичной езды. Выход из строя этого датчика, как и большинства остальных, приводит к срабатыванию сигнализатора Check Engine.
Однако далеко не всегда владелец связывает сработавший «чек» с ДМРВ — особенно если двигатель работает без особых перебоев, а динамические характеристики автомобиля ничуть не ухудшились. Поэтому важно не оставлять загоревшийся индикатор неисправности двигателя без внимания, а считать ошибки диагностическим компьютером.
ДМРВ или ДАД?
Датчик абсолютного давления (ДАД) совместно с датчиком температуры (ДТВ) также контролирует, какое количество воздуха поступает во впускной коллектор. На основании этих показаний контроллер формирует команду-импульс на форсунки. Важное отличие ДАД от ДМРВ — отсутствие воздуха в корпусе, поскольку этот датчик работает на основе измерения показаний разницы давлений на входе и давления в вакуумной камере. Конструктивной особенностью ДАД является высокочувствительная диафрагма, которая растягивается под воздействием давления во впускном коллекторе. Этот процесс влияет на сопротивление тензорезисторов, вследствие чего изменяется напряжение.
Датчик абсолютного давления (на фото) и ДМРВ работают по разным принципам
ДАД намного дешевле датчика массового расхода воздуха, однако алгоритм его работы менее совершенен. Да и вообще далеко не все блоки управления могут корректно работать с ДАД. Более того, при переходе на датчик абсолютного давления мотор может реагировать на открытие дросселя с гораздо большей задержкой, чем с родным ДМРВ. И, конечно же, просто заменить ДМРВ на ДАД без серьезных доработок не получится в силу разности их конструкции и даже расположения.
Обычно мысли об установке ДАД вместо штатного датчика массового расхода воздуха появляются при отказе последнего, а также во время тюнинга мотора — особенно если происходит перевод атмосферника на турбонаддув. Однако некоторые владельцы сознательно отказываются от ДМРВ из-за его высокой стоимости и не самого большого ресурса. Ведь при неудачном стечении обстоятельств датчик может выйти из строя уже через 60-70 тысяч километров пробега, а к цифре 120-130 тысяч на одометре многих бюджетных автомобилей он практически гарантированно «умирает».
Но те, кто не заморачивается доработками двигателя, обычно ездят со штатным датчиком массового расхода воздуха, а не заменяют его связкой ДАД+ДТВ (датчик температуры воздуха). Тем более, что далеко не все блоки управления двигателем работают с датчиком абсолютного давления лучше, чем с родным ДМРВ. Какой из датчиков более совершенен по конструкции, однозначно ответить сложно – тем более, если речь идёт о попытке замены одного (и часто уже неисправного) расходомера другим. Ведь история знает множество примеров, когда счастливые владельцы наматывали по несколько сотен тысяч километров как на двигателе с родным расходомером, так и на моторе с датчиком абсолютного давления, особенно если последний штатно ставили на заводе.
Можно ли обойтись без него?
Отказ ДМРВ приводит к срабатыванию «чека», но двигатель при этом будет работать и дальше. Правда, в зависимости от новизны прошивки ЭБУ, «аварийная» программа, не увидев сигнала, может поднять обороты холостого хода примерно до 1 500 об/мин. На относительно новых версиях программного обеспечения неисправность датчика приводит лишь к повышению расхода топлива или падению динамики. В любом случае, ошибка датчика массового расхода воздуха является важной причиной для того, чтобы проверить его, хотя бы измерив напряжение.
Игнорировать неисправность не стоит, поскольку даже на относительно простых автомобилях (переднеприводная линейка Lada первых поколений) отказ ДМРВ грозит заметным перерасходом бензина либо ослаблением выходных характеристик мотора. Именно поэтому ответ на популярный вопрос «Можно ли вообще обойтись без ДМРВ, если он заложен в конструкцию машины?» однозначен и звучит так: нет, нельзя.
Как диагностировать неисправность?
Кроме косвенных признаков, о которых мы упоминали выше, существует вполне объективный параметр, указывающий на состояние датчика и его ресурс — это рабочее напряжение при включенном зажигании. Изучимего на примере «вазовского» датчика как одного из самых распространённых.
Подключив мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения и включив зажигание, можно снять показания по выходному напряжению ДМРВ. Для новой или «эталонной» детали он составляет 0,996 В.
Дальше параметры оцениваются так:
1,010-1,019 В — хорошее состояние, о замене пока не нужно думать
1,020-1,029 В – датчик работоспособен, это примерно половина остаточного ресурса
1,030-1,039 В — еще исправен, но ресурс подходит к концу
1,040-1,049 В – ДМРВ на грани выхода из строя, скоро потребует замены
1,050 В и выше — расходомер требует немедленной замены
При параметре 1,016 В (первое фото) датчик в хорошем состоянии, а вот 1,035 В – уже повод задуматься о покупке нового
Нужно учитывать, что многие тестеры завышают показания, поэтому существует риск «приговорить» вполне исправный датчик. К тому же его параметры во многом зависят от чистоты «масс» в цепи.
Плохой обжим проводов или сгнившая «коса» могут повлиять на корректность работы как ДРМВ, так и ДАД, что особенно характерно для моторов старых автомобилей
Лучше всего до покупки не самого дешевого датчика установить сначала заведомо исправный «бэушный», одолжив его для проверки на время у коллеги по работе, соседа по стоянке, знакомого по форуму с такой же машиной и т.д. Также стоит больше верить показаниям диагностического сканера, подключенного к разъему OBD-2, чем дешевому мультиметру. Тем более что хороший сканер сейчас доступен любому автолюбителю, а научиться им пользоваться сможет каждый — интерфейс у него интуитивно понятный. А с одним мультиметром в диагностике современного автомобиля сейчас обойтись всё равно не получится.
Промывать или нет?
Многие механики с многолетним стажем и рядовые владельцы автомобилей уверены в том, что «уставший» ДМРВ можно оживить элементарной промывкой – то есть вынуть его из корпуса и хорошенько «пролить» каким-нибудь «карбклинером» или спиртом примерно так же, как 20-30 лет назад это делали с жиклёрами карбюратора. В действительности же существуют специализированные составы для очистки датчиков, которые не имеют ничего общего с растворителями отложений, использующимися для промывки карбюраторов. Поэтому и цена у таких «узкозаточенных» очистителей ДМРВ совсем другая — и, как нетрудно предположить, более высокая. К тому же производители подобных жидкостей прямо указывают, что они не сделают чудес и не превратят «полудохлый» датчик в совершенно новый, а предназначены для профилактической промывки исправных ДМРВ — снять загрязнения, связанные с пылью и масляным туманом, попавшим во впускной тракт из системы вентиляции картера.
Практический опыт применения подобных «чудо-средств» показывает, что они действительно могут немного снизить показания еще исправного датчика, а вот вышедшему за 1,05 В подобные манипуляции уже будут что мёртвому припарки.
Главное – не повредить снятый датчик, который боится даже пыли, не говоря уже о механическом воздействии
Многие водители по неопытности сами губят ещё живые датчики при промывке. Чувствительные элементы нельзя трогать руками или протирать ветошью, да и сильный напор жидкости кроме вреда ничего не принесёт. Поэтому к чистке ДМРВ в гаражных условиях нужно относиться с большой осторожностью и помнить:если датчик уже «умер», то это неопасно иему уже не поможет, но, даже если он еще вполне исправен, эта процедура может и не принести заметного результата.
Датчик расхода воздуха: почему он так важен и как его проверить
Расспросили эксперта, как поступать в случае неисправностей ДМРВ и к чему они приводят, если вовремя не предпринять меры.
- Что это
- Для чего
- Где находится
- Признаки неисправности
- Как проверить
Эксперт в этом материале: Евгений Леденев, технический директор «Обухов Митино»
Что такое ДМРВ
ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) — устройство термоанемометрического типа из разряда электронных систем, предназначенное для оценки объема воздушных масс, которые поступают в двигатель внутреннего сгорания. В обиходе его часто называют расходомером. ДМРВ появился в 1980-х годах вместе с управляемыми программными системами впрыска.
Расходомер подключается к электронному блоку управления двигателем. В современных машинах используют два типа ДМРВ, которые находятся во впускной системе:
- Нитевый, он же проволочный, в составе которого есть платиновые нити.
- Пленочный — вместо нитей установлен кремниевый кристалл с платиновым напылением.
Пленочный ДМРВ (Фото: Ozon)
Принцип работы датчиков разнится в зависимости от конструкции:
- Нитевый ДМВР. Каждый из слоев напыления обладает определенным сопротивлением. Датчик обдувается воздухом, и его температура понижается. Компьютер вычисляет объем потребленного воздуха.
- Пленочный ДМРВ. На подложку нанесена тонкая пленка чувствительных элементов — резисторов. Они нагреваются до 180 °С и охлаждаются проходящим воздухом. Его количество определяется на основании показателей тока нагрева.
Нитевые датчики дают более точную информацию — на 3% лучше по сравнению с пленочными. Но последние гораздо проще и дешевле в производстве: не нужно крепить нити сваркой или фиксировать на подвесах.
Нитевый ДМВР (Фото: Ozon)
Для чего нужен ДМРВ
Как понятно из названия, устройство предназначено для измерения потоков воздуха. Сигнал датчика воздушных масс используется:
- для расчета нужного объема топлива и режимной точки двигателя;
- в дизеле — для управления рециркуляцией выхлопных газов;
- для определения и использования необходимого объема топлива;
- для вычисления нагрузки на двигатель, в результате чего оптимизируется управление углом опережения зажигания и, соответственно, крутящим моментом силового агрегата.
Стехиометрическая, то есть оптимальная по соотношению, смесь, — это почти 15 частей воздуха и одна часть топлива. ДМРВ нужен для контроля этих двух составляющих: данные об объемах воздуха поступают в систему регулировки впрыска. Если датчик исправен, он не только позволит контролировать подачу топлива, но и сократит расходы на него, а также уменьшит износ внутренних частей машины.
Где находится ДМРВ
Обычно расходомер расположен сразу за воздушным фильтром и перед впускным коллектором двигателя. Датчик также может находиться в другом месте во впускном коллекторе, но всегда перед корпусом дроссельной заслонки. Это расположение позволяет ему измерять количество воздуха, поступающего в двигатель. На основании показаний датчика ЭБУ рассчитывает количество топлива, которое необходимо использовать.
Иногда датчик температуры воздуха объединен с ДМРВ. Однако существуют различные типы расходометра, и все они требуют индивидуального обслуживания. Цифровые системы посылают частотный выходной сигнал, а аналоговые датчики массового расхода воздуха выдают переменный сигнал напряжения. Оба выхода отправляются в модуль управления двигателем, чтобы помочь регулировать воздушно-топливную смесь в системе автоматической коробки передач автомобиля.
Воздух, поступающий в коллектор, можно фиксировать и другим датчиком — ДАД, работающим вместе с контролем температуры. ДАД, в отличие от ДМРВ, измеряет разницу давления в вакуумной камере и на входе. В нем стоит высокочувствительная диафрагма. Она растягивается, тем самым меняя сопротивление тензорезисторов.
Датчик массового расхода воздуха в машине Opel Antara 2.0 CDTI (Фото: Antonín Ryska / Wikipedia)
Признаки неисправности ДМРВ
Из-за неверной работы воздухомера блок управления не будет получать актуальные данные по расходу топлива, в результате его может поступать недостаточно или, наоборот, слишком много. Не всегда можно определить точную причину по косвенным признакам. Так, аналогичные неисправности возникают при неправильной работе системы зажигания или турбокомпрессора. Присмотритесь к основным и косвенным «симптомам» и решайте проблему с помощью специалиста:
Ошибка на панели приборов
Если ДМРВ выходит из строя, срабатывает датчик сигнализатора Check Engine. При этом происходит уменьшение мощности двигателя. Код ошибки сохраняется в системе для упрощения дальнейшей диагностики. Когда нет бортового компьютера с возможностью определить причину неполадок, придется решать проблему в сервисном центре.
Увеличение расхода топлива
Если поломок не было, а двигатель внезапно начал расходовать больше топлива, причиной может быть выход датчика из строя. На эту же проблему указывают провалы при переключении передач, исчезновение тяги или, например, запуск автомобиля не с первого раза. Когда ДМРВ подает слабый сигнал, расход топлива может увеличиваться до 20%.
Фото: CHROMORANGE / Bilderbox / Global Look Press
Рабочее напряжение
Попробуйте подключить мультиметр для измерений. Идеальные показатели выходного напряжения — 0,996 В. Более низкие значения свидетельствуют о разной степени износа. Если ресурс подходит к концу (показатели менее 1,040 В), в скором времени датчик необходимо заменить. Учитывайте, что на корректность данных влияет не только состояние детали, но и, например, плохой обжим проводов.
Евгений Леденев: «Когда датчик расхода неисправен, происходит сбой и нарушаются пропорции топлива и воздуха, подаваемого в двигатель. Указанные выше симптомы не являются 100%-ным подтверждением, что вышел из строя именно ДМРВ. Но они указывают на необходимость проверить, все ли в порядке с датчиком».
Как проверить ДМРВ
Евгений Леденев: «ДМРВ проверяется каждое ТО или по обращению клиента, проверка производится с помощью официальной программы GAC. Средняя стоимость услуги:
- при проведении ТО — входит в стоимость ТО;
- если клиент приезжает именно по данной проблеме, стоимость будет составлять около 2 тыс. руб.
Отказаться от ДМРВ нельзя, без него модуль управления двигателем не сможет рассчитать, какое количество топлива надо подать. Следствием станет неравномерная работа ДВС и отсутствие фактической мощности двигателя.
Замена данного датчика требуется, если один из резисторов вышел из строя. Чистка требуется очень редко, если показатели начинают отличаться от базовых».
Единственный минус датчика массового расхода воздуха — его цена. Разброс стоимости очень большой, от 3 до 30 тыс. руб. в зависимости от автомобиля и производителя. В некоторых моделях машин ДМРВ встроен в блок управления двигателем. Тогда его замена выйдет значительно дороже.