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.
Существует несколько конструкций датчиков массового расхода воздуха, но в последние годы большое распространение получил датчик массового расхода воздуха HFM 5 производства BOSCH.
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.
Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра перед дроссельной заслонкой. Со стороны входной части корпуса датчика расхода воздуха расположена сетка или ламинирующие соты, которые по сути являются неотемлимой частью самого датчика расхода воздуха, в их функции входит выравнивание потока воздуха по всей площади воздухомера.
Как правило, ДМРВ не «умирает» полностью, т.е. лампа Check Engine (CE) не горит. Официально, 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 рассчитыват 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.
Способ 1: Специализированным тестирующим прибором.
При помоди диагностического прибора подключенного к диагностическому разъему автомобиля проводится анализ показаний датчика. таких как напряжение и скорость реакции, при этом диагностическим приборпом учитываются показания других датчиков (датчик оборотов двигателя, показания датчиков положения коленвала и распредвала и еще ряда других), учитывая все это и опираясь на эталонные показания к данному двигателю, диагностический прибор отценивает отклонения от нормы. Опираясь на это отклонение можно сделать вывод о состоянии датчика массового расхода воздуха.
Способ 2: Анализ выхлопа.
Способ не точный , потому как присутвие в выхлопе паров бензина может быть вызвано не толко не правильными показаниями датчика расхода воздуха, но и например выходом из строя лямбда зонада. который в свою очередь и должен корректировать некоторое смещение долей топливно-воздушной смеси.
Способ 3: Советы умельцев.
Исправный ДМРВ обладает следующими характеристиками: Напряжение АЦП ДМРВ на неработающем двигателе должно быть 0,996 Вольт. Значения 1,016 и 1,021 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.
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.
Способ 4: Оборудование и приборы. На примере 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).
Вместо дифференциального осциллографического щупа можно воспользоваться осциллографическим щупом. Осциллографический щуп должен быть подключен к аналоговому входу № 1 USB Autoscope II. Чёрный зажим типа «крокодил» осциллографического щупа должен быть подсоединён к «массе» двигателя диагностируемого автомобиля.
Пробник щупа должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (клемма №5 разъёма датчика). В окне программы «USB Осциллограф», необходимо выбрать подходящий режим отображения, в данном случае «Управление =