Для оптимальной работы инжекторного двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) следует учитывать, сколько воздушной смеси поступает в камеры сгорания цилиндров. На основании этих данных электронным блоком управления (далее ЭБУ) определяет условия подачи топлива. Помимо информации с датчика массового расхода воздуха, учитывается его давление и температура. Поскольку ДМРВ являются наиболее значимыми, рассмотрим их виды, конструктивные особенности, возможности диагностики и замены.
Назначение и расшифровка аббревиатуры
Расходомеры, они же волюметры или ДМРВ (не путать с ДМРТ и ДВРМ), расшифровываются как датчики массового расхода воздуха, устанавливаются в автомобилях на дизеле или бензиновых ДВС. Место расположения данного датчика найти несложно, поскольку он контролирует подачу воздуха, то и искать его следует в соответствующей системе, а именно, после воздушного фильтра, на пути к дроссельной заслонке (ДЗ).
Подключение устройства осуществляется к блоку управления ДВС. В тех случаях, когда ДМРВ находится в неисправном состоянии или отсутствует, грубый расчет может быть произведен исходя из положения ДЗ. Но при таком способе измерения нельзя обеспечить высокую точность, что незамедлительно приведет к перерасходу топлива. Это еще раз указывает на ключевую роль расходометра при расчете подаваемой через форсунки топливной массы.
Помимо информации с ДМРВ, блок управления также обрабатывает данные, поступающие со следующих устройств: ДРВ (датчик распределительного вала), ДД (измеритель детонации), ДЗ, датчик температуры системы охлаждения, измеритель кислотности (лямбда зонд) и т.д.
Виды ДМРВ их конструктивные особенности и принцип работы
Наибольшее распространение получили три вида волюметров:
- Проволочные или нитевые.
- Пленочные.
- Объемные.
В первых двух принцип работы построен на получении сведений о массе воздушного потока путем измерения его температуры. В последних может быть задействовано два варианта учета:
Конструкция вихревого датчика (широко используется производителем Mitsubishi Motors)
Обозначения:
- А – датчик измерения давления, для фиксации прохождения вихря. То есть, частота давления и образования вихрей буде одна и та же, что дает возможность измерить расход воздушной смеси. На выходе при помощи АЦП аналоговый сигнал преобразовывается в цифровой, и передается в ЭБУ.
- В – специальные трубки, формирующие воздушный поток, близкий по свойствам к ламинарному.
- С – обводные воздуховоды.
- D – колона с острыми кромками, на которых формируются вихри Кармана.
- Е – отверстия, служащее для замера давления.
- F – направление воздушного потока.
Проволочные датчики
Нитевой ДМРВ до недавнего времени был наиболее распространенным типом датчика, устанавливаемый на отечественных автомобилях модельного ряда ГАЗ и ВАЗ. Пример конструкции проволочного расходомера показан ниже.
Обозначения:
- А – Электронная плата.
- В – Разъем для подключения ДМРВ к ЭБУ.
- С – Регулировка CO.
- D – Кожух расходомера.
- Е – Кольцо.
- F – Проволока из платины.
- G – Резистор для термокомпенсации.
- Н – Держатель для кольца.
- I – Кожух электронной платы.
Принцип работы и пример функциональной схемы нитевого волюметра.
Разобравшись с конструкцией устройства, перейдем к принципу его работы, она основана на термоанемометрическом методе, при котором терморезистор (RT), нагреваемый проходящим через него током, помещают в воздушный поток. Под его воздействием изменяется теплоотдача, а соответственно, и сопротивление RT, что позволяет вычислить объемный расход воздушной смеси? используя уравнение Кинга:
I 2 *R=(K 1 +K 2 * ⎷ Q )*(T 1 -T 2) ,
где I – ток, проходящий через RT и нагревающий его до температуры Т 1 . При этом Т 2 – температура окружающей среды, а К 1 и К 2 – неизменные коэффициенты.
Исходя из приведенной выше формулы, можно вывести величину объемного расхода воздушного потока:
Q = (1/К 2)*(I 2 *R T /(T 1 – T 2) – K 1)
Пример функциональной схемы с мостовым включением термоэлементов приведен ниже.
Обозначения:
- Q- измеряемый воздушный поток.
- У – усилитель сигнала.
- R T – проволочное термосопротивление, как правило изготавливается из платиновой или вольфрамовой нити, толщина которой находится в пределах 5,0-20,0 мкм.
- R R – термокомпенсатор.
- R 1 -R 3 – обычные сопротивления.
Когда скорость потока близка к нулю, RT нагревается до определенной температуры проходящим через него током, что позволяет мосту удерживаться в равновесии. Как только поток воздушной смеси усиливается, терморезистор начинает охлаждаться, что приводит к изменению его внутреннего сопротивления, и, как следствие, нарушению равновесия в мостовой схеме. В результате этого процесса на выходе усилительного блока образуется ток, который частично проходит через термокомпенсатор, что приводит к выделению тепла и позволяет компенсировать его потерю от потока воздушной смеси и восстанавливает равновесие моста.
Описанный процесс позволяет рассчитать расход воздушной смеси, оперируя величиной тока, проходящего через мост. Чтобы сигнал воспринимался ЭБУ, он преобразовывается в цифровой или аналоговый формат. Первый позволяет определить расход по частоте выходного напряжения, второй – по его уровню.
У данной реализации есть существенный недостаток – высокая температурная погрешность, поэтому многие производители добавляют в конструкцию терморезистор аналогичный основному, но не подвергают его воздействую воздушного потока.
В процессе работы на проволочном терморезисторе могут накапливаться пылевые или грязевые наслоения, чтобы не допустить этого, данный элемент подвергается краткосрочному высокотемпературному нагреву. Он производится после отключения ДВС.
Пленочные воздухомеры
Пленочный ДМРВ работает по тому же принципу, что и нитевой. Основные отличия заключаются в конструктивном исполнении. В частности, вместо проволочного сопротивления из платиновой нити используется кремневый кристалл. Он покрыт несколькими слоями платинового напыления, каждый из которых играет определенную функциональную роль, а именно:
- Температурного датчика.
- Термосопротивления (как правило, их два).
- Нагревательного (компенсационного) резистора.
Данный кристалл устанавливается в защитный кожух и помещается в специальный канал, через который проходит воздушная смесь. Геометрия канала выполнена таким образом, чтобы температурные измерения снимались не только с входного потока, а и отраженного. Благодаря созданным условиям достигается высокая скорость движения воздушной смеси, что не способствует отложению пыли или грязи на защитном корпусе кристалла.
Обозначения:
- А – Корпус расходомера, в который вставляется измерительное приспособление (Е).
- В – Контакты разъема, который подключается к ЭБУ.
- С – Чувствительный элемент (кремневый кристалл с несколькими слоями напыления, помещенный в защитный кожух).
- D – Электронный контролер, при помощи которого производится предварительная обработка сигналов.
- Е – Корпус измерительного приспособления.
- F – Канал, сконфигурированный таким образом, чтобы снимать тепловые показатели с отраженного и входного потока.
- G – Измеряемый поток воздушной смеси.
Как уже упоминалось выше, принцип работы нитевых и пленочных датчиков аналогичны. То есть, первоначально производится нагрев чувствительного элемента до температуры. Поток воздушной смеси охлаждает термоэлемент, что делает возможным произвести расчет массы воздушной смеси, проходящей через датчик.
Как и в нитевых устройствах, исходящий сигнал может быть аналоговым или преобразовываться при помощи АЦП в цифровой формат.
Следует заметить, что погрешность нитевых волюметров порядка 1%, у пленочных аналогов данный параметр около 4%. Тем не менее, большинство производителей перешли на пленочные датчики. Это объясняется как более низкой стоимостью последних, так и расширенным функционалом ЭБУ, обрабатывающих информацию с данных устройств. Эти факторы отодвинули на второй план точность приборов и их быстродействие.
Следует отметить, что благодаря развитию технологии изготовления флэш-микроконтроллеров, а также внедрению новых решений удалось существенно понизить погрешность увеличить быстродействие пленочных конструкций.
Взаимозаменяемость
Данный вопрос довольно актуален, особенно принимая во внимание стоимость оригинальных изделий импортного автопрома. Но здесь не все так просто, приведем пример. В первых серийных моделях горьковского автозавода на инжекторные волги устанавливался ДМРВ БОШ (Bosh). Несколько позже импортные датчики и контролеры заменили отечественные изделия.
А –импортный нитевой ДМРВ производства Bosh (pbt-gf30) и его отечественные аналоги В – АОКБ «Импульс» и С – АПЗ
Конструктивно эти изделия практически не отличались за исключением нескольких конструктивных особенностей, а именно:
- Диаметр провода, используемого в проволочном терморезисторе. У бошевских изделий Ø 0,07 мм, а у отечественной продукции – Ø0,10 мм.
- Способ крепления провода, он отличается типом сварки. У импортных датчиков это контактная сварка, у отечественных изделий – лазерная.
- Форма нитевого терморезистора. У Bosh он имеет П-образную геометрию, АПЗ выпускает приборы с V-образной нитью, изделия АОКБ «Импульс» отличаются квадратной формой подвески нити.
Все приведенные в качестве примера датчики были взаимозаменяемые, пока Горьковский автозавод не перешел на пленочные аналоги. Причины перехода были описаны выше.
Пленочный ДМРВ Сименс (Simens) для ГАЗ 31105
Приводить отечественный аналог изображенному на рисунке датчику не имеет смысла, поскольку внешне он практически не отличается.
Следует отметить, что при переходе с нитевых приборов на пленочные, скорее всего, потребуется менять всю систему, а именно: сам датчик, соединительный провод от него к ЭБУ, и, собственно сам контролер. В некоторых случаях контроль может быть адаптирован (перепрошит) под работу с другим датчиком. Такая проблема связана с тем, что большинство нитевых расходомеров посылают аналоговые сигналы, а пленочные – цифровые.
Следует отметить, что на первые серийные автомобили ВАЗ с инжекторным двигателем устанавливался нитевой ДМРВ (производства GM) с цифровым выходом, в качестве примера можно привести модели 2107, 2109, 2110 и т.д. Сейчас в них устанавливается ДМРВ БОШ 0 280 218 004.
Для подбора аналогов можно воспользоваться информацией с официальных источников, или тематических форумов. Для примера ниже представлена таблица взаимозаменяемости ДМРВ для автомобилей ВАЗ.
Представленная таблица наглядно показывает, что, например, датчик ДМРВ 0-280-218-116 совместим с двигателями ВАЗ 21124 и 21214, но не подходит к 2114, 2112 (в том числе и на 16 клапанов). Соответственно можно найти информацию и по другим моделям ВАЗ (например, Лада Гранта, Калина, Приора, 21099, 2115, Нива Шевроле и т.д.).
Как правило, не возникнет проблем и с другими марками авто отечественного или совместного производства (УАЗ Патриот ЗМЗ 409, ДЭУ Ланос или Нексия), подобрать замену ДМРВ для них не составит проблемы, это же касается и изделий китайского автопрома (КIA Ceed, Спектра, Спортейдж и т.д.). Но в этом случае велика вероятность, что распиновка ДМРВ может не совпадать, исправить ситуацию поможет паяльник.
Значительно сложнее обстоит дело с европейскими, американскими и японскими авто. Поэтому, если у вас Тойота, Фольксваген Пассат, Субару, Мерседес, Форд Фокус, Нисан Премьера Р12, Рено Меган или другое европейское, американское или японское авто, прежде, чем производить замену ДМРВ, необходимо тщательно взвесить все варианты решения.
Если интересно, можете поискать в сети эпопею с попыткой замены на Ниссане Альмера Н16 «родного» воздухомера аналогом. Одна из попыток привела к чрезмерному расходу топлива даже на холостом ходу.
В некоторых случаях поиск аналого будет оправданным, особенно, если принять во внимание стоимость «родного» волюметра (в качестве примера можно привести БМВ Е160 или Ниссан Х-Трейл Т30).
Проверка работоспособности
Прежде, чем проводить диагностику ДМРВ, необходимо знать симптомы, позволяющие определить степень работоспособности МАФ (аббревиатура с английского названия прибора) сенсора в автомобиле. Перечислим основные признаки неисправности:
- Существенно увеличился расход топливной смеси, одновременно с этим замедлился разгон.
- ДВС на холостом ходу работает с рывками. При этом может наблюдаться в холостом режиме снижение или увеличение оборотов.
- Двигатель не стартует. Собственно, данная причина сама по себе не говорит о том, что расходомер в автомобиле неисправен, могут быть и другие причины.
- Выводится сообщение о проблеме с двигателем (Cheeck Engine)
Пример высветившегося сообщения «Cheeck Engine» (отмечено зеленым)
Эти признаки указывают на возможную неисправность ДМРВ, чтобы точно установить причину поломки необходимо выполнить диагностику. Это несложно сделать своими руками. Значительно упростить задачу поможет подключение к ЭБУ диагностического адаптера (если данная опция возможна), после чего по коду ошибки определить исправность или неисправность сенсора. Например, ошибка p0100 указывает на неисправность цепи расходомера.
Но если предстоит провести диагностику на отечественных авто, выпушенных 10 лет назад или более, то проверка ДМРВ может быть осуществлена одним из следующих способов:
- Тестирование в процессе движения.
- Диагностика с применением мультиметра или тестера.
- Внешний осмотр сенсора.
- Установка однотипного, заведомо исправного устройства.
Рассмотрим каждый из перечисленных способов.
Тестирование в процессе движения
Проще всего произвести проверку, анализируя поведение ДВС при отключенном сенсоре МАФ. Алгоритм действий следующий:
- Необходимо открыть капот, отключить расходомер, закрыть капот.
- Заводим машину, при этом ДВС переходит в аварийный режим работы. Соответственно, на приборной доске высветится сообщение о проблеме с двигателем (см. рис. 10). Количество подаваемой топливной смеси будет зависеть от положения ДЗ.
- Проверьте динамику авто и сравните ее с той, что была до отключения сенсора. Если автомобиль стал более динамичен, а также выросла мощность, то это с большой долей вероятности указывает на то, что датчик массового расхода воздуха неисправен.
Заметим, что можно ездить и дальше при отключенном устройстве, но делать это крайне не рекомендуется. Во-первых, увеличивается расход топливной смеси, во-вторых отсутствие контроля над регулятором кислорода приводит привод к повышению загрязнений.
Диагностика с применением мультиметра или тестера
Признаки неисправности ДМРВ можно установить, подключив черный щуп к заземлению, а красный на вход сигнала сенсора (распиновку можно посмотреть в паспорте к устройству, там же указаны и основные параметры).
Далее устанавливаем границы измерения в пределе 2,0 В включаем зажигание и производим измерения. Если прибор ничего не отображает, необходимо проверить правильность подключения щупов к массе и сигналу расходомера. По показаниям прибора можно судить об общем состоянии устройства:
- Напряжение 0,99-1,01 В говорит о том, что сенсор новый и работает исправно.
- 1,01-1,02 В – прибор БУ, но состояние его хорошее.
- 1,02-1,03 В – указывает, что устройство все еще работоспособное.
- 1,03 -1,04 состояние приближается к критическому, то есть в ближайшее время необходима замена ДМРВ на новый сенсор.
- 1,04-1,05 – ресурсы прибора практически исчерпались.
- Свыше 1,05 – однозначно нужен новый ДМРВ.
То есть, правильно судить о состоянии сенсора можно по напряжению, низкий уровень сигнала свидетельствует о работоспособном состоянии.
Внешний осмотр сенсора
Данный способ диагностики является не менее действенным, чем предыдущие. Все, что необходимо, – снять сенсор и оценить его состояние.
Осмотр датчика на предмет повреждений и наличия жидкости
Характерные признаки неисправности – механические повреждения и жидкость в приборе. Последнее свидетельствует о том, что не отрегулирована система подачи масла в двигатель. Если сенсор сильно загрязнен, то следует произвести замену или очистку воздушного фильтра.
Установка однотипного, заведомо исправного устройства
Данный способ дает практически всегда ясный ответ на вопрос работоспособности сенсора. На данный способ на практике довольно сложно реализовать, не приобретая новый прибор.
Кратко о ремонте
Как правило, пришедшие в негодность сенсоры МАФ не подлежат ремонту, за исключением тех случаев, когда требует их промывка и чистка.
В некоторых случаях можно произвести ремонт платы объемного ДМРВ, но этот процесс ненадолго продлит жизнь прибору. Что касается плат в пленочных сенсорах, то без специального оборудования (например, программатора для микроконтроллера), а также навыков и опыта, пытаться их восстановить бессмысленно.
ДМРВ - это датчик массового расхода воздуха. Он расположен в системе питания двигателя, во впускном тракте, и считается важнейшим среди основных приборов и узлов в системе впрыска любого силового агрегата. Как и любой другой узел автомобиля и любая деталь, ДМРВ может выйти из строя. Давайте рассмотрим основные признаки неисправности ДМРВ, а также узнаем принцип действия и функциональность этого оборудования.
Что такое ДМРВ?
Этот прибор очень необходим для того, чтобы определять объем воздуха, которым заполнятся камеры сгорания, когда двигатель работает. Датчик обычно устанавливается после воздушного фильтра в системе питания.
В автомобильный силовой агрегат при движении подается 1 объем горючего, а также 14 равных частей воздуха. Так готовится правильная топливно-воздушная смесь. Это является залогом правильной работы мотора в наиболее оптимальных для него режимах. При любом нарушении этого соотношения владелец автомобиля будет наблюдать или повышенный расход топлива, или снижение мощности силового агрегата, или и то и другое сразу. Если знать признаки неисправности ДМРВ, то легко выявить поломку прибора.
ДМРВ необходим для того, чтобы точно отмерять необходимое количество воздуха. Это количество рассчитывается в самом датчике, а затем отсылается в ЭБУ, где на основании этих данных будет рассчитан необходимый объем топлива.
Чем больше водитель жмет педаль акселератора, тем больше воздуха поступит в камеры сгорания. Датчик фиксирует количество и посылает ЭБУ специальную команду для увеличения объема впрыскиваемого горючего. Если автомобиль будет работать или двигаться более равномерно, тогда нужно будет небольшое количество воздуха. Для это и нужен ДМРВ. Он с максимумом точности отмеряет нужные объемы воздуха для работы мотора.
Замер объема воздуха - это значит определение той нагрузки, которая будет приложена к мотору. Когда идет нажатие на педаль акселератора, то открывается дроссельная заслонка и увеличивается объем получаемого воздуха.
Как работает ДМРВ?
Этот прибор представляет собой небольшой проводок, изготовленный из платинового сплава. Размер этого шнура всего 70 МКМ. Он установлен в специальной трубке, которая располагается перед дроссельной заслонкой.
Эта проволочка под потоком воздуха охлаждается. Чтобы регулировать температуру между ней и потоком воздуха, на проволоку подается электричество. Уровень заряда можно регулировать. Чем больше проволочка обдувается, тем большее количество электричества подается.
Из-за постоянного использования этот провод постоянно покрывается грязью. Но в современных датчиках установлена система самоочистки. Грязь - это одна из причин, по которой устройство выходит из строя, однако есть и другие признаки неисправности датчика ДМРВ. Хоть конструкция прибора максимально проста и надежна, но он также выходит из строя. Единственный его недостаток - это непригодность к ремонту. Если датчик вышел из строя, его просто заменяют на новый.
ДМРВ ВАЗ - признаки неисправности и диагностика
При выходе из строя этого датчика, скорее всего на приборной панели будет гореть лампа «Проверьте двигатель» (Check Engine).
Также обязательно мотор потеряет в своих характеристиках мощности и динамических характеристиках. Также среди основных признаков - повышенные аппетиты мотора и трудный запуск ДВС.
Способы диагностики ДМРВ
Существует несколько вариантов для проверки ДМРВ. Признаки неисправности обнаружатся практически сразу. Давайте рассмотрим их вместе.
Первый способ - отключение датчика
Этот способ проверки самый простой. Его сможет сделать каждый владелец автомобиля. Первым делом нужно отключить датчик. Чтобы это сделать, нужно просто отсоединить разъем. Затем следует завести мотор. В результате контроллер ЭБУ перейдет в аварийный режим. А подача топливной смеси будет регулироваться лишь при помощи дроссельной заслонки. Холостой ход будет в районе 1500 оборотов. После этого требуется сделать заезд на машине. Если автомобиль прибавил в динамических характеристиках разгона, тогда есть смысл искать признаки неисправности ДМРВ.
Второй способ - с помощью мультиметра
Прежде чем выполнить эти диагностические мероприятия, нужно заметить, что это будет работать лишь с ДМРВ Bosch. Прежде чем выполнять проверку, выставьте на вашем мультиметре предел в 2 В, а затем переведите аппарат в работу с постоянным напряжением.
Включите зажигание, а красный провод присоедините к желтому на колодке. Черный провод подсоедините к зеленому. В этот момент двигатель не должен работать. Измеряйте напряжение
Если показания от 1,01 до 1,02, тогда все отлично. Мультиметр показывает напряжение до 1,03 - волноваться не о чем, это допустимо. Предельный уровень - это 1,05. Если выше, тогда можно опять же искать причину поломки.
Внешние признаки неисправности ДМРВ ВАЗ 2110
Это третий способ диагностики датчика. Для определения его исправности осмотрите со всей тщательностью внутренние полости воздушного патрубка, где смонтирован ДМРВ. Для того чтобы это сделать, вам понадобится фигурная отвертка. Ослабьте хомут и отсоедините гофрированную трубу. Поверхность гофры должна быть максимально сухой, без масляной пленки.
Следует отметить, что основные признаки неисправности ДМРВ - это грязь на рабочей поверхности. Она образуется из-за того, что не был вовремя заменен воздушный фильтр. Масляный налет скажет водителю о высоком уровне масла в смазочной системе или же о неправильной работе маслоотсекателя. С этими признаками датчик может еще работать, но скоро выйдет из строя.
Далее нужно полностью снять ДМРВ. Признаки неисправности вы найдете после визуального осмотра устройства. Для проведения этой операции понадобится ключ на 10. Выкрутите два винта и достаньте устройство из корпуса воздушного фильтра. С датчиком выйдет резиновое уплотнение. Если уплотнение осталось в корпусе - это основной признак скорой поломки.
Основные симптомы
Итак. Если у вас проблемы с ДМРВ, признаки неисправности могут быть самыми разными. Среди них можно выделить провалы на разгоне, отсутствие тяги, снижение мощности. Появляется стойкое ощущение, что машина просто «не едет». Если при нажатии на газ отсутствует должная реакция, тогда это один из признаков. Большой расход топлива - это тоже сигнал для диагностики этого датчика. Когда ваша машина при переключении с передачи на передачу останавливается, есть смысл проверить датчик ДМРВ. ВАЗ 2110 признаки неисправности имеет такие же, как и у остальных автомобилей.
Если у вас возникают трудности с запуском холодного двигателя, если работа мотора нестабильна, если обороты самопроизвольно растут или, наоборот, уменьшаются, если возникают детонации при нагрузках - это все является сигналами для проверки и диагностики датчика.
Очистка датчика
Если вы наблюдаете признаки неисправности ДМРВ, тогда можно попробовать очистить прибор.
К слову, это самый дорогой датчик из всех в линейке переднеприводных автомобилей ВАЗ. Но если у вас он вышел из строя, не спешите его менять. Есть небольшой шанс на восстановления его «здоровья». Для процесса очистки понадобится специальная жидкость, которая применяется для чистки карбюратора. Также пригодятся ключи типа «звездочка». Отвинтите хомут, а также два болта на «10». Снимите патрубок и доставайте датчик. Побрызгайте жидкостью на проволочку и трубку. Работайте с предельной аккуратностью, подождите, пока эта жидкость полностью испарится и оставьте устройство высохнуть.
Пока прибор высыхает, снимите дроссельный узел. Вы увидите налет внутри дроссельного узла. Его нужно убрать с помощью жидкости. Эта грязь является причиной неполадок всей системы. Из-за нее и появляются проблемы с ДМРВ, признаки неисправности ВАЗ 2115, которые беспокоят начинающих на автомобильных форумах.
Тросик газа не снимайте. Положите узел на тряпочку и обработайте особенно грязные участки жидкостью. Не забудьте промыть регулятор холостого хода и пространство под ним.
После этого скорее всего все признаки проблем с ДМРВ уйдут, конечно, при условии, что датчик не имеет механических повреждений. Поэтому не ждите, пока у вас появятся первые признаки таких проблем, а сделайте такую профилактику на ближайших выходных. Это не займет у вас много времени, а ваш автомобиль будет дышать по-настоящему. Вы не узнаете свой двигатель. Он будет гораздо лучше заводиться, улучшится его тяга, вы заметете повышение мощности вашего двигателя.
Проводите такие профилактики регулярно, и ваш автомобиль скажет вам спасибо.
ДМРВ называют устройство, которое способно определить точное количество воздуха, впускаемого в мотор транспортного средства. При помощи ДМРВ можно контролировать заполнение цилиндров смесями. Подобное устройство считают одним из самых важных в системе впрыска, а его использование началось практически мгновенно после его создания. Место нахождения этого устройства — впускной тракт, а если говорить точнее, то располагается этот датчик между впуском и воздушным фильтром.
За один период, положение числа впускаемого горючего к воздуху равняется 1/14. Лишь при таких условиях мотор может работать оптимально. В случае возникновения проблем, отмечается перерасход горючего или уменьшение мощности двигателя.
Датчик массового расхода топлива замеряет поступивший воздух и передает эти данные бортовому компьютеру, который определяет, какое количество горючего необходимо выделить мотору.
Водитель может управлять числом воздуха, который поступает. Если нажать сильнее на педаль газа, попадет больше воздуха. Таким образом, при исправной работе датчика, бензина тоже будет больше. По этому, всегда стоит ехать спокойно и без рывков, это обеспечит небольшой расход воздуха а, соответственно, и бензина.
Конструкция ДМРВ
Что касается конструкции датчика массового расхода воздуха, то в измерительной трубке находится провод из платины, который имеет в диаметре 70 мкм. Непосредственно перед ним расположена дроссельная заслонка. Работает механизм по принципу постоянства температуры. На сегодняшний день, на рынке представлено множество разнообразных датчиков, которые отличаются своей конструкцией и способом определения количества воздуха.
Насчет платинового провода, то в былые времена он все время загрязнялся после работы. Что бы этого избежать, разработчиками была вмонтирована поддержка функции накалывания провода непосредственно в электрический блок управления. При выключении мотора, на протяжении всего лишь одной секунды, его поверхность нагревается до тысячи градусов Цельсия, вместе с чем удаляются все загрязнения. К сожалению, датчик массового расхода воздуха практически не поддается ремонту или восстановлению, по этому при поломке приходится менять все оборудование на новое.
Признаки неисправности ДМРВ
На самом деле, понять, что датчик неисправен не так уж и сложно, предлагаю рассмотреть признаки неисправности датчика массового расхода воздуха:
1.Если на приборной панели появляется надпись Check Engine. Однако, она свидетельствует не только о проблемах с ДМРВ, а также и о других неисправностях.
2. Если динамика вождения исчезла.
3. Если расход горючего повысился.
4. Если снизились «лошадиные силы».
5. Если существуют проблемы в эксплуатации нагретого мотора.
Однако, это еще не все. Необходимость в очистке датчика массового расхода воздуха может потребоваться и в других случаях. Например, посредством вентиляции моторного картера масло может стекать и нарушать работу датчика из-за попадания в фильтр воздуха либо воздуховода.
Кроме того, устройство имеет некие чувствительные зоны, попадание грязи на которые, может провоцировать некорректную работу ДМРВ. Хоть производители и пытаются разработать систему не собирающую грязь и устойчивую к различным температурам, случаи все же бывают.
На сегодняшний день, на рынке представлено множество вариаций датчиков массового расхода воздуха, а если быть точным, то их около 50. Так что, есть из чего выбирать.
Лопаточные расходомеры ДМРВ
Основой монтирования является трубка Пито, она отличается наличием тонкой пластинки по центру, которая способна изгибаться при помощи потока воздуха и очень мягко закреплена. Потенциометр регистрирует ее изгибы, меняя показатели сопротивления. С показаний потенциометра блок управления собирает данные и выбирает необходимое количество горючего.
ДМРВ с термоанемометрическими измерителями
Такой вариант является более актуальным и распространенным, чем предыдущий. В основе аппарата стоит теплообменник, к которому прикреплены две пластинки из платины, что пропускают ток. Одна из пластин является рабочей, а вторая — резервной. Температура в одной из пластин в любом случае должна быть выше другой. По этому одна из них все время охлаждается потоком воздуха, что бы хоть немного выровнять температуру. Для этого, в нерабочую пластину подается большое количество тока. Именно эти показатели влияют на реагирование блока управления и выделения им оптимального количества топлива. Если, в случае проверки мультиметром, уровень сигнала будет низким, это очень плохой признак.
Стоит сказать, что совсем недавно на рынке появились датчики массового расхода воздуха с пленочными измерителями (кремниевые пластины с платиновым напылением), однако, еще не успели получить свою популярность.
Как проверить работу ДМРВ
Предлагаю рассмотреть несколько вариантов для проверки датчика массового расхода воздуха.
Вариант первый. Необходимо отключить мотор и на бортовой системе отсоединить разъем подключения датчика. Если мотор будет включен, система будет работать в аварийном порядке. С этих пор, обороты подаваемого воздуха не так важны, как положение дроссельной заслонки. После отсоединения датчика массового расхода воздуха, начните движение транспортного средства. В случае увеличения динамики, к поломкам датчика стоит отнестись более серьезно.
Вариант второй. Эта проверка будет произведена визуальным методом. Необходимо посмотреть, нет ли в уголках высохшего масла, жидкости или загрязнений. Если вы найдете что-то такое, необходимо сразу же произвести чистку оборудования и устранить проблему с подтеком масла.
Вариант третий. Для того, что бы в точности проверить состояние датчика массового расхода воздуха требуется вооружиться мультиметром. Регулировка измерения постоянного напряжения должна составлять 2 В. Мультиметр нужно подсоединить к желтому и зеленому проводам, однако, нередко их расцветка может быть совсем другая, по этому важно знать последовательность разъемов: 1 и 3.
Вариант четвертый. Если мотор отключен, но включено зажигание, напряжение датчика массового расхода воздуха должно составлять 0.996 — 1.01 В. В случае превышения этой величины, вас могут ожидать плачевные последствия, так как, очень часто, датчик массового расхода воздуха можно выбросить, если напряжение достигло 1.05 В.
После проведения диагностики, вы можете смело приступать к ремонту ДМРВ.
Ремонт ДМРВ и прочистка
Хочется сразу предупредить читателей, что мнения профессионалов, насчет применения этой процедуры, довольно разные. Кто-то считает, что она способна еще больше навредить, а некоторые уверены, что она абсолютно безопасна и полезна.
Стоит также сказать, что применять запрещено следующие элементы:
1.Ватные палочки.
2. Сжатый воздух.
3. Ацетон.
Помните, что для очистки подобных конструкций требуется применять лишь специализированные моющие средства.
Для начала необходимо снять патрубок. К сожалению, без этого не получится правильно почистить датчик. Нужно открутить все саморезы, болты и снять датчик из патрубка. При этом, вы можете увидеть очень много масла на поверхности патрубка. В нашем случае, это неплохо, так как теперь появились шансы произвести ремонт устройства самостоятельно, не покупая нового, а он стоит недешево, примерно около 2000 рублей. Далее, нужно побрызгать специальной жидкостью несколько датчиков-проволок, которые держаться смолой.
Теперь необходимо подождать, пока все высохнет и при необходимости произвести этот процесс еще раз. В случае отсутствия специальных моющих жидкостей, можно применить обыкновенный спирт. Когда датчик будет очищен, нужно обратить внимание на сетку патрубка и его поверхность. Затем, мы производим замену воздушного фильтра и собираем все детали обратно.
Датчик массового расхода воздуха необходим для того, чтобы определять количество воздуха, который идёт на заполнение цилиндров при работе двигателя. Установлен датчик во впускном тракте после фильтра воздушного. К электрическому жгуту, относящемуся к системе управления, он подсоединяется с помощью шестиконтактной колодки приводов.
Измерить поступившее в двигатель количество воздуха - это значит определить нагрузку на двигатель. При нажатии водителем педали газа, заслонка дроссельная открывается, и количество воздуха становится больше. Мы в таких случаях говорим, что нагрузка увеличилась. А чтобы уменьшить нагрузку, педаль нужно, наоборот, опустить. Казалось бы, что очень просто, однако это далеко не так. Если брать во внимание то, что во время реальной езды приходиться весьма часто менять режимы работы, то задача определения воздушной массы может стать настоящей проблемой.
В течение длительного времени измерение расхода воздуха сопровождалось значительными трудностями. Все измерения, как правило, проводили в лабораториях, и в бортовых системах управления они не применялись. Однако достижения расходоизмерительной техники дали возможность создать ряд измерителей воздушного расхода, которые применяются в автомобилях. На сегодняшний день известно более 50 способов измерения, однако все из них, разумеется, мы рассматривать не будем. Остановимся на наиболее массовом приборе для автомобилей ВА3 - плёночном ДМРВ аниматрического типа.
Устройство ДМРВ
Установка такого датчика делается между впускным шлангом и воздушным фильтром. Сигнал ДМРВ присутствует в виде постоянного тока определённого напряжения, величина которого определяется количеством направлением движения воздуха, который проходит через датчик. Если поток воздуха и прямой, напряжение выходного сигнала датчика диапазоном от 1 до 5 В. Диапазон напряжения обратного потока воздуха равен 0-1 В.
На рисунке показывается устройство датчика
Его функционирование происходит следующим образом. В потоке поступающего воздуха находится чувствительный элемент в виде электрически нагреваемого тела, охлаждение которого осуществляется воздушными потоками. Постоянную разность температуры создаёт схема регулирования нагревательного тока, ток нагрева при этом пропорционален массе потока воздуха. При данном методе измерения учитывается плотность воздуха. Нагревательным элементом называется плёночный платиновый резистор , который находится на пластине керамической вместе с другими элементами.
Измерительный резистор, имеющий пропорциональное расходу воздуха сопротивление, располагает непосредственными тепловыми контактами с поступающим воздушным потоком и нагревателем и, а так же включается в измерительный мост. Высокая точность измерения достигается благодаря разделению нагревателя и измерителя. Мерой для массы потока воздуха можно назвать напряжение на нагреваемом измерительном резисторе. После этого измерение усиливается и преобразуется электронной схемой, чтобы контроллеру представилась возможность измерить его величину, другими словами, происходит согласование уровней.
Плёночный расходомер обладает следующим преимуществом перед нитевым расходомером, как повышенная механическая прочность, так как на нём происходит разделение функций, то есть, подножка выполняет функцию несущего или силового элемента, а плёнка - измерительного элемента общей конструкции.
Датчик объёмного расхода воздуха
На приведённом рисунке показан датчик измерения расхода воздуха, который был разработан некоторое количество лет назад и имеет форму заслонки. Устанавливается он в воздухозаборнике. Заслонка (1) растягивает обратную пружину, отклоняясь под воздействием потока воздуха. Датчик снабжается дополнительной заслонкой (2), служащей балансиром и выполняющей функцию демпфера, препятствующего возникновению колебаний; расположена заслонка в камере демпфирования. Вал датчика соединяется рычагом с потенциометром реостата (3).
Плёночный ДМРВ
Данное устройство можно считать одной из новинок компании Bosch. Состоит он из основания керамического, на котором располагается плёнка с вмонтированными в неё компенсационным и измерительным резисторами. Подобная конструкция делает датчик более дешёвым и надёжным.
Другим направлением усовершенствования датчиков расхода воздуха можно назвать разработку датчика измерения давления. Он состоит из толстой плёночной диафрагмы.
Датчик служит для измерения давления на впускном коллекторе по измерениям деформации плёночной диафрагмы. Элементы измерения располагаются внутри плёнки. Представляет собой это устройство датчик, измеряющий разряжения с малой инерционностью и устанавливается он во впускном коллекторе.
Следует отметить, что ДМРВ весьма капризны по отношению к состоянию воздушного фильтра. Нередко у них случаются загрязнения платиновых спиралей. Их очищают аэрозольными очистителями карбюратора, однако действовать в таких случаях нужно очень аккуратно. Наиболее надёжными считаются плёночные датчики. Срок службы у них практически вечный, но лишь в том случае, если там не побывали чьи-то шаловливые ручки. В любом случае, их отказ - это достаточно редкое явление.
В современных автомобилях с впрысковыми двигателями, за приготовление рабочей смеси отвечает электроника. Качество рабочей смеси зависит от соотношения, в котором смешивается топливо с воздухом. В зависимости от количества воздуха, проходящего через дроссельную заслонку, электронный блок управления двигателем определяет, сколько горючего необходимо подать в цилиндры. Для определения количества воздуха, поступающего в двигатель, применяется датчик массового расхода воздуха или ДМРВ ; в некоторых источниках встречается название «волюметр».
«Где находится ДМРВ?» — интересуются неопытные автовладельцы. Указанный датчик устанавливается во впускном воздушном тракте сразу за воздушным фильтром, к блоку управления он подключается при помощи шестиконтактной колодки.
В теории, процесс измерения количества проходящего через дроссельную заслонку воздуха, не представляет особой сложности. Если нажать на педаль газа, заслонка открывается, и воздуху будет проще попасть внутрь, при отпускании, наоборот, всасывается намного меньше воздуха. Однако мотор работает постоянно в разных режимах, водитель то нажимает, то отпускает педаль газа, причем, постоянно по-разному, к тому же во впускном тракте возникают завихрения, поэтому на деле задача будет в разы сложнее.
Какими бывают ДМРВ
В зависимости от строения выделяют несколько типов датчиков массового расхода воздуха. Наиболее часто встречаются:
- механические (флюгерные);
- ультразвуковые;
- термоанемометрические (последние применяются, в частности, на автомобилях ВАЗ).
Устройство и принцип работы ДМРВ
Движущихся частей в датчике массового расхода воздуха нет. Благодаря этому повышается срок его службы. Принцип его работы следующий. Чувствительным элементом первых датчиков, разработанных формой Bosch, является платиновая проволока или никелевая сетка. К элементу подводится электрический ток, который нагревает его. Если система проволочная, то термоэлемент будет нагреваться до температуры на 100 градусов выше температуры входящего воздуха, температура сетки из никеля на 75 градусов выше температуры входящего воздуха.
Входящий поток воздуха охлаждает чувствительный элемент, следовательно, для поддержания его температуры необходим больший ток. По тому, насколько увеличился ток, блок управления двигателем определяет, какое количество воздуха поступает в двигатель. Некоторые ДМРВ выдавали частотные выходные сигналы, т.е. у них изменяемой величиной была частота выходных импульсов. Такие датчики массового расхода воздуха применялись в двигателях автомобилей ВАЗ, оснащенных контроллером «Январь-4.1».
Современные ДМРВ, устанавливаемые, в том числе на автомобили ВАЗ, имеют более сложное устройство. Вместо проволоки или сетки, в качестве чувствительного элемента они имеют тонкую пленку, на которой размещены температурные датчики и нагревательный элемент. Принцип работы ДМРВ автомобилей ВАЗ немного другой. В центре пленки находится зона подогрева, степень ее нагрева контролируют термодатчики. По обе стороны пленки расположены два дополнительных термодатчика, т.е. один находится прямо на пути воздушного потока, а второй скрыт за пленкой. Когда автомобиль стоит на месте, температура обоих датчиков одинакова, при движении первый датчик охлаждается входящим потоком воздуха, а второй имеет практически неизменную температуру. Разница температур термодатчиков прямо пропорционально зависит от массы всасываемого воздуха.
Какой ДМРВ лучше
Каждый датчик имеет свои достоинства и недостатки, поэтому однозначно ответить на этот вопрос нельзя. Проволочный датчик массового расхода воздуха обладает высокой надежностью. Это его основное достоинство, способное перекрыть все недостатки, в числе которых более низкая точность измерений, по сравнению с пленочным ДМРВ, и невозможность зарегистрировать обратный поток воздуха.
Пленочный датчик, который устанавливается на современные двигатели ВАЗ, благодаря наличию двух термодатчиков, способен зарегистрировать обратный воздушный поток (если температура второго датчика ниже, чем первого), кроме того, точность его измерений очень высока. Главный недостаток датчика – он боится грязи и влаги, поэтому если автовладелец желает бесперебойной работы датчика, ему необходимо тщательно следить за состоянием воздушного фильтра.
Можно ли ездить без ДМРВ
Нередко случается, что датчик массового расхода воздуха выходит из строя. Поскольку не для каждого автомобиля его можно запросто пойти и купить, многие автовладельцы задаются вопросом: «А можно ли ездить без ДМРВ?»
Если отключить ДМРВ, блок управления переходит в аварийный режим работы. Топливно-воздушная смесь готовится в зависимости от положения дроссельной заслонки, в результате возрастает расход горючего, а частота вращения коленвала не опускается ниже 1500 об./мин.
Кстати, таким способом можно проверить исправность датчика. Если машина при его отключении становится резвее, значит, ДМРВ неисправен.
Взаимозаменяемость ДМРВ для автомобилей ВАЗ
Некоторые владельцы автомобилей ВАЗ интересуются, что будет, если установить другой ДМРВ взамен штатного, и насколько безопасно такое усовершенствование.
Датчики массового расхода воздуха разрабатываются под определенный двигатель, и имеют разные выходные напряжения при одинаковом воздушном потоке. Поэтому, если установить не тот датчик, который нужен, ЭБУ не сможет правильно интерпретировать его показания. Результатом будет, как минимум, увеличение расхода топлива, как максимум – мотор просто не будет работать.
Все же при крайней необходимости, если штатный датчик нигде не удается найти, можно «перепрошить» под параметры ДМРВ, предназначенного для другого двигателя ВАЗ. Однако делать это следует крайне осторожно, поскольку велика вероятность полностью вывести ЭБУ из строя.