Как проверить Датчик Массового Расхода Воздуха (ДМРВ) двигателя: 5 проверенных способов
ДМРВ, датчик массового расхода воздуха, другие названия MAF (Mass Air Flow) или МАФ — это фактически расходомер воздуха в системе электронного управления впрыска топлива. Процентное содержание кислорода в атмосфере достаточно стабильно, поэтому зная массу поступившего на впуск воздуха и теоретическое соотношение между кислородом и бензином в реакции горения (стехиометрический состав), можно определить нужное на данный момент количество бензина, подав соответствующую команду на топливные форсунки.
Датчик не является обязательным для работы двигателя, поэтому при его отказе возможно переключение на обходную программу управления и дальнейшая работа с ухудшением всех характеристик автомобиля для поездки к месту ремонта.
Зачем нужен в машине датчик расхода воздуха (МАФ)
Для обеспечения требований по экологии и экономичности электронной системе управления двигателем (ЭСУД) обязательно надо знать сколько воздуха втянуто в цилиндры поршнями за текущий цикл работы. От этого зависит расчётная величина времени, на которое будет открыта форсунка впрыска бензина в каждый из цилиндров.
Поскольку перепад давления на форсунке и её производительность известны, то это время однозначно связано с массой поступившего на сгорание топлива за один цикл работы двигателя.
Косвенно количество воздуха тоже можно вычислить, зная скорость вращения коленвала, рабочий объём двигателя и степень открытия дроссельной заслонки. Эти данные зашиты в управляющей программе или предоставляются соответствующими датчиками, поэтому двигатель и продолжает работать в большинстве случаев при отказе ДМРВ.
Но определение массы воздуха на один цикл будет гораздо точнее, если воспользоваться специальным датчиком. Разница в работе сразу заметна, если снять с него электрический разъём. Проявятся все симптомы отказа МАФ и недостатки работы по обходной программе.
Виды и особенности работы ДМРВ
Существует много способов измерения массового расхода воздуха, в автомобиле с разной степенью популярности применяются три из них.
Объёмный
Наиболее простые расходомеры строились по принципу установки в сечении проходящего воздуха измерительной лопасти, на которую поток и оказывал давление. Под его действием лопасть поворачивалась вокруг своей оси, где устанавливался электрический потенциометр.
Оставалось лишь снять с него сигнал и подать его в ЭСУД для оцифровки и использования в расчётах. Устройство настолько же простое, насколько и неудобное в разработке, поскольку получить приемлемую характеристику зависимости сигнала от массового потока довольно затруднительно. К тому же надёжность невысока из-за наличия механически перемещающихся деталей.
Чуть сложнее для понимания устроен расходомер на принципе вихрей Кармана. Используется эффект возникновения циклических завихрений воздуха при проходе его через аэродинамически несовершенное препятствие.
Частота этих проявлений турбуленции почти линейно зависит от скорости потока, если правильно подобрать размеры и форму препятствия для нужного диапазона. А сигнал выдаёт установленный в зоне завихрений датчик воздушного давления.
В настоящее время объёмные датчики уже почти не используются, уступив своё место приборам термоанемометрического типа.
Проволочный
Работа такого прибора основана на принципе охлаждения разогреваемой фиксированным током платиновой спирали при помещении её в воздушный поток.
Если этот ток известен, а он задаётся самим прибором с высокой точностью и стабильностью, то напряжение на спирали будет с идеальной линейностью зависеть от её сопротивления, которое, в свою очередь, определятся температурой нагреваемой проводящей нити.
Но она охлаждается набегающим потоком, поэтому можно сказать, что сигнал в виде напряжения пропорционален массе воздуха, проходящей в единицу времени, то есть именно тому параметру, который и требуется измерить.
Разумеется, основную погрешность будет вносить температура воздуха на впуске, от которой зависит его плотность и способность к теплопередаче. Поэтому в схему вводится термокомпенсирующий резистор, который тем или иным способом из многих, известных в электронике, учитывает поправку на температуру потока.
Проволочные ДМРВ обладают высокой точностью и приемлемой надёжностью, поэтому широко применяются в производимых автомобилях. Хотя по стоимости и сложности этот датчик уступает только самому контроллеру ЭСУД.
Плёночный
У плёночного МАФ отличия от проволочного состоят чисто в конструктивном исполнении, теоретически это всё тот же термоанемометр. Только нагревательные элементы и термокомпенсирующие сопротивления выполнены в виде плёнок на кристалле полупроводника.
Получился интегральный датчик, компактный и более надёжный, хотя сложнее с точки зрения технологии производства. Именно эта сложность и не позволяет обеспечить настолько же высокую точность, которую даёт платиновая проволока.
Но чрезмерная прецизионность для ДМРВ и не требуется, система всё равно работает с обратной связью по содержанию кислорода в выхлопных газах, нужная коррекция цикловой подачи топлива будет внесена.
Зато в массовом производстве плёночный датчик обойдётся дешевле, а по своему принципу построения он обладает большей надёжностью. Поэтому они постепенно вытесняют проволочные, хотя на самом деле и те и другие проигрывают датчикам абсолютного давления, которые можно применять вместо ДМРВ, изменив методику расчётов.
Признаки неисправности
Влияние неполадок в работе ДМРВ на двигатель сильно зависит от конкретного автомобиля. Некоторые даже невозможно запустить при отказе датчика расхода, хотя большинство просто ухудшает свои характеристики и задирает обороты холостого хода при уходе на байпасную подпрограмму и высвечивании лампочки Check Engine.
В общем случае нарушается смесеобразование. ЭСУД, обманутая неверными показаниями расхода воздуха, выдаёт неадекватное количество топлива, отчего работа двигателя существенно изменяется:
- обеднение или обогащение смеси ведёт к хаотичным провалам в тяге мотора;
- холостые обороты скачут, пока не установятся на повышенном в два-три раза уровне после исключения МАФ из рассмотрения контроллером;
- возрастает расход топлива и ухудшается динамика автомобиля;
- высвечивается контрольная лампочка и появляется возможность считать код ошибки.
Начальную диагностику МАФ можно провести при помощи сканера, который способен расшифровывать ошибки в памяти ЭСУД.
Коды ошибок ДМРВ
Чаще всего контроллер выдаёт код ошибки P0100. Это означает неисправность MAF, сделать такой вывод ЭСУД заставляет выход сигналов от датчика за пределы возможного диапазона на протяжении заданного промежутка времени.
При этом общий код ошибки может быть конкретизирован дополнительными:
- P0101 – явно ошибочный уровень сигнала, выход за рабочий диапазон;
- P0102 – низкий уровень в сигнальной цепи;
- P0103 – высокий уровень в сигнальной цепи;
- P0104 – нестабильный сигнал с ошибками.
Однозначно определять неисправность по кодам ошибок не всегда возможно, обычно эти данные сканера служат лишь информацией к размышлению.
К тому же ошибки редко появляются по одной, например, неполадки в ДМРВ могут повлечь изменение состава смеси с кодами что-то вроде P0174 и тому подобными. Дальнейшая диагностика проводится уже по конкретным показаниям датчиков.
Как проверить датчик массового расхода воздуха
Устройство это достаточно сложное и дорогое, что потребует внимательности при его отбраковке. Лучше пользоваться инструментальными методами, хотя ситуации могут быть разными.
Способ 1 — внешний осмотр
Расположение МАФ по пути воздушного потока уже за фильтром должно предохранять элементы датчика от механических повреждений летящими твёрдыми частицами или грязью.
Но фильтр не идеален, он может быть разорван или установлен с ошибками, поэтому состояние датчика можно сначала оценить визуально.
На его чувствительных поверхностях не должно быть механических поломок или видимых глазом загрязнений. В таких случаях прибор уже не сможет выдавать правильные показания и потребуется вмешательства для ремонта.
Способ 2 — отключение питания
В непонятных случаях, когда ЭСУД не может однозначно забраковать датчик с переходом на обходной режим, такое действие можно выполнить самостоятельно, просто заглушив двигатель и сняв электрический разъём с ДМРВ.
Если работа двигателя станет стабильней, а все её изменения останутся лишь типичными для программного обхода датчика, например, увеличение холостых оборотов, значит подозрения можно считать подтвердившимися.
Способ 3 — проверка мультиметром
Все автомобили разные, поэтому единого способа проверки МАФ вольтметром мультиметра не существует, но на примере самых распространённых датчиков ВАЗ можно показать как это делается.
Вольтметр должен обладать подходящей точностью, то есть быть цифровым и иметь не менее 4-х разрядов. Подключать его надо между приборной «массой», которая есть на разъёме ДМРВ и сигнальным проводом с помощью игольчатых щупов.
Напряжение нового датчика после включения зажигания совсем немного не дотягивает до 1 Вольта, у рабочего ДМРВ (системы Бош, встречается Сименс, там другие показатели и методики) оно примерно в диапазоне до 1,04 вольта и должно резко увеличиваться при обдуве, то есть запуске и наборе оборотов.
Теоретически можно и прозванить элементы датчика омметром, но это уже занятие для хорошо знающих материальную часть профессионалов.
Способ 4 — проверка сканером Вася Диагност
Если предпосылок для высвечивания кода ошибки ещё нет, но подозрения на датчик сформировались, то можно посмотреть его показания через диагностический сканер на базе компьютера, например VCDS, что в русской адаптации называется Вася Диагност.
На экран выводятся каналы, связанные с текущим расходом воздуха (211, 212, 213). Переводя двигатель в различные режимы можно увидеть, насколько показания МАФ соответствуют положенным.
Бывает, что отклонения возникают только при каком-то определённом обдуве, и ошибка появиться в виде кода не успевает. Сканер позволит рассмотреть это гораздо подробней.
Способ 5 — замена на исправный
ДМРВ относится к тем датчикам, замена которых сложностей не представляет, он всегда на виду. Поэтому часто проще всего использовать подменный датчик, и если работа двигателя по объективным показателям или данным сканера придёт в норму, то останется только приобрести новый датчик.
Обычно подмена всех подобных приборов у диагностов имеется в наличии. Надо только проследить, чтобы подменный прибор был в точности такой, как положено данному двигателю по спецификации, одного внешнего вида мало, надо сверять каталожные номера.
Как произвести очистку датчика
Очень часто единственной проблемой датчика становится его загрязнение от долгого срока службы. В таком случае поможет очистка.
Никакого механического воздействия нежный чувствительный элемент не потерпит и потом уже ничего хорошего контроллеру не покажет. Загрязнения надо просто смывать.
Выбор очистителя
Можно попытаться найти специальную жидкость, в некоторых каталогах производителей она существует, но проще всего и эффективней использовать самое обычное средство для очистки карбюраторов в аэрозольных баллончиках.
Омывая чувствительный элемент сенсора через прилагаемую трубочку можно увидеть, как грязь исчезает на глазах, обычно такие средства самые мощные по автомобильным загрязнениям. К тому же оно достаточно бережно отнесётся к тонкой измерительной электронике, не вызывая резких охлаждений, как например спирт.
Как продлить срок службы MAFа
Надёжность и долговечность датчика расхода воздуха целиком зависит от состояния этого самого воздуха.
То есть надо следить и регулярно менять воздушный фильтр, не допуская его полного засорения, намокания при дожде, а также установки с ошибками, когда между корпусом и фильтрующим элементом остаются щели.
Недопустима также работа двигателя с неисправностями, допускающими обратные выбросы в канал впуска. Это тоже разрушает МАФ.
В остальном сенсор достаточно надёжен и проблем не составляет, хотя периодический контроль его на сканере станет хорошей мерой по сохранению нормального расхода топлива.
Источник
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).
Заводской ДМРВ немецкого производства для двигателя ВАЗ
Датчик массового расхода воздуха может стоять не только на бензиновом, но и на дизельном моторе, где на него «завязана» работа клапана EGR (система рециркуляции выхлопных газов)
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.
На вторичный рынок датчик поставляется с защитными крышками-заглушками, чтобы исключить его загрязнение при транспортировке
Так выглядит датчик на обычном вазовском двигателе. Демонтировать его из корпуса без спецключа не получится
Снятый датчик в «голом виде». Хорошо виден чувствительный элемент
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.
Check Engine может загореться по любому поводу. Если нет бортового компьютера с функцией диагностики, придется ехать на СТО, где есть сканер
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.
Есть двигатели, где выбормежду ДАД и ДМРВ не стоит, потому что на моторе присутствуют оба эти датчика сразу!
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.
При некорректной работе ДМРВ электроника может начать переобогащать рабочую смесь
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.
Схема подключения ДМРВ на двигателе ВАЗ
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.
Такое напряжение указывает на то, что датчик работает как новый
Один из вариантов измерения напряжения – прямо через разъем подключения датчика
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
Такой параметр датчик выдает на грани исправности, но нужно точно убедиться в том, что данные соответствуют действительности, а не связаны с погрешностью мультиметра
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.
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.
Обратите внимание: для промывки используется специализированный состав именно для чистки ДМРВ, а не универсальный очиститель карбюратора или топливной системы
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.
Источник