Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — как он работает, симптомы, проблемы, проверка

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — как он работает, симптомы, проблемы, проверка

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ или MAF) является одним из ключевых компонентов электронной системы впрыска топлива в автомобиле. Он установлен между воздушным фильтром и впускным коллектором двигателя. Датчик массового расхода воздуха измеряет количество воздуха, поступающего в двигатель, или расход воздуха.

В современных автомобилях датчик температуры всасываемого воздуха или IAT встроен в ДМРВ. Существует несколько типов датчиков расхода воздуха, однако в современных автомобилях используется датчик с термосопротивлением. Посмотрим, как это работает.

1. Как работает ДМРВ
2. Проблемы с датчиком массового расхода воздуха
3. Симптомы плохого ДМРВ
4. Как проверять ДМРВ
5. Проверка ДМРВ мультиметром
6. Чистка ДМРВ
7. Что нельзя делать
8. Использование очистителя ДМРВ
9. Замена датчика расхода воздуха
10. Как продлить жизнь ДМРВ

Для чего предназначен датчик ДМРВ

Как было написано выше, данный прибор необходим для измерения количества (расхода) воздуха, которое поступает в мотор. При этом датчик не занимается измерением объёма воздушных масс, которые проходят сквозь двигатель. Он оценивает массу сжатого воздуха, который поступает за единицу времени. И выдаёт результат в килограммах за секунду. ДМРВ применяют как на двигателях с дизельным топливом, так и на бензиновых моторах.

Существует два типа таких измерителей:

1. Для установки на автомобили;
2. Для промышленного использования.

Как можно обойти регулятор?

Схема обманки ДМРВ

Если вы не хотите сталкиваться с проблемой неработоспособности расходомера, то есть один вариант, как блок управления можно обмануть. Для этого ставится диод вместо ДМРВ. Для того, чтобы обманка работала нормально, двигатель в любом случае должен быть в рабочем состоянии. Если силовой агрегат будет работать некорректно или в его работе будут неисправности, то обманка просто не даст эффекта.

Для того, чтобы обмануть «мозги», вам потребуется диод, который будет иметь просадку на 0.3 вольта, его без проблем можно приобрести в любом магазине электроники. Диодный элемент будет использоваться для подачи с опорных 5 В на сигнальный 4.7 В. Это позволит блоку управления «думать», что ДМРВ видит довольно большой объем воздушного потока. Для примера рассмотрим двигатели автомобилей Фольсваген.

Если на этом авто используется регулятор от производителя Bosch, то диодный элемент ставится с контакта 4 в контакт 5. Если используется расходомер от Pierburg, то диод устанавливается с контакта 1 в контакт 6. Монтаж диодного элемента осуществляется с учетом направленности потока, поскольку он позволяет пропускать только в одну сторону.

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.

Диагностика ДМРВ

Трудности самостоятельной диагностики расходомера вызваны тем, что это капризное устройство. Снятие показаний при указанных в мануале количестве оборотов, зачастую, не дает результатов. Показания в норме, а датчик неисправен. Вот несколько способов для диагностики работоспособности сенсора:

1. Самый простой способ – заменить ДМРВ на аналогичный и оценить результат.
2. Проверка без замены. Отсоединить расходомер. Вынуть разъем датчика и запустить двигатель. При отключенном ДМВР контроллер работает в аварийном режиме. Количество топлива для смеси определяется только по положению дросселя. При этом двигатель держит обороты выше 1500об/мин. Если на пробном заезде автомобиль стал «резвее», то, скорее всего датчик неисправен
3. Визуальный осмотр ДМРВ. Снимаем гофрированную трубку воздухозаборника. Сначала внимательно осматриваем гофру. Сенсор может быть исправен, а причина его нестабильной работы – трещины в гофрированном шланге. Если поверхность целая, продолжаем осмотр. Элементы (платиновые нити) и внутренняя поверхность гофра должны быть сухими, без следов масла и грязи. Самая вероятная причина неисправности – загрязнение элементов расходомера.
4. Проверка ДМРВ мультиметром. Метод применим для ДМРВ Bosh с номерами в каталоге 0 280 218 004, 0 280 218 037, 0 280 218 116. Тестер переключаем на измерение постоянного напряжения, с пределом измерения 2 Вольта.

Схема контактов ДМРВ:

Все вышеописанные способы домашней диагностики не дают 100% гарантии достоверности результата. Надежно поставить диагноз можно только на специальном оборудовании.

Проверка в движении

Наиболее лёгкий способ для диагностики расходомера представляет собой анализ работы двигателя во время принудительного выключения датчика. Проверку можно осуществить по следующей схеме.

1. Откройте капот, и отключите разъём на датчике массового расхода воздуха. После этого можно закрыть капот.
2. Сядьте на водительское кресло и заведите мотор автомобиля. Машина начнёт работу в аварийном режиме, при этом на приборной панели будет гореть датчик Check Engine. В данной ситуации объём воздуха в топливной смеси должно определяться в зависимости от того, как расположена дроссельная заслонка.
3. Немного покатайтесь на автомобиле. При этом следует обратить внимание на динамику его движения и сравнить с тем, какой она была до отключения ДМРВ. Машина должна вести себя более живо: начать быстрее разгоняться. Если так и случилось, следовательно, проблема заключается именно в датчике массового расхода воздуха.

Будьте аккуратны. Категорически не рекомендуется долгое время ездить на машине, в которой отключен ДМРВ.

Виды и принцип действия

Схема ДМРВ в корпусе

Эволюция расходомеров направлена на поиск методов более точного измерения, учета большего количества параметров, чтобы в итоге получить максимально стабильную работу двигателя.

Механические датчики (расходомеры с трубкой Пито) работали по принципу воздушного сопротивления: чем сильней поток воздуха, тем больше отклонялась внутренняя демпфирующая пластина. Эти системы были долговечными и надежными, но недостаточно точными. С появлением более современных топливных систем понадобились более прогрессивные методы измерения.

Следующее поколение – термоанемометрический датчик с платиновой нитью (Hot Wire MAF Sensor). Именно платиновой, так как этот металл дольше всего сопротивляется термической деградации. Принцип действия основан на поддержании постоянной температуры нагретой нити: чем больший поток воздуха проходит через нее, тем быстрей она остывает и тем больше энергии нужно на нагрев. Контроль температуры осуществляется терморезистором, а данные о затраченной на нагрев нити энергии передаются на ЭБУ как информация о количестве проходящего через нить воздуха.

Схема датчика MAF: 1. Кольцо. 2. Платиновая нить. 3. Термокопенсационное сопротивление. 4. Крепление кольца. 5. Корпус электронного модуля.

Для более точного измерения в современных датчиках учитывается еще и температура поступающего воздуха.

Самой частой причиной выхода из строя является загрязнение нити отложениями пыли и моторного масла. Поэтому в таких датчиках предусмотрена функция самоочистки: после каждой остановки двигателя платиновая нить на пару секунд разогревается до 1100оС. Все органические отложения мгновенно сгорают или обугливаются.

Недостатком нитевых датчиков является ограниченный ресурс работы: платина, несмотря на свою стойкость, рано или поздно выгорает.

Более прогрессивной модификацией стал пленочный датчик (Hot Film Air Flow Sensor, HFM). Принцип работы тот же, что и у проволочного: масса входящего воздуха определяется по степени охлаждения нагревательного элемента. На керамическую основу (подложку) устанавливаются все необходимые элементы в виде тонкопленочных резисторов, в том числе и нагревательный элемент в виде платинового напыления. Сенсор устанавливается в воздушном канале, через который проходит только входящий поток воздуха (измерения получаются более точными за счет отсутствия обратных воздушных волн от работающих клапанов и поршней двигателя). В пленочных датчиках отсутствует проблема загрязнения: пыль и моторное масло не попадают на нагревающийся слой, а значит, нет необходимости в самоочистке. В пленочных сенсорах учитывается и плотность воздуха, которая также влияет на скорость охлаждения нагревательного элемента.

Схема датчика HFM: 1. Электрический разъем. 2. Внешний корпус. 3. Электронная схема. 4. Термоэлемент. 5. Корпус датчика. 6. Канал воздушного потока.

В самых новых моделях автомобилей конструкторы уже отказались от ДМРВ, заменив их датчиками абсолютного давления. Но расходомеры воздуха, основанные на нагревательном элементе, в настоящее время используются наиболее широко.

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.

Как не допустить быстрого износа устройства

Некоторые меры, помогающие увеличить срок службы расходомера:

Своевременная замена воздушного фильтра поможет предотвратить его забитость пылью и грязью.

Необходимо предотвращать поступление масла в фильтр и на корпус датчика. Актуально при изношенном двигателе.

Контроллер расхода воздуха — одна из основных частей в современном автомобиле. И от правильности его работы зависит исправность работы мотора. Если постоянно поддерживать ДМРВ в работоспособном состоянии и менять при необходимости, двигатель будет исправно выполнять свои функции.

Видео про езду без ДМРВ: