Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Автомобильный транспорт постоянно совершенствуется. Все вносимые в конструкцию авто доработки направлены на улучшение всевозможных показателей – увеличение мощности, снижение потребления топлива, улучшение аэродинамических показателей и уровня общей комфортабельности.

Так выглядит новый датчик массового расхода воздуха

Одним их основных улучшений, касающихся снижения расхода топлива, стал переход от использования карбюраторной системы питания в пользу инжекторной системы.

Применение системы, в которой подача топлива строго дозируется для работы силовой установки в разных режимах, позволяет сократить потребление при обеспечении максимально возможной выдачи мощности силового агрегата.

Но в карбюраторной система технологически проще, поскольку работа основного элемента данной системы – карбюратора, выполняется механическим путем, что обеспечивает высокую надежность. Также в данной системе питания топливовоздушная смесь формируется в карбюраторе и поступает в цилиндры за счет разрежения, создаваемого поршнями.

Инжекторная система сложнее в техническом плане. Рабочая смесь формируется уже в цилиндрах, и подача компонентов смеси в них производиться по отдельности. Воздух – один из элементов смеси, подается за счет разрежения, а вот топливо – поступает в цилиндры принудительно форсунками.

За нужное количество топлива, требуемого для подачи в цилиндры, отвечает электронный блок управления. Но чтобы правильно совершить дозировку, блок управления должен знать такие параметры, как положение коленчатого вала и скорость его вращения, количество воздуха, поступившего цилиндры, количество воздуха, оставшегося в отработанных газах, положение дроссельной заслонки. Эти параметры для расчета количества подаваемого топлива отвечают датчики, установленные в тех или иных элементах силовой установки.

Для чего нужен ДМРВ

На фото датчик массового расхода воздуха. Она всегда находится на выходе воздушного фильтра

Как уже было сказано, главная задача ДМРВ – проинформировать ЭБУ о том, сколько воздуха в данный момент проходит в камеры сгорания силового агрегата автомобиля. Эта информация важна, поскольку в отличие от карбюраторного двигателя, рабочая смесь в котором создается карбюратором, инжекторный двигатель формирует смесь в цилиндрах. Воздух в инжекторе всасывается в цилиндры разрежением, а бензин впрыскивается форсунками.

Каждый впрыск строго дозированный, и подачу порции топлива регулирует электроника на основании информации, полученной от датчиков. Доза топлива зависит от положения коленвала, скорости, с которой он вращается, от положения дросселя, а также от количества воздуха, заходящего в цилиндры. Датчик ДМВР помогает ЭБУ сбалансировать горючую смесь и обеспечить тем самым оптимальную работу двигателя в данных условиях.

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.

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.

Его применяют на любых типах моторов, работающих на жидком топливе. Устройство внедряют в систему пуска, поэтому найти его можно в области между воздушным фильтром и дроссельным узлом. Чаще всего он монтируется на корпус фильтрующего воздух узла.

Устройство и принцип работы ДМРВ

Чтобы знать, как проверить датчик массового расхода воздуха необходимо понимать его конструкцию и принцип функционирования. В настоящее время все такие сенсоры относятся к термоанемометрическому типу. Встречаются такие разновидности:

1. Пленочные. Основная рабочая часть таких сенсоров представляет собой полупроводниковую пленку и нагревательный элемент состоящий из керамики с платиновым напылением. Керамический элемент имеет многослойную структуру. Каждый слой его выполняет определенную функцию. К преимуществам таких устройств относится меньшая чувствительность к загрязнениям, возможность измерять показатели, как входящего, так и отражающегося воздуха.

2. Проволочные. Наиболее распространенный тип таких сенсоров. Чувствительная часть состоит из двух платиновых либо вольфрамовых нитей небольшого диаметра (0,07 мм). На обе нити подается ток, нагревающий их до одинаковой температуры. Одна из них обдувается воздухом и активно охлаждается, другая изолирована. Для выравнивания температуры нитей требуется подавать разное напряжение, по изменению этого параметра и отслеживается объем поступающего в мотор воздуха. Со временем изнашиваются и требуют замены.

3. Частотные. В настоящее время применяются редко. Работают на основании замера изменения частоты переменного тока, проходящего через сетку, являющуюся основным чувствительным элементом. Отличается высокой надежностью и способностью передавать достоверные данные даже в условиях снижения напряжения возникшего, например, в результате окисления контактов.

Данные поступающие от ДМРВ используются управляющей электроникой автомобиля для расчета нескольких важных показателей:

– Время открытия форсунок.

– Объем подаваемого в двигатель горючего.

Благодаря этому достигается полное сгорание топлива (улучшается экологичность автомобиля), повышение мощности работы движка, значительная экономия горючего.

Признаки неисправности и последствия поломки расходомера

Судить о неисправности прибора можно по следующим признакам:

• машину трудно заводить;
• горит «Check Engine»;
• топливо расходуется в большем объеме;
• динамика увеличения скоростного режима ухудшилась;
• плавающие обороты на холостом ходу.

Расходомеры обеспечивают образование качественной смеси. Если устройство перестанет работать корректно, мотор утратит мощность, ходовые характеристики уменьшатся. Если датчик полностью выйдет из строя, двигатель не заведется.

Нужно периодически проводить диагностику воздушного фильтра. Именно от его состояния зависит качество работы датчика расхода воздуха. Не забывайте и про состояние поршневой системы. Если случится выброс рабочей смеси в дроссель, поломка расходомера неизбежна.

Для чего нужен ДМРВ

Если попробовать поджечь что-нибудь в камере, где полностью отсутствует кислород, то из этой затеи ничего не выйдет. Для поддержания процесса горения нужен окислитель, в нашем случае О2. В ДВС в качестве окислителя используется атмосферный воздух, в котором и содержится кислород . Мало просто сжечь топливо — необходимо, чтобы оно сгорело без остатка. Правильная пропорция топливно-воздушной смеси — залог максимальной отдачи двигателя. Количество необходимого воздуха и топлива для бензиновых двигателей определено, как 14,7 к 1 (по массе). Топливо-воздушная смесь такого состава называется стехиометрической.

В современных моторах управление дозировкой топлива доверено компьютеру. Чтобы точно определить количество горючего, которое нужно впрыснуть форсунке, ему нужны данные о количестве воздуха, попавшего во впускной коллектор двигателя. ДМРВ и отвечает за получение этих данных.

Принцип действия

Действие датчика основано на измерении электрической мощности, которая необходима для поддержания температуры нагревательного элемента, расположенного в корпусе. Набегающий воздух охлаждает элемент в датчике, а контроллер ДВС стремится поддержать температуру, подавая электрический ток. Чем больше воздуха пропускает через себя датчик, тем большая мощность требуется для поддержания его температуры. Мощность преобразуется в сигнал, который получает контроллер блока управления. На основании полученного сигнала ЭБУ рассчитывает количество топлива, которое форсунка должна подать во впускной тракт. Количество проходящего воздуха зависит от угла, на который открыта дроссельная заслонка.

Почему ДМРВ выходит из строя

Сам по себе сенсор представляет элементарную конструкцию, устанавливаемую на магистраль между воздухачом и дросселем.

Чувствительный сенсор закрыт непроницаемым, пластиковым корпусом, что защищает его от вибраций и попадания влаги, пыли. Отказ устройства без причин невозможен – это исключает его конструкция. Обычно датчик ломается ввиду следующих факторов.

1. Механические повреждения. При неаккуратном ремонте или попадании в ДТП корпус датчика может быть поврежден, что может стать причиной его отказа.
2. Намокание. Попадание воды во время неправильной мойки является частой причиной обращения на СТО. Также подобные проблемы могут проявиться, когда машина постояла под дождем с открытым капотом.
3. Короткое замыкание бортовой сети – при резком повышении напряжения тонкая электроника может перегореть или полностью выйти из строя.
4. Глубокий разряд АКБ. В некоторых машинах используется электроника, приспособленная к работе только при нормальном напряжении. Если фактический показатель понижается ниже установленного предела, оборудование может заглючить.
5. Дефект при производстве. От заводского брака не застрахован никто. В особенности это проявляется при покупке не оригинальных деталей от сомнительных производителей. Избежать подобного поможет использование только фирменных деталей от проверенных брендов.
6. Программный сбой. Подобные проблемы не являются прямой поломкой устройства, но доставляют массу неудобств. Автомобилисты нередко обращаются на СТО именно с неполадками в бортовом компьютере.

В отдельных случаях, за неправильное поведение датчика могут отвечать и повреждения сопутствующих элементов. К примеру на машинах отечественного производства и старых иномарках, нередко спровоцировать подобное поведение могут факторы:

• разболтался клеммный разъем датчика;
• повреждена проводка, отвечающая за сенсор;
• на контактной группе устройства присутствует окисление, ржавчина;
• неправильно подключены сигнальные провода;
• ЭБУ неправильно считывает данные;
• поврежден гофрированный канал подачи воздуха (треснула стенка, и часть газов уходит);
• неплотно затянуты хомуты креплений.
• глюк прошивки;
• засорился или поврежден воздушный фильтр.

В отдельных случаях устройство может выйти из строя совершенно по непредсказуемой причине. Бывает такое, что подобное случается прямо во время движения по дороге и ничего не предвещает беды.

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: