Характеристика датчика массового расхода воздуха: пособие для автолюбителей

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.

Причины неисправности ДМРВ

Расположение датчика ДМРВ

1. Засорение. Чаще всего ДМРВ работает некорректно из-за засорения. Сюда вместе с воздухом могут попасть картерные газы из дроссельной заслонки, или газ-пропан при его подключении к блоку дроссельной заслонки (Евро-2). В результате на нитях, которые считывают количество воздуха образуется слой отложений.
2. Поломка нитей. Нити датчика могут выйти из строя из-за износа или неправильной эксплуатации. Как и любое другое устройство, ДМРВ имеет ограниченный срок службы, и, как правило, его хватает на 100-150 тыс. пробега. Кроме того, датчик может сломаться из-за детонации газа в дроссельном узле.

Принцип работы

Ход поршня происходит при сгорании топлива с воздухом в пропорции 1:14, при сохранении которой происходит оптимальная работа силовой установки. При уменьшении или увеличении пропорции двигатель не перестает работать, но появляется перерасход горючего или снижение рабочей мощности мотора. Датчик массового расхода воздуха нам нужен, чтобы воздух поступал порциями. Работа агрегата проходит следующим образом: ДМРВ ВАЗ 2110 делает расчет порции свежего воздуха, а затем отсылает данные на основной компьютер, который, ориентируясь по этой информации, высчитывает порцию топлива.

Чем сильнее вы давите на газ, тем больше требуется фильтрованного воздуха для силовой установки. Датчик массового расхода фиксирует увеличение и подает команду электронике увеличить порции топлива. При движении на одинаковой скорости каждая порция должна равняться предыдущей. ДМРВ получает данные о нагрузке силового агрегата, а затем вычисляет требуемую порцию воздуха. Когда водитель нажимает на педаль, открывается дроссельная заслонка, при этом увеличивая объём всасываемого воздуха – нагрузка повышается. При отпущенной педали нагрузка падает.

Advertisements

Поврежденный датчик из-за попадания пыли

Справка о работе и устройстве датчика массового расхода воздуха

Опять же, не будем рассматривать исторически устаревшие механические варианты с флюгером и частотный расходомер General Motors, который использовался в комплекте с ЭБУ «Январь» 4-й серии. Современные расходомеры для 10 серии ВАЗ работают по принципу термоанемометра.

В основе лежит свойства некоторых металлов существенно менять сопротивление в зависимости от нагрева (в датчике ДМРВ используется сплав иридия с платиной, что обуславливает высокую стоимость прибора). В потоке воздуха расположены два резистора: один прецизионный, второй может менять сопротивление с помощью нагрева. На него подается напряжение, нить нагревается до момента совпадения с эталоном. В зависимости от силы воздушного потока, нить охлаждается, сопротивление меняется. За счет увеличения напряжения на резисторе, температура и соответственно сопротивление восстанавливается. Это происходит в реальном времени, то есть контроль за воздушной массой постоянный. На выходе датчик массового расхода воздуха показывает сигнальное напряжение с точностью сотых долей вольта. Полученная информация обрабатывается ЭБУ для точного дозирования бензина в топливно-воздушную смесь.

Все элементы скомпонованы в единый электронный модель, который размещается в измерительном канале (воздуховоде).

Устройство датчика

Вид расходомера со стороны сетки.

Датчик в разобранном виде.

На этом фото видна платиновая нить.

В итоге расход и температура воздуха преобразуются в понятные для ЭБУ электрические импульсы. Это очень нежный и точный прибор, он позволяет рассчитывать цикловое наполнение цилиндров воздухом и обновляет параметры каждых 0,1 с.

Схема датчика массового расхода воздуха.

Рабочий орган датчика — платиновая прогреваемая нить. Она нагревается до рабочей температуры (от 100 до 1000 градусов), а при поступлении воздуха, остывает. Величина, на которую падает температура нити, преобразуется в электрический сигнал и исходя из этого значения, ЭБУ вычисляет массу и температуру воздуха, попавшего в камеру сгорания. А на основе этих данных уже готовит необходимую порцию топлива. Вкратце — так.

Визуальный осмотр

Что касается визуальной диагностики, то в первую очередь необходимо проверить состояние гофры, в которой установлен расходомер, а также само устройство. Если в результате проверки вы увидели следы моторной жидкости или конденсата, то не исключено, что девайс не работает именно по этой причине. В некоторых случаях чистка устройства от загрязнений позволяет возобновить работу расходомера и предотвратить возможную замену. Нужно учитывать, что загрязнения обычно скапливаются в результате редкой замены воздушного фильтрующего элемента (автор видео о неисправности регулятора — канал В гараже у Сандро).

Если же вы заметили следы моторной жидкости, то есть вероятность, что причина кроется в засорении салобойника, также проблема может заключаться в превышении допустимого уровня смазки в картере. Когда очистка будет завершена, необходимо будет произвести визуальный осмотр регулятора — на передней его части вы можете увидеть уплотнительную резинку, которая используется для герметизации. Уплотнитель необходим для предотвращения неочищенного воздушного потока и может быть такое, что резинка немного сдвинулась — это приведет к скоплению пыли на сетке расходомера.

Диагностика ДМРВ

Если аналогичного датчика нет, то существуют другие способы проверить работоспособность расходомера:

• визуальная диагностика;
• проверка во время движения;
• определение соответствия прошивки;
• диагностика тестером.

Визуальный осмотр

Перед тем как проверить устройство этим методом, его надо демонтировать из посадочного места. Для этого от корпуса воздушного фильтрующего элемента отсоединяются патрубки. Изнутри контроллер должен быть сухим, наличие следов моторной жидкости и конденсата не допускается. Зачастую устройство ломается по причине несоблюдения интервалов замены воздушного фильтра, в результате чего грязь остается на чувствительной составляющей. Это приводит к тому, что контроллер выдает некорректные показания.

Если на внутренней полости контроллера имеются следы моторной жидкости, это говорит о высоком уровне давления смазки в силовом агрегате. Причина может заключаться в засорении вентиляции картерного устройства. При проверке необходимо удостовериться в том, что уплотнительный элемент расположен в нужном месте, где устанавливается гофра. Эта часть могла застрять в корпусе воздушного фильтрующего устройства. При данной проблеме в двигателе происходит подсос воздуха, который попадает внутрь с пылью и загрязняет регулятор.

Диагностика в движении

Необходимо отключать штекер с цепью питания от датчика и запускать двигатель, а потом отсоединять колодку. На приборной панели появится индикатор Чек Энджин. Минимальные обороты мотора должны увеличиться до 1500 в минуту. Если двигатель стал работать более стабильно после отключения устройства, это говорит о его неисправности. Датчик необходимо заменять.

Пользователь Игорь Белов рассказал о нескольких методах диагностики расходомера, в том числе о проверке во время движения.

Соответствие ДМРВ прошивке ЭБУ

Чтобы проверить соответствие прошивки, надо взять пластину толщиной 1 мм и поднести ее под упор заслонки, это приведет к изменению оборотов мотора. Затем производится отключение колодки с проводами от контроллера. Если двигатель машины не остановился, то причина в прошивке микропроцессорного модуля, регуляторе холостых оборотов без расходомера в аварийном режиме.

Проверка ДМРВ мультиметром

Для диагностики производится активация зажигания, но силовой агрегат заводить не нужно. Контактом красного щупа на тестере надо прикоснуться к первому кабелю (желтая расцветка), а черный идет на массу (зеленый контакт). Для соединения не рекомендуется применение острых предметов, поскольку это приведет к появлению погрешности в показаниях. Такой способ диагностики позволит определить уровень напряжения между проводниками.

О состоянии датчика позволят узнать показания:

• от 0,99 до 1,01 В — параметры нового контроллера;
• 1,01 — 1,02 В — регулятор в отличном состоянии, менять не нужно;
• 1,02 — 1,03 В — в целом удовлетворительное состояние устройства;
• 1,03 — 1,04 В — срок эксплуатации контроллера почти исчерпан, скоро потребуется замена;
• 1,04 — 1,05 В — неудовлетворительное состояние датчика, пора менять устройство.

Диагностика тестером может быть выполнена не на всех типах расходомеров. Предварительно диагностический режим мультиметра надо настроить на измерение величины постоянного тока и выставить максимальный параметр в 2 V. К контроллеру подводится четыре кабеля, каждый из которых обозначается определенной расцветкой.

Начиная от ближнего проводника к ветровому стеклу:

• желтый контакт предназначен для вхождения импульса расходомера;
• белый либо серый кабель используется в качестве выходного канала напряжения питания;
• зеленый контакт — это масса или заземление;
• черный кабель, оснащенный розовой полоской, отвечает за выход к основному реле.

Расцветка контактов на ДМРВ может быть разной, но расположение проводов всегда идентичное.

Канал «Простое мнение» рассказал о выполнении диагностики расходомера с использованием тестера.

Признаки неисправности

Срок службы расходомера производителем не регламентируется, и зависит от следующих факторов:

• количество отложений на нагревательном элементе;
• стабильность подаваемого напряжения.

Неисправности электроцепи ДМРВ фиксируются контроллером и записываются в память ЭБУ в виде кодов ошибок. Их можно считать тестером при диагностике двигателя.

Признаками того, что датчик неисправен, могут служить:

• неровная работа двигателя в режиме холостого хода;
• провалы в работе двигателя при изменении положения дроссельной заслонки;
• повышенный расход топлива;
• самопроизвольная остановка мотора при переключении передач в движении.

Когда возникает ошибка в работе ДМРВ, блок управления двигателем переходит в режим аварийной работы. В этом случае для вычисления объема воздуха контроллер использует данные датчика положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и датчика положения коленчатого вала. Точно вычислить объем по показаниям этих датчиков не удается, поэтому расход топлива резко возрастает.

Ремонт или замена

Датчик очень чувствителен к отложениям на нагревательном элементе. Если причиной неверного сигнала послужили именно они, можно попробовать отмыть их. Для очистки термоэлемента используют этиловый спирт. Но промывка в большинстве случаев не дает долговременного эффекта. Через некоторое время его все равно потребуется заменить на новый. Для того, чтобы датчик прослужил долго, необходимо тщательно следить за состоянием фильтра очистки воздуха и вовремя его менять.

Бывает, что в некорректной работе мотора виноват воздух, который подсасывается через уплотнение после расходомера. Тогда для восстановления нормальной работы достаточно восстановить его герметичность.

В большинстве случаев, когда обнаруживается неисправность ДМРВ, поможет только его замена на новый. При этом необходимо приобретать деталь точно такую, какая была установлена ранее. Датчики для разных систем управления двигателем не взаимозаменяемы между собой. Даже внешне неотличимые друг от друга расходомеры одного производителя, предназначенные для работы с разными ЭБУ двигателя выдают разный выходной сигнал. Приобретая новый датчик, необходимо следить, чтобы номер нового датчика совпадал с номером старого.

https://youtube.com/watch?v=qNqO9pd8Coc

Электронные ДМРВ

Электронные варианты измерителей без подвижных механических узлов, надежнее, результаты точнее, не зависят от t° окружающей, рабочей, измеряемой среды.

Пластинчатые, проволочные

Другие названия пластинчатого ДМРВ — Hot Wire MAF Sensor. Базой тут выступает теплообменник с 2 тонкими полосами из сплава с добавлением платины, нагреваемые электричеством. Одна часть — рабочая, другая — контрольная. Работа основывается на разнице t° на каждой полоске. Их подвидом являются такие же устройства, но вместо пластины используется проволока.

Алгоритм: поток проходит через теплообменник, схема регистрирует интенсивность охлаждения, реагирует увеличением/понижением подающегося на нее тока, чтобы держать определенную постоянную разницу t° на сенситивных элементах.

Изменения подаваемого электричества и обрабатывает ЭБУ, определяя параметры поступления воздуха.

Этапы работы более подробно:

• электросхема держит платиновую нить/пластину стабильно нагретой. Сплав имеет низкое сопротивление, стойкий к окислению, к химическим веществам, почти полностью не подвержен коррозии;
• конструкция создана так, что походящий поток охлаждает рабочую нить;
• по мере остывания проволоки на нее электронной схемой подается более мощный ток для того, чтобы обеспечить стабильность нагрева;
• преобразователь переводит токовые показатели в значения разности потенциалов, напряжения. Результат измерения и пропущенное количество кислорода имеют определенную зависимость. Точное уравнение интегрировано в ЭБУ, по этому алгоритму система решает, сколько воздуха требуется в конкретный момент;
• проволочные разновидности имеют опцию самоочистки, при которой платиновый элемент накаляется до +1000° C, при этом с его поверхности испаряются разные химвещества, загрязнения. Такие циклы постепенно истончают нить, что является причиной погрешностей, постепенному износу проволоки.

Пленочные, мембранные

Другие названия — Hot Film Air Flow Sensor, HFM. Сенситивные части — это кремниевые с платиновым напылением полоски.

Существует 2 типа указанных детекторов:

• термоанемометрические с сенситивными элементами пленочного типа;
• с диафрагмой утолщенного типоразмера.

Сначала опишем термоанемометрический вариант. Изделие являет собой усовершенствованный проволочный вариант. Но вместо нити применен кристалл Si, на поверхности платиновые прослойки, выполняющих роль резисторов, а именно: нагревательного, термоизмерительных (2 шт.) и датчика t° входящего вещества.

Как и у проволочного ДМРВ, сенситивная деталь находится в проходе для потока, и она постоянно подогретая электросхемой с нагревателем. При вхождении потока внутрь канала меняется его термопараметры, что отслеживается резисторами на 2 концах данного пути. Разница показаний — это разность потенциалов, оно же постоянное напряжение (0…5 В). Такой аналоговый импульс, подается на ЭБУ, там оцифровывается и обрабатывается.

Диафрагменный. Это вторая разновидность пленочных изделий, в них сенситивными деталями выступает утолщенная диафрагма на керамике. Активный детектор изделия отслеживает степень разрежения на коллекторе впуска по деформациям такой пленки. Последняя может трансформироваться, образовывая небольшие вздутия. Внутри размещены пьезоэлементы, преобразовывающие влияния потока в электроимпульсы, идущие на ЭБУ для обработки там.

Учет разница температур — основа почти всех вариантов детекторов количества воздуха в автомобиле (кроме устаревшего лопаточного), именно поэтому в большинстве случаев применяют два по-разному чувствительных элемента (или значение измеряется с разных сторон такой детали). И это логично, так как на температуру силовую установку влияют погодные условия подобные факторы, должен быть инструмент, обходящий их, таковым и является разница значений на чувствительных элементах ДМРВ.

Симптомы неисправности ДМРВ на ВАЗ-2110

Теперь про симптомы неисправности ДМРВ. Нужно понимать, что однозначно обвинять ДМРВ можно только после точной компьютерной диагностики системы управления двигателем. Даже бортовой компьютер может запросто ошибаться. Однако мы постараемся выявить поломку без привлечения специалистов.

Симптомы неисправности датчика могут совпадать с симптомами других неисправностей:

1. Повышенные или плавающие обороты на холостом ходу.
2. Невозможно отрегулировать уровень СО на холостых.
3. Двигатель глохнет сразу после запуска, обороты поддерживаются только при открытой дроссельной заслонке.
4. Повышенный расход горючего.
5. Загорается лампа Check Engine.
6. Провалы при изменении частоты оборотов, потеря мощности и динамики.

Проверка: параметры и совместимость

Датчик для контроллера Bosch М 7.9.7 – номер 0 280 212 116 по каталогу ВАЗ.

Сложность вычисления параметров и номиналов датчика заключается в том, что на ВАЗе в разное время и на разные двигатели устанавливали разные приборы с разными номиналами. Эти номиналы были прошиты в электронном блоке управления и если мы устанавливаем датчик другого типа (хотя визуально он может быть точно таким же), система управления уже будет работать некорректно. На десятки ставили датчики GM, Bosch, Siemens, отечественный датчик родом из Арзамаса или Саратова.

Тарировка у каждого из них разная. Только после 2004 года ВАЗ определился с типом датчика и его номиналами — это бошевский прибор типа HFM5 трёх модификаций:

• первым был ДМРВ HFM5-4.7, по бошевскому каталогу его номер 0 280 212 004, а по ВАЗовскому — 21083-1130010-01;
• HFM5-4.7 с артикулом 0 280 212 037 (21083-1130010-10 по каталогу ВАЗ);
• HFM5-CL, каталожный номер 0 280 212 116 или 21083-1130003-20 по ВАЗовской книжке.

Особенности

Бошевский датчик (21083-1130010-01) для контроллера Январь версии 5.1.

К примеру, для ЭБУ Bosch М7.9.7 необходимо применять бошевский ДМРВ 0 280 212 116, а для контроллера Январь версии 5.1 — только Bosch 21083-1130010-01. То есть, если даже с завода установлен датчик, не соответствующий прошивке ЭБУ, корректной работы мотора и нормального расхода топлива ждать не приходится. Кстати, нередки случаи, когда именно с завода были установлены датчики, не соответствующие версии прошивки. Поэтому первая проверка — на совместимость. А дальше берём мультиметр и в бой.

Способы проверки, диагностики

Отключение

Вытащить датчик довольного легко. Находится он в воздушном фильтре.

Статья в тему: Установка задних дисковых тормозов на ВАЗ 2114 своими руками

Этот способ подразумевает пуск мотора при извлеченном датчике – нам нужно отсоединить его разъём. При выключении контроллер запускает аварийный режим, а новые порции смеси рассчитываются по положению заслонки. Нам нужно немного проехаться, обороты должны быть выше 1500 об/мин. Если без ДМРВ автомобиль ведет себя динамичнее, то диагностика завершена – пора менять расходник.

Проверка мультиметром

Эта проверка подразумевает наличие навыков обращения с мультиметром (тестером). Метод подходит почти для всех моделей ВАЗ, в том числе и 2110. Нам нужно взять мультиметр и поставить на нем режим, замеряющий постоянное напряжение, который обычно обозначается DCV или только V. Чтобы работать с ДМРВ, нужно понимать его распиновку, она следующая:

• Желтый, расположенный ближе всего к лобовому стеклу, подает ток на вход сигнала;
• Зеленый обозначает заземление;
• Провод розово- или красно-черного цвета идет от основного реле;
• Бело-серый провод отвечает за выход напряжения.

Расположение проводов и их последовательность.

В зависимости от модели, цвета могут быть другими, только расположение не меняется. Здесь уже придется разбираться с конкретной моделью. Но отыскав проводку входящего сигнала (ближе к лобовому стеклу) и заземление, можно справиться без инструкции. С проводами понятно, теперь нужно включить зажигание, не запуская мотор. На тестере выставляется предел в 2 Вольта. Черный щуп тестера подключается к зеленому заземляющему проводу ДМРВ, а красный – к желтому. Измерение проходит между двумя выводами

Вставлять щупы нужно осторожно, дополнительная иголка не требуется, так как свободно можно внедрить щупы вдоль проводов, не повредив изоляцию

Смотрим на дисплей тестера. Если расходник новый, то там мы увидим показатель напряжения 1.01. Со временем показатель растет, так как происходит износ резисторов (сопротивление падает). Чем больше цифра, тем сильнее износ чувствительного элемента:

• При хорошем состоянии показатель будет 1.01… 1.02;
• При «нормальном» — 1.02… 1.03;
• Датчик скоро перестанет работать – 1.03… 1.04;
• Предсмертное состояние расходомера сопровождается показателем 1.04… 1.05;
• Замена агрегата требуется при показании 1.05 и выше.

Тестирование датчика массового расхода. Вставлять щуп нужно аккуратно.

Также диагностика может быть проведена без мультиметра. Вместо него можно воспользоваться бортовым компьютером. Для этого нужно зайти в раздел «напряжение с датчика массового расхода», нас интересует показатель «U ДМРВ».

Визуальная проверка

Здесь нам нужно внимательно изучить поверхность гофра и расходника. Чтобы проверить состояние, нам нужно ослабить хомут воздухозаборника на выходе ДМРВ, а затем стащить его. Если на поверхности вам на глаза попались следы смазки или конденсата, то, скорее всего, они и вывели агрегат из строя. Иногда датчик удается «реанимировать», убрав всю грязь. Попадает она на расходник из-за редкой смены воздушного фильтра. Если же появляется жидкость на чувствительном элементе – это 90% выход из строя. Смазочное масло попадает из-за засорения маслоотбойника или из-за повышенного уровня в картере.

Статья в тему: Замена задних амортизаторов на ВАЗ 2110 своими руками (видео)

Капли масла на датчике — это верный признак, что он вышел из строя.

При обнаружении вышеописанных элементов диагностика может быть завершена. Если поверхность чистая, идем дальше. Извлекаем расходник из воздушного фильтра. Держат его только 2 винта, которые выкручиваются 10-ым ключом. Посмотрев на фото, мы видим, что на передней части датчика массового расхода есть кольцо-уплотнитель. Устанавливается оно для герметизации – нефильтрованный воздух не может просочиться через впускное отверстие.

Если это кольцо (на фото оно зеленое, но у вас цвет может быть другим) сползло или вовсе осталось в корпусе фильтра, то на сеточке расходника можно будет обнаружить слой пыли. Такого дефекта хватает для выхода из строя чувствительного элемента. Собирать агрегат нужно по следующей схеме: проверить надежность фиксации уплотнительной юбки, надеть резиновое кольцо, поместить датчик в корпус воздушного фильтра.