Бесплатная консультация юриста:
8 (800) 500-27-29 (доб. 553)
СПб и Лен. область:Санкт-Петербург и область:
+7 (812) 426-14-07 (доб. 318)
Москва и МО:
+7 (499) 653-60-72 (доб. 296)
Получить консультацию

Устройство и принцип работы датчика массового расхода воздуха

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).

Место установки ДМРВ на Газель 405

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.

Для чего нужен ДМРВ и его устройство?

ДМРВ — это контроллер распределения, предназначенный для предупреждения электронного модуля мотора об объеме воздушного потока, в определенный момент поступающего в камеры сгорания. Эти данные необходимы для эффективного функционирования инжекторных двигателей, поскольку в карбюраторных агрегатах данную функцию выполняет непосредственно карбюратор. Воздушный поток в авто всасывается в цилиндры посредством разрежения, а топливо впрыскивается форсунками.

Подача бензина всегда идет определенными объемами. Эту функцию выполняет система электроники в соответствии с информацией, полученной от контроллеров. Объем дозы горючего определяется положением коленчатого вала, датчика скорости его вращения. Также на это влияет расположение дроссельной заслонки и количество воздушного потока, поступающего в цилиндры ДВС. Контроллер массового расхода воздуха дает возможность микропроцессорному модулю сбалансировать топливовоздушную смесь и обеспечить качественное функционирование ДВС.

ДМРВ, который влияет на работу силового агрегата, состоит из следующих элементов:

  • корпус, обычно выполнен из пластмассы;
  • основной дефлектор, через который проходит воздушный поток;
  • металлический экран;
  • MAF-плата или процессор АЦП, предназначенный для контроля объема воздуха и обработки информации перед ее отправкой на микропроцессорный блок;
  • разъем, использующийся для подключения электроцепи питания устройства.

В современных моделях транспортных средств данный регулятор дополнительно оснащается корректирующими температурными контроллерами. Также устройство может быть дополнено атмосферным датчиком воздуха. В соответствии с показаниями этих регуляторов обеспечивается возможность управления углом опережения зажигания. Слаженное функционирование датчиков обеспечивает более экономную работу ДВС.

Где находится датчик

Датчик располагается во впускном тракте двигателя, обычно сразу после корпуса воздушного фильтрующего устройства. К примеру, в автомобилях ВАЗ после контроллера идет толстый шланг или гофрированная магистраль. Но независимо от модели авто, расходомер расположен возле фильтра.

Что будет, если отключить ДМРВ?

При отключении контроллера микропроцессорный модуль автоматически перейдет в аварийный режим функционирования. Количество воздуха и топлива для образования горючей смеси будет формироваться в соответствии с положением заслонки дроссельного узла. Это приведет к росту объема потребления топлива. Коленвал будет функционировать на повышенных оборотах, не менее 1500 в минуту.

Виды и особенности работы расходомеров

Расшифровка аббревиатуры ДМРВ — датчик массового расхода воздуха. Устройство применяется в автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями. Он расположен во впускной системе между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой и подключается к ЭБУ двигателя. При отсутствии или неисправности расходомера расчет количества поступающего воздуха осуществляется по положению дроссельной заслонки. Это не дает точного измерения, и на сложных режимах работы расход топлива повышается, поскольку массовый расход воздуха является ключевым параметром для вычисления количества впрыскиваемого топлива.

Принцип действия датчика массового расхода воздуха основан на измерении температуры воздушного потока, а потому этот тип расходомеров называют термоанемометрическими. Конструктивно различают два основных типа ДМРВ:

  • нитиевый (проволочный);
  • пленочный;
  • объемного типа с поворотной заслонкой (на данный момент практически не используется).

Конструкция и принцип действия проволочного датчика

Схема устройства проволочного ДМРВ

Нитиевой ДМРВ имеет следующее устройство:

  • корпус;
  • измерительная трубка;
  • чувствительный элемент — платиновая проволока;
  • терморезистор;
  • преобразователь напряжения.

Платиновая нить и терморезистор представляют собой резистивный мост. При отсутствии воздушного потока платиновая нить постоянно подогревается до заданной температуры путем прохождения через нее электрического тока. Когда дроссельная заслонка открывается и начинается движение воздуха, чувствительный элемент охлаждается, что снижает его сопротивление. Это провоцирует увеличение «нагревающего» тока для уравновешивания моста.

Преобразователь трансформирует происходящие изменения силы тока в выходное напряжение, которое передается ЭБУ двигателя. Последний, исходя из существующей нелинейной зависимости, рассчитывает количество подаваемого в камеры сгорания топлива.

Эта конструкция имеет один существенный недостаток — со временем возникают неисправности. Чувствительный элемент изнашивается, и его точность падает. Также они могут загрязняться, но для решения этой проблемы проволочные датчики массового расхода воздуха, устанавливаемые в современных автомобилях, имеют режим самоочистки. Он предполагает кратковременный разогрев проволоки до 1000°С при выключенном двигателе, что приводит к сжиганию скопившихся загрязнений.

Схема и особенности работы пленочного ДМРВ

Устройство пленочного ДМРВ

Принцип работы пленочного датчика во многом схож с нитиевым. Однако в этой конструкции есть несколько отличий. Вместо платиновой проволоки в качестве основного чувствительного элемента установлен кристалл кремния. Последний имеет платиновое напыление, состоящее из нескольких тончайших слоев (пленок). Каждый из слоев представляет собой отдельный резистор:

  • нагревательный;
  • терморезисторы (их два);
  • датчика температуры воздуха.

Кристалл с напылением помещен в корпус, который подключается в канал подачи воздуха. Он имеет особенную конструкцию, позволяющую выполнять измерение температуры не только входящего, но и отраженного потока. Поскольку всасывание воздуха достигается за счет разрежения, скорость движения потока очень высока, что препятствует скоплению загрязнений на чувствительном элементе.

Так же, как и в нитиевом датчике, чувствительный элемент нагревается до заданной температуры. При прохождении воздуха на терморезисторах возникает разница температур, на основе которой рассчитывается масса потока, поступающего из атмосферы. В таких конструкциях сигнал в ЭБУ двигателя может подаваться как в аналоговом формате (выходное напряжение), так и в более современном и удобном для обработки — цифровом.

Где находится ДМРВ?

Датчик массового расхода воздуха стоит во впускном тракте автомобиля, между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой, и закреплен непосредственно на корпусе воздушного фильтра.

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).

Характеристика датчика

Для начала давайте разберем, для чего нужен воздушный регулятор подачи объема воздуха, где находится устройство, и в чем заключается принцип работы датчика. Начнем с устройства и местоположения.

Понятие, устройство и местоположение

Датчик массового расхода воздуха используется для управления объемом воздуха, необходимого для формирования правильного соотношения кислорода и топлива при образовании горючей смеси. Точность показателей расходомера определяет правильную работу двигателя. Пленочный АЦП ДМРВ представляет собой небольшое по размерам и массе устройство. Этот расходомер расположен между воздушный патрубком, подключенным к дросселю, и воздушным фильтрующим элементом (автор видео — канал АВТО — МОТО).

Предназначение АЦП ДМРВ заключается в определении объема воздуха, поступающего из этого фильтра. Само устройство состоит из провода и пластины, диаметр которой составляет 70 мкм, которая вмонтирована в измерительную магистраль. Внутри девайса имеется специальный чувствительный элемент. В целом принцип функционирования цифрового преобразователя основан на принципе постоянства температуры.

Устройство оснащено разъемом с разными проводами, вкратце о распиновке:

  • желтый контакт разъема передает входящий импульс;
  • зеленый контакт, в соответствии со схемой — это земля;
  • черно-розовый контакт подключается к реле;
  • бело-серый — контакт выхода напряжения.

Разновидности

Датчик массового расхода воздуха может иметь несколько разновидностей, в зависимости от его конструкции.

Вкратце рассмотрим основные виды устройств:

  1. Лопаточные. Самый первый вид, которые сегодня используется довольно редко. Основным компонентом является трубка Пито. Его принцип функционирования похож на дроссель — устройство выгибается в соответствии с поступлением воздушного потока. Схема такого ДМРВ подразумевает использование потенциометра, изменяющего сопротивление при измерении показателя изогнутости пластины.
  2. Пластинчатый датчик массового расхода воздуха — это более современный и распространенный вариант, в котором в качестве теплообменника установлены специальные платиновые пластины. Эти пластины греются за счет подаваемой энергии, причем одна из них является рабочей, а вторая — контрольной. Предназначение устройства заключается в обеспечении двух пластин одинаковой температурой. Это происходит в результате того, что благодаря воздушным потокам рабочая пластина охлаждается и на нее подается чуть больше тока.
  3. Пленочный датчик ДМРВ. Этот контроллер оснащается специальным пленочным измерительным элементом, в качестве основы выступает кремниевая пластина. Устройство такого типа вошло в обиход не так давно, тем не менее, оно уже получило широкое распространение.

Принцип действия и обслуживание

Наиболее оптимальная работа силового агрегата будет обеспечения в том случае, если пропорции топлива и воздуха составят 1:14. Датчик расхода воздуха предназначен для определения количества поступившего в мотор воздушного потока, а также для дальнейшей передачи этих данных на ЭБУ. В соответствии с этими данными блок управления регулирует расчеты и определяет нужный объем топлива, которое потребуется для образования горючей смеси. Так что параметры, которые передает ДМРВ, в любом случае влияют на распределение объемов воздуха и бензина.

При использовании нагревательная часть регулятора загрязняется, поскольку воздух никогда не может быть чистым. Чтобы устройство могло самоочищаться, при остановке мотор на него кратковременно подается высокое напряжение, в результате чего датчик нагревается до огромной температуры — 1100 градусов. Соответственно, из-за этого вся грязь на девайсе прогорает (автор видео — канал Alex ZW).

Чтобы работа расходомера была более стабильной, необходимо, чтобы воздушный фильтр был чистым. Со временем эксплуатации платиновые спирали начинают загрязняться. Когда это происходит, для восстановления работоспособности расходомера можно их очистить. Это позволит на время его восстановить, но если процедура очистки будет выполнена неправильно, то регулятор нужно будет заменить.

Признаки неисправности

Теперь рассмотрим основные неисправности, которые могут произойти в работе расходомера.

Для начала поговорим о признаках:

  1. На контрольном щитке приборов загорелся индикатор Check. Разумеется, он может появиться при разных обстоятельствах, но исключать выход из строя ДМРВ нельзя.
  2. Может появиться ошибка, которая говорит и слишком низком уровне сигнала с расходомера.
  3. Мотор стал значительно хуже заводиться, причем как на холодную, так и на горячую. Кроме того, его динамика ухудшилась — машина намного медленнее берет разгон, периодически глохнет без видимой причины, мощность силового агрегата стала более низкой.
  4. Еще одним симптомом является увеличенный расход горючего.
  5. На холостых оборотах двигатель функционирует не так стабильно, как раньше.
  6. Во время езды мотор может просто заглохнуть, когда водитель переключает передачи.
  7. Еще один признак — плавающие обороты, они могут быть как низкими, так и повышенными (автор видео о диагностике расходомера своими руками — Ванечек 01rus).

При появлении нескольких или одного симптома необходимо проверить целостность устройства. К примеру, на нем могут появиться трещины, в частности, на шланге, соединяющем расходомер с заслонкой. В том случае, если вы столкнулись с проблемой, когда глохнет мотор, есть вероятность, что причина кроется в повреждении цепи питания.

Если сигнал с расходомера очень низкий, причины могут быть таковы:

  • расходомер не подключен к ботовой сети;
  • в цепи питания регулятора произошел обрыв;
  • также мог произойти обрыв массы в электроцепи, либо масса могла просто окислиться;
  • неправильное подключение проводки;
  • низкий уровень сигнала с датчика также может быть свидетельством неисправности блока управления.

Естественно, определить неисправность по этим признакам нельзя, так как они могут говорить и о других поломках. Для точного определения поломки производится диагностика устройства.

Назначение датчика ДМРВ

В системах электронного зажигания соотношение топлива и воздуха в топливной смеси, впрыскиваемой внутрь цилиндров ДВС, задает бортовой компьютер. Поэтому датчик массового расхода воздуха необходим для корректировки этих параметров в каждый отдельный момент времени работы двигателя.

В противном случае в камеры сгорания будет поступать или обедненная, или обогащенная смесь, что приведет к увеличенному расходу горючего, перегреву мотора, интенсивному износу деталей трения. Снизится мощность, нарушатся характеристики ДВС, глохнет двигатель.