Всё про датчик массового расхода воздуха (расходомер)
В тонкой и точной настройке автомобильного двигателя важно всё: и качество автожидкостей, и нормальная работа каждого элемента, и слаженность всех процессов. Одним из элементов, определяющих, насколько правильно в конечном итоге будет работать автомобиль, является датчик массового расхода воздуха, он же расходомер воздуха или MAF-sensor (от Mass Air Flow), как его чаще называют автомобилисты.
Зачем нужен ДМРВ?
Для полного сгорания одной части топлива нужно примерно 14,7 частей воздуха, такая смесь называется стехиометрической, оптимальной по соотношению. Будет меньше воздуха, чем нужно – бензин не сгорит полностью, получим грязный выхлоп, не соответствующий современным экологическим нормам. Будет больше воздуха – на обедненной смеси двигатель не сможет развить полную мощность.
Расходомер предназначен для постоянного контроля количества поступающего в цилиндры воздуха и передачи этих данных системе регулировки впрыска топлива.
То есть, чем больше воздуха идет в двигатель, тем больше топлива будет подано на форсунки.
Когда водитель нажимает на педаль газа, он регулирует именно подачу воздуха: открывается дроссельная заслонка (непосредственно или от сигнала ЭБУ). Поступает больше воздуха – реагирует ДМРВ, после чего подается больше топлива в камеры сгорания и увеличиваются обороты двигателя.
Нормально работающий расходомер воздуха позволяет не только максимально эффективно использовать топливо, но и максимально эффективно использовать катализатор и сажевый фильтр, а в общей перспективе – сократить расходы на топливо, уменьшить износ узлов автомобиля и продлить время комфортной эксплуатации. Электроника учитывает показатели не только ДМРВ, но и лямбда-зонда, что позволяет более точно контролировать подачу топлива.
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.
Место установки
Поскольку датчики чувствительны к загрязнениям, их устанавливают в воздуховоде после воздушного фильтра перед дроссельной заслонкой.
Сам датчик расположен в корпусе – пластиковой трубке, закрытой с одной стороны сетчатым фильтром, предотвращающей завихрения воздушного потока. Продаваться датчики могут как вместе с корпусом, так и отдельно, если конструкция датчика предусматривает замену центрального элемента.
Разъем на датчике подключается в бортовую сеть: к источнику напряжения и ЭБУ.
Поломки расходомеров
Чаще всего датчики расхода воздуха выходят из строя просто от износа: платиновая нить (и платиновое напыление не кремниевой пластине) постепенно истончается от нагрева. У проволочного ДМРВ ресурс составляет примерно 150 тыс. км, но эта цифра может стать и больше, и меньше, в зависимости от состояния других узлов автомобиля.
Поврежденное напыление дорожек на расходомере
Причиной досрочной поломки датчика чаще всего является грязь на нагревательном элементе: пыль и моторное масло искажают показания и вызывают перегрев.
Сломанный датчик не ремонтируется, его меняют на новый. Учитывая, что это не самая дешевая деталь, будет нелишним позаботиться о максимальном продлении срока эксплуатации. На работу расходомера воздуха влияют:
- Состояние воздушного фильтра. Если фильтры регулярно менять и использовать только качественные, можно не беспокоиться о попадании пыли в воздуховод. Если же фильтр вышел из строя или не соответствует техническим требованиям, поломка расходомера покажется ерундой по сравнению со стоимостью ремонта двигателя.
- Состояние двигателя. Из работающего мотора в воздуховод могут попадать пары масла. Масляные отложения, загрязняющие платиновый элемент, ускоряют его износ. На концентрацию моторного масла в картерных газах влияет состояние поршневых колец и сальников клапанов.
- Состояние проводки. Одна из возможных причин поломки датчика – нарушение электрических контактов. Эту причину иногда можно устранить, если повреждение не серьезное.
Когда расходомер выходит из строя, нарушается баланс между поступающим в двигатель бензином и воздухом.
- Повышается расход топлива,
- Нарушаются показатели разгона, возникают провалы при наборе скорости,
- Нетипичная работа двигателя на холостом ходу (слишком высокие или слишком низкие обороты),
- Горит Check Engine,
- Двигатель плохо заводится или не заводится вообще.
Причиной перечисленных проблем не обязательно будет поломка ДМРВ: более точно можно определить только после диагностики. Самостоятельно можно разве что осмотреть место подключения датчика (иногда сбой в работе двигателя появляется из-за повреждения воздуховода) и, если есть подходящие инструменты, то снять сам датчик и заменить его заведомо рабочим. Если после замены проблемы с двигателем остались – дело не в расходомере, а в другой неисправности.
Сильно загрязненный датчик можно попытаться «реанимировать» — очистить нагревательный элемент, чтобы он смог проработать еще немного, до покупки нового.
Неисправный расходомер воздуха влияет не только на режим работы двигателя, но и на ресурс выхлопной системы: сажевый фильтр и катализатор весьма чувствительны к чистоте выхлопа, которая невозможна без оптимального соотношения воздуха и топлива. В современных автомобилях все компоненты взаимозависимы, и поломка даже такого маленького датчика может вызвать «цепную реакцию» неисправностей. А значит, поломки лучше устранять сразу, чтобы и дальше ездить без проблем.
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
Ключевые теги: двигатель, устройство автомобиля
А если… неисправен расходомер воздуха – Автоцентр.
uaМарка
Модель
Оставьте ваши контактные данные:
По телефону
На почту
Уточните удобное время для звонка:
День/дата
- День/дата
- Сегодня
- Завтра
- 30
- 01
- 02
- 03
- 04
- 05
Часы
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
Минуты
- 10
- 20
- 30
- 40
- 50
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Оставьте ваши контактные данные:
Уточните удобное время для звонка:
День/дата
- День/дата
- Сегодня
- Завтра
- 30
- 01
- 02
- 03
- 04
- 05
Часы
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
Минуты
- 10
- 20
- 30
- 40
- 50
Прямо сейчас
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Оставьте ваши контактные данные:
Выберите машину:
Марка
- Сначала выберите дилера
Модель
- Сначала выберите марку
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Sample Text
Оставьте ваши контактные данные:
Выберите машину:
Марка
- Сначала выберите дилера
Модель
- Сначала выберите марку
Уточните удобное время для тест-драйва:
День/дата
- День/дата
- Сегодня
- Завтра
- 30 ноября
- 01 декабря
- 02 декабря
- 03 декабря
- 04 декабря
- 05 декабря
- 06 декабря
- 07 декабря
- 08 декабря
- 09 декабря
- 10 декабря
- 11 декабря
- 12 декабря
Часы
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
Минуты
- 00
- 10
- 20
- 30
- 40
- 50
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
X
Оберіть мовну версію сайту.
За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.
Слава Україні! Героям слава!
Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд
Что такое расходомер воздуха? (с изображением)
`;
Автомобили
Факт проверен
Расходомер воздуха — это устройство, предназначенное для измерения расхода воздуха через трубку. Хорошо известным примером является расходомер воздуха, используемый в автомобилях для определения количества воздуха, поступающего в двигатель в любой момент времени. Это используется для регулирования зажигания двигателя и обеспечения плавной работы автомобиля.
Расходомеры воздуха можно увидеть в различных настройках и они могут включать в себя набор функций, в зависимости от того, как они должны использоваться.
Диаметр трубы известен, и можно косвенно определить количество воздуха, проходящего через трубу, с помощью некоторых математических расчетов, поскольку расходомер воздуха предоставляет информацию о скорости потока. Расходомеры воздуха часто подключаются к компьютерным системам, и эти системы могут производить расчеты в дополнение к включению световых индикаторов по мере необходимости. Когда расходомер засоряется или работает неправильно, может загореться предупреждение, а также могут быть выданы предупреждения, когда поток воздуха выше или ниже, чем должен быть.
Люди могут использовать расходомер воздуха для измерения расхода воздуха, определяя, сколько воздуха проходит через трубку с течением времени. Также можно использовать эти устройства как часть системы регулирования, где клапаны можно регулировать для увеличения или уменьшения движения воздуха, а счетчик будет обеспечивать обратную связь в режиме реального времени о том, что происходит внутри системы, поэтому при необходимости можно вносить коррективы. Расходомер воздуха также может быть полезен для экспериментов в лаборатории, а также в других условиях.
Распространенными причинами неисправности могут быть засорение впускного клапана, закупорка или перекручивание линии или повреждение секции расходомера, предназначенной для измерения расхода.
Многие из этих неисправностей будут возвращать ошибки, поскольку показания расходомера воздуха больше не будут иметь смысла. Незначительные проблемы могут быть не обнаружены сразу, если они происходят в пределах ожидаемых допусков расходомера воздуха.
Стоимость этих устройств различается. Многие из них предназначены для специальных приложений и не могут быть заменены универсальными версиями, что делает их более дорогими. Другие могут иметь тонкие приспособления для дополнительной чувствительности, что также приводит к удорожанию. Важно убедиться, что расходомер воздуха подходит по размеру для приложения, и проверить калибровку, чтобы подтвердить точность, прежде чем полагаться на показания устройства.
С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла захватывающая задача быть исследователем и писателем WikiMotors. Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
Мэри МакМахон С тех пор как несколько лет назад Мэри начала работать над сайтом, она приняла
захватывающая задача быть исследователем и писателем WikiMotors.
Мэри имеет степень по гуманитарным наукам в Годдард-колледже и
проводит свободное время за чтением, приготовлением пищи и прогулками на свежем воздухе.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
КАК ПРЕДСТАВЛЕНО НА:
Расходомер — что это такое и для чего он нужен в автомобиле?
Этот элемент играет очень важную роль в координации правильной работы двигателя. Как он устроен и что на самом деле означает его функционирование?
Что такое расходомер? Расходомер — очень простое устройство, задачей которого является измерение расхода воздуха через него. Таким образом, это чрезвычайно важный элемент, потому что он непосредственно проверяет, является ли состав топливно-воздушной установки максимально приближенным к стехиометрическому.
Под этим понятием следует понимать такие пропорции, когда на каждый килограмм топлива приходится ровно столько воздуха, сколько необходимо для полного сгорания топлива (для бензина это 14,7 кг воздуха на каждый килограмм топлива).
Расходомер воздуха передает полученную информацию в блок управления двигателем, при этом тот может правильно скорректировать состояние смеси, чтобы поддерживались оптимальные значения. Это чрезвычайно важная функция для правильного функционирования привода. Это влияет, среди прочего, на частоту вращения двигателя или полное сгорание во время движения.
Общий принцип расходомера
Ранее в основе работы элемента лежала заслонка с рычажным узлом и регулятором давления нагнетания в воздуховоде. Однако это решение было не очень эффективным и часто терпело неудачу. Развитие технологий и электроники, как нетрудно догадаться, благоприятствует новым конструкциям. И именно благодаря этому расходомер со временем становится лишь измерительным элементом, который передает полученную информацию с помощью электрических импульсов.
В настоящее время всасываемый воздух плавно обтекает тонкий провод внутри устройства. Во время работы он нагревается примерно до 100°С, что является отправной точкой для последующего считывания данных. Поток воздуха вызывает падение температуры проволоки пропорционально ее количеству. Целью механизма является поддержание относительно постоянной температуры проволоки. Если поэтому его температура падает довольно значительно, это говорит о чрезмерном количестве поступающего воздуха. В этой ситуации контроллер должен обеспечить его большим количеством электроэнергии.
Более того, по мере увеличения потока воздуха в двигатель может подаваться больше топлива. Также стоит знать, что в резисторах с резистором разница температур между воздухом, поступающим в двигатель, и резистором постоянна и составляет около 180°С
Типы расходомеров
Старые модели двигателей обычно имеют заслонку, также называется объемным расходомером. Его конструкция состоит, среди прочего, из потенциометра, подвижной заслонки, датчика температуры воздуха, возвратной пружины, глушителя, обратного клапана и регулятора.
Суть его функционирования заключается в подъеме подвижной заслонки, которая была связана с потенциометром. Это происходит в результате потока протекающего воздуха. Вторая заслонка сжимает воздух в демпфирующей камере, действуя как обычный глушитель. Что немаловажно, он исключает резкие движения и защищает от вибрации измерительной заслонки. В зависимости от величины расхода изменяется угол его отклонения.
Эта информация передается на ползунок потенциометра, и измерительный модуль масштабирует полученные значения. Полученные показания пропорциональны отклонению заслонки, т.е. объему воздушного потока. Необходимо знать, что величина всасываемого воздуха обратно пропорциональна напряжению, полученному на потенциометре. Затем сигнал поступает на блок управления.
Обратный клапан реагирует на увеличение разрежения в конструкции. Его функция основана на защите заслонки при воспламенении топливно-воздушной смеси во впускном коллекторе.
Второй тип расходомера – массовый расходомер.
Он расположен во впускном коллекторе сразу после воздушного фильтра. В этом случае указанный принцип применяется при измерении тока, необходимого для поддержания постоянной температуры провода. Когда на контроллер поступает сигнал с повышенным током, это также указывает на повышенный расход воздуха. Массовый расходомер имеет дополнительный термистор, отвечающий за определение температуры всасываемого воздуха.
Как избежать поломки расходомера?
Очень важным фактором является широко понимаемая профилактика. Ключевым моментом в данном случае является систематическая замена воздушного фильтра, по возможности, на оригинальные замены. Стоит позаботиться о чистоте и проходимости всей системы. Старайтесь избегать спортивных версий воздушных фильтров, потому что они пропускают больше воздуха естественным путем, что увеличивает вероятность возникновения различных дефектов.
Еще одна причина появления сбоя — проблемы с газовыми установками. Расходомеры очень чувствительны к так называемым стрелкам впускного коллектора.