Какими бывают датчики массового расхода воздуха и как проверить их работоспособность

По мере усовершенствования двигатели внутреннего сгорания становились всё сложнее. Вряд ли нынешнее состояние моторов является пределом, но уже сейчас каждый силовой агрегат переполнен разнообразной электроникой.

В ДВС используются датчики, следящие за работой всех узлов и агрегатов, передающие информацию на ЭБУ и обеспечивающие слаженную работу всей машины.

А поскольку датчиков или контроллеров много, периодически каждый из них может выходить из строя. Отсюда и возникают вопросы касательно того, куда лезть и где искать то или иное устройство. Одним из таких датчиков выступает ДМРВ.

Что это такое

Относительно этого датчика у автолюбителей возникает большое количество вопросов. Начиная от того, в чём суть этой аббревиатуры и как она расшифровывается, заканчивая тем, что будет, если отключить ДМРВ.

Начнём с простого. А именно с того, как ДМРВ правильно расшифровывается. Расшифровка здесь достаточно простая и понятная. В аббревиатуре скрывается датчик массового расхода воздуха. Но поскольку название слишком длинное, часто используется сокращение в виде аббревиатуры, название типа расходомер или же маф от английского Mass Airflow (MAF).

Также стоит отметить, где находится этот датчик расхода воздуха. Поскольку устройство непосредственно связано с объёмом воздуха, поступающим в двигатель, то и располагается оно в соответствующей зоне. А именно за воздушным самим фильтром на пути следования к заслонке дросселя. Потому отыскать элемент даже для новичка не станет серьёзной и сложной задачей.

Он принимает непосредственное участие в работе двигателя, контролирует количество поступаемого воздуха в камеру сгорания. Его задача заключается в контроле баланса между топливом и воздухом, которые вместе формируют ту самую топливовоздушную смесь. Устройство следит за качеством смеси, которая бывает бедной или обогащённой, передавая соответствующую информацию на ЭБУ. А далее уже сам электронный блок вносит коррективы, подавая то или иное количество топлива.

Расходомеры включают в себя пары основных конструктивных элементов, среди которых термоанемометр и пластиковый корпус. Этот термоанемометр служит для подсчёта количества воздуха, который через него прошёл. Корпус же необходим для размещения самого контроллера.

Актуальным также является вопрос относительно того, можно ли ездить на машине без ДМРВ. В теории можно. Но на практике ездить с отключённым ДМРВ не рекомендуется. Тут вопрос скорее не в том, можно ли или нельзя, а что будет, если его отключить. В такой ситуации грубый расчёт воздуха можно сделать только исходя из положения заслонки. Но на высокую степень точности измерений рассчитывать точно не приходится. Как результат, расход топлива начнёт активно увеличиваться. А вряд ли кто-нибудь из автомобилистов захочет тратить заметно больше горючего, чем в действительности может расходовать двигатель с исправным или подключённым датчиком расходомером.

Виды

Всего существует несколько типов расходомеров или датчиков массового расхода воздуха, которые получили широкое распространение в конструкции автотранспортных средств. И каждой ситуации мы сталкиваемся с соответствующим принципом работы ДМРВ, который несколько отличается от остальных.

Выделить следует такие виды датчиков:

• нитевые (они же проволочные),
• объёмные,
• плёночные.

Для объективности оценки следует каждый контроллер рассмотреть отдельно.

Объёмный

Если в проволочных и плёночных принцип работы основывается на получении информации о массе воздуха за счёт измерения температуры, то в объёмных может применяться два способа учёта.

1. С помощью изменения текущего положения специального ползунка. Он приводится в действие работой лопасти, на которую действует поток воздуха, проходящий через это регулирующее устройство. Поскольку тут присутствуют трущиеся элементы, надёжность подобных расходомеров достаточно низкая. Потому производители отказались от датчиков такого типа.
2. Путём подсчёта вихрей Кармана. Они формируются в ситуациях, если ламинарный поток воздуха омывает препятствие с достаточно острыми кромками. Частота срывающихся вихрей непосредственно связана со скоростью перемещения воздушной массы, проходящей через контроллер.

Хотя второй тип измерения не получил массового распространения, есть как минимум одна компания, которая активно использует вихри Кармана. И здесь речь идёт о компании Mitsubishi.

Проволочный

Ещё не так давно плёночный или проволочный маф выступал как самый распространённый расходомер, который устанавливались практически на все автомобили отечественных производителей ВАЗ и ГАЗ. Тут следует разобраться с принципом работы такого ДМРВ в двигателе.

Работа основана на так называемом термоанемометрическом методе. В конструкции используется терморезистор, который постепенно нагревается проходящим по нему током и располагается в воздушном потоке. Под действием потока меняются параметры теплоотдачи и соответственно сопротивления. Это даёт возможность определить объём расходуемого воздуха по специальной формуле Кинга.

Датчики неплохие, но обладают одним важным недостатком. Заключается он в высокой температурной погрешности. Чтобы минимизировать её, производители дополнительно используют в конструкции терморезистор такого же типа, как и основной. Только он не подвергается воздействию потоков воздуха.

Когда проволочные расходомеры работают, на них постепенно накапливается грязь и пыль. Чтобы предотвратить сильные загрязнения, на терморезистор воздействует краткосрочный сильный нагрев. Происходит это после того, как отключается двигатель.

Плёночный

Если же говорить о том, как работает контроллер ДМРВ плёночного типа, то принцип его работы аналогичен нитевому. Но существует определённая разница, которая заключается в конструктивных особенностях.

Если в первом случае используется проволочное сопротивление на основе платиновой нити, то здесь за основу берут кремневый кристалл. Он покрывается слоями из специального чувствительного платинового напыления. Причём каждый слой выполняет определённые задачи. Они выступают как:

• температурный датчик,
• термосопротивление,
• нагревательный резистор.

Кристалл датчика устанавливается непосредственно в защитный корпус и размещается в специальном канале, по которому идёт поток воздушной смеси. Канал имеет особую геометрию, которая позволяет считывать температурные показатели со входного и отражённого потока.

Такие условия работы позволяют добиваться высоких показателей скорости движения потока воздуха, из-за чего на поверхности корпуса не накапливается пыль или грязь.

В плёночных расходомерах сначала нагревается чувствительный элемент. Поток воздуха его охлаждает, что позволяет делать замеры их массы, которые проходят через этот датчик. Как и в случае с нитевыми датчиками, сигнал на выходе бывает аналоговым и цифровым.

Важно заметить тот факт, что у нитевых ДМРВ погрешность составляет около 1%, в то время как плёночные устройства демонстрируют погрешность на уровне 4%. Объективно нитевые девайсы лучше, но производители всё равно отдают предпочтение именно плёночным.

Объясняется такая особенность довольно просто. Плёночные датчики более доступные в производстве, а потому и цена их ниже. Плюс ЭБУ имеет расширенный функционал, работая с плёночными устройствами. Из-за этого фактор погрешности отошёл на второй план.

Технологи не стояли на месте, что позволило устранить некоторые недостатки плёночных мафов, повысить точность их работы и тем самым снизить погрешность. В результате современные плёночные датчики мало чем уступают более точным нитевым аналогам, а по некоторым параметрам их существенно превосходят.

В чём опасность неисправности датчика

Может сформироваться во многом ошибочное представление о ДМРВ как о датчике, не выполняющем существенную роль. Ведь та же дроссельная заслонка может компенсировать его отсутствие или поломку.

Но на практике потеря работоспособности расходомера грозит достаточно серьёзными неприятностями. И дело тут не только в том, что двигатель начнёт потреблять большее количество топлива. Хотя уже этот фактор многих заставляет передумать и поменять свою точку зрения относительно ДМРВ.

Если автовладелец не заметил никаких признаков неисправности ДМРВ и упустил из виду факт его выхода из строя, в скором времени это может отразиться в виде:

• повышенного расхода топлива,
• перебоев в работе двигателя,
• пропадающей тяги,
• отказа мотор.

Даже такое небольшое устройство как ДМРВ на деле может спровоцировать серьёзные неприятности. Потому крайне важно следить за признаками неисправного ДМРВ и вовремя принимать соответствующие меры по устранению возникшей проблемы.

Если же говорить о симптомах неисправностей датчиков массового расхода воздуха, то они следующие:

• двигатель отказывается запускаться,
• холостые обороты начинают плавать,
• на приборной панели загорается лампа проверки двигателя,
• холостые обороты понижаются или повышаются,
• отсутствует тяга,
• разгон происходит с большими задержками,
• отмечается существенное ухудшение динамики,
• двигатель поглощает большое количество топлива.

Никто не может гарантировать, что проявление одного или сразу нескольких из перечисленных симптомов непосредственно связано именно с расходомером. В двигателе присутствует ряд других узлов и компонентов, способных спровоцировать аналогичные явления.

Но порой рационально начать проверку именно с ДМРВ. Это можно сделать самостоятельно, не обращаясь за помощью к специалистам. Нужно лишь выбрать оптимальный метод проверки, с которым вы справитесь.

Способы проверки

Если автовладелец столкнулся с характерными признаками, потенциально указывающими на выход из строя расходомера, для подтверждения догадок следует провести диагностические мероприятия.

На сравнительно современных автомобилях и новых машинах сделать это не сложно с помощью подключения к ЭБУ специального диагностического адаптера. Устройство выдаёт соответствующую ошибку, по расшифровке которой можно понять, что именно не так с двигателем и действительно ли во всём происходящем виноват датчик массового расхода воздуха.

Если же такой опции в машине нет, либо же вы хотите воспользоваться альтернативными методами, есть ещё несколько вариантов, как можно самому проверить датчик массового расхода воздуха. А именно:

• проверка в движении,
• диагностика мультиметром или тестером,
• визуальный осмотр,
• установка исправного датчика.

Чтобы суть каждого метода была понятной, рассмотрим их отдельно.

Проверка в движении

Одним из наиболее распространённых вариантов того, как можно проверить потенциально неисправный датчик ДМРВ, является диагностика в движении.

Для этого потребуется последить за работой двигателя в условиях отключённого сенсора или датчика. Задача водителя сводится к выполнению следующих процедур:

• поднимите капот, найдите в подкапотном пространстве датчик, отключите его и верните капот на место,
• запустите двигатель. В этот момент мотор должен перейти в аварийный режим функционирования. На приборной панели появляется соответствующее сообщение о проблемах с мотором. Теперь количество создаваемой топливовоздушной смеси напрямую зависит от того, в каком положении находится дроссельная заслонка,
• выезжайте на дорогу и проверяйте, как ведёт себя машина, насколько изменилась динамика по сравнению с тем, как было до отключения регулятора,
• если автомобиль прибавил в динамике, стал лучше разгоняться, ощущается прирост мощности, то высока вероятность того, что всё дело именно в неисправном датчике массового расхода.

В теории вы можете и дальше продолжать эксплуатировать своё транспортное средство с выключенным расходомером. Но лучше этого не делать. Вы не только столкнётесь с заметным ростом количества потребляемого топлива, но также спровоцируете увеличение вредных выбросов. Плюс со временем могут возникнуть проблемы с двигателем.

Использование тестера или мультиметра

Мультиметр есть практически у каждого современного автовладельца, кто хотя бы часть работ по ремонту, профилактике или замене расходников выполняет своими собственными руками.

Используя это устройство, следует подключить щуп чёрного цвета к заземлению, а красным соединиться со входом сигнала датчика. Чтобы уточнить распиновку, рекомендуется предварительно заглянуть в паспорт устройства. Там же указываются основные характеристики.

Работа мультиметра должна быть настроена в режиме измерения напряжения. Границы следует установить в пределах 2 В. Запустите зажигание и приступайте к проверке. Если на приборе ничего не отображается, ещё раз проверьте правильность подключения.

Учитывая получаемые на экране мультиметра значения, можно определить, в каком состоянии находится ДМРВ. Здесь возможны следующие показатели:

• если напряжение находится в пределах от 0,99 до 1,01 В, то датчик совершенно исправен, никаких проблем нет,
• если от 1,01 до 1,02 В, то это уже подержанный прибор, но к состоянию нет претензий,
• значения в пределах 1,02-1,03 В не идеальные, но соответствуют норме,
• при 1,03-1,04 состояние почти критическое, и в ближайшее время настоятельно рекомендуется поменять расходомер,
• в случае отображения значений на уровне 1,04-1,05 В датчик следует заменить, поскольку его ресурсы практически исчерпались,
• если более 1,05 В, то тут точно нужно менять устройство.

Правильная проверка мультиметром позволяет по напряжению определить текущее состояние и работоспособность датчика-расходомера. Если уровень сигнала низкий, то прибор работает нормально. Когда значения завышены, требуется замена.

Метод визуального осмотра

При грамотном подходе даже путём визуального осмотра можно получить достаточно точный ответ относительно состояния датчика массового расхода воздуха и его работоспособности.

Для проверки потребуется демонтировать устройство и оценить его текущий внешний вид. Снимается датчик сравнительно легко, потому даже у новичков с этой поставленной задачей особых проблем возникать не должно.

Что же касается того, как можно самому проверить датчик MAF, то требуется снять регулятор с посадочного места, взять в руки и внимательно посмотреть на состояние мафа.

На неисправность будут указывать характерные признаки, которые проявляются в виде механических повреждений или же наличия жидкости в устройстве. Жидкость указывает на то, что в системе не отрегулирована или нарушена регулировка правильной подачи смазочного масла в двигатель. В этой ситуации, когда датчик действительно сильно загрязнён, он может некорректно работать. Потому его можно попробовать очистить от накопившихся загрязнений. Если этот метод восстановления работоспособности не даст результат, тогда единственным вариантом будет замена.

Проверка заменой

Объективно самый действенный способ проверить истинную работоспособность прибора и оценить его текущее состояние. Но этот метод невозможно применить, не купив себе предварительно новый датчик массового расхода воздуха. Поскольку прибор стоит достаточно дорого, то не все готовы идти на такие траты ради проверки. Особенно, когда присутствует вероятность того, что датчик исправен.

Но объективно ДМРВ никогда не будет лишним, даже если он лежит в гараже или где-нибудь в походном ящике с инструментами, запчастями и расходниками для вашего транспортного средства. Ведь расходомер может отказать в самый неподходящий момент. Имея запасной и заведомо исправный контроллер, вы даже в полевых условиях сможете быстро снять старый датчик и установить на его место новый элемент.

Суть проверки работоспособности в этом и заключается. У вас должен быть в распоряжении заведомо рабочий контроллер, который устанавливается на место потенциально неисправного. Если работа двигателя стабилизируется после проведённых манипуляций, то проблема действительно была в этом датчике. Если же двигатель продолжит вести себя не совсем адекватно, теория невиновности ДМРВ подтвердится, и вы сможете приступить к поискам других потенциальных причин неисправностей.

В большинстве случаев при выходе из строя датчиков массового расхода воздуха из лучше менять. В некоторых ситуациях возможно выполнить восстановление, если это касается образования загрязнений. Но и этот метод ремонта достаточно условный, и актуален далеко не для всех расходомеров.

Отремонтировать возможно только плату объёмных датчиков. Но даже в такой ситуации длительность работоспособности после восстановления будет незначительной.

Если говорить о плёночных устройствах, то тут требуется наличие не только специального оборудования, но также определённые навыки и опыт. Без них пытаться восстановить целостность и работоспособность контроллера бесполезно. Намного проще, а порой даже и дешевле просто купить новый датчик.

Фактически часто выбор состоит между тем, чтобы самому поменять датчик, но купить при этом новый, либо же попытаться восстановить старый ДМРВ с помощью специалистов. В обоих случаях придётся потратить деньги. Но учтите, что восстановленный датчик массового расхода проработает значительно меньше по сравнению с качественным новым устройством. При этом затраты будут примерно одинаковыми, поскольку цена нового контроллера обычно мало чем отличается от оплаты работы специалиста в автосервисе. А порой приходится даже переплачивать за попытку восстановления, которая не всегда завершается успешно.

Отсюда делаем вывод, что оптимальным вариантом при неисправностях с ДМРВ является его замена. Провести процедуру можно своими руками, опираясь на руководство по ремонту к вашему транспортному средству.