Датчик массового расхода воздуха: принцип работы, диагностика

Что делать если у вашего автомобиля появились симптомы “умершего” ДМРВ? Прежде чем ехать на СТО или в магазин за новым дорогостоящим датчиком – попробуйте его проверить самостоятельно.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ или MAF-sensor), контролирует объем поступающего воздуха во впускную систему ДВС, для создания топливно-воздушной горючей смеси. Это позволяет получить максимальную мощность двигателя, при минимальном расходе топлива. От показаний ДМРВ зависит правильная работа всех остальных взаимосвязанных систем двигателя.

Принцип работы ДМРВ

Большинство датчиков массового расхода воздуха имеют две высокочувствительные нагревательные нити (терморезисторы). Нити изготавливаются из платины или вольфрама, и на них подается электрический ток для нагрева до определенной температуры.

Одна нить сенсора располагается непосредственно в воздушной магистрали, а вторая защищена специальным экраном от прямого воздушного потока. При работе двигателя, поток воздуха проходящий через датчик, охлаждает открытую нить сильнее. В результате чего между терморезисторами возникает разница температур, и для открытой нити, чтобы восстановить необходимую температуру – требуется большее количество тока.

Учитывая интенсивность охлаждения терморезистора и разницу показаний между нитями – электронный блок управления (ЭБУ) производит расчет количества воздуха поступающего во впускной тракт, и определяет необходимое количество топлива для стабильной работы двигателя. Во многих ДМРВ дополнительно встроен датчик температуры воздуха, поступающего во впускной тракт, который позволяет снимать более точные показания.

В некоторых датчиках ДМРВ вместо высокочувствительных нитей, используется либо керамический нагревательный элемент с напылением, либо полупроводниковая пленка. Но принцип работы датчика при этом остаётся прежним.

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.

Виды и особенности работы ДМРВ

Существует много способов измерения массового расхода воздуха, в автомобиле с разной степенью популярности применяются три из них.

Объёмный

Наиболее простые расходомеры строились по принципу установки в сечении проходящего воздуха измерительной лопасти, на которую поток и оказывал давление. Под его действием лопасть поворачивалась вокруг своей оси, где устанавливался электрический потенциометр.

Оставалось лишь снять с него сигнал и подать его в ЭСУД для оцифровки и использования в расчётах. Устройство настолько же простое, насколько и неудобное в разработке, поскольку получить приемлемую характеристику зависимости сигнала от массового потока довольно затруднительно. К тому же надёжность невысока из-за наличия механически перемещающихся деталей.

Чуть сложнее для понимания устроен расходомер на принципе вихрей Кармана. Используется эффект возникновения циклических завихрений воздуха при проходе его через аэродинамически несовершенное препятствие.

Частота этих проявлений турбуленции почти линейно зависит от скорости потока, если правильно подобрать размеры и форму препятствия для нужного диапазона. А сигнал выдаёт установленный в зоне завихрений датчик воздушного давления.

В настоящее время объёмные датчики уже почти не используются, уступив своё место приборам термоанемометрического типа.

Проволочный

Работа такого прибора основана на принципе охлаждения разогреваемой фиксированным током платиновой спирали при помещении её в воздушный поток.

Если этот ток известен, а он задаётся самим прибором с высокой точностью и стабильностью, то напряжение на спирали будет с идеальной линейностью зависеть от её сопротивления, которое, в свою очередь, определятся температурой нагреваемой проводящей нити.

Но она охлаждается набегающим потоком, поэтому можно сказать, что сигнал в виде напряжения пропорционален массе воздуха, проходящей в единицу времени, то есть именно тому параметру, который и требуется измерить.

Это надо знать: Где самое безопасное место в машине для ребенка

Разумеется, основную погрешность будет вносить температура воздуха на впуске, от которой зависит его плотность и способность к теплопередаче. Поэтому в схему вводится термокомпенсирующий резистор, который тем или иным способом из многих, известных в электронике, учитывает поправку на температуру потока.

Проволочные ДМРВ обладают высокой точностью и приемлемой надёжностью, поэтому широко применяются в производимых автомобилях. Хотя по стоимости и сложности этот датчик уступает только самому контроллеру ЭСУД.

Плёночный

У плёночного МАФ отличия от проволочного состоят чисто в конструктивном исполнении, теоретически это всё тот же термоанемометр. Только нагревательные элементы и термокомпенсирующие сопротивления выполнены в виде плёнок на кристалле полупроводника.

Получился интегральный датчик, компактный и более надёжный, хотя сложнее с точки зрения технологии производства. Именно эта сложность и не позволяет обеспечить настолько же высокую точность, которую даёт платиновая проволока.

Но чрезмерная прецизионность для ДМРВ и не требуется, система всё равно работает с обратной связью по содержанию кислорода в выхлопных газах, нужная коррекция цикловой подачи топлива будет внесена.

Зато в массовом производстве плёночный датчик обойдётся дешевле, а по своему принципу построения он обладает большей надёжностью. Поэтому они постепенно вытесняют проволочные, хотя на самом деле и те и другие проигрывают датчикам абсолютного давления, которые можно применять вместо ДМРВ, изменив методику расчётов.

Это интересно: Биение руля: причины и методы «лечения»

Признаки неисправности датчика расхода воздуха

Если ДМРВ начинает выдавать некорректные данные, то происходит сбой в системе подготовки топливно-воздушной смеси, нарушаются пропорции топлива и воздуха. Отсюда вытекают следующие симптомы неисправности:

• Нестабильные обороты холостого хода
• Нарушение плавности хода автомобиля
• Затрудненный или невозможный запуск двигателя
• Ощутимое ухудшение динамики автомобиля
• Увеличение расхода топлива
• Не гаснет желтая лампа «Check Engine» на панели приборов

Лампочка «проверь двигатель» на панели приборов

Если на панели приборов постоянно горит лампа «Check Engine», то самым простым способ проверки, при наличии диагностического прибора, является считывание кодов ошибок, которые позволят точно определить проблему. Одной из самых частых ошибок ДМРВ является ошибка р0100. Расшифровки диагностических кодов можно найти в технической литературе к конкретному автомобилю.

Ни один из вышеперечисленных симптомов не являются стопроцентной гарантией, что вышел из строя именно ДМРВ. Виновниками могут оказаться и другие системы автомобиля. Но все эти симптомы в совокупности, или каждый по отдельности дают повод проверять расходомер на работоспособность.

Принцип работы датчика массового расхода воздуха

За датчик массового расхода воздуха продавцы автозапчастей просят немалые деньги. Однако ремонт датчика массового расхода воздуха не представляет из себя ничего сложного. Поэтому, прежде чем послушать продавца, который упорно настаивает на том, что ДМРВ не восстанавливают, а меняют, попробуйте попытать счастье и отремонтировать данное устройство.

Датчик массового расхода воздуха играет очень важную роль. Контроллер будет смешивать топливо с воздухом в нужной пропорции только в том случае, если будет получать точные данные о расходе воздуха двигателем.

Если датчик будет подавать не соответствующие действительности данные, то топливовоздушная смесь станет некачественной для данного режима двигателя и мотор потеряет мощь, расход топлива увеличится, ухудшится динамика и «отклик» автомобиля.

Как определить неисправность датчика расхода воздуха

Наиболее простым способом проверки работоспособности датчика расхода воздуха является его отсоединение из системы. Как правило, такой метод практически на 100% показывает — исправен элемент, или нет.

Сначала необходимо завести машину и немного прогреть двигатель путем подгазовывания. Спустя минуты 3 глушим двигатель и снимаем клемму датчика. Возвращаемся в салон и снова заводим авто. Если обороты заметно возросли, то ДМРВ неисправен.

Также, сняв датчик, будет заметен более быстрый набор оборотов при подгазовывании педалью, чем это было с датчиком. Если вовремя не заменить ДМРВ, топливная смесь будет слишком обогащенной, что приведет к разжижению масла и перегреву двигателя.

Чем лучше промывать ДМРВ

Причиной, из-за которой ДМРВ выходит из строя, является загрязнение его чувствительного элемента, которым выступает провод либо резистор из платины (в зависимости от типа устройства).

При неправильном подходе к очистке платиновые чувствительные элементы очень легко повреждаются. Если это произойдет, устройство можно будет просто выбросить на свалку, поскольку восстановить их будет невозможно.

Выбирая, чем чистить ДМРВ, никогда не используйте следующие жидкости:

• Средства содержащие ацетон;
• Кетоносодержащие средства и любые другие искусственные растворители;
• Жидкости, содержащие серные эфиры.

Также не пытайтесьпочистить датчик массового расхода воздуха на ВАЗ 2114с помощью ватных полочек для чистки ушей либо зубной щетки — любой механический контакт с чувствительным элементом устройства недопустим.

Выбирать жидкость для промывки ДМРВ, по сути, приходится из трех вариантов:

• Обычный медицинский спирт без каких-либо примесей;
• Очиститель для карбюраторов без ацетона в составе;
• WD-40.

В идеале, лучше всего использовать одновременно WD-40 и медицинский спирт (разведенный с дистиллированной водой в соотношении 5 к 1): сначала на чувствительные контакты наносится ВДшка, после чего она смывается спиртом.

Как проверить датчик расхода воздуха (3 способы проверки)

В некоторых случаях, для проверки ДМРВ, его необходимо демонтировать с автомобиля. Порядок демонтажа:

1. Ослабить хомут,
2. Снять воздушный патрубок,
3. Открутить винты крепления датчика к корпусу воздушного фильтра.
4. Перед тем как отключить электрический разъем, необходимо снять минусовую клемму с аккумуляторной батареи. Это нужно сделать, чтобы электронный блок управления двигателем не выдал ошибку, и не загорелась лампа «чэка».

Способ №1. Визуальный контроль

Для этого необходимо снять датчик и внимательно его осмотреть на наличие механических повреждений или посторонних предметов, мусора. Также стоит визуально оценить целостность сенсоров нагревательных нитей или нагревательной плёнки.

Подобные проблемы могут возникнуть из-за негерметичного корпуса воздушного фильтра, или из-за некачественного воздушного фильтра.

При выявлении видимых повреждений – датчик необходимо заменить. А при наличии в нём мусора или загрязнений – ДМРВ можно очистить специальными средствами или очистителем карбюратора (спрей на спиртовой основе). Сенсоры ДМРВ очень хрупкие, поэтому будьте осторожны – не стоит их чистить механическим образом. Датчик ремонту не подлежит!

Способ №2. Отключение подачи питания

Самый простой способ проверить датчик массового расхода воздуха — отключить от него питание. При неработающем двигателе, отсоединяем электрический разъем на датчике массового расхода воздуха. Затем запускаем двигатель.

В данной ситуации блок управления двигателем переходит на резервный режим работы и заменяет показания отключенного датчика на запрограммированные заводом изготовителем.

В этом случае работа двигателя должна нормализоваться и обороты холостого хода увеличатся. Для дополнительной проверки, можно проехать на автомобиле с отключенным разъёмом ДМРВ – 100-200 метров. Если все симптомы неисправности датчика массового расхода воздуха пропали, то значит датчик передает некорректные данные – он признается нерабочим и требует замены.

При проверке ДМРВ этим способом, после отключении электрического разъёма от датчика – на панели приборов загорится лампа ошибки двигателя «Check». После завершения проверки или его замены, необходимо будет сбросить ошибку! Для этого можно отключить минусовую клемму АКБ на несколько минут (осторожно собьются абсолютно все настройки). В некоторых моделях автомобилей – сбросить ошибку можно только в сервисном центре, специальным сканером, подключенным к диагностическому разъему автомобиля.

Способ №3. Проверка мультиметром

Чтобы проверить датчик расхода воздуха мультиметром – необходимо знать какие именно параметры измерять и с каких контактов электрического разъема. У каждой марки автомобиля они могут отличаться. Расположение проводов и клемм датчика, можно посмотреть в электрической схеме автомобиля.

Например на датчиках Bosch, которые устанавливаются на автомобили ВАЗ и GAZ, можно проверить напряжение (V) между входящим сигналом и заземлением на разъёме ДМРВ. Для этого необходимо:

1. Включить зажигание автомобиля, но двигатель не запускать,
2. Подключить красный (+) щуп мультиметра к жёлтому проводу,
3. Чёрный (-) щуп – к зелёному проводу разъёма.
4. Переключатель режимов на мультиметре устанавливаем на измерение минимального постоянного тока.

Напряжение на контактах должно находиться в пределах 1,00-1,04 Вольта. Если показания окажутся выше, то датчик требует замены.

Дополнительно можно снять датчик не отключая электрического разъема и подать струю воздуха на датчик со стороны воздушного фильтра. Напряжение должно возрасти до 1,3 Вольта, в этом случае датчик расхода воздуха считается рабочим.

В зависимости от устройства датчика, еще возможно произвести замер сопротивления на резисторах. Причем результаты замеров при разной температуре воздуха будут разными. Точные данные об оптимальных величинах показаний сопротивления, температуры измерений и расположение контактов на разъёме – как правило указывается либо в специальной технической литературе, либо в инструкции по ремонту автомобиля.

Как самостоятельно произвести очистку датчика?

Путем чистки и промывки контроллера расхода воздуха можно восстановить его работу.

В частности, придется поработать с чувствительным элементом датчика — эта часть при работе расходомера всегда загрязняется.

Выбор очистителя

Для выполнения задачи необходимо приобрести очистительное средство:

1. Ликви Моли. Очиститель датчика массового расхода воздуха это бренда стоит недешево. Но его применение позволяет эффективно удалить загрязнения и восстановить работу устройства. Использование очистительных средств Ликви Моли может осуществляться на ДМРВ, работающих на бензиновом или дизельном ДВС.
2. Технический или медицинский спирт. Данный вариант является одним из самых старых и эффективных. Химические свойства спирта позволяют качественно удалить грязь с чувствительной части датчика.
3. Очиститель карбюраторного двигателя. Один из самых бюджетных и эффективных способов восстановить работу контроллера.
4. Средство Жидкий ключ. Допускается к применению не только на ДМРВ, но и в целях очистки других узлов и механизмов.
5. WD-40. Позволяет удалить не только грязь, но и следы ржавчины.

Пошаговая инструкция

Ремонт датчика массового расхода воздуха своими руками осуществляется так:

1. Прежде чем снять датчик, отключается зажигание и отсоединяется клемма от аккумулятора. В моторном отсеке с расходомера демонтируется разъем.
2. К устройству подключен патрубок, он также ослабляется и отсоединяется. С помощью гаечного ключа выкручивается болт, фиксирующий механизм на воздушном фильтре, в частности, на его корпусе.
3. Производится извлечение устройства из гофры. В зависимости от модели авто для этого могут потребоваться разные инструменты, в том числе ключи-звездочки. Выкручиваются саморезы, фиксирующие приспособление, а затем производится снятие расходомера из места посадки.
4. Если на устройстве имеются следы масла, их обязательно надо удалить. Чтобы произвести очистку, используется одно из вышеописанных средств.
5. Сами датчики на расходомере обычно выполнены в виде проволоки, расположенной на сеточке. Используя очиститель, надо осторожно обработать чувствительную составляющую. Нельзя повредить пленку. Когда место загрязнения будет очищено, необходимо подождать около 10 минут, чтобы средство подействовало.
6. Если грязи на устройстве слишком много, то целесообразно повторить процедуру очистки несколько раз. Для обеспечения быстрого испарения средства можно использовать компрессор либо насос. Но слишком высокое давление может привести к разрушению чувствительного элемента расходомера.

Фотогалерея

Демонтаж расходомера

Очистка средством WD-40

Если ничего не помогло – купить новый датчик расхода воздуха

Все способы проверки показали один результат – “Датчик под замену”. ДМРВ довольно дорогостоящий, и к его покупке стоит подойти осознанно.

На примере того же производителя Bosch для LADA и GAZ (артикул 0280218037) – по результатам поиска на портале GisAuto на 18 сентября 2021 года, в России найдено 568 предложений из разных городов. Стоимость этого датчика варьируется от 2 490 руб. до 6 676 руб. Такой разброс цен может зависеть от разных причин: наличие, срок поставки, стоимость закупки и т.д.

Подобрать ДМРВ для вашего автомобиля на портале GisAuto – вы сможете по номеру детали, по марке и модели вашего автомобиля, а также создать запрос по VIN-номеру авто, и тогда продавцы сами пришлют вам свои предложения. Вам останется только выбрать подходящий по цене и срокам вариант.

ЧИСТИМ ДАТЧИК ПОЭТАПНО

Определившись, чем промыть датчик массового расхода воздуха, можно приступать непосредственно к самой процедуре.

Кроме жидкости для очистки вам потребуется обычный шприц с иголкой на 10-20 кубиков, отвертка и ключ на 10, чтобы демонтировать датчик.

1. Демонтируем устройство: снимаем подведенную к датчику колодку с проводами питания (на ее нижней части расположена кнопка-фиксатор, которую необходимо нажать, после чего колодку можно просто вытянуть) и ключом на 10 выкручиваем два винта, которые фиксируют датчик на корпусе воздушного фильтра;
2. В месте, где к датчику подсоединяется колодка с проводами расположены два винта, соединяющих части его защитного кожуха, их необходимо выкрутить крестообразной отверткой, после чего вы сможете разобрать кожух и вытянуть непосредственно сам ДМРВ;
3. Все чувствительные элементы датчика (проволочка термосенсора, контакты) промываем жидкостью для очистки. Если это ВД-40 либо карбюраторный очиститель, которые подаются из баллончика, внимательно следите за давлением струи на элементы устройства, оно не должно быть слишком сильным (оптимальное расстояние сопла баллончика от конструкции – 5-10 сантиметров);
4. Нанесите ВД-40 первый раз, дайте ему просохнуть в течении 30-40 секунд и нанесите повторно (2-3 раз, как правило, достаточно);
5. Далее с помощью шприца промойте чувствительные элементы и контакты датчика смесью из медицинского спирта и дистиллированной воды.

На этом процедура завершена. Зная, как почистить ДМРВ на ВАЗ 2114, всю работу можно сделать за 15-20 минут. Осталось лишь установить устройство на место и проверить его работоспособность.

Данная методика может использоваться в том числе и на ВАЗ 2114 и ВАЗ 2115.

Цена датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) выделяется среди других запчастей автомобиля, и составляет порядка 2000 рублей. Если диагностика выявила ошибку ДМРВ, то не спешите его менять, попробуйте
восстановить ДМРВ самостоятельно .
Сначала потребуется снять патрубок с ДМРВ (инструкция ). Далее нужно снять ДМРВ с патрубка, в противном случае выполнить качественную чистку не получится. Для снятия датчика потребуется комплект ключей «звездочек». Откручиваем саморезы, и вытаскиваем датчик из патрубка.

Часто можно встретить, что изнутри и сам датчик покрыт масляным налетом, наша задача сделать все идеально чистым. Чтобы
очистить ДМРВ от этого налета подойдет очиститель карбюратора. На пленке внутри, есть 2-3 датчика, представляющих собой маленькие проволочки, которые крепятся при помощи специальной смолы. Аккуратно брызгаем на этот чувствительный элемент, чтобы не повредить его. Ждем некоторое время, пока средство высохнет. Повторяем эту процедуру несколько раз, в зависимости от загрязнений ДМРВ. Для ускорения высыхания допускается использовать компрессор/баллончик с жатым воздухом, но смысл не в большом давлении, а в продувке для высушивания. Промывка ДМРВ может быть выполнена и при помощи других средств, например, спиртом. Кроме датчика стоит обратить внимание как на сетку патрубка, так и на его внутреннюю поверхность. При необходимости отчищаем патрубок ДМРВ от грязи, мусора и пыли. На этом ремонт ДМРВ окончен. Выполняем сборку в обратной последовательности, и меняем воздушный фильтр.

Проверка работоспособности

Прежде, чем проводить диагностику ДМРВ, необходимо знать симптомы, позволяющие определить степень работоспособности МАФ (аббревиатура с английского названия прибора) сенсора в автомобиле. Перечислим основные признаки неисправности:

• Существенно увеличился расход топливной смеси, одновременно с этим замедлился разгон.
• ДВС на холостом ходу работает с рывками. При этом может наблюдаться в холостом режиме снижение или увеличение оборотов.
• Двигатель не стартует. Собственно, данная причина сама по себе не говорит о том, что расходомер в автомобиле неисправен, могут быть и другие причины.
• Выводится сообщение о проблеме с двигателем (Cheeck Engine)

Пример высветившегося сообщения «Cheeck Engine» (отмечено зеленым)
Эти признаки указывают на возможную неисправность ДМРВ, чтобы точно установить причину поломки необходимо выполнить диагностику. Это несложно сделать своими руками. Значительно упростить задачу поможет подключение к ЭБУ диагностического адаптера (если данная опция возможна), после чего по коду ошибки определить исправность или неисправность сенсора. Например, ошибка p0100 указывает на неисправность цепи расходомера.

Поиск ошибки с помощью диагностического адаптера

Но если предстоит провести диагностику на отечественных авто, выпушенных 10 лет назад или более, то проверка ДМРВ может быть осуществлена одним из следующих способов:

1. Тестирование в процессе движения.
2. Диагностика с применением мультиметра или тестера.
3. Внешний осмотр сенсора.
4. Установка однотипного, заведомо исправного устройства.

Рассмотрим каждый из перечисленных способов.

Тестирование в процессе движения

Проще всего произвести проверку, анализируя поведение ДВС при отключенном сенсоре МАФ. Алгоритм действий следующий:

• Необходимо открыть капот, отключить расходомер, закрыть капот.
• Заводим машину, при этом ДВС переходит в аварийный режим работы. Соответственно, на приборной доске высветится сообщение о проблеме с двигателем (см. рис. 10). Количество подаваемой топливной смеси будет зависеть от положения ДЗ.
• Проверьте динамику авто и сравните ее с той, что была до отключения сенсора. Если автомобиль стал более динамичен, а также выросла мощность, то это с большой долей вероятности указывает на то, что датчик массового расхода воздуха неисправен.

Заметим, что можно ездить и дальше при отключенном устройстве, но делать это крайне не рекомендуется. Во-первых, увеличивается расход топливной смеси, во-вторых отсутствие контроля над регулятором кислорода приводит привод к повышению загрязнений.

Диагностика с применением мультиметра или тестера

Признаки неисправности ДМРВ можно установить, подключив черный щуп к заземлению, а красный на вход сигнала сенсора (распиновку можно посмотреть в паспорте к устройству, там же указаны и основные параметры).

Пример измерения мультиметром напряжения на ДМРВ в автомобиле ВАЗ 2114

Далее устанавливаем границы измерения в пределе 2,0 В включаем зажигание и производим измерения. Если прибор ничего не отображает, необходимо проверить правильность подключения щупов к массе и сигналу расходомера. По показаниям прибора можно судить об общем состоянии устройства:

• Напряжение 0,99-1,01 В говорит о том, что сенсор новый и работает исправно.
• 1,01-1,02 В — прибор БУ, но состояние его хорошее.
• 1,02-1,03 В – указывает, что устройство все еще работоспособное.
• 1,03 -1,04 состояние приближается к критическому, то есть в ближайшее время необходима замена ДМРВ на новый сенсор.
• 1,04-1,05 – ресурсы прибора практически исчерпались.
• Свыше 1,05 – однозначно нужен новый ДМРВ.

То есть, правильно судить о состоянии сенсора можно по напряжению, низкий уровень сигнала свидетельствует о работоспособном состоянии.

Внешний осмотр сенсора

Данный способ диагностики является не менее действенным, чем предыдущие. Все, что необходимо, — снять сенсор и оценить его состояние.

Осмотр датчика на предмет повреждений и наличия жидкости

Характерные признаки неисправности – механические повреждения и жидкость в приборе. Последнее свидетельствует о том, что не отрегулирована система подачи масла в двигатель. Если сенсор сильно загрязнен, то следует произвести замену или очистку воздушного фильтра.

Установка однотипного, заведомо исправного устройства

Данный способ дает практически всегда ясный ответ на вопрос работоспособности сенсора. На данный способ на практике довольно сложно реализовать, не приобретая новый прибор.