Устройство и принцип работы ДМРВ
Для обеспечения оптимального процесса сгорания топлива и соблюдения заданных экологических стандартов требуется максимально точно определять массовый расход воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя, в зависимости от режимов его работы. Контроль этого процесса может осуществляется целым набором датчиков: датчик давления воздуха, датчик температуры, но наиболее популярным из них является датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), который иногда еще называют расходомером. ДМРВ фиксирует количество (массу) воздуха, поступающего из атмосферы во впускной коллектор двигателя и передает эти данные электронному блоку управления для последующего расчета топливоподачи.
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:
Конструкция и принцип действия проволочного датчика
Нитиевой ДМРВ имеет следующее устройство:
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
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:
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.
Последствия и признаки неисправности ДМРВ
Как и для любого типа датчика двигателя, неисправности ДМРВ означают неверные расчеты ЭБУ двигателя и, как следствие, некорректная работа системы впрыска. Это может вызвать перерасход топлива или, напротив, недостаточную подачу, что снижает мощность мотора.
Наиболее яркие симптомы неисправности датчика:
Если вы обнаружили признаки неисправности датчика массового расхода воздуха, попробуйте отключить его. Увеличение мощности двигателя будет подтверждением поломки ДМРВ. В этом случае его потребуется промыть или заменить. При этом необходимо подбирать датчик, рекомендованный производителем автомобиля (то есть оригинальный).
Всё, что вы хотели узнать о датчиках массового расхода воздуха
Для чего мотору этот датчик? В нем нуждается электронный блок управления – ему требуется информация о количестве впрыскиваемого топлива. ДМРВ устанавливается как на бензиновые, так и на дизельные моторы. Но на дизельных двигателях датчик нужен в первую очередь для правильного расчета объема подачи циркулирующих отработавших газов. А в бензиновых моторах датчик необходим для образования стехиометрической смеси.
Подробно мы рассказали в статье и видео:
Нужен б/у ДМРВ? Выбирайте его в каталоге «АвтоСтронг-М»: подберем, доставим по Беларуси, России, Казахстану.
Что такое ДАД?
ДАД – это датчики абсолютного давления, которые также применяются для измерения расхода воздуха. Они установлены во впускном коллекторе и обычно используются вместе с датчиком температуры воздуха. Без ДМРВ датчики абсолютного давления используются в бензиновых моторах, а благодаря их расположению рядом со впускными клапанами отклики на газ резвые.
ДАД используются с ДМРВ на двигателях с турбонаддувом. Их легко почистить, сложностей с датчиками не возникает.
Понадобился датчик абсолютного давления? Выбирайте датчик для 51-й модели авто в каталоге запчастей «АвтоСтронг-М».
Какие бывают типы расходомеров?
Выпускается два вида датчиков:
• с нитью;
• с пленочным чувствительным элементом.
Их принцип работы схож: они контролируют объем проходящего воздуха с помощью нагреваемого элемента.
В датчиках с нитью используется тонкая проволока из платины. Она нагревается током и охлаждается воздухом. При охлаждении температура поддерживается электрическим током: для этого растет значение напряжения. Электронный блок управления сопоставляет Вольты с объемом кислорода, который попадает в камеры.
Кроме датчиков с нитью, используются пленочные, или термоанемометрические. Они точнее, так как оборудованы датчиком температуры воздуха. Их конструкция – это два терморезистора и расположенный между ними нагревательный резистор.
Принцип работы пленочного датчика простой: поток воздуха, проходящий вдоль терморезисторов, приводит к охлаждению первого терморезистора. Воздух немного нагревается, разница температур и электрического сопротивления фиксируется, и таким образом мотор получает информацию об объеме проходящего воздуха.
Разбираемся, чем хороши и чем плохи эти два типа ДМРВ
Датчик с нитью более простой, но его точность – невысокая. Стандартам Euro-3 и Euro-4 датчик не соответствует, зато из-за своей простоты с ним резко возникают проблемы, он даже не загрязняется.
Пленочные ДМРВ, в отличие от датчиков с нитью, хорошо измеряют и обратный поток воздуха. Но если на них попадает сажа, масло и грязь, из-за чего он может работать некорректно. На датчиках с нитью вся грязь сгорает при нагреве нити до пяти сотен градусов.
Что сигнализирует о неисправностях ДМРВ?
К сожалению, загрязнение пленочного ДМРВ – это серьезная проблема: датчик нельзя почистить, он предоставляет неправильные данные. Результат – блок управления требует неверное количество топлива, из-за чего вся работа мотора становится неправильной, вплоть до того, что двигатель не заводится.
Как узнать, в каком состоянии ДМРВ?
Как мы уже писали, ДМРВ с нитью – простая и беспроблемная, причем нить легко чистится. Узнать о состоянии датчика можно, воспользовавшись мультиметром: напряжение должно не превышать 1,3 Вольта (нормальное значение – 1 Вольт). Для пленочного датчика при проверке мультиметром нужное значение напряжения – 1 Вольт, допустимая разбежка – всего 0,02 Вольта.
Еще один способ проверки – измерить пиковое напряжение. На моторах с дроссельной заслонкой с троссовым приводом на холостом ходу моторе необходимо резко открыть дроссель. Если напряжение не подскочит до четырех вольт, то датчик неисправен. Но есть один минус: турбомоторы так не проверить.
Двигатели с электронным дросселем можно проверить описанным способом, но придется узнать пиковое напряжение ДМРВ: оно может оказаться ниже четырех вольт. К тому же следует помнить, что дроссель открывается нажатием акселератора.
Новые модели пленочных расходомеров нельзя проверить, измерив напряжение, так как в ЭБУ они подают цифровой частотный сигнал. Но узнать состояние датчиков можно встроенными средствами: они покажут возникшие ошибки.
В каталоге «АвтоСтронг» вы закажете б/у ДМРВ: обращайтесь, подберем датчик на ваш двигатель!
Что такое ДМРВ, почему он важен и как диагностировать его неисправность
За прошедшие три десятилетия моторы с распределённым и непосредственным впрыском топлива окончательно вытеснили все прочие типы конструкций. Казалось бы, срок немалый, но инженеры так и не смогли побороть “детские болезни” важных электронных компонентов, среди которых — датчик массового расхода воздуха (ДРМВ), отвечающий за состав топливовоздушной смеси. Давайте вспомним, как устроен ДМРВ, почему он так важен и как диагностировать его неисправность.
Что такое ДМРВ
В современных моторах применяются два вида системы питания: при распределённом впрыске форсунка подаёт топливо во впускной патрубок, при непосредственном — в камеру сгорания. Для обеих систем важна корректная работа датчика массового расхода воздуха, который когда-то был механическим (флюгерного типа), а сейчас лишен подвижных механических частей и выполнен термоанемометрическим (от «анемо» — ветер).
Заводской ДМРВ немецкого производства для двигателя ВАЗ
Датчик массового расхода воздуха может стоять не только на бензиновом, но и на дизельном моторе, где на него «завязана» работа клапана EGR (система рециркуляции выхлопных газов)
Как говорили шоферы старой школы, ДВС не работает в двух случаях: нечему гореть или нечем поджечь. ДМРВ как раз и сообщает электронному блоку управления о количестве поступающего воздуха, кислород которого и становится “топливом” для рабочей смеси. Получив такой сигнал, ЭБУ может обеспечить максимально полное сгорание. Устройство, расположенное во впускном тракте, состоит из двух резисторов, которые конструктивно могут быть выполнены в различных вариантах. В первом случае резистор подвергают воздействию проходящего воздуха: при изменении интенсивности потока он охлаждается, его внутреннее сопротивление меняется. Во втором случае он не обдувается — по разности показаний с двух резисторов и вычисляют объём воздуха, который нужно подать в цилиндры.
На вторичный рынок датчик поставляется с защитными крышками-заглушками, чтобы исключить его загрязнение при транспортировке
Так выглядит датчик на обычном вазовском двигателе. Демонтировать его из корпуса без спецключа не получится
Снятый датчик в «голом виде». Хорошо виден чувствительный элемент
Исходя из данных по массе и температуре поступившего воздуха, ЭБУ определяет его плотность, а также просчитывает длительность открытия форсунок и количество топлива, которое подаётся в камеру сгорания. В общем, ДМРВ важен и для достижения максимальной мощности мотора, и для более полного сгорания (экологичности), и для экономичной езды. Выход из строя этого датчика, как и большинства остальных, приводит к срабатыванию сигнализатора Check Engine.
Check Engine может загореться по любому поводу. Если нет бортового компьютера с функцией диагностики, придется ехать на СТО, где есть сканер
Однако далеко не всегда владелец связывает сработавший «чек» с ДМРВ — особенно если двигатель работает без особых перебоев, а динамические характеристики автомобиля ничуть не ухудшились. Поэтому важно не оставлять загоревшийся индикатор неисправности двигателя без внимания, а считать ошибки диагностическим компьютером.
ДМРВ или ДАД?
Датчик абсолютного давления (ДАД) совместно с датчиком температуры (ДТВ) также контролирует, какое количество воздуха поступает во впускной коллектор. На основании этих показаний контроллер формирует команду-импульс на форсунки. Важное отличие ДАД от ДМРВ — отсутствие воздуха в корпусе, поскольку этот датчик работает на основе измерения показаний разницы давлений на входе и давления в вакуумной камере. Конструктивной особенностью ДАД является высокочувствительная диафрагма, которая растягивается под воздействием давления во впускном коллекторе. Этот процесс влияет на сопротивление тензорезисторов, вследствие чего изменяется напряжение.
Датчик абсолютного давления (на фото) и ДМРВ работают по разным принципам
ДАД намного дешевле датчика массового расхода воздуха, однако алгоритм его работы менее совершенен. Да и вообще далеко не все блоки управления могут корректно работать с ДАД. Более того, при переходе на датчик абсолютного давления мотор может реагировать на открытие дросселя с гораздо большей задержкой, чем с родным ДМРВ. И, конечно же, просто заменить ДМРВ на ДАД без серьезных доработок не получится в силу разности их конструкции и даже расположения.
Есть двигатели, где выбормежду ДАД и ДМРВ не стоит, потому что на моторе присутствуют оба эти датчика сразу!
Обычно мысли об установке ДАД вместо штатного датчика массового расхода воздуха появляются при отказе последнего, а также во время тюнинга мотора — особенно если происходит перевод атмосферника на турбонаддув. Однако некоторые владельцы сознательно отказываются от ДМРВ из-за его высокой стоимости и не самого большого ресурса. Ведь при неудачном стечении обстоятельств датчик может выйти из строя уже через 60-70 тысяч километров пробега, а к цифре 120-130 тысяч на одометре многих бюджетных автомобилей он практически гарантированно «умирает».
Но те, кто не заморачивается доработками двигателя, обычно ездят со штатным датчиком массового расхода воздуха, а не заменяют его связкой ДАД+ДТВ (датчик температуры воздуха). Тем более, что далеко не все блоки управления двигателем работают с датчиком абсолютного давления лучше, чем с родным ДМРВ. Какой из датчиков более совершенен по конструкции, однозначно ответить сложно – тем более, если речь идёт о попытке замены одного (и часто уже неисправного) расходомера другим. Ведь история знает множество примеров, когда счастливые владельцы наматывали по несколько сотен тысяч километров как на двигателе с родным расходомером, так и на моторе с датчиком абсолютного давления, особенно если последний штатно ставили на заводе.
Можно ли обойтись без него?
Отказ ДМРВ приводит к срабатыванию «чека», но двигатель при этом будет работать и дальше. Правда, в зависимости от новизны прошивки ЭБУ, «аварийная» программа, не увидев сигнала, может поднять обороты холостого хода примерно до 1 500 об/мин. На относительно новых версиях программного обеспечения неисправность датчика приводит лишь к повышению расхода топлива или падению динамики. В любом случае, ошибка датчика массового расхода воздуха является важной причиной для того, чтобы проверить его, хотя бы измерив напряжение.
При некорректной работе ДМРВ электроника может начать переобогащать рабочую смесь
Игнорировать неисправность не стоит, поскольку даже на относительно простых автомобилях (переднеприводная линейка Lada первых поколений) отказ ДМРВ грозит заметным перерасходом бензина либо ослаблением выходных характеристик мотора. Именно поэтому ответ на популярный вопрос «Можно ли вообще обойтись без ДМРВ, если он заложен в конструкцию машины?» однозначен и звучит так: нет, нельзя.
Как диагностировать неисправность?
Кроме косвенных признаков, о которых мы упоминали выше, существует вполне объективный параметр, указывающий на состояние датчика и его ресурс — это рабочее напряжение при включенном зажигании. Изучимего на примере «вазовского» датчика как одного из самых распространённых.
Схема подключения ДМРВ на двигателе ВАЗ
Подключив мультиметр в режиме измерения постоянного напряжения и включив зажигание, можно снять показания по выходному напряжению ДМРВ. Для новой или «эталонной» детали он составляет 0,996 В.
Такое напряжение указывает на то, что датчик работает как новый
Один из вариантов измерения напряжения – прямо через разъем подключения датчика
Дальше параметры оцениваются так:
1,010-1,019 В — хорошее состояние, о замене пока не нужно думать
1,020-1,029 В – датчик работоспособен, это примерно половина остаточного ресурса
1,030-1,039 В — еще исправен, но ресурс подходит к концу
1,040-1,049 В – ДМРВ на грани выхода из строя, скоро потребует замены
1,050 В и выше — расходомер требует немедленной замены
При параметре 1,016 В (первое фото) датчик в хорошем состоянии, а вот 1,035 В – уже повод задуматься о покупке нового
Такой параметр датчик выдает на грани исправности, но нужно точно убедиться в том, что данные соответствуют действительности, а не связаны с погрешностью мультиметра
Нужно учитывать, что многие тестеры завышают показания, поэтому существует риск «приговорить» вполне исправный датчик. К тому же его параметры во многом зависят от чистоты «масс» в цепи.
Плохой обжим проводов или сгнившая «коса» могут повлиять на корректность работы как ДРМВ, так и ДАД, что особенно характерно для моторов старых автомобилей
Лучше всего до покупки не самого дешевого датчика установить сначала заведомо исправный «бэушный», одолжив его для проверки на время у коллеги по работе, соседа по стоянке, знакомого по форуму с такой же машиной и т.д. Также стоит больше верить показаниям диагностического сканера, подключенного к разъему OBD-2, чем дешевому мультиметру.
Промывать или нет?
Многие механики с многолетним стажем и рядовые владельцы автомобилей уверены в том, что «уставший» ДМРВ можно оживить элементарной промывкой – то есть вынуть его из корпуса и хорошенько «пролить» каким-нибудь «карбклинером» или спиртом примерно так же, как 20-30 лет назад это делали с жиклёрами карбюратора. В действительности же существуют специализированные составы для очистки датчиков, которые не имеют ничего общего с растворителями отложений, использующимися для промывки карбюраторов. Поэтому и цена у таких «узкозаточенных» очистителей ДМРВ совсем другая — и, как нетрудно предположить, более высокая. К тому же производители подобных жидкостей прямо указывают, что они не сделают чудес и не превратят «полудохлый» датчик в совершенно новый, а предназначены для профилактической промывки исправных ДМРВ — снять загрязнения, связанные с пылью и масляным туманом, попавшим во впускной тракт из системы вентиляции картера.
Обратите внимание: для промывки используется специализированный состав именно для чистки ДМРВ, а не универсальный очиститель карбюратора или топливной системы
Практический опыт применения подобных «чудо-средств» показывает, что они действительно могут немного снизить показания еще исправного датчика, а вот вышедшему за 1,05 В подобные манипуляции уже будут что мёртвому припарки.
Главное – не повредить снятый датчик, который боится даже пыли, не говоря уже о механическом воздействии
Многие водители по неопытности сами губят ещё живые датчики при промывке. Чувствительные элементы нельзя трогать руками или протирать ветошью, да и сильный напор жидкости кроме вреда ничего не принесёт. Поэтому к чистке ДМРВ в гаражных условиях нужно относиться с большой осторожностью и помнить:если датчик уже «умер», то это неопасно иему уже не поможет, но, даже если он еще вполне исправен, эта процедура может и не принести заметного результата.
Для чего нужен ДМРВ в автомобиле
Статья о датчике массового расхода воздуха: для чего нужен датчик, строение, разновидности, неисправности, диагностика. В конце статьи — видео-эксперимент про езду без ДМРВ. Статья о датчике массового расхода воздуха: для чего нужен датчик, строение, разновидности, неисправности, диагностика. В конце статьи — видео-эксперимент про езду без ДМРВ.
С начала развития автомобильной промышленности в конце позапрошлого века и по сегодняшний день конструкторы не перестают трудиться над проблемой уменьшения расхода топлива. С установлением электронных компонентов и дополнительного блока управления всей электроникой процесс расхода стало контролировать сложнее. В инжекторных моторах для корректной работы необходимо строгое поступление топливо-воздушной смеси определенной пропорции. И если пропорция будет нарушена, возникнут неполадки в работе двигателя. Для предотвращения нарушения пропорций и служит ДМРВ.
Основное назначения датчика
Главной задачей датчика массового расхода воздуха является измерение воздуха, который поступает вместе с топливом в цилиндры двигателя. Руководствуясь показаниями устройства, рассчитывается необходимый уровень горючего, за подачу которого отвечают форсунки.
Чтобы топливо поступало в требуемом объеме, необходимо точно вычислить количество поступающего воздуха, иначе будет нарушена оптимальная работа мотора. Ведь если воздуха будет меньше, лишняя часть топлива останется не сгоревшей, что отразится на работе двигателя и увеличится расход горючего. Если же воздуха будет меньше, двигатель не сможет полноценно выполнять свои функции.
Для получения точного количества воздушной смеси контроллер крепится сразу после крепления воздушного фильтра. Если по какой-то причине устройство расхода отключится, мотор перейдет во вспомогательный режим работы, что приведет к увеличению потребления горючего и засорения самого ДВС.
Разновидности и строение ДМРВ
Состоит датчик из несколько компонентов:
Есть две конструкции датчика в зависимости от нагревательной составляющей — датчики бывают:
Проволочные устройства ранее использовались на всех машинах отечественного производителя. Его основной составляющей служит терморезисторный элемент и платиновая проволока, за что, собственно, и было получено подобное название.
При работе контроллера происходит нагрев резистора из-за проходящего через него напряжения, поэтому его крепление предусматривается в месте прохода воздушного потока. После чего элемент меняет количество теплоты и увеличивает сопротивление, позволяя вычислить требуемый объем воздушной смеси. Как только скорость воздуха приблизится к нулевой отметке, проволока нагревается до определенной температуры.
Если воздушный поток увеличится, резистор начнет охлаждаться, меняя при этом внутреннее сопротивление, вследствие чего увеличивается напряжение на выходе. Величина напряжения помогает рассчитать требуемое количество потока воздуха.
В пленочных контроллерах вместо проволоки используется кремень, на который распылена в несколько слоев платина:
Особенностью работы такого датчика можно считать возможность измерения температуры воздушного потока на входе и выходе. Скорость перемещения воздушного потока остается высокой, а пылевые и грязевые излишки не откладываются в самом датчике (как это наблюдается в проволочных).
Во время старта работы мотора происходит максимальный нагрев датчика, после чего наблюдается его охлаждение за счет поступающего воздуха. Разница в температурах до и после помогает при расчете топливно-воздушной смеси.
Неполадки в работе ДМРВ
Проверка работоспособности датчика проводится при возникновении следующих неполадок:
Возможные причины неполадок:
Чтобы узнать, действительно ли работа двигателя нестабильна из-за неисправности датчика, потребуется отсоединить питание ДМРВ от остальной электрики и запустить двигатель. Он перейдет в аварийный режим работы и должен на время прекратить свои «припадки». Если так и произойдет, значит, проблема в расходомере.
Проблемы электрического характера можно проверить при помощи тестера. Для этого потребуется заглянуть в паспортные данные датчика и увидеть интервалы напряжений, которые обязан выдавать датчик при проверке тестером. И если напряжение выше заданного, в скором времени потребуется замена ДМРВ.
Диагностика и замена контроллера
Неполадки в работе расходомера могут возникнуть из-за грязе-пылевых отложений, особенно, если используется проволочный нагревательный элемент. Эти отложения удаляются при помощи этанола, при этом очистка может проводиться несколько раз.
Однако этанол — не гарантия долговременной работы датчика, и прибор в скором времени все же придется заменить.
Замена не представляет особой сложности и предусматривает несколько этапов:
При подборе нового расходомера следите за соблюдение маркировки датчика. Ведь устройства одного производителя могут быть предназначены для различных электронных автомобильных блоков управления.
Как не допустить быстрого износа устройства
Некоторые меры, помогающие увеличить срок службы расходомера:
Контроллер расхода воздуха — одна из основных частей в современном автомобиле. И от правильности его работы зависит исправность работы мотора. Если постоянно поддерживать ДМРВ в работоспособном состоянии и менять при необходимости, двигатель будет исправно выполнять свои функции.
Видео про езду без ДМРВ:
