Датчик массового расхода воздуха: устройство, принцип работы, проверка

Что делает датчик MAF или дмрв это что

MAF – это датчик массового расхода воздуха (сокращенное ДМРВ), он измеряет объем и плотность воздуха, поступающего в двигатель. Некоторые также измеряют температуру воздуха, поступающего в двигатель.

Компьютер использует это измерение вместе с другими входами для расчета наилучшего соотношения воздух-топливо и синхронизации зажигания в соответствии с условиями работы двигателя. На автомобиле с автоматической коробкой передач датчик MAF также может помочь в определении времени переключения.

Расположение датчика MAF

MAF располагается между коробкой воздушного фильтра и корпусом дроссельной заслонки. На некоторых моделях датчик находится внутри корпуса воздушного фильтра.

Конструкция расходомера

Зная устройство воздушного датчика, вы быстро разберетесь в принципе его работы и поймете, почему неисправный измеритель не подлежит ремонту, а только замене. Отыскать прибор нетрудно – он встраивается в воздуховод, соединяющий фильтр – очиститель воздушного потока с блоком дроссельной заслонки. Точное расположение зависит от марки и модели авто.

На большинстве эксплуатирующихся автомобилей установлены термоанемометрические либо пленочные измерители. Разница – в конструкции чувствительного элемента, принцип работы остается неизменным. Анемометрический расходомер представляет собой корпус, куда помещены 2 платиновые нити – измерительная и эталонная. Как функционирует ДМРВ в машине:

1. Контроллер подает питание на обе нити. Нагреваясь, они одинаково меняют сопротивление.
2. При работающем моторе первая нить омывается проходящим через дроссель воздухом и охлаждается. Чем сильнее воздушный поток, тем интенсивнее охлаждение.
3. Электронный блок фиксирует разность сопротивлений на измерительной и эталонной нити. Произведя вычисление, ЭБУ определяет массу проходящего воздуха и направляет к форсункам соответствующее количество горючего.

Справка. В современных автомобилях с турбированными моторами датчики массового расхода заменены на измерители абсолютного давления (ДАД) – более надежные приборы с длительным сроком службы. Аналогичными изделиями производители начали комплектовать новые атмосферные двигатели.

Пленочный измерительный прибор действует по такому же принципу, только вместо нитей используются керамические элементы с платиновым напылением. Вот почему проверить ДМРВ вполне возможно, отремонтировать – нельзя. Перегоревшую нить или поврежденное покрытие заменить не получится, только изделие целиком.

Типы датчиков массового расхода воздуха

Хотя существует два распространенных типа MAF, с горячей проволокой и горячей пленкой, наиболее распространены типы горячей проволоки. Процедуры испытаний для устранения неисправностей датчиков с горячим проводом могут различаться в зависимости от марки автомобиля. Вы можете дополнительно разделить датчики MAF на низкочастотные, напряжения и высокочастотные типы.

В некоторых моделях автомобилей используется MAF, который передает сигнал напряжения на компьютер. Но более поздние модели могут использовать сигнал частоты напряжения.

Симптомы неисправности датчика массового расхода воздуха

Перед тем как приступать к проверке ДМРВ, необходимо понять по первичным симптомам, что он неисправен. О проблемах с датчиком могут говорить следующие симптомы:

• На приборной панели машины горит значок «Проверить двигатель» (Check Engine);                                               
• Машина начала тратить больше топлива, при этом динамика ее разгона снизилась;
• Холостые обороты изменились в большую или меньшую сторону. Двигатель работает «на холостых» рывками;
• Мотор не запускается.

Приведенные выше симптомы указывают, что воздух подается в горючую смесь не в том объеме, в котором необходимо. При этом данная проблема может наблюдаться не только при выходе из строя ДМРВ. В частных случаях неисправность может быть связана с отсутствием питания датчика по электропроводке или при появлении трещин в соединительных шлангах.

Симптомы плохого массового расхода воздуха

Симптомы неисправного датчика массового расхода воздуха (MAF) могут включать:

• плохая экономия топлива
• неустойчивая производительность
• нерешительность при разгоне
• тяжелый старт
• нет запуска двигателя
• глохнет при включенной передаче
• низкая мощность двигателя
• двигатель работает в непонятном режиме

Причины неполадок

Расходомер воздуха приходит в негодность по следующим причинам:

• на измерительные элементы попадает много пыли и грязи, потому что владелец авто редко меняет воздушный фильтр;
• на сильно изношенных двигателях пары бензина и масла проникают в ДМРВ через патрубок вентиляции картера;
• дырка в гофрированном воздуховоде, откуда всасывается пыль;
• случайное повреждение вследствие неквалифицированного ремонта;
• обрыв проводов, соединяющих разъем датчика с контроллером.

Помимо перечисленных причин, встречается и естественный износ прибора. Ресурс нового ДМРВ составляет 50–250 тыс. км в зависимости от марки и происхождения автомобиля.

Последствия поломки датчика

Когда в силу разных причин датчик выходит из строя либо выдает некорректные показания, контроллер меняет алгоритм работы. Он начинает готовить топливовоздушную смесь, ориентируясь на измеритель положения дроссельной заслонки и лямбда – зонд. Из-за недостатка данных, поступавших ранее от ДМРВ, электронный блок «не знает» о реальном количестве поступающего воздуха и не может смешать его с бензином в оптимальных пропорциях.

Благодаря переходу контроллера на аварийный режим работы можно определить основные симптомы неисправности ДМРВ:

• на приборной панели водителя блок управления включает световое табло Check Engine, свидетельствующее о неполадках в системе топливоподачи либо зажигания;
• холостой ход нестабилен – то повышается до 1500 об/мин, то падает до нуля (двигатель глохнет);
• «на холодную» мотор заводится с большим трудом;
• некорректное приготовление горючей смеси вызывает увеличение расхода топлива независимо от условий езды и режима работы;
• отмечается снижение мощности силового агрегата и частые беспричинные рывки на ходу.

Примечание. Включение индикатора Check Engine не дает водителю конкретных данных о характере поломки. Надпись призывает диагностировать системы двигателя с помощью компьютера, подключаемого к сервисному порту. Таким способом можно проверить работоспособность ДМРВ и других датчиков в условиях станции техобслуживания.

Косвенно на неисправность расходомера указывает появление черного дыма из выхлопной трубы. Если на транспортном средстве нет бортового компьютера и отследить моментальный расход бензина нельзя, стоит выкрутить 1–2 свечи из любых цилиндров и осмотреть электроды. Слой черной сажи подтвердит чрезмерное обогащение смеси из-за аварийного режима работы электроники.

Если автолюбитель не отреагирует на вышеперечисленные проблемы и продолжит эксплуатацию машины, то ему придется столкнуться с более крупными неприятностями. Постоянное переобогащение топливной смеси быстро приведет в негодность свечи зажигания, качество сгорания ухудшится, нагрузка на цилиндропоршневую группу возрастет, а износ – значительно ускорится. Перспектива мрачная – ремонт силового агрегата.

Как проверить ДМРВ на исправность

Имеется несколько основных методик проверки датчика массового расхода воздуха, которые позволяют убедиться в его неисправности.

Проверка ДМРВ в движении

Самый простой способ диагностики расходомера – это анализ работы двигателя при принудительном отключении датчика. Проверка происходит следующим образом:

1. Необходимо открыть капот и отключить разъем с датчика массового расхода воздуха. После этого закройте капот;                                                           
2. Далее сядьте за руль машины и заведите мотор. Автомобиль должен начать работать в аварийном режиме, при котором будет гореть лампочка Check Engine. В такой ситуации количество воздуха в топливной смеси будет определяться в зависимости от положения дроссельной заслонки;
3. Попробуйте проехаться на автомобиле и обратите внимание на его динамику в сравнении с тем, как машина работала до отключения ДМРВ. С выключенным датчиком машина должна стать «живее», то есть быстрее разгоняться. Если это так, то можно с уверенностью говорить о проблемах с датчиком массового расхода воздуха.

Крайне не рекомендуется долго эксплуатировать автомобиль с отключенным ДМРВ.

Проверка ДМРВ мультиметром

Диагностировать проблему с датчиком можно при помощи мультиметра. Для этого необходимо сперва разобраться с конструкцией устройства и его «распиновкой», то есть распайкой проводов по плате. Из датчика массового расхода воздуха выходит 4 провода. В зависимости от модели ДМРВ и производителя, их цвета могут различаться, но в большинстве случаев они следующие:

• Розовый (или розово-черный): провод к главному реле;
• Зеленый: провод к заземлению;
• Серый: провод к питанию;
• Желтый: вход сигнала.

Для проверки датчика массового расхода воздуха мультиметр необходимо выставить в режим измерения постоянного напряжения и установить предел до 2 Вольт. Далее потребуется включить зажигание, но не заводить мотор. Когда это будет сделано, подключите красный щуп мультиметра к входу сигнала датчика (желтому проводу), а черный щуп к заземлению (зеленому проводу). Сделать это можно не «оголяя» провода, просунув щупы диагностического устройства сквозь резиновый уплотнитель разъема.

По результатам измерения можно сделать выводы о состоянии датчика:

• Полностью исправное устройство (новое): 0,996 – 1,01 Вольт;
• Датчик в хорошем состоянии, но уже поработал: 1,01 – 1,02 Вольт;
• Датчик давно работает, но еще исправен: 1,02 – 1,03 Вольт;
• Скоро потребуется замена ДМРВ: 1-03 – 1,04 Вольт;
• Расходомер близок к выходу из строя, но продолжает справляться с задачами: 1,04 – 1,05 Вольт;
• Датчик необходимо менять: 1,05 Вольт и выше.

Некоторые современные бортовые компьютеры позволяют смотреть напряжение на датчике массового расхода воздуха. В таких ситуациях можно обойтись без мультиметра.

Визуальный осмотр ДМРВ

Опытные автомобилисты могут определить неисправность датчика массового расхода воздуха по его внешнему виду. Первым делом необходимо снять ДМРВ, а далее его внимательно осмотреть. Признаками неисправности является попадание жидкости в воздушный патрубок и датчик ДМРВ (или наличие механических повреждений).

Чаще всего жидкость может оказаться в датчике по следующим причинам:

• Повышенный уровень масла в картере. В такой ситуации в датчик попадает масло;
• Забитый маслоотбойник системы вентиляции картера;
• Несвоевременная замена воздушного фильтра, из-за чего грязь попадает на термоанемометр ДМРВ.

Самым простым и надежным способом диагностировки проблем с датчиком массового расхода воздуха является его замена на рабочее устройство. Например, можно снять подходящий рабочий датчик с другого автомобиля, установить его и убедиться, что стабилизировалась работа двигателя. В такой ситуации можно сразу идти покупать новый датчик без диагностики его мультиметром или другими способами.

Диагностика в гаражных условиях

Указанные выше симптомы проявляются и при других поломках, например, выходе из строя датчика кислорода или положения дроссельной заслонки. Во всех подобных случаях электронный блок действует одинаково – переходит в аварийный режим приготовления воздушно-бензиновой смеси. Отсюда аналогичные последствия.

Чтобы проверить датчик массового расхода воздуха без приборов, выполните ряд простых действий:

1. Откройте капот и отсоедините разъем от ДМРВ.
2. Заведите двигатель и отслеживайте работу на холостом ходу. Контроллер должен поднять обороты коленчатого вала до 1500 об/мин и стабильно их удерживать. Если холостой ход продолжает «плавать», расходомер, скорее всего, исправен.
3. Сделайте контрольный заезд на небольшое расстояние, наблюдая за поведением автомобиля. Если мотор начал работать еще хуже, то проблема кроется в другом месте.

Подобная методика не позволяет точно определить «виновника» неполадок, особенно когда таковых несколько. Например, параллельно вышел из строя лямбда – зонд. Необходимо провести более точную диагностику – проверить ДМРВ мультиметром согласно следующей инструкции:

1. Переключите мультиметр в режим измерения напряжения. Откройте капот и отыщите колодку подключения датчика.
2. Красный провод от прибора подсоедините к контакту входящего сигнала (обычно окрашен желтым цветом). Второй зажим с черной изоляцией подключите к проводнику зеленого цвета.
3. Включите зажигание и фиксируйте показания вольтметра.

Вольтаж в пределах 1–1,03 В указывает на полную работоспособность датчика. Если при езде на автомобиле отслеживаются признаки аварийного режима, стоит проверить остальные измерители, влияющие на топливоподачу.

Показания 1,04–1,05 вольта говорят о том, что платиновые элементы датчика прилично изношены, следует готовиться к замене ДМРВ. Значение 1,06 В и более свидетельствует, что расходомер воздуха приказал долго жить. Нужно приобрести новый измеритель и установить его на воздуховод вместо старого.

Если в результате диагностики вы получили средние показатели, датчик не помешает вычистить. Не пытайтесь проникнуть внутрь ДМРВ различными щетками – для этой цели в продаже имеется специальная жидкость, смывающая грязь с воздушной сетки и измерительных элементов.

Восстановление датчика

Перед началом работ в автомобиле необходимо деактивировать зажигание и отсоединить от регулятора фишку с проводами.

Что понадобится?

Для проведения процедуры потребуется:

• ветошь;
• набор гаечных ключей;
• очистительное средство;
• отвертка, если ее применение требует демонтажа расходомера.

Выбор очистителя

Средства, которые можно приобрести в магазине для того, чтобы почистить контроллер:

1. WD-40. Универсальное средство, использующееся в том числе для чистки.
2. Liqui Moly. Применение такого состава актуально на работающих датчиках. Средство является универсальным и может применяться как на дизельных, так и бензиновых моторах.
3. Спирт.
4. Средство для очистки карбюраторных двигателей.
5. Жидкий ключ. Данный продукт поставляется в продажу в виде спрея.
6. Air Senso Clean.

Полезно знать

Для очистки устройства нельзя использовать ватные палочки или сжатый воздух. Важно, чтобы в составе очистительного средства не было ацетона или эфира.

Алгоритм действий

Изображение	Шаг
	Пользователь должен снять подведенный к датчику шланг, для этого гаечным ключом выкручиваются винты крепления устройства к корпусу воздухофильтра. Алгоритм демонтажа может отличаться в зависимости от конструктивных особенностей авто.
	Производится снятие датчика с патрубка и его извлечение из места установка. Для демонтажа на автомобилях ВАЗ пользователю необходим ключ звездочка необходимого размера. Чтобы снять расходомер, пользователю надо открутить саморезы, фиксирующие его.
	Производится очистка регулятора, красными стрелками указаны места, которые надо обработать средством. Внутри датчика находится пленка, на которой располагаются сами регуляторы, сделанные в виде проволоки. Фиксация элементов осуществляется посредством специальной смолы. Пользователь должен очистительным средством обработать чувствительный элемент, после чего несколько минут подождать, пока средство не высохнет. Процедура очистки может быть выполнена несколько раз в зависимости от загрязнений. Для более быстрого высыхания возможно использование компрессора.

Замена ДМРВ

Важно знать

ДМРВ приобретается для конкретной модели авто. Не рекомендуется использование аналогов, поскольку это может привести к сбоям в работе устройства.

Что понадобится?

Для выполнения задачи потребуются:

• ключ-головка с воротком;
• крестообразная отвертка;
• гаечный ключ на 10;
• новый ДМРВ.

Пошаговая инструкция

Изображение	Шаг
	Открывается капот автомобиля, от аккумулятора отключается отрицательная клемма. От регулятора надо отсоединить провода, для этого пользователь должен надавить снизу на фиксатор колодки. Используя отвертку, ослабляется хомут, который стягивает патрубок воздухофильтра. После ослабления патрубок надо потянуть на себя и отвести в сторону.
	Датчик фиксируется посредством двух болтов на корпусе фильтрующего устройства. Для их откручивания используется ключ или трещотка.
	После удаления последнего крепления производится демонтаж регулятора. Выполняется установка нового датчика, после чего в ДМРВ надо вставить фишку с проводами.

Взаимозаменяемость

Данный вопрос довольно актуален, особенно принимая во внимание стоимость оригинальных изделий импортного автопрома. Но здесь не все так просто, приведем пример. В первых серийных моделях горьковского автозавода на инжекторные волги устанавливался ДМРВ БОШ (Bosh). Несколько позже импортные датчики и контролеры заменили отечественные изделия.

А –импортный нитевой ДМРВ производства Bosh (pbt-gf30) и его отечественные аналоги В — АОКБ «Импульс» и С – АПЗ

Конструктивно эти изделия практически не отличались за исключением нескольких конструктивных особенностей, а именно:

• Диаметр провода, используемого в проволочном терморезисторе. У бошевских изделий Ø 0,07 мм, а у отечественной продукции – Ø0,10 мм.
• Способ крепления провода, он отличается типом сварки. У импортных датчиков это контактная сварка, у отечественных изделий – лазерная.
• Форма нитевого терморезистора. У Bosh он имеет П-образную геометрию, АПЗ выпускает приборы с V-образной нитью, изделия АОКБ «Импульс» отличаются квадратной формой подвески нити.

Все приведенные в качестве примера датчики были взаимозаменяемые, пока Горьковский автозавод не перешел на пленочные аналоги. Причины перехода были описаны выше.

Пленочный ДМРВ Сименс (Simens) для ГАЗ 31105

Приводить отечественный аналог изображенному на рисунке датчику не имеет смысла, поскольку внешне он практически не отличается.

Следует отметить, что при переходе с нитевых приборов на пленочные, скорее всего, потребуется менять всю систему, а именно: сам датчик, соединительный провод от него к ЭБУ, и, собственно сам контролер. В некоторых случаях контроль может быть адаптирован (перепрошит) под работу с другим датчиком. Такая проблема связана с тем, что большинство нитевых расходомеров посылают аналоговые сигналы, а пленочные – цифровые.

Следует отметить, что на первые серийные автомобили ВАЗ с инжекторным двигателем устанавливался нитевой ДМРВ (производства GM) с цифровым выходом, в качестве примера можно привести модели 2107, 2109, 2110 и т.д. Сейчас в них устанавливается ДМРВ БОШ 0 280 218 004.

Для подбора аналогов можно воспользоваться информацией с официальных источников, или тематических форумов. Для примера ниже представлена таблица взаимозаменяемости ДМРВ для автомобилей ВАЗ.

Таблица совместимости ДМРВ для модельного ряда ВАЗ

Представленная таблица наглядно показывает, что, например, датчик ДМРВ 0-280-218-116 совместим с двигателями ВАЗ 21124 и 21214, но не подходит к 2114, 2112 (в том числе и на 16 клапанов). Соответственно можно найти информацию и по другим моделям ВАЗ (например, Лада Гранта, Калина, Приора, 21099, 2115, Нива Шевроле и т.д.).

Как правило, не возникнет проблем и с другими марками авто отечественного или совместного производства (УАЗ Патриот ЗМЗ 409, ДЭУ Ланос или Нексия), подобрать замену ДМРВ для них не составит проблемы, это же касается и изделий китайского автопрома (КIA Ceed, Спектра, Спортейдж и т.д.). Но в этом случае велика вероятность, что распиновка ДМРВ может не совпадать, исправить ситуацию поможет паяльник.

Значительно сложнее обстоит дело с европейскими, американскими и японскими авто. Поэтому, если у вас Тойота, Фольксваген Пассат, Субару, Мерседес, Форд Фокус, Нисан Премьера Р12, Рено Меган или другое европейское, американское или японское авто, прежде, чем производить замену ДМРВ, необходимо тщательно взвесить все варианты решения.

Если интересно, можете поискать в сети эпопею с попыткой замены на Ниссане Альмера Н16 «родного» воздухомера аналогом. Одна из попыток привела к чрезмерному расходу топлива даже на холостом ходу.

В некоторых случаях поиск аналого будет оправданным, особенно, если принять во внимание стоимость «родного» волюметра (в качестве примера можно привести БМВ Е160 или Ниссан Х-Трейл Т30).