Датчик массового расхода воздуха (дмрв) для автомобилей газ
Датчик массового расхода воздуха — одна из самых сложных деталей инжекторного двигателя, которая по этому показателю может уступать лишь контроллеру, особенно учитывая то, что ДМРВ от одной модели ГАЗ вряд ли подойдет к другой модели автомобиля той же марки. Однако при желании можно и горы свернуть, а в нашем случае — подобрать нужный датчик из нескольких вариантов.
ДМРВ (датчик термоанемометричекого типа) служит для измерения массы поступающего в двигатель воздуха, что помогает определить нужное количество топлива для впрыска. ДМРВ установлен между дроссельным патрубком и воздушным фильтром. Первопроходцами в инжекторном ряду стали знаменитые газовские «Волги», на которых были установлены датчики немецкой фирмы Bosch.
https://www.youtube.com/watch?v=Z0emkgXDytY
Естественно, что российские автовладельцы немедленно стали искать отечественные аналоги, поскольку они, конечно же, гораздо дешевле иностранных собратьев. Предложение, рожденное спросом, вывело на рынок изделия, рожденные на двух арзамасских заводах — «Арзамасском приборостроительном» и АОКБ «Импульс».
Поддержка постоянного уровня сопротивления термозависимого элемента — основная функция ДМРВ. Установленный терморезистор, представляющий собой нити из иридиево-платинового сплава, разогревается до статичной температуры, превышающей температуру внешней среды.
Поток воздуха, который проходит через него, постоянно влияет на рассеиваемое им же тепло — наилучшее охлаждение и наименьшую температуру обеспечивает большое количество воздуха. Результатом этого становится изменение сопротивления нити, и электронная начинка начинает менять силу тока, проходящего через нее — для возврата прежнего его уровня.
На самом деле, в датчике установлены два термозависимых элемента, один из которых измеряет расход, а другой предназначен для измерения температуры окружающей среды с учетом возможной температурной ошибки. Влияние внешней температуры на выходной сигнал тем меньше, чем температура для разогрева чувствительного элемента выше.
Конструкция датчиков состоит из сенсорного модуля и трубчатого корпуса, причем если немецкий производитель оснащает свои датчики металлической решеткой, то отечественный — пластмассовой, однако размеры их абсолютно идентичны, также все имеют винты регулировки углекислоты. Система сенсоров, которые расположены внутри корпуса и сервисная электроника — таков состав сенсорного модуля.
Однако есть в датчиках и различия. Например, диаметр нити: 0,1 миллиметра на российском датчике и 0,07 миллиметра на датчике немецкого производства. Сама нить в арзамасских изделиях крепится к стойкам с помощью лазерной сварки, а немцы крепят нить с помощью контактной сварки и петлевыми сцеплениями к упругим подвесам, причем сама нить тоже имеет различия:
V — образная форма у АПЗ, квадратная форма у датчика производства завода «Импульс» и форма буквы «П» у Bosch. Квадратная форма считается более предпочтительной, поскольку она снижает такую зависимость, как угол поворота вокруг оси чувствительного элемента от характеристики ДМРВ.
Казалось бы, что если все датчики в принципе аналогичны, то проблем возникать не должно. Однако на последние автомобили газовского производства стали устанавливаться так называемые пленочные датчики — датчики нового поколения. Первопроходцами стали опять же немецкие производители, но другой торговой марки — Siemens, сделавшие датчик HFM 62C/1, следом за которыми появились российские датчики от калужского производителя — НПП «АВТЭЛ», вошедшие в постоянную комплектацию газовских автомобилей.
В принципе, работа как пленочного, так и нитевого датчика сводится к одному и тому же, разница лишь в том, что в пленочных датчиках нагревается нанесенная на подложку из стекла платиновая пленка, в то время как в нитевых — сама нить. Температура нагрева нитевых варьируется от 140 градусов у бошевских, до 170-180 у российских.
У пленочных датчиков же данный показатель равен 100-105 градусам по Цельсию. Точность пленочных и нитевых датчиков составляет соответственно ±4% и ±1%. В чем же смысл производства пленочных датчиков? Ответ прост — они гораздо дешевле нитевых, поэтому на западе их производство было остановлено, как экономически невыгодное.
Причем в «дань» этой пресловутой выгодности были принесены такие преимущества, как более высокая точность и быстродействие. Окончательный перевес пленочным датчикам в этой «борьбе» был принесен таким фактором как автоматизация монтажа чувствительных элементов и тарировки продувочной установки. Необходимо отметить то, что замена контроллера, жгута проводов и ДМРВ должна проводиться одновременно.
Лямбда — зонды, применение которых в Европе стало обязательным, дало возможность внедрить пленочные ДМРВ, позволяющие вносить определенные коррективы в состав топливовоздушной смеси на содержание количества кислорода в отработанных газах. Это дало толчок «уходу» характеристики ДМРВ, при которой контроллер автоматически вносил свои коррективы на основании сообщений зонда.
Оптимальным решением для ГАЗа стало внедрение гораздо более надежных (по сравнению с отечественными) датчиков немецкой фирмы Siemens, особенно учитывая то, что цена западных датчиков лишь ненамного превышала цену российских. Современные флэш — микроконтроллеры и тонкие подложки в настоящий момент значительно повышают быстродействие и точность пленочных датчиков.
Немаловажно и то, что такие датчики позволяют забыть о регулировке СО, поскольку оптимальный параметр этого значения занесен в память блока управления, который не зависит от электропитания, поэтому для измерения этого показателя достаточно лишь диагностического тестера.
Теперь мы подошли к моменту, когда пора браться за конкретные измерения. Несмотря на их небольшое количество, все же придется прибегнуть к таблицам величин напряжения с точностью десятитысячного разряда. Не может не порадовать тот факт, что все образцы вполне удовлетворяют необходимым требованиям.
С переходом на пленочные ДМРВ потребовалась адаптация предыдущих контроллеров и модификация жгутов проводов из-за разницы в электрических соединениях. К тому же, корпус нитевого датчика несколько длиннее корпуса пленочного, поэтому с заменой одного вида датчика на другой придется немного повозиться.
Сочетания нитевых датчиков и контроллеров следующее — нитевые с МИКАС-7.1 и МИКАС-5.4 в модификации 241.3763-01, пленочные — МИКАС-7.1 модификации 241.3763-31. В данный момент ГАЗом используются датчики ДМРВ 20.3855, производства НПП «АВТЭЛ», однако на подходе датчики ИВКШ.407282.001, производимые «Импульсом».
Остался самый главный и волнующий вопрос: какой же тип датчика выбрать автовладельцу? Спешим предостеречь вас от замены исправного нитевого датчика в погоне за современными технологиями, поскольку никакой практической, экономической и прочих выгод вы не получите.
А при условии каких-то нарушений в работе установленного в вашем автомобиле нитевого датчика, все же советуем сменить его на аналогичный, произведенный на арзамасском заводе — оптимальное решение в соотношении цена-качество. В любом другом случае, вам придется приобретать в комплекте с пленочным датчиком и его «свиту» — жгуты, контроллеры и прочее, прочее. А как показывает практика, замена нитевого датчика на пленочный обратного хода не имеет.
Распиновка датчика расхода воздуха ваз. проверка и ремонт дмрв
На основе сигнала с датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) производится расчет циклового наполнение цилиндра, пересчитываемого в конечном итоге в длительность импульса открытия форсунок. Если он работает не корректно, машина кушает бензин больше чем нужно.
Существует довольно много различных типов ДМРВ: механические, ультразвуковые, термоанемометрические и некоторые другие.
В данном случае рассмотрим устройство термоанемометрического датчика HFM-5 от Bosch, наиболее часто устанавливаемого на автомобили ВАЗ. Чувствительный элемент датчика представляет собой тонкую пленку, на которой расположено несколько температурных датчиков и нагревательный резистор. В середине пленки находится область подогрева, степень нагрева которой контролируется с помощью температурного датчика.
На поверхности пленки со стороны потока воздуха и с противоположной стороны симметрично расположены еще два термодатчика, которые при отсутствии потока воздуха регистрируют одинаковую температуру. При наличии потока воздуха первый датчик охлаждается, а температура второго остается неизменной, вследствие подогрева потока воздуха в зоне нагревателя. Дифференциальный сигнал обоих датчиков пропорционален массе проходящего воздуха.
- 1 — диэлектрическая диафрагма
- Н — нагревательный резистор
- SH — Датчик температуры наг. резистора
- SL — Датчик температуры воздуха
- S1 и S2 — темп датчики до и после нагревателя.
- QLM — масса воздушного потока
- t — температура
Электронная схема датчика преобразует этот сигнал в постоянное напряжение, пропорциональное массе воздуха. Такая конструкция получила название Hot Film (HFM), к ее достоинствам можно отнести высокую точность измерения и способность регистрировать обратный поток воздуха, к недостаткам – низкую надежность в условиях загрязнения и попадания влаги.
Измерить то количество воздуха, которое поступает в двигатель, значит определить нагрузку двигателя. При нажатии на педаль газа водителем, открывается дроссельная заслонка, увеличивается количество всасываемого воздуха. При этом мы говорим, что увеличилась нагрузка. Когда же вы отпускаем педаль – нагрузка падает. Все довольно просто. Однако это только на первый взгляд. Если учесть то, что в условиях реального движения двигатель часто сменяет режимы работы, поступающий воздух во впускной системе участвует в нескольких газодинамических процессах, то проблема измерения воздуха в системе не такая и простая.
В старых системах (ЭБУ Январь-4 и GM-ISFI-2S) применялись другие термоанемометрические ДМРВ, чувствительные элементы которых были выполнены в виде нитей. Такие датчики получили название Hot Wire MAF Sensor. Выходной сигнал этих датчиков был частотный, то есть в зависимости от расхода воздуха менялось не напряжение, а частота выходных импульсов.
На автомобили ВАЗ устанавливались несколько типов датчиков массового расхода воздуха: GM, BOSCH, SIEMENS и российского производства. В 1999-2004 гг. на авто ВАЗа устанавливались два типа датчиков 0 280 218-037 и 0 280 218-004. Эти датчики выдают разные параметры выходного напряжения (тарировки) на одинаковом расходе воздуха и взаимозаменяемость (вернее, замена 004 на 037) возможна только с заменой тарировочных таблиц в прошивке. То же касается и нового датчика 116, устанавливаемого серийно с начала 2005 г.
Датчик поставляется только в сборе, с кодом и маркируется зеленым кругом.
На часть автомобилей классической компоновки совместно с ЭБУ Январь 7.2 применялись датчики Siemens-VDO (5WK97014. AVTEL):
Они отличаются тарировкой (от нуля вольт) и схемой подключения.
Распиновка разъема дмрв змз 405
1 – шкив коленчатого вала (диск синхронизации); 2 – датчик синхронизации (датчик частоты вращения и положения коленчатого вала); 3 – датчик положения дроссельной заслонки; 4 – датчик массового расхода воздуха; 5 – топливный фильтр; 6 – форсунки; 7 – регулятор дополнительного воздуха (регулятор холостого хода);
8 – датчик температуры воздуха во впускном трубопроводе; 9 – электронный блок управления двигателем; 10 – блок реле системы управления двигателем; 11 – шпилька впускного трубопровода, к которой крепятся наконечники «массовых» проводов; 12 – топливная рампа;
13 – регулятор давления топлива; 14 – датчик детонации; 15 – катушки зажигания; 16 – сигнализатор системы управления двигателем; 17 – топливный модуль; 18 – колодка диагностического разъема; 19 – датчик фазы (датчик положения распределительного вала); 20 – наконечники высоковольтных проводов; 21 – датчик температуры охлаждающей жидкости.
Автомобиль с двигателем ЗМЗ-40522 оснащен электронной системой управления двигателем с распределенным впрыском топлива, которая:
- управляет электропитанием топливного насоса;
- управляет подачей топлива в каждый цилиндр;
- обеспечивает искру на свечах и корректирует угол опережения зажигания, гарантируя бездетонационную работу двигателя;
- управляет подачей воздуха в момент пуска, прогрева двигателя, на холостом ходу и в режиме торможения двигателем;
- управляет вентилятором радиатора системы охлаждения двигателем.
Система состоит из электронного блока управления, соединенного жгутом проводов с датчиками и исполнительными устройствами.
В систему управления входят следующие датчики:
- синхронизации (частоты вращения и положения коленчатого вала);
- фазы (положения распределительного вала);
- детонации;
- массового расхода воздуха (проходящего через воздушный фильтр);
- положения дроссельной заслонки;
- температуры охлаждающей жидкости;
- температуры воздуха во впускном трубопроводе.
- форсунки;
- катушки зажигания;
- регулятор холостого хода;
- сигнализатор системы управления двигателем;
- реле топливного насоса;
- реле электромагнитной муфты вентилятора системы охлаждения.
С неисправным датчиком синхронизации двигатель работать не будет.
В случае выхода из строя датчиков положения дроссельной заслонки, массового расхода воздуха, фазы или детонации, система переходит на резервный режим работы, позволяющий автомобилю доехать своим ходом до места ремонта. О переходе на резервный режим система информирует водителя включением лампы сигнализатора системы управления двигателем.
Непродолжительная работа двигателя в таком режиме не может стать причиной выхода его из строя, однако пуск двигателя может быть затруднен, ухудшится приемистость автомобиля, возрастут расход топлива и токсичность отработавших газов.
Электронный блок управления двигателем.
Электронный блок управления двигателем — это специализированный компьютер, который принимает сигналы от датчиков и выдает управляющие команды на исполнительные элементы системы. На автомобиле с двигателем ЗМЗ-40522 установлен блок Микас 7.1 или Микас 7.2.
Его микропроцессор рассчитывает необходимые параметры сигналов для исполнительных устройств (на основе данных, полученных от датчиков) по программе, введенной в память блока управления (ПЗУ). Программа имеет функцию подстройки системы к различным условиям эксплуатации и нагрузкам на двигатель.
Информация о настройках хранится в памяти (ОЗУ) блока системы управления двигателем. При отключении аккумуляторной батареи данная информация будет утеряна. Блок управления диагностирует цепи датчиков, а также проверяет исправность собственной схемы.
Электронный блок управления установлен в моторном отсеке и закреплен на щитке передка болтами с отрывными головками.
Сигнализатор системы управления двигателем включается также при временных сбоях в работе одного из датчиков или при перегреве двигателя и гаснет сразу после того, как неисправность исчезнет.
Коды неисправностей системы управления двигателем.
При включении зажигания лампа сигнализатора загорается (на 0,5 с) и гаснет, если система самодиагностики не обнаружила неисправность. Тем самым проверяется исправность самой лампы сигнализатора.
Если система диагностики определит неисправность, то в зависимости от ее характера лампа может гореть (при включенном зажигании) либо постоянно, либо только при работающем двигателе.
И в первом, и во втором случаях необходимо провести диагностику системы управления двигателем.
Для перевода блока управления в режим вывода кодов неисправностей включаем зажигание и снимаем крышку колодки диагностического разъема, расположенного под капотом справа.
Перемычкой из медной проволоки соединяем выводы «10» и «12» колодки.
По количеству включений сигнализатора определяем коды неисправностей.
Сначала система диагностики выдаст три раза подряд код «12», свидетельствующий об исправности диагностической цепи, цепи управления и работоспособности системы диагностики.
Следующими будут отображаться коды обнаруженных неисправностей.
Код каждой неисправности будет повторен трижды. После показа всех зафиксированных кодов неисправностей цикл вывода информации повторится. Если в памяти блока нет кодов неисправностей, то появится только код «12».
Код обнаруженной неисправности хранится в памяти блока примерно 2 часа.
Для очистки памяти выключаем зажигание и отключаем аккумуляторную батарею на 15 с.
Во избежание повреждения электронного блока отключать аккумуляторную батарею следует только при выключенном зажигании.
При отключении батареи будут потеряны данные настроек, выработанные электронным блоком для адаптации системы управления двигателем к условиям эксплуатации.
После включения «массы» пустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу (не касаясь педали «газа») не менее 1 мин с целью адаптации системы зажигания к двигателю. Чтобы адаптировать всю систему управления, нужно прогреть двигатель до рабочей температуры и проехать на автомобиле около 1 км с частичным открытием дроссельной заслонки и без резких ускорений.
Реле и предохранители системы управления.
Реле системы управления двигателем установлены в моторном отсеке.
1 – главное реле; 2 – реле электромагнитной муфты включения вентилятора системы охлаждения; 3 – реле топливного насоса; 4 – реле стартера.
К системе управления двигателем относятся три плавких предохранителя, расположенных в салоне в верхнем блоке.
Плавкие предохранители системы управления двигателем и защищаемые ими цепи.
1 – электронный блок системы управления двигателем; 2 – датчик концентрации кислорода (если установлен); 3 – электронный блок системы управления двигателем, топливный насос.
Для эффективного бизнес использования автомобилей Газель, все системы двигателя должны работать исправно. Одним из ключевых элементов, обеспечивающих экономичность и максимальную отдачу двигателя, является датчик массового расхода воздуха. Это устройство известно автомобилистам под аббревиатурой ДМРВ, или в английском варианте MAF.
Неисправность или некорректная работа этого датчика в любом случае приведет к дополнительным затратам: повышение расхода топлива или покупка нового ДМРВ для вашего автомобиля Газель. Поэтому водитель должен обеспечить условия, при которых расходомер прослужит максимально долго.
