Debitmetru de aer (Ce este acesta?) | Dispozitiv, tipuri, defecțiuni

Debitmetrul de aer este proiectat pentru a furniza informații despre cantitatea de aer care intră în cilindrii unui motor cu ardere internă către ECU. Aceste dispozitive sunt împărțite în mod convențional în mai multe tipuri - mecanice, de film (fire fierbinți și diafragmă), senzori de presiune. Primul tip este considerat învechit și rar folosit, în timp ce celelalte sunt mai frecvente. Există o serie de semne tipice și motive pentru care un debitmetru cedează complet sau parțial. Apoi, le vom analiza împreună cu dvs. și vom vorbi despre cum să verificați, să reparați sau să înlocuiți debitmetrul.

Conţinut

  • Ce este un debitmetru
  • Simptome și cauze ale defecțiunilor
  • Cum se verifică debitmetrul

Contor de masă de aer

Ce este un debitmetru

După cum sa menționat mai sus, debitmetrele sunt proiectate pentru a indica volumul și controlul aerului consumat de motor. Înainte de a trece la descrierea principiului muncii lor, este necesar să abordăm problema tipurilor. La urma urmei, munca sa va depinde de asta.

Tipuri de debitmetre

Contor de masă de aer

Aspectul debitmetrului

Primele modele au fost mecanice și au fost instalate pe următoarele sisteme de injecție de combustibil:

  • injecție distribuită Jetronic;
  • sistem combinat de injecție electronică și aprindere electronică Motronic;
  • K-Jetronic;
  • KE-Jetronic;
  • L-Jetronic.

Carcasa debitmetrului mecanic conține o cameră de amortizare, un clapet de măsurare, un arc de retur, un clapetă de amortizare, un potențiometru și un bypass (canal de bypass) cu un regulator reglabil.

În plus față de debitmetre mecanice, există și următoarele tipuri de instrumente mai avansate:

  • debitmetru de filet încălzit;
  • un debitmetru cu un anemometru cu film termic;
  • debitmetru cu orificiu cu pereți groși;
  • senzor presiune aer colector.

În continuare, vom lua în considerare principiul de funcționare al dispozitivelor enumerate.

Principiul de funcționare al debitmetrului

Debitmetru mecanic

Diagrama mecanică a debitmetrului. 1 - alimentare cu tensiune de la unitatea de comandă electronică; 2 - senzor de temperatură a aerului de admisie; 3 - alimentarea cu aer din filtrul de aer; 4 - arc spiralat; 5 - cameră de amortizare; 6 - amortizor al camerei amortizor; 7 - alimentarea cu aer a clapetei de accelerație; 8 - amortizor de presiune a aerului; 9 - canal de bypass; 10 - potențiometru

Să începem cu un debitmetru mecanic . Principiul său de funcționare se bazează pe cât de departe se deplasează clapeta de măsurare în funcție de volumul de aer prin care trece. Există, de asemenea, o clapetă de amortizare și un potențiometru (divizor de tensiune reglabil) pe aceeași axă cu clapeta de măsurare. Acesta din urmă este realizat sub forma unui circuit electronic cu piste de rezistență lipite. În procesul de rotire a clapetei, glisorul se deplasează de-a lungul acestora și, astfel, rezistența se schimbă. În consecință, tensiunea pe care o transmite potențiometrul este măsurată în conformitate cu feedback-ul pozitiv și este transmisă unității electronice de control. Pentru a regla funcționarea potențiometrului, în circuitul său este inclus și un senzor de temperatură a aerului de admisie.

Cu toate acestea, contoarele mecanice sunt acum considerate învechite, deoarece au fost înlocuite de omologii lor electronici. Nu au piese mecanice în mișcare, prin urmare sunt mai fiabile, oferă rezultate mai precise și funcționarea lor nu depinde de temperatura aerului de admisie.

Un alt nume pentru astfel de debitmetre este senzorul de debit masic de aer . La rândul lor, acestea sunt împărțite în două tipuri, în funcție de elementul de detectare utilizat:

  • sârmă (senzor MAF la sârmă fierbinte);
  • film (senzor de debit de aer la film fierbinte, HFM).

DMRV (senzor de debit masic de aer)

Mai multe detalii

Debitmetru bobinat

Contor de masă de aer cu element de încălzire a firului (filament). 1 - senzor de temperatură; 2 - inel senzor cu element de încălzire a firului; 3 - reostat de precizie; Qm - debit masic de aer pe unitate de timp

Funcționarea dispozitivelor de primul tip se bazează pe utilizarea unui filament de platină încălzit . Circuitul electric menține constant filamentul într-o stare încălzită (platina a fost aleasă datorită faptului că metalul are o rezistență specifică scăzută, nu se oxidează și nu se pretează la factori chimici agresivi). Proiectarea prevede că aerul care trece își răcește suprafața. Circuitul electric are feedback negativ, prin care se aplică mai mult curent electric filamentului pe măsură ce se răcește pentru a menține temperatura constantă.

De asemenea, în circuit există un convertor, a cărui sarcină este de a traduce valoarea curentului în schimbare într-o diferență de potențial, adică tensiune. Există o relație exponențială neliniară între valoarea tensiunii obținute și volumul de aer trecut. Formula exactă este programată în ECU și, în conformitate cu aceasta, decide cât aer este necesar la un moment dat.

Proiectarea debitmetrului de sârmă presupune un așa-numit mod de autocurățare. În acest caz, firul de platină este încălzit la o temperatură de + 1000 ° C. Ca urmare a încălzirii, diferite elemente chimice, inclusiv praful, se evaporă de pe suprafața sa. Cu toate acestea, datorită acestei încălziri, grosimea firului scade treptat. Acest lucru duce, în primul rând, la erori în citirile senzorului și, în al doilea rând, la uzura treptată a firului în sine.

Debitmetru de film

Schema unui debitmetru de masă de aer cu un anemometru cu film termic. 1 - bornele conectorului electric, 2 - conductă de măsurare a ramurii sau carcasa filtrului de aer, 3 - circuit de calcul (circuit hibrid), 4 - intrare aer, 5 - element senzor senzor, 6 - ieșire aer, 7 - canal de bypass, 8 carcasa senzorului.

Acum să ne uităm la funcționarea unui senzor de flux de aer de masă a filmului . Sunt de două tipuri - cu un anemometru cu film fierbinte și bazat pe o diafragmă cu pereți groși. Să începem cu primul.

Este rezultatul evoluției unui debitmetru de sârmă, dar în locul unui fir, în acest caz, un cristal de siliciu este utilizat ca element sensibil, pe suprafața căruia sunt lipite mai multe straturi de platină, care sunt utilizate ca rezistențe . În special:

  • rezistor de încălzire;
  • două rezistențe termice;
  • rezistor senzor temperatura aerului de admisie.

Similar unui debitmetru de sârmă, elementul de detectare este situat într-un canal prin care curge aerul. Este încălzit în mod constant datorită utilizării unui rezistor de încălzire. Când intră în canal, aerul își schimbă temperatura, care este fixată de termistori instalați la cele două capete ale canalului. Diferența dintre citirile lor la cele două capete ale diafragmei este diferența de potențial, adică tensiunea constantă (variind de la 0 la 5 V). Cel mai adesea, acest semnal analog este digitalizat sub formă de impulsuri electrice care sunt transmise direct la ECU-ul vehiculului.

Orifice Film Meter

Principiul măsurării fluxului de aer masic cu un anemometru cu film termic. 1 - caracteristica temperaturii în absența fluxului de aer; 2 - caracteristica temperaturii în prezența fluxului de aer; 3 - element sensibil al senzorului; 4 - zona de încălzire; 5 - diafragmă senzor; 6 - senzor cu o țeavă de măsurare a ramificației; 7 - fluxul de aer; M1, M2 - puncte de măsurare, T1, T2 - valori ale temperaturii la punctele de măsurare M1 și M2; ΔT - diferența de temperatură

În ceea ce privește al doilea tip de debitmetru de film, acestea se bazează pe utilizarea unei plăci de orificiu cu pereți groși situată pe o bază ceramică. Senzorul său activ înregistrează modificările vidului galeriei de admisie pe baza deformării membranei membranei. Cu o deformare semnificativă, se obține o cupolă corespunzătoare cu un diametru de 3 ... 5 mm și o înălțime de aproximativ 100 microni. În interior sunt amplasate elemente piezoelectrice, care transformă efectele mecanice în semnale electrice, care sunt transmise ulterior către ECU.

În mașinile moderne care utilizează aprindere electronică, se folosesc senzori de presiune a aerului , care sunt considerați mai avansați tehnologic decât debitmetrele clasice care funcționează conform schemelor descrise mai sus. Senzorul este situat în colector și detectează presiunea și sarcina motorului, precum și cantitatea de gaze recirculate. În special, este conectat la galeria de admisie utilizând un furtun de vid. În timpul funcționării, se generează un vid în colector, care acționează asupra membranei senzorului. Indicatoarele de tensiune sunt situate direct pe membrană, a cărei rezistență electrică se modifică în funcție de poziția membranei.

Algoritmul de funcționare a senzorului constă în compararea presiunii atmosferice și a presiunii pe membrană. Cu cât este mai mare, cu atât este mai mare schimbarea rezistenței și, prin urmare, tensiunea furnizată ECU. Senzorul este alimentat de 5 V DC, iar semnalul de comandă este un impuls cu o tensiune constantă de la 1 la 4,5 V (în primul caz, acesta este la ralanti, în al doilea, motorul funcționează la sarcină maximă). În mod direct, calculatorul calculează cantitatea de masă de aer, pe baza, de asemenea, a densității aerului, a temperaturii acestuia, precum și a numărului de rotații ale arborelui cotit.

Datorită faptului că senzorul de debit masic de aer este un dispozitiv destul de vulnerabil și de multe ori nu reușește, de la începutul anilor 2000, producătorii de automobile au început să renunțe la utilizarea acestuia în favoarea utilizării motoarelor cu un senzor de presiune a aerului. Debitmetru orificiu

Debitmetru de aer filmat. 1 - circuit de măsurare; 2 - diafragmă; 3 - camera de presiune de referință; 4 - elemente de măsurare; 5 - substrat ceramic

Utilizând datele primite, unitatea de control electronic reglează următorii parametri. Pentru motoarele pe benzină:

  • momentul injectării combustibilului;
  • suma acestuia;
  • momentul inițierii aprinderii;
  • algoritmul sistemului de recuperare a vaporilor de benzină.

Pentru motoarele diesel:

  • momentul injectării combustibilului;
  • algoritmul sistemului de recirculare a gazelor de eșapament.

După cum puteți vedea, dispozitivul senzor este simplu, dar îndeplinește o serie de funcții cheie, fără de care funcționarea motoarelor cu ardere internă ar fi imposibilă. Acum să trecem la examinarea simptomelor și cauzelor defecțiunilor acestui nod.

Simptome și cauze ale defecțiunilor

În cazul unei defecțiuni parțiale a debitmetrului, șoferul va observa una sau mai multe dintre următoarele situații. În special:

  • Motorul nu va porni;
  • funcționarea instabilă (viteza de plutire) a motorului în modul de mers în gol, până la oprirea acestuia;
  • caracteristicile dinamice ale mașinii sunt reduse (în timpul accelerației, motorul „cade” când apăsați pedala de accelerație);
  • consum excesiv semnificativ de combustibil;
  • se aprinde lampa de avertizare Check Engine de pe tabloul de bord.

Simptomele enumerate pot fi rezultatul altor defecțiuni ale elementelor individuale ale motorului, cu toate acestea, printre altele, este necesar să verificați funcționarea contorului de masă de aer. Acum să luăm în considerare motivele pentru care apar defecțiunile descrise:

Restaurarea debitmetrului

Restaurarea debitmetrului

  • Îmbătrânirea naturală și defectarea senzorului . Acest lucru este valabil mai ales pentru mașinile relativ vechi care au instalat un debitmetru original.
  • Supraîncărcarea motorului . Datorită supraîncălzirii senzorului și a elementelor sale individuale, acesta poate furniza date incorecte ECU-ului. Acest lucru se datorează faptului că, la încălzirea semnificativă a metalului, rezistența sa electrică se schimbă și, în consecință, datele calculate pentru cantitatea de aer trecut prin dispozitiv.
  • Deteriorări mecanice ale debitmetrului . Poate fi rezultatul diverselor acțiuni. De exemplu, deteriorări la înlocuirea filtrului de aer sau a altor componente apropiate acestuia, contacte rupte în timpul instalării etc.
  • Intrarea de umiditate în carcasă . Motivul este destul de rar, dar poate apărea dacă o cantitate mare de apă intră în compartimentul motorului dintr-un anumit motiv. Acest lucru poate provoca un scurtcircuit în circuitul senzorului.

De regulă, debitmetrul nu poate fi reparat (cu excepția eșantioanelor mecanice) și, dacă nu reușește, trebuie înlocuit. Din fericire, dispozitivul este ieftin, iar procesul de demontare și instalare nu necesită mult timp și efort. Cu toate acestea, înainte de înlocuire, este necesar să diagnosticați senzorul și să încercați să curățați senzorul cu un curățator de carburator.

Cum se verifică debitmetrul de aer

Procesul de verificare a debitmetrului de aer este simplu și poate fi realizat în mai multe moduri. Să le luăm în considerare mai detaliat.

Deconectarea senzorului

Cea mai ușoară metodă este oprirea contorului. Pentru a face acest lucru, cu motorul oprit, deconectați cablul de alimentare adecvat senzorului (de obicei roșu-negru). Apoi porniți motorul și conduceți mașina. Dacă lampa de avertizare Check Engine este aprinsă pe tabloul de bord, turația la ralanti a depășit 1500 rpm și dinamica mașinii s-a îmbunătățit, atunci, cu un grad ridicat de probabilitate, se poate susține că senzorul dvs. de debit de masă este defect. . Cu toate acestea, vă recomandăm să efectuați diagnostice suplimentare.

Scanarea cu un scaner

O altă metodă de diagnostic este utilizarea unui scaner special pentru a detecta erorile din sistemele vehiculului. În prezent, există o mare varietate de astfel de dispozitive. Modele mai profesionale sunt utilizate în stațiile de service sau în centrele de service. Cu toate acestea, există o soluție mai ușoară pentru proprietarul mediu al mașinii.

Acesta constă în instalarea unui software special pe un smartphone sau tabletă cu sistemul de operare Android. Folosind un cablu și un adaptor, gadgetul este conectat la ECU-ul mașinii, iar programul menționat vă permite să obțineți informații despre codul de eroare. Pentru a le descifra, trebuie să utilizați literatura de referință.

Adaptoare populare:

Adaptor ELM327

Adaptor ELM327

  • K-Line 409.1;
  • ELM327;
  • OP-COM.

În ceea ce privește software-ul, de cele mai multe ori proprietarii de mașini folosesc următorul software:

  • Torque Pro;
  • OBD Auto Doctor;
  • ScanMaster Lite;
  • BMWhat.

Cele mai frecvente coduri de eroare:

  • P0100 - circuitul senzorului de debit de masă sau volumetric al aerului;
  • P0102 - nivel de semnal scăzut la intrarea circuitului senzorului de debit de masă sau volumetric;
  • P0103 - nivel ridicat de semnal la intrarea circuitului senzorului de debit de masă sau volumetric.

Cu ajutorul instrumentelor hardware și software enumerate, nu numai că puteți căuta o eroare a debitmetrului de aer, dar puteți face și setări suplimentare pentru senzorul instalat sau alte componente ale vehiculului.

Verificarea debitmetrului cu un multimetru

Verificarea DMRV cu un multimetru

De asemenea, printre șoferi, o modalitate populară de a verifica debitmetrul folosind un multimetru. Deoarece senzorul de debit de masă BOSCH este cel mai popular în țara noastră, algoritmul de verificare va fi descris special pentru acesta:

  1. Comutați multimetrul în modul de măsurare a tensiunii DC (în abrevierea în limba engleză - DC). Setați o limită superioară astfel încât instrumentul să poată detecta tensiuni de până la 2 V.
  2. Porniți motorul mașinii și deschideți capota.
  3. Localizați debitmetrul de aer direct. De obicei se află pe sau în spatele carcasei filtrului de aer.
  4. Sonda roșie multimetru trebuie conectată la firul galben de pe senzor, iar firul negru la cel verde.
  5. Dacă senzorul este în stare bună de funcționare, atunci valoarea tensiunii de pe ecranul multimetrului nu trebuie să depășească 1,05 V. Dacă tensiunea este mult mai mare, atunci senzorul este complet sau parțial defect.

Iată un tabel pentru dvs., unde sunt indicate valoarea tensiunii primite și starea senzorului.

Valoarea tensiunii, V Starea senzorului
0,966 ... 1,01 Valoarea tensiunii pe noul senzor de debit masic de aer
1,01 ... 1,02 Stare bună a senzorului
1,02 ... 1,03 Condiție medie
1,03 ... 1,04 Senzorul se apropie de sfârșit
1,04 ... 1,05 Stare foarte proastă
Peste 1,05 Senzorul trebuie înlocuit urgent

Inspecție vizuală și curățarea debitmetrului de aer

Dacă nu aveți la dispoziție un scaner sau un software adecvat pentru a diagnostica starea senzorului MAF la îndemână, ar trebui să efectuați o inspecție vizuală pentru a identifica o defecțiune a debitmetrului de aer. Faptul este că situațiile nu sunt neobișnuite atunci când murdăria, uleiul sau alte fluide de proces pătrund în corpul său. Acest lucru are ca rezultat erori la ieșirea datelor de către dispozitiv.

Pentru o inspecție vizuală, primul pas este demontarea debitmetrului. Fiecare model de mașină poate avea propriile nuanțe, dar, în general, algoritmul va fi aproximativ după cum urmează:

  1. Opriți contactul mașinii.
  2. Folosind o cheie (de obicei 10), deconectați furtunul de aer prin care este furnizat aer.
  3. Deconectați firele enumerate în paragraful anterior de la senzor.
  4. Demontați cu atenție senzorul fără a pierde inelul O.

Apoi, trebuie să efectuați o inspecție vizuală. În special, trebuie să vă asigurați că toate contactele vizibile sunt în stare bună, nu sunt rupte sau oxidate. De asemenea, verificați dacă există praf, resturi și fluide de proces atât în ​​interiorul carcasei, cât și direct pe elementul de detectare. Prezența lor poate provoca erori în citirile difuzate.

În consecință, dacă este detectată contaminarea specificată, este necesar să curățați carcasa și elementul sensibil. Pentru aceasta, cel mai bine este să folosiți un compresor de aer și cârpe ( cu excepția unui debitmetru de folie, acesta nu poate fi curățat sau suflat cu aer comprimat ).

Urmați cu atenție procedura de curățare pentru a nu deteriora elementele sale interne, în special firele.

Rezultat

În cele din urmă, vom oferi câteva sfaturi despre cum să prelungiți viața unui debitmetru de aer. Mai întâi, schimbați regulat filtrul de aer. În caz contrar, senzorul se va supraîncălzi și va da date incorecte. În al doilea rând, nu permiteți supraîncălzirea generală a motorului și asigurați-vă că sistemul de răcire funcționează normal. În al treilea rând, dacă curățați debitmetrul de aer, urmați cu atenție această procedură. Din păcate, majoritatea senzorilor moderni de flux de masă nu pot fi reparați, prin urmare, dacă sunt complet sau parțial defecați, trebuie făcută o înlocuire adecvată.