Merač prietoku vzduchu (čo je to?) Zariadenie, typy, poruchy

Merač hmotnosti vzduchu je navrhnutý tak, aby dodával informácie o množstve vzduchu vstupujúceho do valcov spaľovacieho motora do ECU. Tieto zariadenia sa konvenčne delia na niekoľko typov - mechanické, filmové (žeravé drôty a membrány), snímače tlaku. Prvý typ sa považuje za zastaraný a zriedka sa používa, zatiaľ čo ostatné sú bežnejšie. Existuje niekoľko typických znakov a dôvodov, prečo prietokomer úplne alebo čiastočne zlyhá. Ďalej sa na ne s vami pozrieme a tiež si povieme, ako skontrolovať, opraviť alebo vymeniť prietokomer.

Obsah

• Čo je to prietokomer
• Príznaky a príčiny porúch
• Ako skontrolovať prietokomer

Čo je to prietokomer

Ako už bolo spomenuté vyššie, prietokomery sú navrhnuté tak, aby indikovali objem a reguláciu vzduchu spotrebovaného motorom. Predtým, ako pristúpime k popisu princípu ich práce, je potrebné sa dotknúť problematiky typov. Koniec koncov, od toho bude závisieť jeho práca.

Typy prietokomerov

Vzhľad prietokomeru

Úplne prvé modely boli mechanický a boli inštalované na týchto systémoch vstrekovania paliva:

• distribuované vstrekovanie Jetronic;
• kombinovaný systém elektronického vstrekovania a elektronického zapaľovania Motronic;
• K-Jetronic;
• KE-Jetronic;
• L-Jetronic.

Kryt mechanického prietokomeru obsahuje tlmiacu komoru, meraciu klapku, vratnú pružinu, tlmiacu klapku, potenciometer a obtok (obtokový kanál) s nastaviteľným regulátorom.

Okrem mechanických prietokomerov existujú aj nasledujúce typy pokročilejších prístrojov:

• prietokomer ohriateho vlákna;
• prietokomer s anemometrom s tepelným filmom;
• hrubostenný prietokomer s otvorom;
• snímač tlaku vzduchu v potrubí.

Ďalej zvážte princíp činnosti uvedených zariadení

Princíp fungovania prietokomeru

Schéma mechanického prietokomeru. 1 - napájanie z elektronickej riadiacej jednotky; 2 - snímač teploty nasávaného vzduchu; 3 - prívod vzduchu zo vzduchového filtra; 4 - špirálová pružina; 5 - tlmiaca komora; 6 - tlmiaca komora klapky; 7 - prívod vzduchu k škrtiacej klapke; 8 - tlmič tlaku vzduchu; 9 - obtokový kanál; 10 - potenciometer

Začnime s mechanický prietokomer... Princíp činnosti je založený na tom, ako ďaleko sa pohybuje meracia klapka, v závislosti od množstva vzduchu, ktoré ňou prechádza. Na rovnakej osi ako meracia klapka je tiež tlmiaca klapka a potenciometer (nastaviteľný delič napätia). Posledné z nich je vyrobené vo forme elektronického obvodu s spájkovanými rezistorovými dráhami. V procese otáčania tlmiča sa posúvač pohybuje pozdĺž nich, a tým sa mení odpor. Podľa toho sa napätie, ktoré prenáša potenciometer, meria v súlade s pozitívnou spätnou väzbou a prenáša sa do elektronickej riadiacej jednotky. Na nastavenie činnosti potenciometra je v jeho okruhu zahrnutý aj snímač teploty nasávaného vzduchu.

Avšak mechanické prietokomery sa dnes považujú za zastarané, pretože ich nahradili ich elektronické náprotivky. Nemajú pohyblivé mechanické časti, preto sú spoľahlivejšie, poskytujú presnejšie výsledky a ich činnosť nezávisí od teploty nasávaného vzduchu.

Iný názov pre tieto prietokomery je snímač hmotnostného prietoku vzduchu... Na druhej strane sú rozdelené do dvoch typov v závislosti od použitého snímacieho prvku:

• drôt (snímač MAF horúceho drôtu);
• film (Hot Film Air Flow Sensor, HFM).

DMRV (snímač hmotnostného prietoku vzduchu)

Viac informácií

Merač hmotnosti vzduchu s drôteným vyhrievacím prvkom (vláknom).1 - snímač teploty; 2 - snímací krúžok s drôteným vyhrievacím prvkom; 3 - presný reostat; Qm - hmotnostný prietok vzduchu za jednotku času

Prevádzka zariadení prvého typu je založená na pomocou zahriateho platinového vlákna... Elektrický obvod neustále udržuje vlákno vo vyhriatom stave (platina bola zvolená kvôli skutočnosti, že kov má nízky špecifický odpor, neoxiduje a neprispieva agresívnym chemickým faktorom). Konštrukcia zaisťuje, že prechádzajúci vzduch ochladzuje jeho povrch. Elektrický obvod má negatívnu spätnú väzbu, čím sa na chladiace vlákno privádza viac elektrického prúdu pri jeho ochladzovaní, aby sa udržala konštantná teplota.

Tiež v obvode je prevodník, ktorého úlohou je previesť hodnotu meniaceho sa prúdu na potenciálny rozdiel, to znamená napätie. Medzi získanou hodnotou napätia a prechádzajúcim objemom vzduchu existuje nelineárny exponenciálny vzťah. Presný vzorec je naprogramovaný do ECU a v súlade s ním rozhoduje o tom, koľko vzduchu je v danom čase potrebné.

Konštrukcia drôtového prietokomeru predpokladá takzvaný samočistiaci režim. V tomto prípade sa platinová niť zahreje na teplotu + 1000 ° C. V dôsledku zahrievania sa z jeho povrchu odparujú rôzne chemické prvky vrátane prachu. Vďaka tomuto zahrievaniu sa však hrúbka nite postupne zmenšuje. To vedie po prvé k chybám v čítaní snímača a po druhé k postupnému opotrebovaniu samotného závitu.

Schéma hmotnostného prietokomeru s anemometrom s tepelným filmom. 1 - svorky elektrického konektora, 2 - meracie odbočné potrubie alebo kryt vzduchového filtra, 3 - výpočtový obvod (hybridný obvod), 4 - prívod vzduchu, 5 - prvok citlivý na snímač, 6 - výstup vzduchu, 7 - obtokový kanál, 8 - kryt snímača.

Teraz sa pozrime na prácu fóliový hromadný snímač prietoku vzduchu... Sú dvoch typov - s anemometrom s horúcim filmom a založené na hrubostennej membráne. Začnime prvým.

Je to výsledok vývoja drôtového prietokomeru, ale namiesto drôtu sa v tomto prípade použije ako citlivý prvok kremíkový kryštál, na ktorého povrchu je spájkovaných niekoľko vrstiev platiny, ktoré sa používajú ako rezistory. Najmä:

• vykurovací odpor;
• dva tepelné odpory;
• odpor snímača teploty nasávaného vzduchu.

Podobne ako v prípade drôtového prietokomeru je snímací prvok umiestnený v kanáli, ktorým preteká vzduch. Neustále sa ohrieva vďaka použitiu vykurovacieho odporu. Keď vstúpi do potrubia, vzduch zmení svoju teplotu, ktorá je fixovaná termistormi nainštalovanými na dvoch koncoch potrubia. Rozdiel v ich údajoch na dvoch koncoch membrány je potenciálny rozdiel, to znamená konštantné napätie (v rozmedzí od 0 do 5 V). Najčastejšie sa tento analógový signál digitalizuje vo forme elektrických impulzov, ktoré sa prenášajú priamo do ECU vozidla.

Princíp merania hmotnostného prietoku vzduchu anemometrom s tepelným filmom. 1 - teplotná charakteristika pri absencii prúdenia vzduchu; 2 - teplotná charakteristika pri absencii prúdenia vzduchu; 3 - citlivý prvok snímača; 4 - vykurovacia zóna; 5 - membrána snímača; 6 - snímač s meracím potrubím; 7 - prúdenie vzduchu; M1, M2 - body merania, T1, T2 - hodnoty teploty v bodoch merania M1 a M2; ΔT - teplotný rozdiel

Pokiaľ ide o druhý typ prietokomeru na fóliu, sú založené na použití hrubostennej clonovej clony umiestnenej na keramickom podklade.Jeho aktívny senzor registruje zmeny vo vákuu sacieho potrubia na základe deformácie membránovej membrány. Pri výraznej deformácii sa získa zodpovedajúca kupola s priemerom 3 ... 5 mm a výškou asi 100 mikrónov. Vo vnútri sú umiestnené piezoelektrické prvky, ktoré premieňajú mechanické účinky na elektrické signály, ktoré sa následne prenášajú do ECU.

Moderné autá, ktoré používajú elektronické zapaľovanie, používajú snímače tlaku vzduchu, ktoré sa považujú za technologicky vyspelejšie ako klasické prietokomery pracujúce podľa vyššie popísaných schém. Senzor je umiestnený v zbernom potrubí a detekuje tlak a zaťaženie motora, ako aj množstvo recirkulovaných plynov. Je pripojený najmä k saciemu potrubiu pomocou vákuovej hadice. Počas prevádzky sa v rozdeľovači vytvára podtlak, ktorý pôsobí na membránu snímača. Kmeňové merače sú umiestnené priamo na membráne, ktorej elektrický odpor sa mení v závislosti od polohy membrány.

Algoritmus činnosti snímača spočíva v porovnaní atmosférického tlaku a tlaku na membráne. Čím je väčší, tým väčšia je zmena odporu, a teda aj napätie dodávané do ECU. Snímač je napájaný na 5 V DC a riadiacim signálom je impulz s konštantným napätím od 1 do 4,5 V (v prvom prípade ide o voľnobežný motor, v druhom prípade motor pracuje pri maximálnom zaťažení). ECU priamo počíta hmotnostné množstvo vzduchu na základe tiež hustoty vzduchu, jeho teploty a počtu otáčok kľukového hriadeľa.

Vzhľadom na to, že snímač hmotnostného prietoku vzduchu je pomerne zraniteľné zariadenie a často zlyháva, zhruba od začiatku roku 2000 začali automobilky upustiť od jeho používania v prospech používania motorov so snímačom tlaku vzduchu.

Filmový prietokomer vzduchu. 1 - merací obvod; 2 - bránica; 3 - komora referenčného tlaku; 4 - meracie prvky; 5 - keramický podklad

Pomocou prijatých údajov elektronická riadiaca jednotka reguluje nasledujúce parametre. Pre benzínové motory:

• okamih vstrekovania paliva;
• jeho množstvo;
• okamih začatia zapaľovania;
• algoritmus systému rekuperácie benzínových pár.

Pre naftové motory:

• okamih vstrekovania paliva;
• algoritmus systému recirkulácie výfukových plynov.

Ako vidíte, zariadenie snímača je jednoduché, ale vykonáva množstvo kľúčových funkcií, bez ktorých by fungovanie spaľovacích motorov nebolo možné. Teraz prejdime k zváženiu príznakov a príčin porúch tohto uzla.

Príznaky a príčiny porúch

V prípade čiastočnej poruchy prietokomeru si vodič všimne jednu alebo viac z nasledujúcich situácií. Najmä:

• motor sa nenaštartuje;
• nestabilná prevádzka (plávajúca rýchlosť) motora v pohotovostnom režime až do jeho vypnutia;
• dynamické vlastnosti automobilu sú znížené (počas akcelerácie motor „prepadne“, keď stlačíte plynový pedál);
• výrazná nadmerná spotreba paliva;
• rozsvieti sa výstražná kontrolka Check Engine na palubnej doske.

Uvedené príznaky môžu byť výsledkom iných porúch jednotlivých prvkov motora, okrem iného je však potrebné skontrolovať činnosť merača hmotnosti vzduchu. Teraz zvážme dôvody, prečo sa vyskytujú opísané poruchy:

Rekonštrukcia prietokomeru

• Prirodzené starnutie a porucha snímača... To platí najmä pre relatívne staré stroje, ktoré majú nainštalovaný originálny prietokomer.
• Preťaženie motora... Kvôli prehriatiu snímača a jeho jednotlivých prvkov môže viesť k nesprávnym údajom ECU. K tomu dochádza v dôsledku skutočnosti, že pri výraznom zahriatí kovu sa mení jeho elektrický odpor, a teda aj vypočítané údaje o množstve vzduchu prechádzajúceho zariadením.
• Mechanické poškodenie prietokomeru... Môže to byť výsledok rôznych činov. Napríklad poškodenie pri výmene vzduchového filtra alebo iných súčastí v jeho blízkosti, rozbitie kontaktov počas inštalácie atď.
• Vniknutie vlhkosti do vnútra puzdra... Dôvod je dosť zriedkavý, ale môže sa vyskytnúť, ak sa z nejakého dôvodu dostane do motorového priestoru veľké množstvo vody. Môže to spôsobiť skrat v obvode snímača.

Prietokomer spravidla nemožno opraviť (okrem mechanických vzoriek), a ak zlyhá, musí sa vymeniť. Našťastie je zariadenie lacné a proces demontáže a inštalácie nevyžaduje veľa času a úsilia. Pred výmenou je však potrebné diagnostikovať snímač a pokúsiť sa ho vyčistiť pomocou čističa karburátora.

Ako skontrolovať merač prietoku vzduchu

Proces overenia prietokomeru vzduchu je jednoduchý a je možné ho vykonať niekoľkými spôsobmi. Zvážme ich podrobnejšie.

Odpojenie snímača

Najjednoduchšou metódou je vypnutie glukomeru. Za týmto účelom odpojte napájací kábel vhodný pre snímač (zvyčajne červeno-čierny), keď je motor vypnutý. Potom naštartujte motor a choďte autom. Ak na prístrojovej doske svieti výstražná kontrolka Check Engine, voľnobežné otáčky prekročili 1 500 ot./min a dynamika vozidla sa zlepšila, potom je možné s vysokou pravdepodobnosťou tvrdiť, že váš snímač hromadného prietoku vzduchu je chybný. . Odporúčame vám však vykonať ďalšiu diagnostiku.

Skenovanie pomocou skenera

Ďalšou diagnostickou metódou je použitie špeciálneho skenera na detekciu chýb v systémoch vozidla. V súčasnosti existuje široká škála takýchto zariadení. V čerpacích staniciach alebo servisných strediskách sa používajú profesionálnejšie modely. Pre priemerného majiteľa automobilu však existuje jednoduchšie riešenie.

Spočíva v inštalácii špeciálneho softvéru na smartphone alebo tablet s operačným systémom Android. Pomocou kábla a adaptéra je miniaplikácia pripojená k ECU automobilu a spomínaný program vám umožňuje získať informácie o chybovom kóde. Na ich dešifrovanie musíte použiť referenčnú literatúru.

Populárne adaptéry:

Adaptér ELM327

• K-Line 409,1;
• ELM327;
• OP-COM.

Pokiaľ ide o softvér, majitelia automobilov najčastejšie používajú tento softvér:

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

Najčastejšie chybové kódy:

• P0100 - obvod snímača hmotnostného alebo objemového prietoku vzduchu;
• P0102 - nízka úroveň signálu na vstupe obvodu snímača hmotnostného alebo objemového prietoku vzduchu;
• P0103 - vysoká úroveň signálu na vstupe obvodu snímača hmotnostného alebo objemového prietoku vzduchu.

Pomocou uvedeného hardvéru a softvéru môžete nielen vyhľadať chybu merača prietoku vzduchu, ale aj vykonať ďalšie nastavenia pre nainštalovaný snímač alebo iné komponenty automobilu.

Kontrola prietokomeru pomocou multimetra

Kontrola DMRV pomocou multimetra

Medzi motoristami tiež obľúbený spôsob kontroly prietokomeru pomocou multimetra. Pretože snímač hmotnostného prietoku vzduchu BOSCH je u nás najpopulárnejší, bude pre neho popísaný overovací algoritmus:

1. Prepnite multimetr do režimu merania jednosmerného napätia (v anglickej skratke - DC). Nastavte hornú hranicu tak, aby prístroj dokázal detegovať napätie až do 2 V.
2. Naštartujte motor automobilu a otvorte kapotu.
3. Nájdite priamo prietokomer vzduchu. Spravidla je umiestnený na alebo za krytom vzduchového filtra.
4. Červená multimetrová sonda musí byť pripojená k žltému vodiču na snímači a čierny vodič k zelenému.
5. Ak snímač funguje správne, potom by hodnota napätia na obrazovke multimetra nemala prekročiť 1,05 V. Ak je napätie oveľa vyššie, potom je snímač úplne alebo čiastočne mimo prevádzky.

Tu je pre vás tabuľka, kde sa zobrazuje hodnota prijatého napätia a stav snímača.

Hodnota napätia, V	Stav snímača
0,966...1,01	Hodnota napätia na novom senzore prietoku vzduchu
1,01...1,02	Dobrý stav snímača
1,02...1,03	Priemerný stav
1,03...1,04	Senzor sa blíži ku koncu svojej životnosti
1,04...1,05	Veľmi zlý stav
Cez 1,05	Senzor je potrebné urgentne vymeniť

Vizuálna kontrola a čistenie prietokomeru vzduchu

Ak nemáte po ruke skener alebo vhodný softvér na diagnostiku stavu snímača MAF, mali by ste vykonať vizuálnu kontrolu, aby ste zistili poruchu prietokomeru vzduchu. Pravda je, že nie sú nezvyčajné situácie, keď sa do jeho tela dostanú nečistoty, olej alebo iné procesné tekutiny. To má za následok chyby vo výstupe dát zo zariadenia.

Pre vizuálnu kontrolu je prvým krokom demontáž prietokomeru. Každý model automobilu môže mať svoje vlastné nuansy, ale všeobecne bude algoritmus približne nasledovný:

1. Vypnite zapaľovanie vozidla.
2. Pomocou kľúča (zvyčajne 10) odpojte vzduchovú hadicu, cez ktorú je k nej privádzaný vzduch.
3. Odpojte od senzora vodiče uvedené v predchádzajúcom odseku.
4. Opatrne demontujte snímač bez straty O-krúžku.

Ďalej musíte vykonať vizuálnu kontrolu. Musíte sa predovšetkým ubezpečiť, že všetky viditeľné kontakty sú v dobrom stave, nie sú poškodené alebo oxidované. Skontrolujte tiež prítomnosť prachu, nečistôt a procesných kvapalín vo vnútri skrinky aj priamo na snímacom prvku. Ich prítomnosť môže spôsobiť chyby v prenášaných údajoch.

Preto, ak je zistená špecifikovaná kontaminácia, je potrebné vyčistiť puzdro a citlivý prvok. Najlepšie je použiť vzduchový kompresor a handry (s výnimkou prietokomeru na fóliu sa nesmie čistiť ani vyfukovať stlačeným vzduchom).

Postupujte opatrne, aby ste nepoškodili jeho vnútorné prvky, najmä závity.

Výsledky

Na záver uvedieme niekoľko ďalších rád, ako predĺžiť životnosť prietokomeru vzduchu. Najskôr pravidelne vymieňajte vzduchový filter. V opačnom prípade sa snímač prehreje a poskytne nesprávne údaje. Po druhé, nedovoľte všeobecné prehriatie motora a uistite sa, že chladiaci systém funguje normálne. Po tretie, pri čistení prietokomeru vzduchu postupujte opatrne. Väčšinu moderných snímačov hmotnostného prietoku vzduchu bohužiaľ nie je možné opraviť, preto ak sú úplne alebo čiastočne nefunkčné, musí sa vykonať príslušná výmena.