Какой датчик массового расхода воздуха поставить вместо вышедшего из строя?

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

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. Устанавливается такой датчик на втором тракте, сразу за воздушным фильтром и подсоединяется к системе электричества, которая управляется шестиконтактной колодкой проводов.

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. Датчики были менее точны, не позволяли регистрировать обратный поток, но эти недостатки перекрывала очень высокая надежность.

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.

Схема распиновки датчика воздуха ВАЗ 2110

1. Желтый (ближний по расположению к лобовому стеклу) — вход сигнала ДМРВ;
2. Серо-белый — выход напряжения питания датчиков;
3. Зеленый — выход заземление датчиков;
4. Розово-черный — к главному реле.

Цвета проводов могут меняться, но расположение выводов остается неизменным.

Ещё добавим, что ДМРВ с окончаниями на 004, 037, 116 (для Bosch) и 00, 10, 20 (для Пекарь) разные по калибровке. Менять можно только перепрошивкой.

Катушки зажигания

На оригинале катушки зажигания Бош качество исполнения рисунков более аккуратное и более четкое. На подделке все рисунки изображены пунктиром – обычные штрихи.

Надписи на упаковках идентичны, наклейки также идентичны.

Посмотрим, что внутри. Даже с виду поддельная катушка выглядит просто как китайский хлам – он не тянет на качество BOSCH. Наклейки везде зеленого цвета. На оригинале она более темная, на подделке – светлее.

Если присмотреться, то контакты, к которым подключаются высоковольтные провода, все кривые, то есть один смотрит влево, другой – вправо.

Цвет металла контактов внутри – желтый, на оригинале он белый. Изготовлена аккуратно.

Друзья, не давайте производителям контрафакта шанса, не покупайте подделки. Будьте внимательны, не дайте себя обмануть.

Подключение воздушного датчика ДМРВ ВАЗ 2112

Если датчик массового расхода воздуха является работоспособным, то при работе мотора на 900 об/мин объем используемого воздуха составит не менее 10 кг в час. При повышении оборотов до 2 тысяч, этот показатель увеличится примерно до 20 кг. Если объем воздуха на таких оборотах будет падать, то снизится и динамика транспортного средства, соответственно, это приведет и к понижению расхода бензина.

Если же данные показатели увеличатся, то это будет способствовать и увеличению объема топлива. Отклонения параметра на 2-3 кг допускать не стоит, поскольку в данном случае работа силового агрегата может быть некорректной.

Как проверить ДМРВ ВАЗ мильтиметром

Для проверки показаний датчика нужно взять мультиметр, выставить его на измерение постоянного тока, и чем выше точность выбрать, тем лучше (если есть возможность измерения единиц (2 V) лучше выбрать его, но пойдёт и 20V). И минусовой щуп поставить на массу двигателя или «минусовую» клемму аккумулятора, а «плюсовой» щуп на пятый сигнальный провод разъёма ДМРВ.

Самый простой способ проверки – это откинуть разъём с ДМРВ. И наблюдать за изменением работы двигателя. Однако, такой вариант не всегда правдивый. Дело в том, что при отключении разъёма ЭБУ переходит в аварийный режим и регулирует смесь по датчику положения дроссельной заслонки и при этом смесь становится обогащённой и возможно даже с исправным ДМРВ работа двигателя будет ровнее.

Есть вариант взять ДМРВ с исправного автомобиля и поставить на свой. Тут всё просто, и расписывать нечего.

Проверки без диагностического оборудования и мультиметра могут быть недостоверным, так как при правильной работе датчика, но при наличии постороннего подсоса воздуха также могут быть проблемы с регулировкой смеси.

Схема подключений датчика расхода воздуха 2114

Частой причиной некорректной работы ДМРВ является выход из строя электронных компонентов, из-за чего увеличивается время реакции датчика на изменение потока воздуха. Исправный сенсор отслеживает изменения со скоростью 0,5 мс, а при поломке время реакции возрастает в 20-30 раз. Дефект обнаруживается только путем снятия графика работы осциллографом. Ремонт подобного сенсора не производится, он подлежит замене на новый.

Делаем «вечный» датчик массового расхода воздуха на ATiny13

Этот проект появился из-за нежелания покупать бывшую в употреблении около 30 (тридцати) лет деталь за совсем немаленькую сумму в 3000 — 5000 руб. Можно сказать что это будет проба пера в схемотехнике и программировании микроконтроллеров. Если интересно — продолжение под катом.

Осторожно много фото!

Итак, начинаем подпирать велосипеды костылями.

Вводные данные

BMW E30 в кузове купе 1986г с мотором M10B18 (4 цилиндра, 1.8л, инжектор):

Проверка датчика воздуха своими руками

При появлении неисправности ДМРВ происходит переобогащение или обеднение топливовоздушной смеси, что сразу отражается на работе двигателя и в итоге может закончится его поломкой.

Симптомы неисправности датчика массового расхода воздуха:

• Появление ошибки Check Engine;
• Повышенный расход топлива;
• Плохо заводится на горячую;
• Машина стало медленно разгоняться;
• Пропала мощность двигателя.

Простейший способ проверить ДМРВ на ВАЗ 2114 — отключить штекер. При отсутствии сигнала блок управления мотором переходит в режим аварийной работы, определяя примерный объем воздуха по положению дроссельной заслонки. При этом несколько увеличивается расход топлива — для ВАЗ 2114 он достигает 10-12 л на 100 км пробега. Характерной особенностью является увеличение числа оборотов холостого хода до 1500 об/мин. Но при использовании контроллера Январь 7.2 или Бош М7.9.7 рост холостых оборотов не выполняется в силу особенностей программного обеспечения.

Нормальное напряжение на выходе нового датчика 0.996 — 1.01 Вольта. В процессе эксплуатации оно постепенно меняется, и как правило увеличивается. Чем больше значение этого напряжения, тем больше износ ДМРВ.

Вот эталонное напряжение в вольтах:

• 1.01 — 1.02 — хорошее состояние датчика.
• 1.02 — 1.03 — не плохое состояние.
• 1.03 — 1.04 — ресурс ДМРВ подходит к концу.
• 1.04 — 1.05 — аварийное состояние.
• 1.05 и выше — пора заменить ДМРВ.

Измерение производится между проводами желтого и зеленого цвета. Значения напряжения можно вывести на экран некоторых бортовых компьютеров (меню напряжение от датчиков, U ДМРВ).

Важно: пределы и колебания напряжения на выходе минимум в 30% случаев у неисправного датчика будут в НОРМЕ и не вызывать на панели значок «Check». То есть замеры напряжения малоинформативны, а вот норма, которую он будет выдавать в килограммах воздуха, будет соответствовать движению не там где на самом деле и ЭБУ будет мешать смесь, исходя из нее — потому и лишний расход!

Проверить датчик нужно в сервисе, желательно с фирменным сканером который сам указывает миганием, если идет перекос по какому-то параметру (в данном случае расходу воздуха в килограммах), сравнивая с заложенными в его память референсными значениями.

Чем отличаются датчики 037 и 116?

Чем могут отличаться между собой регуляторы этих моделей и можно ли вместо 037 установить 116? Различия между этими контроллерами есть, и дело заключается не в распиновке ДМРВ. Ведь если бы эти модели были одинаковыми, какой смысл был бы давать им разные названия?

Итак, чем отличаются между собой контроллеры и можно ли вместо 037 установить модель 116:

1. Первое отличие, о котором можно догадаться исходя из технических характеристик — это то, что модель 037 при работе может выдавать данные с погрешностью. Разумеется, погрешность в 2.5% не критическая, но она имеет место.
2. Устройство 037 предназначено для установки в автомобили ВАЗ 2111, 2112, 2123, 21214, которые оборудованы контроллерами М 1.5.4, Январь 5.1-5.1.3 и т.д.
3. Что касается модели 116, то ее использование актуально на Ладах 21114, 21124, 21214. Установка этого устройства допускается на Калины и Приоры. Монтаж девайса допускается на авто, обустроены контроллерами М 7.9.7 и Январь 7.2.

Если столкнулись с проблемой неработоспособности устройства, то при замене нужно ставить такую модель, которая уже была установлена. Но стоит учитывать, что 037 — это не распространенный вариант, как 116, так что найти его сложнее. Последний, в свою очередь, является более распространенным, да и стоимость его ниже.

Замена допускается, но специалисты не рекомендуют этого делать. Все потому, что между собой эти устройства различаются по своей тарировке, поэтому в случае замены придется изменять параметры блока управления. А лезть в «мозги» автомобиля можно только, если понимаете, что нужно сделать, и есть минимальный опыт.

Загрузка …

Замена датчика — инструкция

Отвёрткой откручиваем хомут гофра воздухозаборника на выходе датчика, стаскиваем его и внимательно осматриваем внутренние поверхности самого датчика и гофра. Эти поверхности должны быть сухими и чистыми, следы конденсата и масла недопустимы. Если воздушный фильтр меняется редко, то попадание грязи на чувствительный элемент датчика является наиболее частой причиной его поломки в автомобилях ВАЗ.

Масло в ДМРВ может быть в результате повышенного уровня масла в картере двигателя, либо маслоотбойник системы вентиляции картера забит.

Далее откручиваем 2 винта датчика ключом на 10 и извлекаем его из корпуса воздушного фильтра. На передней его части (на входном крае) должно быть резиновое кольцо-уплотнитель. Оно предотвращает подсос нефильтрованного воздуха во впускной тракт через датчик.

Определяемся со временем замены

Новый расходомер устанавливают только после поломки старого. Иногда его «реанимируют» основательной продувкой, но даже в этом случае устройство не проработает достаточно долго.

Основной причиной замены являются грязь и время . Если в случае со временем все относительно понятно (нагревательные элементы не могут служить вечно), то загрязнение происходит по нескольким причинам. Самой частой является неспособность воздушного фильтра справляться со своими задачами. Если такой фильтр выходит из строя, у водителя есть пара-тройка тысяч километров в запасе – после этого качество работы двигателя сильно упадет. Также по расходомеру больно бьет плохое состояние проводки.

Следите за состоянием двигателя. Пары масла, попадающие в воздуховод, ускоряют износ датчика расхода воздуха. Причинами появления паров масла являются износ сальников клапанов, а также поршневых колец.

ДМРВ автомобиля ВАЗ 2115

Автомобили ВАЗ 2115 являются последним звеном в семействе Samara и унаследовали от него гамму моторов. Соответственно, контроллеры ЭБУ двигателя и совмещенные с ними датчики ДМРВ аналогичные. Совместимость расходомеров определяется типом ЭБУ, и выглядит следующим образом:

• ДВС ВАЗ 2111 — ДМРВ 0 280 218 004 (устаревший) или 0 280 218 037, экологический стандарт Евро 2;
• ДВС ВАЗ 21114 — ДМРВ 0 280 218 116, экологический стандарт Евро 2;
• ДВС ВАЗ 211183 — ДМРВ 0 280 218 116, экологический стандарт Евро 3.

Собственно экология с типом расходомера не связана, токсичность выхлопа устанавливается настройками контроллера ЭБУ.

Как работает

Датчик массового расхода воздуха сообщает в ЭБУ данные о массе воздушного потока, которая меняется вслед за изменением угла открытия дроссельной заслонки (поэтому прибор размещается в непосредственной близости от дросселя).

Обработав информацию, контроллер ЭБУ дает команду инжекторам на впрыск определенного количества топлива. В результате двигатель всегда работает эффективно и экономично.

Конструкция ДМРВ автомобилей ВАЗ 2115 простая и надежная: прецизионный резистор задает эталонное сопротивление, в паре с ним по мостовой схеме включен резистор переменный, из платиновой проволоки. Его показатели меняются при изменении температуры. Оба сенсора расположены в воздушном потоке. Переменный резистор нагревается точно подобранным напряжением. Чтобы компенсировать охлаждение, величина напряжения постоянно меняется, обеспечивая заданную температуру.

Показания напряжения (сигнал датчика массового расхода воздуха ВАЗ) анализируются ЭБУ, и, согласно тарированному графику, определяется объем (точнее вес) воздуха в кг за единицу времени.

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.

Что произойдет, если ДМРВ неисправен

Контроллер ЭБУ перестанет получать или получит искаженные данные о массе воздуха, в результате топливно-воздушная смесь сформируется неверно. Как результат — потеря мощности и крутящего момента (на автомобилях ВАЗ эти параметры и так не слишком высокие), а также увеличение расхода топлива.

Признаки неисправности ДМРВ — отсутствие или неверное значение информационного сигнала с контакта № 5 разъема датчика. При поломке сенсоров сначала наблюдается завышение показателей (до 25%), затем полное прекращение выдачи информации. Это приводит к следующим симптомам:

• на холодном ДВС обороты завышены минимум на треть;
• при резком сбросе газа, обороты сначала держатся на прежнем уровне, затем медленно снижаются;
• расход топлива существенно возрастает;
• автомобиль может заглохнуть сразу после запуска;
• не хватает разгонной динамики и тяги под нагрузкой.

Причины появления неисправностей

В 90% случаев это загрязнение чувствительных сенсоров.

• некачественный (не сертифицированный), или неправильно установленный воздушный фильтр, пропускает пыль в измерительный канал ДМРВ;

• при эксплуатации автомобиля в сырую погоду или при проезде лужи, во впускной коллектор могут попасть капельки воды;
• если система вентиляции картерных газов не работает (повреждены шланги, сломан клапан), в трубу воздуховода попадают капли масла.

Как самостоятельно проверить расходомер на ВАЗ 2115

1. Если на приборной панели зажглась лампа «Check Engine», можно определить ошибки по кодам OBD с помощью автосканера. Однако такое оборудование не всегда есть под рукой.
2. Первичную проверку можно провести простым отключением разъема расходомера и сравнением поведения двигателя с ДМРВ и без него. После отключения исправного датчика поведение автомобиля должно ухудшиться. Сломанный расходомер при отключении не внесет изменений в работу мотора.
3. И, наконец, относительно точная проверка с помощью мультиметра. Она проводится в два этапа. Сначала на отключенном разъеме проверяется питание прибора. Из ЭБУ на 2 контакт должно подаваться 12 вольт, на 4 контакт 5 вольт. Замеры производят относительно массы, при включенном зажигании и заглушенном ДВС. Затем на подключенном разъеме измеряется напряжение сигнала датчика в состоянии покоя (зажигание включено, двигатель не заведен). Для этого необходимо вооружиться относительно точным мультиметром, способным измерять напряжение с погрешностью до 1/100 вольта.

   
   Относительно массы, на контакте № 5 должно быть напряжение от 0,99 до 1,02 вольта. Допускается увеличение значения до 1,05 вольта, но это свидетельствует о большой степени износа сенсоров ДМРВ.

Принцип работы ДМРВ HFM5 от BOSCH на ВАЗ

Главным измерительным элементом в датчике является плёночный или проволочный элементы разогреваемый до определённой температуры. За счёт потока воздуха этот элемент охлаждается, а микросхема (обычно, она встроена в сам датчик) старается поддерживать прежнюю заданную температуру. И вот, в зависимости от того, сколько мощности потребуется затратить для нагрева данного элемента и рассчитывается проходящий потом воздуха. Информация о потоке передаётся на ЭБУ в виде аналогового напряжения, а в некоторых датчиках в виде частоты импульсов.

Измерения потока воздуха в ДМРВ производятся в пределах 0…5 В. В момент, когда машина заглушена и включено зажигания АЦП сигнал с датчика должен составлять в пределах 1 В. Идеальным считаются показания в пределах 0.996 – 1.0 В. 1.02 – 1.025 ещё допускаются, а вот напряжение больше 1.035 уже говорит о том, что измерительный элемент загрязнён или вышел из строя по другим причинам.