Датчик массовго витрати повітря: види, будову та принцип роботи

Для забезпечення оптимального процесу згоряння палива і дотримання заданих екологічних стандартів потрібно максимально точно визначати масова витрата повітря, що подається в циліндри двигуна, в залежності від режимів його роботи. Контроль цього процесу може здійснюється цілим набором датчиків: датчик тиску повітря, датчик температури, але найбільш популярним з них є датчик масової витрати повітря (ДМРВ), який іноді ще називають витратоміром. ДМРВ фіксує кількість (масу) повітря, що надходить з атмосфери у впускний колектор двигуна і передає ці дані електронного блоку управління для подальшого розрахунку подачі палива.

Види і особливості роботи витратомірів

Розшифровка абревіатури ДМРВ — датчик масової витрати повітря. Пристрій застосовується в автомобілях з бензиновими і дизельними двигунами. Він розташований у впускний системі між повітряним фільтром і дросельною заслінкою і підключається до ЕБУ двигуна. При відсутності або несправності витратоміра розрахунок кількості повітря, що поступає здійснюється по положенню дросельної заслінки. Це не дає точного вимірювання, і на складних режимах роботи витрата палива підвищується, оскільки масова витрата повітря є ключовим параметром для обчислення кількості палива, що впорскується.

Принцип дії датчика масової витрати повітря заснований на вимірюванні температури повітряного потоку, а тому цей тип витратомірів називають термоанемометрический. Конструктивно розрізняють два основних типи ДМРВ:

  • нітіевий (дротяний);
  • плівковий;
  • об’ємного типу з поворотною заслінкою (на даний момент практично не використовується).

Конструкція і принцип дії дротяного датчика

Схема пристрою дротяного ДМРВ

Нітіевой ДМРВ має наступний пристрій:

  • корпус;
  • вимірювальна трубка;
  • чутливий елемент — платинова дріт;
  • терморезистор;
  • перетворювач напруги.

Платинова нитка і терморезистор є резистивний міст. При відсутності повітряного потоку платинова нитка постійно підігрівається до заданої температури шляхом проходження через неї електричного струму. Коли дросельна заслінка відкривається і починається рух повітря, чутливий елемент охолоджується, що знижує його опір. Це провокує збільшення «нагріває» струму для врівноваження моста.

Перетворювач трансформує відбуваються зміни сили струму в вихідну напругу, яке передається ЕБУ двигуна. Останній, виходячи з існуючої нелінійної залежності, розраховує кількість подаваного в камери згоряння палива.

Ця конструкція має один істотний недолік — з часом виникають несправності. Чутливий елемент зношується, і його точність падає. Також вони можуть забруднюватися, але для вирішення цієї проблеми дротові датчики масової витрати повітря, що встановлюються в сучасних автомобілях, мають режим самоочищення. Він передбачає короткочасний розігрів дроту до 1000 ° С при вимкненому двигуні, що призводить до спалювання скупчилися забруднень.

Схема і особливості роботи плівкового ДМРВ

Пристрій плівкового ДМРВ

Принцип роботи плівкового датчика багато в чому схожий з нітіевим. Однак в цій конструкції є кілька відмінностей. Замість платинового дроту в якості основного чутливого елемента встановлений кристал кремнію. Останній має платинове напилення, що складається з декількох найтонших шарів (плівок). Кожен з шарів являє собою окремий резистор:

  • нагрівальний;
  • терморезистори (їх два);
  • датчика температури повітря.

Кристал з напиленням поміщений в корпус, який підключається в канал подачі повітря. Він має особливу конструкцію, що дозволяє виконувати вимірювання температури не тільки входить, але і відбитого потоку. Оскільки всмоктування повітря досягається за рахунок розрідження, швидкість руху потоку дуже висока, що перешкоджає скупченню забруднень на чутливому елементі.

Так само, як і в нітіевом датчику, чутливий елемент нагрівається до заданої температури. При проходженні повітря на терморезисторами виникає різниця температур, на основі якої розраховується маса потоку, що надходить з атмосфери. У таких конструкціях сигнал в ЕБУ двигуна може подаватися як в аналоговому форматі (вихідна напруга), так і в більш сучасному і зручному для обробки — цифровому.

Наслідки і ознаки несправності ДМРВ

Як і для будь-якого типу датчика двигуна, несправності ДМРВ означають невірні розрахунки ЕБУ двигуна і, як наслідок, некоре
ктну роботу системи упорскування. Це може викликати перевитрата палива або, навпаки, недостатню подачу, що знижує потужність мотора.

Найбільш яскраві симптоми несправності датчика:

  • Поява на приладовій панелі автомобіля сигналу «Check Engine».
  • Істотне збільшення витрати палива при звичайному режимі експлуатації.
  • Зниження інтенсивності розгону двигуна.
  • Складнощі з запуском двигуна і виникнення мимовільних зупинок в його роботі (мотор глухне).
  • Робота тільки на одному певному рівні оборотів (низькі або високі).

Якщо ви виявили ознаки несправності датчика масової витрати повітря, спробуйте відключити його. Збільшення потужності двигуна буде підтвердженням поломки ДМРВ. В цьому випадку його потрібно промити або замінити. При цьому необхідно підбирати датчик, рекомендований виробником автомобіля (тобто оригінальний).