Merilnik pretoka zraka (kaj je to?) | Naprava, vrste, okvare

Merilnik pretoka zraka je zasnovan tako, da v ECU posreduje informacije o količini zraka, ki vstopa v valje motorja z notranjim zgorevanjem. Te naprave so običajno razdeljene na več vrst - mehanske, filmske (vroče žice in membranske), tlačne senzorje. Prva vrsta velja za zastarelo in se le redko uporablja, druge pa so pogostejše. Obstajajo številni tipični znaki in razlogi, da merilnik pretoka v celoti ali delno odpove. Nato si jih bomo ogledali z vami in se pogovorili tudi o tem, kako preveriti, popraviti ali zamenjati merilnik pretoka.

Vsebina

  • Kaj je merilnik pretoka
  • Simptomi in vzroki motenj v delovanju
  • Kako preveriti merilnik pretoka

Merilnik zračne mase

Kaj je merilnik pretoka

Kot je navedeno zgoraj, so merilniki pretoka zasnovani tako, da prikazujejo prostornino in nadzor zraka, ki ga porabi motor. Pred nadaljevanjem opisa načela njihovega dela se je treba dotakniti vprašanja vrst. Navsezadnje bo od tega odvisno njegovo delo.

Vrste merilnikov pretoka

Merilnik zračne mase

Videz merilnika pretoka

Prvi modeli so bili mehanski in so bili nameščeni na naslednjih sistemih za vbrizgavanje goriva:

  • porazdeljena injekcija Jetronic;
  • kombinirani sistem elektronskega vbrizga in elektronskega vžiga Motronic;
  • K-Jetronic;
  • KE-Jetronic;
  • L-Jetronic.

Ohišje mehanskega merilnika pretoka vsebuje dušilno komoro, merilno loputo, povratno vzmet, dušilno loputo, potenciometer in obvod (obvodni kanal) z nastavljivim regulatorjem.

Poleg mehanskih merilnikov pretoka obstajajo tudi naslednje vrste naprednejših instrumentov:

  • merilnik pretoka ogrevane niti;
  • merilnik pretoka s termofilmskim anemometrom;
  • merilnik pretoka z debelimi stenami;
  • senzor zračnega tlaka v razdelilniku.

Nato bomo upoštevali načelo delovanja navedenih naprav.

Načelo delovanja merilnika pretoka

Mehanski merilnik pretoka

Diagram mehanskega merilnika pretoka. 1 - napetost iz elektronske krmilne enote; 2 - senzor temperature vsesanega zraka; 3 - dovod zraka iz zračnega filtra; 4 - spiralna vzmet; 5 - dušilna komora; 6 - dušilec blažilnika komore; 7 - dovod zraka do dušilnega ventila; 8 - loputa zračnega tlaka; 9 - obvodni kanal; 10 - potenciometer

Začnimo z mehanskim merilnikom pretoka . Njeno načelo delovanja temelji na tem, kako daleč se premika merilna loputa, odvisno od količine zraka, skozi katerega gre. Na isti osi kot merilna loputa sta tudi dušilna loputa in potenciometer (nastavljiv delilnik napetosti). Slednji je izdelan v obliki elektronskega vezja z spajkanimi uporovnimi stezami. V procesu obračanja lopute se drsnik premika vzdolž njih in s tem se spremeni upor. Skladno s tem se napetost, ki jo oddaja potenciometer, izmeri v skladu s pozitivnimi povratnimi informacijami in prenese na elektronsko krmilno enoto. Za prilagoditev delovanja potenciometra je v njegovo vezje vključen tudi senzor temperature vsesanega zraka.

Vendar mehanski števci zdaj veljajo za zastarele, saj so jih zamenjali njihovi elektronski kolegi. Nimajo gibljivih mehanskih delov, zato so bolj zanesljivi, dajejo natančnejše rezultate in njihovo delovanje ni odvisno od temperature vsesanega zraka.

Drugo ime za takšne merilnike pretoka je senzor masnega pretoka zraka . Po drugi strani so razdeljeni na dve vrsti, odvisno od uporabljenega senzorskega elementa:

  • žica (Hot Wire MAF Sensor);
  • film (senzor pretoka zraka v vročem filmu, HFM).

DMRV (senzor masnega pretoka zraka)

Več podrobnosti

Merilnik pretoka z žico

Merilnik mase zraka z žičnim grelnim elementom (filamentom). 1 - temperaturni senzor; 2 - senzorski obroč z žičnim grelnim elementom; 3 - natančni reostat; Qm - masni pretok zraka v enoti časa

Delovanje naprav prvega tipa temelji na uporabi segrete platinske nitke . Električno vezje nenehno vzdržuje žarilno nitko v ogrevanem stanju (platina je bila izbrana zaradi dejstva, da ima kovina nizko specifično odpornost, ne oksidira in ni primerna za agresivne kemične dejavnike). Zasnova zagotavlja, da zrak, ki teče, hladi njegovo površino. Električni tokokrog ima negativne povratne informacije, pri čemer se na žarilno nitko, ko se ohladi, ohrani konstantna temperatura, več električnega toka.

Tudi v vezju je pretvornik, katerega naloga je pretvoriti vrednost spreminjajočega se toka v potencialno razliko, to je napetost. Med dobljeno vrednostjo napetosti in prepuščeno prostornino zraka obstaja nelinearno eksponentno razmerje. Natančna formula je programirana v ECU in v skladu z njo odloča, koliko zraka je v danem trenutku potrebno.

Zasnova merilnika pretoka žice predvideva tako imenovani način samočiščenja. V tem primeru se platinasta nit segreje na temperaturo + 1000 ° C. Kot rezultat segrevanja na površini izhlapijo različni kemični elementi, vključno s prahom. Vendar se zaradi tega ogrevanja debelina niti postopoma zmanjšuje. To vodi, prvič, do napak pri odčitkih senzorja in drugič do postopne obrabe samega navoja.

Filmski merilnik pretoka

Shema masnega merilnika pretoka zraka s termofilmskim anemometrom. 1 - sponke električnega konektorja, 2 - merilna cev ali ohišje zračnega filtra, 3 - računalniško vezje (hibridno vezje), 4 - dovod zraka, 5 - senzorski element, 6 - odvod zraka, 7 - obvodni kanal, 8 - ohišje senzorja.

Zdaj pa si oglejmo delovanje filmskega senzorja masnega pretoka zraka . Imata dve vrsti - z vročim filmskim anemometrom in na osnovi debelostenske diafragme. Začnimo s prvim.

Je rezultat razvoja žičnega merilnika pretoka, vendar se namesto žice v tem primeru kot občutljiv element uporablja silicijev kristal, na površino katerega je spajkanih več plasti platine, ki se uporabljajo kot upori . Še posebej:

  • grelni upor;
  • dva termična upora;
  • upor senzorja temperature dovodnega zraka.

Podobno kot merilnik pretoka žice je tudi senzorski element v kanalu, skozi katerega teče zrak. Neprestano se ogreva zaradi uporabe grelnega upora. Ko zrak vstopi v kanal, zrak spremeni svojo temperaturo, ki jo fiksirajo termistorji, nameščeni na obeh koncih kanala. Razlika v njihovih odčitkih na obeh koncih membrane je potencialna razlika, to je konstantna napetost (od 0 do 5 V). Ta analogni signal je najpogosteje digitaliziran v obliki električnih impulzov, ki se prenašajo neposredno na ECU vozila.

Merilnik odprtin za filme

Načelo merjenja masnega pretoka zraka s termofilmskim anemometrom. 1 - temperaturna značilnost v odsotnosti pretoka zraka; 2 - temperaturna značilnost v prisotnosti zračnega toka; 3 - občutljiv element senzorja; 4 - ogrevalno območje; 5 - senzorska membrana; 6 - senzor z merilno cevjo; 7 - pretok zraka; M1, M2 - merilne točke, T1, T2 - temperaturne vrednosti na merilnih mestih M1 in M2; ΔT - temperaturna razlika

Kar zadeva drugo vrsto merilnika pretoka filma, temeljijo na uporabi odprtine z debelimi stenami, nameščene na keramični podlagi. Njegov aktivni senzor registrira spremembe v vakuumu sesalnega kolektorja na podlagi deformacije membranske membrane. Z znatno deformacijo dobimo ustrezno kupolo s premerom 3 ... 5 mm in višino približno 100 mikronov. V notranjosti se nahajajo piezoelektrični elementi, ki pretvarjajo mehanske učinke v električne signale, ki se nato prenesejo v ECU.

V sodobnih avtomobilih, ki uporabljajo elektronski vžig, se uporabljajo senzorji zračnega tlaka , ki veljajo za tehnološko bolj napredne od klasičnih merilnikov pretoka, ki delujejo po zgoraj opisanih shemah. Senzor se nahaja v razdelilniku in zaznava tlak in obremenitev motorja ter količino recirkuliranih plinov. Zlasti je povezan s sesalnim kolektorjem s pomočjo vakuumske cevi. Med delovanjem v kolektorju nastane vakuum, ki deluje na membrano senzorja. Merilniki napetosti so nameščeni neposredno na membrani, katere električni upor se spreminja glede na položaj membrane.

Algoritem delovanja senzorja je sestavljen iz primerjave atmosferskega tlaka in tlaka na membrani. Večja kot je, večja je sprememba upora in s tem napetosti, ki se napaja na ECU. Senzor napaja 5 V DC, krmilni signal pa je impulz s konstantno napetostjo od 1 do 4,5 V (v prvem primeru je to motor v prostem teku, v drugem pa motor deluje pri največji obremenitvi). ECU neposredno izračuna masno količino zraka, ki temelji tudi na gostoti zraka, njegovi temperaturi in številu vrtljajev ročične gredi.

Ker je senzor masnega pretoka zraka precej ranljiva naprava in pogosto odpove, so avtomobilski proizvajalci približno od začetka 2000-ih začeli opuščati uporabo motorjev s senzorjem zračnega tlaka. Odprtinski merilnik pretoka

Filmski merilnik pretoka zraka. 1 - merilno vezje; 2 - membrana; 3 - referenčna tlačna komora; 4 - merilni elementi; 5 - keramični substrat

Z uporabo prejetih podatkov elektronska krmilna enota uravnava naslednje parametre. Za bencinske motorje:

  • trenutek vbrizga goriva;
  • njegov znesek;
  • trenutek sprožitve vžiga;
  • algoritem sistema za rekuperacijo bencinskih hlapov.

Za dizelske motorje:

  • trenutek vbrizga goriva;
  • algoritem sistema za recirkulacijo izpušnih plinov.

Kot lahko vidite, je senzorska naprava preprosta, vendar izvaja številne ključne funkcije, brez katerih bi bilo delovanje motorjev z notranjim zgorevanjem nemogoče. Zdaj pa pojdimo na razmislek o simptomih in vzrokih okvar tega vozlišča.

Simptomi in vzroki motenj v delovanju

V primeru delne okvare merilnika pretoka bo voznik opazil eno ali več naslednjih situacij. Še posebej:

  • motor se ne zažene;
  • nestabilno delovanje (plavajoča hitrost) motorja v prostem teku do njegovega izklopa;
  • dinamične lastnosti avtomobila so zmanjšane (med pospeševanjem motor "pade skozi", ko pritisnete stopalko za plin);
  • velika prekomerna poraba goriva;
  • na armaturni plošči zasveti opozorilna lučka Check Engine.

Našteti simptomi so lahko posledica drugih okvar posameznih elementov motorja, vendar je med drugim treba preveriti delovanje merilnika zračne mase. Zdaj pa preučimo razloge, zakaj se pojavijo opisane okvare:

Obnova merilnika pretoka

Obnova merilnika pretoka

  • Naravno staranje in okvara senzorja . To še posebej velja za razmeroma stare stroje, ki imajo nameščen originalni merilnik pretoka.
  • Preobremenitev motorja . Zaradi pregrevanja senzorja in njegovih posameznih elementov lahko da ECU napačne podatke. To se zgodi zaradi dejstva, da se pri znatnem segrevanju kovine spremeni njen električni upor in s tem izračunani podatki za količino zraka, ki gre skozi napravo.
  • Mehanske poškodbe merilnika pretoka . Lahko je rezultat različnih dejanj. Na primer poškodbe pri zamenjavi zračnega filtra ali drugih delov v njegovi bližini, zlomljeni kontakti med namestitvijo itd.
  • Vdor vlage v ohišje . Razlog je precej redek, vendar se lahko zgodi, če v motorni prostor iz nekega razloga zaide velika količina vode. To lahko povzroči kratek stik v tokokrogu senzorja.

Merilnika pretoka praviloma ni mogoče popraviti (razen mehanskih vzorcev) in če odpove, ga je treba zamenjati. Na srečo je naprava poceni, postopek demontaže in namestitve pa ne traja veliko časa in truda. Pred zamenjavo pa je treba senzor diagnosticirati in poskusiti senzor očistiti s čistilcem uplinjača.

Kako preveriti merilnik pretoka zraka

Postopek preverjanja merilnika pretoka zraka je preprost in se lahko izvede na več načinov. Poglejmo jih podrobneje.

Odklop senzorja

Najlažji način je izklop merilnika. Če želite to narediti, pri izključenem motorju odklopite napajalni kabel, primeren za senzor (običajno rdeče-črn). Nato zaženite motor in zapeljite avto. Če na armaturni plošči sveti opozorilna lučka Check Engine, je število vrtljajev v prostem teku preseglo 1500 vrt / min in se je dinamika avtomobila izboljšala, potem lahko z veliko verjetnostjo trdimo, da je vaš senzor masnega pretoka zraka v okvari . Priporočamo pa, da opravite dodatno diagnostiko.

Optično branje s skenerjem

Druga diagnostična metoda je uporaba posebnega skenerja za odkrivanje napak v sistemih vozil. Trenutno obstaja veliko različnih takšnih naprav. Na bencinskih servisih ali v servisnih centrih se uporabljajo bolj profesionalni modeli. Za povprečnega lastnika avtomobila pa obstaja lažja rešitev.

Sestavljen je iz namestitve posebne programske opreme na pametni telefon ali tablični računalnik z operacijskim sistemom Android. S pomočjo kabla in adapterja je pripomoček povezan z avtomobilskim ECU-jem, omenjeni program pa omogoča pridobivanje informacij o kodi napake. Če jih želite razvozlati, morate uporabiti referenčno literaturo.

Priljubljeni adapterji:

Adapter ELM327

Adapter ELM327

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

Kar zadeva programsko opremo, najpogosteje lastniki avtomobilov uporabljajo naslednjo programsko opremo:

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

Najpogostejše kode napak:

  • P0100 - vezje masnega ali volumetričnega senzorja pretoka zraka;
  • P0102 - nizka raven signala na vhodu vezja masnega ali volumetričnega senzorja pretoka zraka;
  • P0103 - visoka raven signala na vhodu vezja masnega ali volumetričnega senzorja pretoka zraka.

S pomočjo naštete strojne in programske opreme lahko ne samo iščete napako merilnika pretoka zraka, temveč tudi naredite dodatne nastavitve za nameščeni senzor ali druge sestavne dele vozila.

Preverjanje merilnika pretoka z multimetrom

Preverjanje DMRV z multimetrom

Tudi med vozniki je priljubljen način preverjanja merilnika pretoka z uporabo multimetra. Ker je senzor masnega pretoka zraka BOSCH pri nas najbolj priljubljen, bomo algoritem za preverjanje posebej opisali zanj:

  1. Multimeter preklopite v način merjenja enosmerne napetosti (v angleški okrajšavi - DC). Nastavite zgornjo mejo, tako da lahko instrument zazna napetosti do 2 V.
  2. Zaženite avtomobilski motor in odprite pokrov motorja.
  3. Poiščite merilnik pretoka zraka neposredno. Običajno se nahaja na ali za ohišjem zračnega filtra.
  4. Rdeča multimeterska sonda mora biti priključena na rumeno žico na senzorju, črna žica pa na zeleno.
  5. Če je senzor v dobrem stanju, vrednost napetosti na zaslonu multimetra ne sme presegati 1,05 V. Če je napetost veliko višja, potem senzor popolnoma ali delno ne deluje.

Tukaj je tabela za vas, kjer sta prikazani vrednost prejete napetosti in stanje senzorja.

Vrednost napetosti, V Stanje senzorja
0,966 ... 1,01 Vrednost napetosti na novem senzorju masnega pretoka zraka
1,01 ... 1,02 Dobro stanje senzorja
1,02 ... 1,03 Povprečno stanje
1,03 ... 1,04 Senzor se bliža koncu
1,04 ... 1,05 Zelo slabo stanje
Več kot 1,05 Senzor je treba nujno zamenjati

Vizualni pregled in čiščenje merilnika pretoka zraka

Če pri roki nimate optičnega bralnika ali ustrezne programske opreme za diagnosticiranje stanja senzorja MAF, opravite vizualni pregled, da ugotovite okvaro merilnika pretoka zraka. Dejstvo je, da situacije niso redke, ko v njegovo telo zaidejo umazanija, olje ali druge procesne tekočine. To povzroči napake pri izpisu podatkov v napravi.

Za vizualni pregled je prvi korak demontaža merilnika pretoka. Vsak model avtomobila ima lahko svoje odtenke, toda na splošno bo algoritem približno naslednji:

  1. Izklopite vžig avtomobila.
  2. S ključem (običajno 10) odklopite zračno cev, skozi katero se dovaja zrak.
  3. Odklopite žice iz prejšnjega odstavka s senzorja.
  4. Previdno razstavite senzor, ne da bi izgubili tesnilni obroč.

Nato morate opraviti vizualni pregled. Zlasti se morate prepričati, da so vsi vidni kontakti v dobrem stanju, ne zlomljeni ali oksidirani. Preverite tudi, ali so v notranjosti ohišja in neposredno na senzorskem elementu prah, ostanki in tekočine. Njihova prisotnost lahko povzroči napake pri branju oddaj.

Če je zaznana določena kontaminacija, je treba očistiti ohišje in občutljiv element. Za to je najbolje uporabiti zračni kompresor in krpe ( z izjemo merilnika pretoka folije ga ni mogoče očistiti ali izpihniti s stisnjenim zrakom ).

Natančno sledite postopku čiščenja, da ne poškodujete njegovih notranjih elementov, zlasti niti.

Izid

Na koncu bomo podali še nekaj nasvetov, kako podaljšati življenjsko dobo merilnika pretoka zraka. Najprej redno menjavajte zračni filter. V nasprotnem primeru se bo senzor pregrel in dal napačne podatke. Drugič, ne dovolite splošnega pregrevanja motorja in se prepričajte, da hladilni sistem deluje normalno. Tretjič, če čistite merilnik pretoka zraka, natančno sledite temu postopku. Na žalost večine sodobnih senzorjev masnega pretoka zraka ni mogoče popraviti, zato je treba, če so popolnoma ali delno v okvari, opraviti ustrezno zamenjavo.