Luftflödesmätare (vad är det här?) | Enhet, typer, uppdelningar
Luftflödesmätaren är utformad för att ge information om mängden luft som kommer in i cylindrarna i en förbränningsmotor till styrenheten. Dessa enheter är konventionellt indelade i flera typer - mekanisk, film (varm tråd och membran), trycksensorer. Den första typen anses vara föråldrad och används sällan, medan de andra är vanligare. Det finns ett antal typiska tecken och anledningar till att en flödesmätare misslyckas helt eller delvis. Därefter tittar vi på dem med dig och pratar också om hur du kontrollerar, reparerar eller byter ut flödesmätaren.
Innehåll
- Vad är en flödesmätare?
- Symtom och orsaker till fel
- Hur man kontrollerar flödesmätaren
Vad är en flödesmätare?
Som nämnts ovan är flödesmätare utformade för att indikera volymen och kontrollen av luften som förbrukas av motorn. Innan du går vidare till beskrivningen av principen för deras arbete är det nödvändigt att beröra frågan om typer. När allt kommer omkring kommer hans arbete att bero på detta.
Typer av flödesmätare
Flödesmätarens utseende
De allra första modellerna var mekaniska och installerades på följande bränsleinsprutningssystem:
- distribuerad injektion Jetronic;
- kombinerat system för elektronisk injektion och elektronisk tändning Motronic;
- K-Jetronic;
- KE-Jetronic;
- L-Jetronic.
Huset för den mekaniska flödesmätaren innehåller en dämpkammare, en mätklaff, en returfjäder, en dämpklaff, en potentiometer och en bypass (bypass-kanal) med en justerbar regulator.
Förutom mekaniska flödesmätare finns även följande typer av mer avancerade instrument:
- uppvärmd trådflödesmätare;
- en flödesmätare med en termisk filmanemometer;
- tjockväggig flödesmätare;
- grenrörets lufttryckssensor.
Därefter kommer vi att överväga principen för drift av de listade enheterna.
Flödesmätarens arbetsprincip
Mekaniskt flödesmätardiagram. 1 - spänningsförsörjning från den elektroniska styrenheten; 2 - insugningstemperaturgivare; 3 - lufttillförsel från luftfiltret; 4 - spiralfjäder; 5 - dämpningskammare; 6 - spjällkammardämpare; 7 - lufttillförsel till gasventilen; 8 - lufttrycksspjäll; 9 - förbikopplingskanal; 10 - potentiometer
Låt oss börja med en mekanisk flödesmätare . Dess funktionsprincip baseras på hur långt mätklaffen rör sig beroende på luftvolymen den passerar genom. Det finns också en dämpningsklaff och en potentiometer (justerbar spänningsdelare) på samma axel som mätklaffen. Den senare är gjord i form av en elektronisk krets med lödda motståndsspår. Under processen att vrida spjället rör sig skjutreglaget längs dem och därmed förändras motståndet. Följaktligen mäts spänningen som potentiometern överför i enlighet med positiv återkoppling och överförs till den elektroniska styrenheten. För att justera driften av potentiometern ingår också en insugningstemperaturgivare i dess krets.
Men mekaniska mätare anses nu vara föråldrade eftersom de har ersatts av sina elektroniska motsvarigheter. De har inga rörliga mekaniska delar, därför är de mer tillförlitliga, ger mer exakta resultat, och deras funktion beror inte på insugsluftens temperatur.
Ett annat namn för sådana flödesmätare är massflödessensorn . I sin tur är de uppdelade i två typer beroende på det använda avkänningselementet:
- tråd (Hot Wire MAF-sensor);
- film (Hot Film Air Flow Sensor, HFM).
DMRV (massflödessensor)
Fler detaljer
Luftmassamätare med trådvärmeelement (glödtråd). 1 - temperatursensor; 2 - sensorring med ett trådvärmeelement; 3 - precisionsreostat; Qm - massluftflöde per tidsenhet
Driften av anordningar av den första typen är baserad på användningen av en uppvärmd platina-glödtråd . Den elektriska kretsen håller ständigt glödtråden i ett uppvärmt tillstånd (platina valdes på grund av det faktum att metallen har låg specifik resistens, inte oxiderar och inte lämpar sig för aggressiva kemiska faktorer). Konstruktionen föreskriver att den passerande luften svalnar ytan. Den elektriska kretsen har negativ återkoppling, varigenom mer elektrisk ström tillförs glödtråden när den svalnar för att hålla temperaturen konstant.
Även i kretsen finns en omvandlare vars uppgift är att översätta värdet på den växlande strömmen till en potentialskillnad, det vill säga spänning. Det finns ett icke-linjärt exponentiellt förhållande mellan det erhållna spänningsvärdet och den passerade luftvolymen. Den exakta formeln är programmerad i ECU och i enlighet med den bestämmer den hur mycket luft som behövs vid en given tidpunkt.
Trådflödesmätarens konstruktion antar ett så kallat självreningsläge. I detta fall upphettas platinatråden till en temperatur av + 1000 ° C. Som ett resultat av uppvärmning avdunstar olika kemiska element, inklusive damm, från dess yta. På grund av denna uppvärmning minskar dock trådens tjocklek gradvis. Detta leder för det första till fel i avläsningarna av sensorn och för det andra till det gradvisa slitaget på själva tråden.
Schematisk bild av en massflödesmätare med en termisk filmanemometer. 1 - anslutningar för den elektriska kontakten, 2 - mätning av grenrör eller luftfilterhus, 3 - datakrets (hybridkrets), 4 - luftinlopp, 5 - sensorkänsligt element, 6 - luftutlopp, 7 - bypass-kanal, 8 - sensorhus.
Låt oss nu titta på funktionen av en filmmassa luftflödessensor . De är av två typer - med varmfilmanometer och baserade på ett tjockväggigt membran. Låt oss börja med den första.
Det är resultatet av utvecklingen av en trådflödesmätare, men istället för en tråd används i detta fall en kiselkristall som ett känsligt element, på ytan av vilket flera lager platina löds, som används som motstånd . Särskilt:
- värmemotstånd;
- två termiska motstånd;
- insugsluft temperaturmotståndsmotstånd.
På samma sätt som en trådflödesmätare är avkänningselementet beläget i en kanal genom vilken luft strömmar. Det värms upp ständigt tack vare användningen av ett värmemotstånd. När den kommer in i kanalen ändrar luften sin temperatur, vilken fixeras av termistorer installerade i kanalens två ändar. Skillnaden i deras avläsning vid membranets två ändar är potentialskillnaden, det vill säga konstant spänning (från 0 till 5 V). Oftast digitaliseras denna analoga signal i form av elektriska impulser som överförs direkt till fordonets ECU.
Principen för att mäta massluftflödet med en termisk filmanemometer. 1 - temperaturkarakteristik i frånvaro av luftflöde; 2 - temperaturkarakteristik i närvaro av luftflöde; 3 - känsligt element i sensorn; 4 - uppvärmningszon; 5 - sensormembran; 6 - sensor med ett mätande grenrör; 7 - luftflöde; M1, M2 - mätpunkter, T1, T2 - temperaturvärden vid mätpunkter M1 och M2; ΔT - temperaturskillnad
När det gäller den andra typen av filmflödesmätare är de baserade på användningen av en tjockväggig öppningsplatta placerad på en keramisk bas. Dess aktiva sensor registrerar förändringar i insugningsrörets vakuum baserat på deformationen av membranmembranet. Med signifikant deformation erhålls en motsvarande kupol med en diameter av 3 ... 5 mm och en höjd av cirka 100 mikron. Piezoelektriska element är placerade inuti, som omvandlar mekaniska effekter till elektriska signaler, som sedan sänds till ECU.
I moderna bilar som använder elektronisk tändning används lufttrycksensorer som anses vara mer tekniskt avancerade än de klassiska flödesmätarna som arbetar enligt scheman som beskrivs ovan. Sensorn är placerad i grenröret och detekterar motorns tryck och belastning samt mängden återcirkulerade gaser. I synnerhet är den ansluten till insugningsröret med en vakuumslang. Under drift genereras ett vakuum i grenröret som verkar på sensormembranet. Spänningsmätare är placerade direkt på membranet, vars elektriska motstånd förändras beroende på membranets läge.
Sensordrivningsalgoritmen består i att jämföra atmosfärstrycket och membranets tryck. Ju större det är, desto större förändring av motstånd och därmed spänningen som matas till ECU. Sensorn drivs av 5 V DC och styrsignalen är en puls med en konstant spänning från 1 till 4,5 V (i det första fallet är detta tomgångsläge, i det andra går motorn med maximal belastning). Direkt beräknar styrenheten massmängden luft, även baserat på luftens densitet, dess temperatur samt antalet varv hos vevaxeln.
På grund av att massluftflödesgivaren är en ganska sårbar enhet och ofta misslyckas, började biltillverkarna från början av 2000-talet att överge användningen till förmån för att använda motorer med en lufttryckssensor.Film luftflödesmätare. 1 - mätkrets; 2 - membran; 3 - referenstryckkammare; 4 - mätelement; 5 - keramiskt underlag
Med hjälp av mottagna data reglerar den elektroniska styrenheten följande parametrar. För bensinmotorer:
- ögonblicket med bränsleinsprutning;
- dess belopp;
- ögonblick av tändning initiering;
- algoritmen för bensinångåtervinningssystemet.
För dieselmotorer:
- ögonblicket med bränsleinsprutning;
- algoritmen för avgasåtercirkulationssystemet.
Som du kan se är sensorenheten enkel, men den utför ett antal nyckelfunktioner, utan vilka det är omöjligt att använda förbränningsmotorer. Låt oss nu gå vidare till att överväga symtomen och orsakerna till funktionsfel i denna nod.
Symtom och orsaker till fel
Om flödesmätaren delvis går sönder kommer föraren att märka en eller flera av följande situationer. Särskilt:
- motorn startar inte;
- instabil drift (flytande hastighet) av motorn i viloläge, upp till dess avstängning;
- bilens dynamiska egenskaper reduceras (under acceleration "faller motorn" när du trycker på gaspedalen);
- betydande överdriven förbrukning av bränsle;
- Kontrollampans varningslampa på instrumentbrädan tänds.
De listade symtomen kan bero på andra funktionsstörningar hos enskilda motorelement, men det är bland annat nödvändigt att kontrollera luftmassamätarens funktion. Låt oss nu överväga orsakerna till att de beskrivna felen uppstår:
Återställning av flödesmätare
- Naturligt åldrande och fel hos sensorn . Detta gäller särskilt för relativt gamla maskiner som har en originalflödesmätare installerad.
- Motoröverbelastning . På grund av överhettning av sensorn och dess enskilda element kan den ge felaktiga data till styrenheten. Detta inträffar på grund av det faktum att med signifikant uppvärmning av metallen ändras dess elektriska motstånd och följaktligen de beräknade data för mängden luft som passerar genom enheten.
- Mekanisk skada på flödesmätaren . Det kan vara resultatet av olika åtgärder. Till exempel skador vid byte av luftfilter eller andra komponenter i närheten, trasiga kontakter under installationen och så vidare.
- Inträngning av fukt in i huset . Anledningen är ganska sällsynt, men det kan uppstå om en stor mängd vatten kommer in i motorrummet av någon anledning. Detta kan orsaka kortslutning i sensorkretsen.
Flödesmätaren kan som regel inte repareras (förutom mekaniska prover), och om den misslyckas måste den bytas ut. Lyckligtvis är enheten billig och demonterings- och installationsprocessen tar inte mycket tid och ansträngning. Innan du byter ut är det dock nödvändigt att diagnostisera sensorn och försöka rengöra sensorn med en förgasare.
Hur man kontrollerar luftflödesmätaren
Verifieringsprocessen för luftflödesmätaren är enkel och kan göras på flera sätt. Låt oss överväga dem mer detaljerat.
Koppla bort sensorn
Den enklaste metoden är att stänga av mätaren. För att göra detta, koppla bort strömkabeln som är lämplig för sensorn (vanligtvis rödsvart) med motorn avstängd. Starta sedan motorn och kör bilen. Om kontrollmotorns varningslampa tänds på instrumentbrädan har tomgångshastigheten översteg 1500 rpm och bilens dynamik har förbättrats, med hög sannolikhet kan det hävdas att din massluftflödesgivare är felaktig . Vi rekommenderar dock att du utför ytterligare diagnostik.
Skannar med en skanner
En annan diagnostisk metod är att använda en speciell skanner för att upptäcka fel i fordonssystem. För närvarande finns det ett brett utbud av sådana enheter. Mer professionella modeller används i servicestationer eller servicecenter. Det finns dock en enklare lösning för den genomsnittliga bilägaren.
Den består i att installera specialprogramvara på en smartphone eller surfplatta med Android-operativsystemet. Med en kabel och adapter är gadgeten ansluten till bilens ECU, och det nämnda programmet låter dig få information om felkoden. För att dechiffrera dem måste du använda referenslitteraturen.
Populära adaptrar:
ELM327-adapter
- K-Line 409.1;
- ELM327;
- OP-COM.
När det gäller programvaran använder bilägare oftast följande programvara:
- Torque Pro;
- OBD Auto Doctor;
- ScanMaster Lite;
- BMWhat.
Vanligaste felkoder:
- P0100 - krets för mass- eller volymflödesgivare;
- P0102 - låg signalnivå vid ingången till mass- eller volymflödesgivarkretsen;
- P0103 - hög signalnivå vid ingången till mass- eller volymflödesgivarkretsen.
Med hjälp av de listade hårdvaru- och mjukvaruverktygen kan du inte bara söka efter ett luftflödesmätarfel utan också göra ytterligare inställningar för den installerade sensorn eller andra fordonskomponenter.
Kontrollera flödesmätaren med en multimeter
Kontrollera DMRV med en multimeter
Bland bilisterna också ett populärt sätt att kontrollera flödesmätaren med hjälp av en multimeter. Eftersom BOSCH-massflödessensorn är den mest populära i vårt land kommer verifieringsalgoritmen att beskrivas specifikt för den:
- Växla multimetern till DC-spänningsmätningsläge (i den engelska förkortningen - DC). Ställ in en övre gräns så att instrumentet kan detektera spänningar upp till 2 V.
- Starta bilmotorn och öppna huven.
- Hitta luftflödesmätaren direkt. Den är vanligtvis placerad på eller bakom luftfilterhuset.
- Den röda multimeternsonden måste anslutas till den gula ledningen på sensorn och den svarta ledningen till den gröna.
- Om sensorn är i gott skick ska inte spänningsvärdet på multimeterskärmen överstiga 1,05 V. Om spänningen är mycket högre är sensorn helt eller delvis ur funktion.
Här är en tabell för dig, där värdet på den mottagna spänningen och sensorns tillstånd anges.
Spänningsvärde, V | Sensorstatus |
---|---|
0,966 ... 1,01 | Spänningsvärde på den nya massflödesgivaren |
1,01 ... 1,02 | Bra sensortillstånd |
1,02 ... 1,03 | Genomsnittligt tillstånd |
1,03 ... 1,04 | Sensorn tar slut |
1,04 ... 1,05 | Mycket dåligt skick |
Över 1.05 | Sensorn måste bytas ut snarast |
Visuell inspektion och rengöring av luftflödesmätaren
Om du inte har en skanner eller lämplig programvara för att diagnostisera tillståndet för MAF-sensorn till hands, bör du utföra en visuell inspektion för att identifiera ett fel i luftflödesmätaren. Faktum är att situationer inte är ovanliga när smuts, olja eller andra processvätskor kommer in i kroppen. Detta resulterar i fel i datautmatningen från enheten.
För en visuell inspektion är det första steget att demontera flödesmätaren. Varje bilmodell kan ha sina egna nyanser, men generellt sett är algoritmen ungefär som följer:
- Stäng av biltändningen.
- Koppla bort luftslangen genom vilken luft tillförs genom att använda en skiftnyckel (vanligtvis 10).
- Koppla bort ledningarna som anges i föregående stycke från sensorn.
- Demontera försiktigt sensorn utan att förlora O-ringen.
Därefter måste du göra en visuell inspektion. I synnerhet måste du se till att alla synliga kontakter är i gott skick, inte trasiga eller oxiderade. Kontrollera även om det finns damm, skräp och processvätskor både inuti höljet och direkt på avkänningselementet. Deras närvaro kan orsaka fel i sändningsavläsningarna.
Följaktligen, om den specificerade föroreningen detekteras, är det nödvändigt att rengöra huset och det känsliga elementet. För detta är det bäst att använda en luftkompressor och trasor ( med undantag av en folieflödesmätare kan den inte rengöras eller blåses ut med tryckluft ).
Följ rengöringsproceduren noggrant för att inte skada dess inre element, särskilt inte trådarna.Resultat
Slutligen kommer vi att ge några fler tips om hur du förlänger en luftflödesmätares livslängd. Byt först luftfiltret regelbundet. Annars kommer sensorn att överhettas och ge felaktiga data. För det andra ska du inte tillåta generell överhettning av motorn och se till att kylsystemet fungerar normalt. För det tredje, om du rengör luftflödesmätaren, följ denna procedur noggrant. Tyvärr kan de flesta moderna luftflödessensorer inte repareras, och därför måste en lämplig ersättning göras om de är helt eller delvis ur funktion.