Признаки и причины неисправности датчика массового расхода воздуха

Признаки и причины неисправности датчика массового расхода воздуха

Автомобильный расходомер воздуха, как и многие его составные части, подвержен поломкам.

Данный электронный компонент автомобиля еще сокращенно называется ДМРВ — датчик массового расхода воздуха. Даже с учетом постоянного развития и совершенствования технологий, этот датчик может за короткое время выйти из строя, доставив немалое количество проблем автовладельцам.

Происхождение названия. Причина в том, что данная составляющая автомобильной конструкции имеет большую важность, чаще всего установлена в системе впуска мотора, и расположена между корпусом фильтра поступающего воздуха и дроссельной заслонкой. Оборудованы таким датчиком могут быть машины, как с бензиновым, так и с дизельным мотором.

Функционирование. При помощи этого устройства электронный управляющий блок автомобиля имеет возможность определить, какое количество воздуха всасывается автомобильным мотором. Основываясь на поступивших данных, электроника машины в автоматическом режиме будет проводить регулировку топливного впрыска, когда топливо в требуемом объеме должно быть соединено внутри мотора с кислородом воздуха. Это дает возможность создания оптимальной смеси топлива и воздуха, и обеспечивает идеальное ее сгорание.

Этот датчик может становиться и причиной возникновения неполадок в автомобиле, что обязательно отразится на качестве его мотора. Например, если устройство находится в неисправном состоянии, то мотору уже не удастся работать в оптимальном режиме. Тогда режим его работы изменится, а на приборной панели загорится значок «Check engine».

Главной отрицательной стороной такого воздушного расходомера становится его цена. К примеру, он может стоить от 3 до 30 тысяч рублей. Зависит это от того, для установки на какую модель автомобиля он используется и оригинальный или не оригинальный датчик принял решение поставить владелец.

Средняя же стоимость автомобильного датчика расхода воздуха колеблется от 3 750 до 12 тысяч рублей.

Определение неполадок. Наличие этого прибора не только необходимо для правильной работы мотора, но и регулировки объема вредных соединений в выхлопных газах автомобиля. Если же расходомер находится в неисправном состоянии, или работает некорректно, то он не сможет предоставить правильные данные электронному блоку управления машиной. Результат будет очевидным, топливо требуемого качества не сможет поступить в камеру сгорания автомобиля. То есть, в мотор будет поступать или слишком большой, или слишком малый объем топлива.

Симптомы и показатели могут быть разнообразные, такие, как потеря мощности, потеря плавности хода и нестабильная работа на холостом ходу, так и нарушения в работе системы зажигания, и неправильной настройки выхлопной системы.

Проверка расходомера. При появлении на передней панели значка check engine, специалист может провести диагностику, путем подключения разъема, и определения наличия ошибок.

При отсутствии требуемого оборудования, можно провести и визуальный осмотр расходомера воздуха. Можно также поставить на время тестирования ДМРВ, в правильности работы которого вы на 100% уверены, и оценить работу машины. Если все признаки ушли, то устройство следует однозначно менять.

Итог. Самым простым способом проверки, который может выполнить любой автомобилист, становится отключение питания датчика. Если после производства этого действия работа мотора улучшилась, то причина была все-таки в нем. Но следует иметь в виду, что проведение подобного теста невозможно на некоторых моделях машин.

Воздушные расходомеры – приборы для измерения расхода воздуха

Выбор расходомера воздуха является распространенной задачей для большинства предприятий различной отраслевой направленности. Существует несколько вариаций воздушных расходомеров.

Модели приборов и аналоги

В зависимости от специфики производства, при выборе расходомера, к нему могут предъявляться различные требования. В зависимости от характера участка технологического процесса и параметров самой рабочей среды, выбор приборов осуществляется из доступного ассортимента расходомеров, с отличающимися друг от друга свойствами, ценой, качеством работы и характеристиками.

Список моделей промышленных расходомеров воздуха и краткие характеристики к ним:

Модель	Тип	Измеряемая среда	Типоразмер трубопровода (диаметр условного прохода)	Температура	Особенности
H-series 1000/1500 PSI	Ротаметр	Газ, воздух, пар	6…76 мм	-29…+116ºС (опционально до +260ºС)	Возможность использовать в агрессивной и опасной среде
SL5201	Калориметрический	Газ, воздух	от 23 мм	-10…50°С	Для применения в системах вентиляции в автоматизации зданий
SD-series	Термоанемо- метрический	Газ, сжатый воздух	15…200 мм	0…60°С	Возможна работа с малыми скоростями потока (при дозировании газов)

Предлагаемое оборудование, может применяться для измерения расхода пара, газов (включая агрессивные газы) и измерения расхода сжатого воздуха. При выборе конкретной модели расходомера необходимо исходить из требований, предъявляемых регламентом производства.

Как купить расходомер воздуха или узнать его цену

Чтобы определиться с моделью расходомеров воздуха, закажите консультацию инженера. Наш специалист свяжется с вами в течение одного рабочего дня, проведет консультацию, рассчитает цену на прибор или вышлет прайс-лист, ответит на все вопросы, а также осуществит продажу приборов.

Достоинства и преимущества расходомеров воздуха

Термоанемометрические расходомеры серии SD погружного и наружного типа, обладают рядом преимуществ, которые позволяют использовать датчики во многих отраслях промышленности для измерения количества проходящего газа через трубы. Калориметрический расходомер благодаря своим характеристикам и возможностям может применятся при малых расходах газа.

Для точного показания при скорости потока измеряемого воздуха или газа применяется калориметрический датчик SL5201. Его отличительной особенностью является компактность и отсутствие движущихся механических деталей, позволяющих использовать датчик на большинстве современных промышленных предприятий. Чувствительный титановый зонд гарантирует точную работу сенсора

Ротаметры Hedland H-series 1500 PSI используются для измерения воздуха и коррозийных газов. Особенностью прибора является возможность использовать его для измерения расхода воздуха в опасных условиях, а также коррозийных газов. Особенности конструктивного исполнения ротаметрического расходомера наделяют его стойкостью к механическому воздействию, ударам и вибрациям. Устройство работает автономно и не требует внешнего питания, однако это исключает возможность интеграции прибора в АСУ. При этом необходимо визуальное наблюдение за прибором для получения информации о расходе воздуха.

Прибор корректно работает при высоких температурах измеряемой среды (до +260°C). Расходомер Hedland H-series 1500 PSI станет оптимальным выбором для малых и средних предприятий с ограниченным бюджетом. Прибор прост в эксплуатации и обслуживании, легко устанавливается на любом участке трубопровода.

Принцип работы расходомеров воздуха

Расходомер состоит из датчика измерения расхода воздуха и электронного логического устройства. Датчик состоит из двух чувствительных элементов – тела обтекания и пьезосенсора, которые помещаются внутрь трубопровода. Тело обтекания находится на пути потока воздуха (газа). Проходя через него, поток воздуха образует дорожку завихрений. Частота завихрений зависит, от объемного количества и интенсивности потока воздуха. Расходомер оснащен пьезосенсором, который реагирует на изменения потока воздуха, установленный за телом обтекания фиксирует эти завихрения и передает сигнал на электронику. Далее электроника проводит математические операции и выводит на дисплей расходомера текущий расход воздуха.

Принцип работы ротаметрического индикатора расхода потока воздуха Hedland H-series 1500 PSI довольно простой. Прибор состоит из металлического корпуса, в котором находится капсула с измерительной шкалой и поплавок-индикатор. Положение поплавка в капсуле зависит от объемного расхода воздуха. Перемещаясь по капсуле со шкалой и принимая определенное положение, индикатор сообщает техническому персоналу о значении расхода воздуха.

Где применяются расходомеры воздуха?

Расходомеры воздуха используются в большом диапазоне различных отраслей промышленности, где необходимы контроль и управление расходом воздуха. Они могут выступать в качестве приборов для измерения расхода воздуха газа или пара в вентиляции, в трубопроводах промышленных предприятий, для коммерческого учета объемного расхода газа и т.д. К областям промышленности, где необходимо измерение и управление расходом воздуха (газа) можно отнести:

• Нефтегазовая промышленность
• Химическая промышленность
• Отдельные процессы пищевой промышленности
• Любой технологический процесс, требующий измерения объемного расхода воздуха
• Опасные производства, с наличием агрессивных газов
• Горнодобывающая промышленность
• Магистральные трубопроводы
• Отельные процессы научно-исследовательских лабораторий
• Наукоемкое производство
• Аэрокосмическая отрасль
• Общее производство

В целом выбор конкретной модели из приведенных в каталоге требует изучения особенностей производства, где планируется установка воздушных расходомеров. А также характеристик самого процесса и требований, предъявляемых регламентов при измерении воздуха, газа или пара. Получить консультацию специалистов вы можете, обратившись в нашу компанию. Инженеры помогут выбрать расходомер воздуха, подходящий под ваши требования и условия.

Частотный преобразователь для систем вентиляции

Вентиляция – одна из основных инженерных систем любого объекта. Функции вентиляционных систем – поддержание оптимального состава воздуха во всех помещениях объекта, удаление углекислого газа, а также вредных веществ, образующихся в процессе производства или жизнедеятельности.

Регулирование подачи воздуха в таких системах осуществляется шиберными заслонками или изменением угла лопастей вентиляторов. Такой способ имеет ряд недостатков, самым значительным из которых является высокое потребление электроэнергии. При изменении подачи воздуха, потребляемая системой электрическая мощность практически не меняется. Корме того, при проектировании мощность электродвигателей выбирают с большим запасом с учетом возрастающего пневмосопротивления при засоре воздушных фильтров. В результате система работает в режиме недозагрузки, при неизменном потреблении электричества.

Задачи, решаемые установкой частотных преобразователей.

Главные задачи при проектировании этих систем – обеспечение эффективного воздухообмена при наименьших затратах, согласование работы с режимами эксплуатации других инженерных систем здания. Использование частотно-регулируемого привода позволяет:

• Обеспечить защиту электродвигателей вентиляторов от перегрузок, несимметричной нагрузки, повышения или понижения напряжения питания, других ненормальных и аварийных режимов работы без использования дополнительных схем защиты.
• Контролировать характеристики системы с удаленного пункта, согласовывать работу с противодымными противопожарными системами. Специализированные частотные преобразователи Danfoss VLT поддерживают распространенные протоколы связи, а также совместимы с веб-сервисом Cloud-Control.
• Регулировать производительность системы в соответствии с нагрузкой. Преобразователи частоты позволяют регулировать подачу воздуха без использования заслонок и дорогих вентиляторов с переменным углом наклона лопастей. Потребление электроэнергии при этом пропорционально фактической нагрузке.
• Оперативно реагировать на аварии и устранять неполадки в работе. ПЧ Danfoss для систем вентиляции имеют функции контроля обрыва приводного ремня, наличия воздушного потока, температуры, влажности и других параметров воздуха. Эти устройства также вносят запись об аварии во встроенную память.
• Увеличивать межремонтный период вентиляционного оборудования. Плавный запуск, ограничение пусковых токов, регулирование частоты вращения приводного двигателя снижают нагрузку на электросеть, кинематическую схему.

Примеры применения ПЧ в вентиляции различных типов

Преобразователи частоты можно использовать во всех типах вентиляционных систем

Особенности выбора частотных преобразователей для вентиляции

Кроме общих критериев выбора частотных преобразователей для вентиляционных систем (электрические характеристики, степень защиты и других), требуется учесть наличие:

• Функции поддержки протоколов обмена данными с диспетчерским пунктом и другими инженерными системами объекта. Для корректной работы всех систем здания протоколы связи ПЧ должны быть совместимы с другим оборудованием удаленного контроля и других систем сооружения.
• Функции автоматической адаптации электродвигателя. При модернизации существующей вентиляции, фактические характеристики двигателя могут существенно отличаться от паспортных. В этих случаях необходим ПЧ с функциями автоматической адаптации.
• Функции пропуска резонансных частот. При определенной скорости вращения ротора, вибрации вентилятора часто резонируют с собственной частотой колебаний вала. Это вызывает повышенный уровень шума и сильно увеличивает износ. Для вентиляционных систем необходим ПЧ с пропуском таких скоростей.
• Функции пожарной блокировки и нагнетания воздуха в шахты лифта. Согласно правилам пожарной безопасности, все элементы системы дымоудаления должны работать до полного разрушения. Для систем противодымной вентиляции необходим ПЧ, не отключающий вентиляторы при перегрузке. Специализированные ПЧ и контроллеры также должны автоматически блокировать общедомовую вентиляцию при пожаре и обеспечить работу приточных систем на путях эвакуации, в шахтах лифтов, холлах.

При помощи частотных преобразователей можно автоматизировать вентиляционные системы по разности давления, температуре, влажности, расходу воздуха. Для промышленной вентиляции предусмотрены также алгоритмы автоматического управления по содержанию СО2, других газов и составу воздуха.

Основное преимущество ПЧ – снижение расходов на проектирование, монтаж, эксплуатацию вентиляции. Это достигается упрощением схемы управления, снижением энергопотребления, принципиальным изменением системы (отказом от элементов механического регулирования производительности). Кроме того, использование преобразователей частоты уменьшает износ оборудования и удлиняет промежутки между профилактическими и капитальными ремонтами.

Всё, что нужно знать о датчиках массового расхода воздуха

Датчик массового расхода воздуха необходим двигателю, точнее электронному блоку управления двигателем, для правильного расчёта количества впрыскиваемого топлива. Сразу отметим, что ДМРВ давно используются на всех бензиновых двигателях с электронным впрыском, а также на поздних дизелях под экологические нормы Евро-4 и выше. Но выполняемые задачи разные. Дизелям ДМРВ нужен в первую очередь для того, чтобы ЭБУ мог корректно рассчитать объем подачи рециркулирующих отработавших газов.

Бензиновым моторам ДМРВ крайне необходим для соблюдения стехиометрической смеси. Напомним, что для успешного и полного сгорания смеси воздуха и бензина их пропорция по массе должна составлять 14,7 к 1. Т.е. на 14,7 кг должно приходиться 1 кг топлива. При такой пропорции все образуемые двигателем продукты сгорания нейтрализуются катализатором.

Если топливная смесь богатая, то в выхлопных газах будет много как несгоревшего топлива (углеводородов), так и угарного газа (СО, монооксид углерода).

Если топливная смесь бедная, то избыток кислорода, не участвующего в окислении топлива, соединяется с азотом. Напомним, что воздух, которым мы дышим и который попадает в цилиндры, на 78% состоит из азота. В условиях камеры сгорания кислород окисляет азот, образуются оксиды азота, приносящих много вреда экологии.

Сделаем небольшое лирическое отступление и отметим, что блок управления двигателем не во всех режимах придерживается стехиометрической смеси. Например, при разгоне блок управления сознательно немного «богатит» смесь, чтобы обеспечить достаточный объем паров топлива. Добавим, что при разгоне показания с лямбда-зондов также не учитываются. Также во время прогрева для компенсации плохой испаряемости топлива двигатель работает на богатой смеси без учета лямбда-регулирования.

На нашем YouTube-канале вы можете посмотреть видеообзор про датчики массового расхода топлива.

Выбрать и купить датчик массового расхода воздуха (ДМРВ, MAF-сенсор) для интересующей вас модели автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

НЕМНОГО ПРО ДАД

Для измерения расхода воздуха также используются датчики абсолютного давления. Их устанавливают во впускном коллекторе, они работают в паре с датчиком температуры воздуха. На атмосферных моторах по разряжению во впускном коллекторе эти датчики измеряют количество фактически попавшего в цилиндры воздуха. В одиночку, т.е. без ДМРВ, они применяются на простых бензиновых моторах и, кстати, обеспечивают более резвые отклики на газ, т.к. расположены близко ко впускным клапанам.

В паре с ДМРВ датчики абсолютного давления обязательно используются на моторах с турбонаддувом. Они просты и очень надежны, могут пострадать только от саже-масляного налета, но легко чистятся.

Выбрать и купить датчик абсолютного давления (ДАД, MAP-сенсор) для интересующей вас модели автомобиля вы можете в нашем каталоге б/у запчастей.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ РАСХОДОМЕРОВ

Итак, для измерения массы поступающего в двигатель воздуха используется ДМРВ. На моторах используется два основных типа «расходомеров». Это датчики с нитью и с плёночным чувствительным элементом. Они работают по приблизительно одинаковой схеме: измеряют объем проходящего воздуха нагреваемым элементом.

В ДМРВ с нитью чувствительным элементом является тонкая проволока (нить) из платины. Она расположена во впускном тракте после воздушного фильтра и до дроссельной заслонки в потоке воздуха. Ток нагревает нить, воздух ее охлаждает. Температура нити – всегда поддерживается на уровне 120°…150° выше температуры проходящего воздуха. Каким же образом нагретая проволока измеряет массу проходящего воздуха?

Все очень просто. Электрическое сопротивление нити зависит от ее температуры, а температуру «сбивает» поток воздуха. Следовательно, поддерживая температуру нити электрическим током, можно делать вывод об объеме проходящего через впускной тракт воздуха. Собственно показания с ДМРВ с нагреваемой нитью представляют собой значения напряжения. Показания напряжения передаются в блок управления в виде выходного напряжения. Далее ЭБУ по заложенным в программу значениям пересчитывает Вольты в объем поступающего в камеры сгорания кислорода.

На смену ДМРВ с нитью пришел пленочный датчик, он же термоанемометрический. Он появился еще в начале 1990-х как более точный измеритель массы воздуха и используются до сих пор. Чувствительный элемент с двумя терморезисторами и нагревательным резистором между ними. Также в нем присутствует датчик температуры воздуха, что дополнительно увеличивает его точность.

Пленочный ДМРВ работает очень просто: поток воздуха проходит вдоль терморезисторов (каждый из которых равномерно нагревается), охлаждает первый терморезистор, а ко второму воздух попадает уже подогретым. В результате фиксируется разница температур терморезисторов, связанная с ней разница в электрическом сопротивлении, которую фиксирует электроника. Таким образом измеряется объем проходящего воздуха. Т.к. у пленочного ДМРВ два чувствительных терморезистора, то они способны измерять как прямой, так и обратный поток воздуха.

ПЛЮСЫ И МИНУСЫ ДМРВ ДВУХ ТИПОВ

ДМРВ с нагреваемой нитью простой, неприхотливый, но неточный. Точность измерения массы воздуха не очень высокая, также он не учитывает обратный поток воздуха, из-за чего в некоторых режимах формируется бедная ТВС. Двигатели с таким датчиком не отвечают экологическим нормам Евро-4 и даже Евро-3. Зато с таким датчиком ничего не случается, даже загрязнение ему не страшно.

Для сохранения теплообмена при выключении зажигания на нить подается высокое напряжение, разогревающее нить до 500 градусов на несколько секунд. При этом сгорает вся оседающая на ней пыль и сажа. Если такого самоочищения недостаточно, нить ДМРВ прекрасно очищается спецсредствами.

Пленочные ДМРВ способны измерить обратный поток воздуха, который практически постоянно присутствует при работе двигателя. Обратный поток образуется при отражении воздуха от закрытых впускных клапанов. Обратный поток измеряется просто: при охлаждении чувствительных элементов в обратном направлении, т.е. от двигателя к фильтру. Однако с обратным потоком в сторону ДМРВ летит сажа, масляные пары и другая грязь, производимая двигателем. Бывают случаи попадания на чувствительный элемент соринок и даже насекомых через старый или некачественный воздушный фильтр.

СИМПТОМЫ НЕИСПРАВНОГО ДМРВ

Пленочный ДМРВ с покрытым грязью чувствительным элементом датчик начинает врать. Проблема с загрязнением очень серьезная и чистке он не поддается.

Если датчик врет, то блок управления двигателя выбирает неадекватное количество топлива и выставляет некорректный угол опережения зажигания. В итоге, нарушается работа двигателя. Машина тупит, льет много топлива или вообще не заводится из-за перелива топлива.

Двигатель будет относительно нормально работать с полностью неисправным или отключенным ДМРВ. Если сигнал с расходомера отсутствует, то блок управления двигателя использует расчетную модель массы воздуха, которая используется как раз в случае полной неисправности ДМРВ.

КАК ПРОВЕРИТЬ ДМРВ?

Еще раз упомянем, что ДМРВ с нитью, пока она цела, обычно никаких проблем не вызывают и в крайних случаях прекрасно чистятся бесконтактными чистящими средствами. Исправный ДМРВ при включенном зажигании и неработающем двигателе выдает напряжение в 1 Вольт. Это напряжение можно измерить мультиметром между двумя сигнальными проводами. Как правило, это провода 3 и 5 (на датчиках Bosch) или 3 и 4 на датчиках Denso. Если напряжение выше 1,03 Вольта, то он уже врет, но скорее всего, чистка нити может восстановить точность его показаний.

Таким же образом датчик можно проверить и снятый датчик без автомобиля. Нужно только подать на него 12 Вольт для питания по соответствующим проводам.

Капризные пленочные ДМРВ можно проверить мультиметром. Сам производитель, компания Bosch, рекомендует проверку напряжения покоя при неработающем двигателе и включенном зажигании: напряжение должно составлять 1 Вольт ровно. Разбежка может составлять до 0,02 Вольта. Если напряжение на ДМРВ меньше 0,98 Вольт, то он точно подлежит замене. Если напряжение больше 1,02 Вольта, то ДМРВ скорее всего нужно менять. Дело в том, как показывает практика, ДМРВ с напряжением в до 1,3 Вольта может оказаться исправным, и в то же время с напряжением в правильные 1 Вольт – неисправным.

Эту проверку нужно комбинировать со вторым способом. Второй способ подразумевает измерение пикового напряжения. Но тут есть нюансы. Если двигатель оборудован дроссельной заслонкой с троссовым приводом, то нужно на работающем на холостом ходу двигателе вручную резко открыть дроссель. При этом на исправном ДМРВ напряжение подскочит до 4 Вольт и более. Если напряжение будет меньше 4 Вольт, то ДМРВ точно неисправен. Правда, такой способ не подходит для диагностики турбомоторов, где ускорение потока воздуха происходит с заметной задержкой и может не вырастать до пиковых значений при прогазовках на неподвижном автомобиле.

На моторах с электронным дросселем проверка выполняется таким же образом, но есть два нюанса. Во-первых, открыть дроссель можно только нажатием акселератора. Во-вторых, нужно точно знать пиковое напряжение конкретного исправного ДМРВ при такой проверке. Это значением может быть и ниже 4 Вольт. Т.е. фактическое значение нужно измерять с неким корректным значением, которое вам известно из практики или из рекомендаций производителя автомобиля.

Самые современные пленочные расходомеры (типа HFM6) подают в ЭБУ цифровой частотный сигнал. Оценить работоспособность такого расходомера проверкой напряжения невозможно. Правда, такие датчики хорошо диагностируются встроенными средствами, и появляются ошибки, указывающие на слабый сигнал с расходомера.