Распиновка дмрв бош 116 5 контактный

просмотров: 30479, дата публикации 8 марта 2016 г.

Микроконтроллер для замены ДМРВ на Digifant (Bosch 0280202106, 037906301, 037906301C, . ). Выпуск расходомеров на эту топливную систему прекратился и если где-то удаётся найти на складе родной расходомер, то цена настолько космическая, что сразу отпадает желание его покупать. Для выхода из этой ситуации создан контроллер, которые преобразует сигналы с современного расходомера в понятные для ЭБУ Digifant. Это позволяет заменить вышедший из строя ДМРВ на современный, который можно купить в любом авто магазине за умеренную стоимость.

Вы можете приобрести только контроллер и купить всё остальное самостоятельно, либо купить комплект который включает в себя всё необходимое для установки.

Инструкция по установке расходомеров 20.3855 и 20.3855-10 с переходным контроллером на двигатели VAG 2E, PF, PB, ABK, OPEL C20NE. Уважаемые клиенты, данная инструкция размещена прежде всего для ознакомительных целей, чтобы вы имели представления какие работы вам необходимо будет произвести чтобы установить современный расходомер. Пользуйтесь пожалуйста инструкцией которая прилагается к вашему контроллеру в посылке.

Варианты установки расходомера на крышку воздушного фильтра: Двигатель 2Е, используется крышка от двигателя с моновпрыском.

Важно! При установке расходомера на крышку воздушного фильтра проходное отверстие в крышке не должно быть меньше проходного отверстия в расходомере, в противном случае расходомер будет завышать реальный расход воздуха. На машинах с установленным ГБО газовый смеситель должен находиться после расходомера, в районе дроссельной заслонки.

Вид платы переходного контроллера.

Распиновка расходомера 20.3855 (Siemens 5WK9 635)

1	Общий
2	Питание +12в
3	Сигнал (Расход)
4	Общий
5	Температура

Распиновка расходомера 20.3855-10 (Siemens 5WK9 6351)

1	Температура
2	Общий
3	+5 вольт
4	+12 вольт
5	Сигнал (Расход)
6	Общий

Распиновка штатного расходомера VAG (ABK/2E/PF/PB):

1	Температура
2	Сигнал (Расход)
3	+5 вольт
4	Общий

Распиновка штатного расходомера OPEL (C20NE):

1	–
2	Сигнал (Расход)
3	+5 вольт
4	Общий
5	Температура

Назначение перемычек в переходном контроллере:

1-2, 3-4 Выбор варианта характеристики (стандарт/обогащенная)

5-6 Выбор расходомера. 6-контактный 20.3855-10 (снята), или 5 контактный 20.3855 (вставлена).

11-12 Коррекция топливной смеси через штатный сигнал температуры воздуха.

7-8 вкл./выкл. доп. обогащения при резком открытии дросселя.

6-контактный расходомер 20.3855-10 (5WK9 6351)

Все сняты VAG (2E, ABK, PF, PB), OPEL (C20NE) вариант 1

1-2 VAG (2E, ABK, PF, PB), OPEL (C20NE) вариант 2 (богаче)

3-4 VAG (2E, ABK, PF, PB), OPEL (C20NE) вариант 3 (богаче)

1-2 + 3-4 1P 5-контактный расходомер 20.3855 (5WK9 635) 5-6 VAG (2E, ABK, PF, PB), OPEL (C20NE) вариант 1

5-6 + 1-2 VAG (2E, ABK, PF, PB), OPEL (C20NE) вариант 2 (богаче) 5-6 + 3-4 VAG (2E, ABK, PF, PB), OPEL (C20NE) вариант 3 (богаче)

5-6 + 1-2 + 3-4 1P

11-12

Коррекция смеси через штатный сигнал температуры воздуха.

7-8 Обогащение при разгоне. Снята – экономичный режим. Вставлена – стандартный режим.

Расходомер устанавливаем на место штатного расходомера или используем крышку воздушного фильтра от двигателя с моновпрыском (для двигателя VW 2E).

Схема подключения контроллера с расходомером 20.3855

Схема подключения контроллера с расходомером 20.3855-10

Белый провод контроллера используется для синхронизации цифрового фильтра с сигналом оборотов.

Возможно 3 режима работы цифрового фильтра:

1. Старый режим, без сигнала оборотов. В этом случае белый провод никуда не подключается.

2. Минимальная фильтрация сигнала. В этом случае белый провод следует соединить с общим.

Данный режим не совместим с некоторыми версиями Digifant.

3. Режим с синхронизацией от датчика холла. Сигнал оборотов подключается к средней ножке датчика холла на распределителе зажигания. В этом режиме сигнал расходомера фильтруется пропорционально времени одного рабочего цикла цилиндра.

Важно! При подключении питания +12в на катушку не путать 15-й с 1-м контактом катушки, идущим к коммутатору! В этом случае выйдет из строя расходомер и переходной контроллер! Перед подключением провода питания проверьте, правильно ли у Вас подключена катушка. Открутите клемму с 15-го контакта катушки и включите зажигание. +12в должно быть на проводе с клеммой. На 1-м контакте катушки напряжения быть не должно! В противном случае нужно поменять местами провода, идущие на 1-й и 15-й контакт.

На Двигателе C20NE +12в удобно подключить к одному из двух черных проводов внутри короба в районе головки блока цилиндров, выходящих справа в сторону катушки (4-я фотография, вариант #4).

Варианты катушек зажигания, катушка №1

Варианты катушек зажигания, катушка №2

Варианты катушек зажигания, катушка №3

Варианты подключения №4, для Opel

Как правило настройка контроллера не требуется, однако в силу технологического разброса характеристик расходомеров возможно потребуется скорректировать состав смеси джамперами или подстроечным резистором 9. Глубина регулировки смещения подстроечным резистором около +-0,15в.

Только для двигателя 2E на VW passat: штатный СО потенциометр рекомендуется установить в начальное положение (выставить около 1в на сигнальной ножке или около 300ом на самом резисторе). На двигателях ABK, PF, PB такого потенциометра нет.

Только для двигателя OPEL C20NE: выставить в режиме коррекции топливной смеси на синем проводе

3,7в. (подробнее на следующей странице данной инструкции).

Подстроечный резистор 9 также установить в среднее положение (по-умолчанию он так и выставлен). Джамперы коррекции смеси в переходном контроллере выставить согласно таблице на 2-й странице данной инструкции в соответствии с типом устанавливаемого расходомера и кодом двигателя.

1. Проконтролировать напряжение на выходе расходомера 20.3855 (между черным и желтым проводом контроллера). Оно должно быть не более 0,02-0,03в. Для расходомера 20.3855-10 начальное напряжение составляет около 0,6-0,65в. Если напряжение выше – расходомер неисправен либо неверно подключен. На выходе переходного контроллера (между черным и зеленым проводом) должно быть около 0,22в.

2. Завести и прогреть двигатель. На горячую, на холостом ходу на выходе переходного контроллера должно установиться напряжение около 0,8-0,85в для двигателей 2E, ABK, PF, PB, около 0,9-0,95в на Opel C20NE, или 1,0-1,1в для двигателей 1P (на холодную будет более 1,3в), однако в зависимости от состояния механики двигателя, форсунок, регулировки УОЗ напряжение может выходить из указанного диапазона в большую или меньшую сторону.

Подкорректировать выходное напряжение на ХХ подстроечным резистором 9. Поворот резистора по часовой стрелке обедняет смесь, против часовой – обогащает. Не прикладывайте излишних усилий при повороте движка подстроечного резистора. Косвенным признаком правильно настроенного расходомера может служить отсутствие "зависания" оборотов при прогазовке и резком сбросе газа на прогретом моторе.

Для блоков управления, не имеющих диагностического разъема (Ранние 2E, PF, PB) нужно сделать следующее:

Снять разъем с синего датчика температуры. З раза дросселем поднять обороты двигателя выше 3000об. После чего ЭБУ переходит в режим базовых установок, сбрасывается адаптация, отключается лямбда-коррекция и фиксируется УОЗ.

Сигнальный выход лямбда-зонда можно использовать как ориентир качества смеси. Питание на подогрев лямбды при этом должно быть подключено. Если выходное напряжение на сигнальном проводе лямбды ниже 0,5в – смесь бедная. Если выше 0,5в – смесь богатая. Медленно поворачивая подстроечный резистор в контроллере нужно найти область, где напряжение на лямбде будет перескакивать через порог 0,5в, что и будет соответствовать оптимальной настройке расходомера.

При отсутствии лямбда-зонда смесь можно выставить по газоанализатору, выставив СО в районе 0,7-1%. Затем винтом на дросселе нужно выставить холостые около 800 об., и проверить УОЗ, после чего подключить разъем температурного датчика на место.

При настройке двигателей ABK и поздних версий 2E в базовые настройки можно попасть только через VAGCOM, а при отстройке смеси сигнальный провод лямбда-зонда должен быть отключен от ЭБУ.

Будьте внимательны при отключении разъема лямбды на двигателях 2E. Сигнальная «земля» со стороны разъема ЭБУ должна оставаться подключенной на кузов (мотор), в противном случае Digifant «дуреет», и смесь обедняется до предела диапазона лямбда-регулирования. Аналогичный эффект происходит при установке 4-х проводной лямбды, где сигнальная земля не связана с корпусом лямбды. В этом случае нужно добавить с сигнальной земли разъема лямбда-зонда перемычку на мотор.

Произвести пробную поездку. При наличии признаков обедненной смеси (провалов при ускорении) переключиться на более богатую характеристику, повторив регулировку смеси на холостых.

Режим коррекции топливной смеси

Для нестандартных случаев в контроллере есть возможность коррекции топливной смеси через штатный сигнал температуры воздуха, который при установке ДМРВ приобретает новую функцию.

Для расчета времени впрыска блоку управления нужно знать массу расходуемого воздуха, а штатный расходомер это датчик объемного расхода воздуха (VAF), работающий в паре со встроенным датчиком температуры всасываемого воздуха. По сигналам VAF и ДТВВ Digifant и пересчитывает объем в массу. При замене VAF на электронный ДМРВ (датчик массового расхода, который уже скомпенсирован по температуре) на штатный сигнал температуры воздуха нужно подать фиксированную величину, для того чтобы не было двойной компенсации.

В базовых настройках на сигнал ДТВВ подается напряжение около 1,0в для VAG или около 3,7в для OPEL C20NE, что соответствует температуре воздуха в нормальных условиях,

При необходимости напряжение можно как уменьшить до 0,7в, так и увеличить до 4в, что будет соответствовать температуре воздуха на впуске около -35 градусов и, соответственно обогащения смеси

Функция полезна при признаках обеднения смеси, установке нештатных форсунок с меньшей производительностью.

Ориентировочная зависимость температуры впускного воздуха для расходомеров VAG, которая будет сообщаться блоку управления Digifant от напряжения на сигнальном проводе температурного датчика (синий провод контроллера):

Температура воздуха

Напряжение, В

-25 3,5 -10 2,6 10 1,5

1. Включить зажигание.

2. Установить перемычку 11-12.

3. Подстроечным резистором 9 выставить желаемое напряжение на синем проводе контроллера в диапазоне 0,7-4,0в, предварительно запомнив его первоначальное положение.

4. Снять перемычку 11-12, переставив ее в нейтральное положение 10-11. В этот момент калибровка переносится в энергонезависимую память контроллера.

5. Вернуть подстроечный резистор в среднее положение и проверить смесь по сигналу лямбда-зонда или газоанализатору.

Внимание! Регулировку можно проводить на заведенной машине. Вернуть данную корректировку в базовую настройку можно установив напряжение 1,0-1,1в на синем проводе контроллера.

1. Двигатель богатит, черный дым из выхлопной трубы, высокий расход топлива, напряжение на зеленом выходе контроллера на холостых более 1в.

Такие симптомы типичны для неисправности лямбда-зонда.

Проверить лямбда-зонд можно следующим образом:

Прогреть двигатель не менее 5 минут, на заведенной машине на холостых подключить цифровой мультиметр в режиме измерения 20V между сигнальным проводом лямбда-зонда и кузовом. На холостых оборотах и при прогазовках должно меняться напряжение от 0 до 1в. Если напряжение постоянно висит в районе 0,45-0,5в или около 0в, значит лямбда неисправна или на ней нет питания подогрева 12в.

Если на лямбда-зонде напряжение больше 1в или имеет отрицательные значения, то она тоже неисправна, либо отсутствует электрический контакт приемной трубы с двигателем. С 3-х проводными лямбда-зондами такие проблемы не редко встречается на старых машинах, когда приемная труба имеет значительную коррозию, а в соединениях используется керамический герметик.

2. На холостых двигатель работает не стабильно. Плавают обороты, глохнет, хлопки во впуск при открытии дросселя.

– Неисправно реле защиты от перенапряжений (№30).

– Засорены форсунки, неравномерная подача топлива по цилиндрам.

– Подсос воздуха во впускной коллектор

– Очень бедная смесь. (произвести регулировку смеси согласно инструкции выше).

© Щербаков Виктор, Шишков Анатолий

Инструкции для старых версий контроллеров

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.

ДМРВ 20.3855 проверка и распиновка

Схема принципиальная подключения датчика расхода воздуха Siemens 20.3855-10 (HFM62C/19) для проверки:

Скачать подробную инструкцию и описание этой модели можно по ссылке.

Распиновка ДМРВ на авто ВАЗ 2107

Цоколевка датчика расхода воздуха ВАЗ 2109

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.

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.

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.

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.

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.

Если кольцо не на месте и застряло где-то в корпусе воздушного фильтра, тогда на входной сеточке самого датчика будет тонкий слой пыли. Эта вторая причина, которая губит ДМРВ раньше времени.

Правильная сборка должна проходить в такой последовательности: одеваем на датчик уплотнительную резинку, проверяем уплотнительную юбку, затем всё вместе вставляем в корпус фильтра.

На этом визуальная проверка датчика массового расхода воздуха в домашних условиях заканчивается. Проверить его работу на 100% можно только с помощью специального оборудования в автосервисе. Например, с помощью методики оценки осциллограммы при резком открытии дросселя до режима отсечки (нужен мотортестер), либо оценка осциллограммы при включении зажигания.

Реанимация испорченного ДМРВ успешна не более чем в 5% случаев. В крайнем случае можете промыть эфирной жидкостью для очистки матриц и оптики. Она испарается без следа. Убедившись, что в устройстве более нет пыли и мусора, можно, тщательно просушив его, установить на место. Иногда после такой нехитрой процедуры устройство заработает.

На большинстве зарубежных автомобилей ДМРВ устанавливался до 2000 года, следующие поколения моделей стали комплектоваться контроллером давления. Замена нерабочего датчика проста и без проблем выполняется самостоятельно, только покупать нужно именно такой ДМРВ, который соответствует версии прошивки ЭБУ. Цена его в пределах 3000 рублей в зависимости от производителя.

Для оптимальной работы инжекторного двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) следует учитывать, сколько воздушной смеси поступает в камеры сгорания цилиндров. На основании этих данных электронным блоком управления (далее ЭБУ) определяет условия подачи топлива. Помимо информации с датчика массового расхода воздуха, учитывается его давление и температура. Поскольку ДМРВ являются наиболее значимыми, рассмотрим их виды, конструктивные особенности, возможности диагностики и замены.

Назначение и расшифровка аббревиатуры

Расходомеры, они же волюметры или ДМРВ (не путать с ДМРТ и ДВРМ), расшифровываются как датчики массового расхода воздуха, устанавливаются в автомобилях на дизеле или бензиновых ДВС. Место расположения данного датчика найти несложно, поскольку он контролирует подачу воздуха, то и искать его следует в соответствующей системе, а именно, после воздушного фильтра, на пути к дроссельной заслонке (ДЗ).

Место установки ДМРВ на Газель 405

Подключение устройства осуществляется к блоку управления ДВС. В тех случаях, когда ДМРВ находится в неисправном состоянии или отсутствует, грубый расчет может быть произведен исходя из положения ДЗ. Но при таком способе измерения нельзя обеспечить высокую точность, что незамедлительно приведет к перерасходу топлива. Это еще раз указывает на ключевую роль расходометра при расчете подаваемой через форсунки топливной массы.

Помимо информации с ДМРВ, блок управления также обрабатывает данные, поступающие со следующих устройств: ДРВ (датчик распределительного вала), ДД (измеритель детонации), ДЗ, датчик температуры системы охлаждения, измеритель кислотности (лямбда зонд) и т.д.

Виды ДМРВ их конструктивные особенности и принцип работы

Наибольшее распространение получили три вида волюметров:

• Проволочные или нитевые.
• Пленочные.
• Объемные.

В первых двух принцип работы построен на получении сведений о массе воздушного потока путем измерения его температуры. В последних может быть задействовано два варианта учета:

1. Путем изменения положения ползунка, приводимого в действие специальной лопастью, на которую воздействует воздушный поток, проходящий через прибор. Учитывая наличие трущихся механизмов, уровень надежности таких конструкций довольно низкий. Это стало основной причиной для отказа производителей авто от датчиков данного типа. Для ознакомления приведем упрощенный пример конструкции объемного расходомера. Устройство ДМРВ объемного типа
2. Подсчетом вихрей Кармана. Они образуются в том случае, если ламинарный воздушный поток будет омывать препятствие, кромки которого достаточно острые. Частота срывающихся с них вихрей напрямую связана со скоростью потока воздуха, проходящего через устройство.

Конструкция вихревого датчика (широко используется производителем Mitsubishi Motors)

Обозначения:

• А – датчик измерения давления, для фиксации прохождения вихря. То есть, частота давления и образования вихрей буде одна и та же, что дает возможность измерить расход воздушной смеси. На выходе при помощи АЦП аналоговый сигнал преобразовывается в цифровой, и передается в ЭБУ.
• В – специальные трубки, формирующие воздушный поток, близкий по свойствам к ламинарному.
• С – обводные воздуховоды.
• D – колона с острыми кромками, на которых формируются вихри Кармана.
• Е – отверстия, служащее для замера давления.
• F – направление воздушного потока.

Проволочные датчики

Нитевой ДМРВ до недавнего времени был наиболее распространенным типом датчика, устанавливаемый на отечественных автомобилях модельного ряда ГАЗ и ВАЗ. Пример конструкции проволочного расходомера показан ниже.

Конструкция волюметра ИВКШ 407282.000

Обозначения:

• А – Электронная плата.
• В – Разъем для подключения ДМРВ к ЭБУ.
• С – Регулировка CO.
• D – Кожух расходомера.
• Е – Кольцо.
• F – Проволока из платины.
• G – Резистор для термокомпенсации.
• Н – Держатель для кольца.
• I – Кожух электронной платы.

Принцип работы и пример функциональной схемы нитевого волюметра.

Разобравшись с конструкцией устройства, перейдем к принципу его работы, она основана на термоанемометрическом методе, при котором терморезистор (RT), нагреваемый проходящим через него током, помещают в воздушный поток. Под его воздействием изменяется теплоотдача, а соответственно, и сопротивление RT, что позволяет вычислить объемный расход воздушной смеси? используя уравнение Кинга:

где I – ток, проходящий через RT и нагревающий его до температуры Т₁. При этом Т₂ – температура окружающей среды, а К₁ и К₂ – неизменные коэффициенты.

Исходя из приведенной выше формулы, можно вывести величину объемного расхода воздушного потока:

Пример функциональной схемы с мостовым включением термоэлементов приведен ниже.

Типовая функциональная схема проволочного ДМРВ

Обозначения:

• Q- измеряемый воздушный поток.
• У – усилитель сигнала.
• R_T – проволочное термосопротивление, как правило изготавливается из платиновой или вольфрамовой нити, толщина которой находится в пределах 5,0-20,0 мкм.
• R_R – термокомпенсатор.
• R₁-R₃ – обычные сопротивления.

Когда скорость потока близка к нулю, RT нагревается до определенной температуры проходящим через него током, что позволяет мосту удерживаться в равновесии. Как только поток воздушной смеси усиливается, терморезистор начинает охлаждаться, что приводит к изменению его внутреннего сопротивления, и, как следствие, нарушению равновесия в мостовой схеме. В результате этого процесса на выходе усилительного блока образуется ток, который частично проходит через термокомпенсатор, что приводит к выделению тепла и позволяет компенсировать его потерю от потока воздушной смеси и восстанавливает равновесие моста.

Описанный процесс позволяет рассчитать расход воздушной смеси, оперируя величиной тока, проходящего через мост. Чтобы сигнал воспринимался ЭБУ, он преобразовывается в цифровой или аналоговый формат. Первый позволяет определить расход по частоте выходного напряжения, второй – по его уровню.

У данной реализации есть существенный недостаток – высокая температурная погрешность, поэтому многие производители добавляют в конструкцию терморезистор аналогичный основному, но не подвергают его воздействую воздушного потока.

В процессе работы на проволочном терморезисторе могут накапливаться пылевые или грязевые наслоения, чтобы не допустить этого, данный элемент подвергается краткосрочному высокотемпературному нагреву. Он производится после отключения ДВС.

Пленочные воздухомеры

Пленочный ДМРВ работает по тому же принципу, что и нитевой. Основные отличия заключаются в конструктивном исполнении. В частности, вместо проволочного сопротивления из платиновой нити используется кремневый кристалл. Он покрыт несколькими слоями платинового напыления, каждый из которых играет определенную функциональную роль, а именно:

• Температурного датчика.
• Термосопротивления (как правило, их два).
• Нагревательного (компенсационного) резистора.

Данный кристалл устанавливается в защитный кожух и помещается в специальный канал, через который проходит воздушная смесь. Геометрия канала выполнена таким образом, чтобы температурные измерения снимались не только с входного потока, а и отраженного. Благодаря созданным условиям достигается высокая скорость движения воздушной смеси, что не способствует отложению пыли или грязи на защитном корпусе кристалла.

Конструктивные особенности пленочного ДМРВ

Обозначения:

• А – Корпус расходомера, в который вставляется измерительное приспособление (Е).
• В – Контакты разъема, который подключается к ЭБУ.
• С – Чувствительный элемент (кремневый кристалл с несколькими слоями напыления, помещенный в защитный кожух).
• D – Электронный контролер, при помощи которого производится предварительная обработка сигналов.
• Е – Корпус измерительного приспособления.
• F – Канал, сконфигурированный таким образом, чтобы снимать тепловые показатели с отраженного и входного потока.
• G – Измеряемый поток воздушной смеси.

Как уже упоминалось выше, принцип работы нитевых и пленочных датчиков аналогичны. То есть, первоначально производится нагрев чувствительного элемента до температуры. Поток воздушной смеси охлаждает термоэлемент, что делает возможным произвести расчет массы воздушной смеси, проходящей через датчик.

Как и в нитевых устройствах, исходящий сигнал может быть аналоговым или преобразовываться при помощи АЦП в цифровой формат.

Следует заметить, что погрешность нитевых волюметров порядка 1%, у пленочных аналогов данный параметр около 4%. Тем не менее, большинство производителей перешли на пленочные датчики. Это объясняется как более низкой стоимостью последних, так и расширенным функционалом ЭБУ, обрабатывающих информацию с данных устройств. Эти факторы отодвинули на второй план точность приборов и их быстродействие.

Следует отметить, что благодаря развитию технологии изготовления флэш-микроконтроллеров, а также внедрению новых решений удалось существенно понизить погрешность увеличить быстродействие пленочных конструкций.

Взаимозаменяемость

Данный вопрос довольно актуален, особенно принимая во внимание стоимость оригинальных изделий импортного автопрома. Но здесь не все так просто, приведем пример. В первых серийных моделях горьковского автозавода на инжекторные волги устанавливался ДМРВ БОШ (Bosh). Несколько позже импортные датчики и контролеры заменили отечественные изделия.

А –импортный нитевой ДМРВ производства Bosh (pbt-gf30) и его отечественные аналоги В – АОКБ «Импульс» и С – АПЗ

Конструктивно эти изделия практически не отличались за исключением нескольких конструктивных особенностей, а именно:

• Диаметр провода, используемого в проволочном терморезисторе. У бошевских изделий Ø 0,07 мм, а у отечественной продукции – Ø0,10 мм.
• Способ крепления провода, он отличается типом сварки. У импортных датчиков это контактная сварка, у отечественных изделий – лазерная.
• Форма нитевого терморезистора. У Bosh он имеет П-образную геометрию, АПЗ выпускает приборы с V-образной нитью, изделия АОКБ «Импульс» отличаются квадратной формой подвески нити.

Все приведенные в качестве примера датчики были взаимозаменяемые, пока Горьковский автозавод не перешел на пленочные аналоги. Причины перехода были описаны выше.

Пленочный ДМРВ Сименс (Simens) для ГАЗ 31105

Приводить отечественный аналог изображенному на рисунке датчику не имеет смысла, поскольку внешне он практически не отличается.

Следует отметить, что при переходе с нитевых приборов на пленочные, скорее всего, потребуется менять всю систему, а именно: сам датчик, соединительный провод от него к ЭБУ, и, собственно сам контролер. В некоторых случаях контроль может быть адаптирован (перепрошит) под работу с другим датчиком. Такая проблема связана с тем, что большинство нитевых расходомеров посылают аналоговые сигналы, а пленочные – цифровые.

Следует отметить, что на первые серийные автомобили ВАЗ с инжекторным двигателем устанавливался нитевой ДМРВ (производства GM) с цифровым выходом, в качестве примера можно привести модели 2107, 2109, 2110 и т.д. Сейчас в них устанавливается ДМРВ БОШ 0 280 218 004.

Для подбора аналогов можно воспользоваться информацией с официальных источников, или тематических форумов. Для примера ниже представлена таблица взаимозаменяемости ДМРВ для автомобилей ВАЗ.

Таблица совместимости ДМРВ для модельного ряда ВАЗ

Представленная таблица наглядно показывает, что, например, датчик ДМРВ 0-280-218-116 совместим с двигателями ВАЗ 21124 и 21214, но не подходит к 2114, 2112 (в том числе и на 16 клапанов). Соответственно можно найти информацию и по другим моделям ВАЗ (например, Лада Гранта, Калина, Приора, 21099, 2115, Нива Шевроле и т.д.).

Как правило, не возникнет проблем и с другими марками авто отечественного или совместного производства (УАЗ Патриот ЗМЗ 409, ДЭУ Ланос или Нексия), подобрать замену ДМРВ для них не составит проблемы, это же касается и изделий китайского автопрома (КIA Ceed, Спектра, Спортейдж и т.д.). Но в этом случае велика вероятность, что распиновка ДМРВ может не совпадать, исправить ситуацию поможет паяльник.

Значительно сложнее обстоит дело с европейскими, американскими и японскими авто. Поэтому, если у вас Тойота, Фольксваген Пассат, Субару, Мерседес, Форд Фокус, Нисан Премьера Р12, Рено Меган или другое европейское, американское или японское авто, прежде, чем производить замену ДМРВ, необходимо тщательно взвесить все варианты решения.

Если интересно, можете поискать в сети эпопею с попыткой замены на Ниссане Альмера Н16 «родного» воздухомера аналогом. Одна из попыток привела к чрезмерному расходу топлива даже на холостом ходу.

В некоторых случаях поиск аналого будет оправданным, особенно, если принять во внимание стоимость «родного» волюметра (в качестве примера можно привести БМВ Е160 или Ниссан Х-Трейл Т30).

Проверка работоспособности

Прежде, чем проводить диагностику ДМРВ, необходимо знать симптомы, позволяющие определить степень работоспособности МАФ (аббревиатура с английского названия прибора) сенсора в автомобиле. Перечислим основные признаки неисправности:

• Существенно увеличился расход топливной смеси, одновременно с этим замедлился разгон.
• ДВС на холостом ходу работает с рывками. При этом может наблюдаться в холостом режиме снижение или увеличение оборотов.
• Двигатель не стартует. Собственно, данная причина сама по себе не говорит о том, что расходомер в автомобиле неисправен, могут быть и другие причины.
• Выводится сообщение о проблеме с двигателем (Cheeck Engine)

Пример высветившегося сообщения «Cheeck Engine» (отмечено зеленым)

Эти признаки указывают на возможную неисправность ДМРВ, чтобы точно установить причину поломки необходимо выполнить диагностику. Это несложно сделать своими руками. Значительно упростить задачу поможет подключение к ЭБУ диагностического адаптера (если данная опция возможна), после чего по коду ошибки определить исправность или неисправность сенсора. Например, ошибка p0100 указывает на неисправность цепи расходомера.

Поиск ошибки с помощью диагностического адаптера

Но если предстоит провести диагностику на отечественных авто, выпушенных 10 лет назад или более, то проверка ДМРВ может быть осуществлена одним из следующих способов:

1. Тестирование в процессе движения.
2. Диагностика с применением мультиметра или тестера.
3. Внешний осмотр сенсора.
4. Установка однотипного, заведомо исправного устройства.

Рассмотрим каждый из перечисленных способов.

Тестирование в процессе движения

Проще всего произвести проверку, анализируя поведение ДВС при отключенном сенсоре МАФ. Алгоритм действий следующий:

• Необходимо открыть капот, отключить расходомер, закрыть капот.
• Заводим машину, при этом ДВС переходит в аварийный режим работы. Соответственно, на приборной доске высветится сообщение о проблеме с двигателем (см. рис. 10). Количество подаваемой топливной смеси будет зависеть от положения ДЗ.
• Проверьте динамику авто и сравните ее с той, что была до отключения сенсора. Если автомобиль стал более динамичен, а также выросла мощность, то это с большой долей вероятности указывает на то, что датчик массового расхода воздуха неисправен.

Заметим, что можно ездить и дальше при отключенном устройстве, но делать это крайне не рекомендуется. Во-первых, увеличивается расход топливной смеси, во-вторых отсутствие контроля над регулятором кислорода приводит привод к повышению загрязнений.

Диагностика с применением мультиметра или тестера

Признаки неисправности ДМРВ можно установить, подключив черный щуп к заземлению, а красный на вход сигнала сенсора (распиновку можно посмотреть в паспорте к устройству, там же указаны и основные параметры).

Пример измерения мультиметром напряжения на ДМРВ в автомобиле ВАЗ 2114

Далее устанавливаем границы измерения в пределе 2,0 В включаем зажигание и производим измерения. Если прибор ничего не отображает, необходимо проверить правильность подключения щупов к массе и сигналу расходомера. По показаниям прибора можно судить об общем состоянии устройства:

• Напряжение 0,99-1,01 В говорит о том, что сенсор новый и работает исправно.
• 1,01-1,02 В – прибор БУ, но состояние его хорошее.
• 1,02-1,03 В – указывает, что устройство все еще работоспособное.
• 1,03 -1,04 состояние приближается к критическому, то есть в ближайшее время необходима замена ДМРВ на новый сенсор.
• 1,04-1,05 – ресурсы прибора практически исчерпались.
• Свыше 1,05 – однозначно нужен новый ДМРВ.

То есть, правильно судить о состоянии сенсора можно по напряжению, низкий уровень сигнала свидетельствует о работоспособном состоянии.

Внешний осмотр сенсора

Данный способ диагностики является не менее действенным, чем предыдущие. Все, что необходимо, – снять сенсор и оценить его состояние.

Осмотр датчика на предмет повреждений и наличия жидкости

Характерные признаки неисправности – механические повреждения и жидкость в приборе. Последнее свидетельствует о том, что не отрегулирована система подачи масла в двигатель. Если сенсор сильно загрязнен, то следует произвести замену или очистку воздушного фильтра.

Установка однотипного, заведомо исправного устройства

Данный способ дает практически всегда ясный ответ на вопрос работоспособности сенсора. На данный способ на практике довольно сложно реализовать, не приобретая новый прибор.

Кратко о ремонте

Как правило, пришедшие в негодность сенсоры МАФ не подлежат ремонту, за исключением тех случаев, когда требует их промывка и чистка.

В некоторых случаях можно произвести ремонт платы объемного ДМРВ, но этот процесс ненадолго продлит жизнь прибору. Что касается плат в пленочных сенсорах, то без специального оборудования (например, программатора для микроконтроллера), а также навыков и опыта, пытаться их восстановить бессмысленно.