Сензор за масов въздушен поток (DMRV)
Сензорът за масов въздушен поток (DMRV или MAF) е едно от ключовите устройства в системата за събиране на телеметрични данни на съвременен автомобил. Без преувеличение може да се нарече основният сензор, от чиито показания зависи делът на бензин или дизелово гориво в сместа гориво-въздух.
Как се използва сигналът MAF
Сигналът, получен от сензора, се използва от електронния блок за управление на двигателя. Неговият сигнал, комбиниран със сигнали от други сензори, като ламбда сонда, се преобразува в цифрови данни, за да се изчисли количеството гориво, което трябва да се впръска в горивната камера, за да се получи така нареченото стехиометрично съотношение на бензин и въздух, когато двигателят работи при определено натоварване.
Никой друг сензор на двигателя не може да се похвали с такова богатство от имена: MAF, DMRV, разходомер.
Сензорът за масов въздушен поток е важен компонент на системата за впръскване на порта. Началото на масовото му приложение съвпада във времето с появата на евтини микропроцесори на пазара на електроника. General Motors (GM) беше първата автомобилна компания, която използва MAF сензор с нагрята жица.
Системите за впръскване с компютърно управление започнаха да се появяват в серийните автомобили в началото на осемдесетте години и заедно с тях се появи сензорът за масов поток. Сензор за масов въздушен поток - превод на английското име mass airflow meter, MAF. В ежедневието, казвайки "разходомер", шофьорите най-често имат предвид DMRV.
Устройство за сензор за масов въздушен поток
В световната практика по различно време са използвани редица DMRV с различни конструкции. Въпреки това, най-често срещаният дизайн в наше време е DMRV, базиран на нагрята жица. Второто е достатъчнообщ тип са разходомери, базирани на лопатков демпфер.
МАФ сензор с нагрята жица
Чувствителният елемент на сензора е монтиран в средата на разклонителната тръба, вградена във въздухозаборника, през който преминава въздух. Чувствителният елемент на сензора е две тънки платинени нишки, към които след включване на запалването се подава електрически ток. Под въздействието на електричество нишките се нагряват. Когато навлиза въздух, нишките се охлаждат и съпротивлението им се променя. Блокът за управление на двигателя следи промените в съпротивлението и ги интерпретира като сигнал, показващ намаляване или увеличаване на въздушния поток.
Някои съвременни сензори за масов въздушен поток са оборудвани с електронна система за самопочистване
Предимства на сензор с горещ проводник в сравнение с DMRV с лопатки: бърза реакция на промени във въздушния поток; не създава пречки за въздушния поток; има малки размери; без движещи се части, по-ниска цена; сензорът измерва масата на преминаващия въздух, а не обема (което е важно в съответствие с теорията за идеалната горивна смес).
Недостатъци: Сензорът е силно податлив на замърсяване.
Сензор за масов въздушен поток с лопатков амортисьор
Този тип сензор често се използва в края на осемдесетте и началото на деветдесетте години, през период, когато най-разпространената електронно контролирана система за впръскване беше еднократното впръскване. Амортисьорът във всмукателния колектор служи като чувствителен елемент на сензора. Преминавайки през клапата, въздушният поток леко я отваря. На оста на клапата е монтиран потенциометър, който променя съпротивлението пропорционално на ъгъла на въртене на клапата.
През зимата, без изключение, всички двигатели стават малко по-мощни, тъй като плътността на студения въздухсе увеличава и общият въздушен поток, влизащ в двигателя, става малко по-тежък
Понякога сензорите на амортисьорите са снабдени с регулиращ винт за ръчно регулиране на сместа въздух-гориво. Настройката позволи част от потока да премине през амортисьора. По този начин, продължавайки да измерваме динамичните параметри на въздушния поток, беше възможно съзнателно частично да се обедни или обогати сместа в зависимост от средната температура на въздуха в района, надморската височина и т.н.
В сравнение с модерен проводник DMRV, сензор с амортисьор има редица недостатъци:
амортисьорът ограничава въздушния поток, съответно мощността на двигателя намалява;
точността на измерване зависи от износването на движещите се механични части и контактите на потенциометъра;
поради сложността има по-висока цена.
Често срещано в дизайна на сензорите е защитната мрежа, която служи за изглаждане на въздушния поток.
Алтернативни дизайни на MAF
Някои превозни средства на GM използват MRVs със "студена жица". Тези сензори измерват собствената индуктивност на чувствителния елемент, която възниква, когато той влезе в контакт с преминаващ въздушен поток.
Разходомери, базирани на феномена на завихряне. Принципът на действие се основава на теорията на физика Теодор фон Карман. При проектирането на този тип сензори се измерва честотата на разсейване на вихрите, които образуват така наречения „път на Карман“. Според теорията честотата на спиране е право пропорционална на скоростта на потока.
Най-често срещаният модерен DMRV е сензор с нагрята жица
Мембранен разходомер. Ултрамодерен дизайн, базиран на използването на най-тънката мембрана, поставена във въздушния поток. Температурните сензори са монтирани от подветрената и наветрената страна. При шофираненаветрената и подветрената страна на автомобила се охлаждат неравномерно. Това е разликата, която управляващият блок оценява.
Проблеми на работата на DMRV
В повечето случаи модерните сензори DMRV се провалят със значителен пробег или използване на автомобил в трудни климатични условия, особено ако въздухът е силно замърсен с частици прах или мръсотия. В случай на отклонение от процедурата за смяна на въздушния филтър, мръсотията прониква в корпуса на сензора и се утаява върху резбите. Именно това обстоятелство често причинява „отказ“ на сензора, въпреки че в действителност той просто трябва да бъде почистен и работоспособността ще бъде възстановена напълно.
Дори при навременна подмяна на въздушния филтър, чувствителният елемент на DMRV се нуждае от периодично почистване
Дизайнерите са намерили начин за премахване на незначителното замърсяване, което не изисква човешка намеса. Повечето сензори имат специално реле, което след включване на запалването захранва сензорните нишки с ток с високо напрежение за няколко части от секундата. Ако полепналите по него частици имат органична структура, те могат просто да изгорят или да се изпарят. За съжаление, при значително замърсяване системата за самопочистване е безсилна.
Ако сензорът се повреди, блокът за управление на двигателя преминава в авариен режим, което не му позволява да развива висока скорост. Предупредителната лампа "check engine" на арматурното табло светва. Можете да определите работоспособността на сензора, като измерите съпротивлението на конектора с омметър или като свържете скенер за компютърна диагностика към компютъра на автомобила. Ако има съпротивление, нишките на сензора най-вероятно са непокътнати и можете да опитате да ги почистите със специален инструмент, а ако не е под ръка, използвайте почистващ препараткарбуратори и малък памучен тампон. Не се препоръчва да докосвате електронните компоненти на сензора с ръце.