MAF-sensor, Mass Air Flow, или датчик массового расхода воздуха

Что все-таки такой за зверь MAF-сенсор, как с ним пороться и побеждать?

Давайте представим себе довольно распространенную ситуацию: жаркий июль 2013 года. Семья из четырех человек, отец, мать и двое детей отправляются в пятницу вечером, прихватив с собой палатку на озеро. В субботу вечером, когда жара спала, семья решила привести в порядок машину. Пока мама с детьми натирала машину снаружи и внутри, папа решил сделать маленькое ТО, для любимого всей семьей автомобиля. Сказано - сделано! Заменен не менявшийся уже год салонный фильтр. Снята и промыта дроссельная заслонка. Заменены свечи. Заменен и уже сильно «уставший» воздушный фильтр.

Близится вечер воскресенья. Пора собираться домой. Палатка, котелки и другие пожитки занимают свое место в багажнике, экипаж- место в салоне. Ключ на старт! Движок радостно оживает. Папа включает селектор передач в положение «D», отпускает тормоз и… двигатель машины глохнет… На дисплее «чек» и треугольник с восклицательным знаком…

Но нас голыми руками не возьмешь! Папа отлично знает, что «накосячить» он не мог. Приуса он обслуживает самостоятельно уже 3 года, Как говорят «собаку съел». Из багажника достаются ключи и начинается проверка по кругу: заслонка, свечи, фильтр, разъемы. Все собрано правильно, а машина ехать домой не желает… Солнышко клонится к закату, делать нечего и выход один - эвакуатор.

В понедельник утром машинка на горбу «эвакуатора» попадает к нам в сервис. Клиент в красках рассказывает, как он пытался победить этого «железного тупого монстра» собственными силами. Сканер еще не подключен, заполняется заказ-наряд. Пока заполняю бланк, пытаюсь провести прямую диалоговую приемку: задаю вопросы про последнюю заправку, маркировку установленных свечей, наличие комаров при выполнении работ на озере…

Последний вопрос ввел папу в ступор, он не понял:
- Каких комаров!?
- Да самых обыкновенных, которые больно кусаются.
- Да их там просто тучи были!!!

Все! Сканер можно не подключать, диагноз поставлен. На глазах изумленного хозяина отстегиваем разъем датчика массового расхода воздуха, откручивает два самореза и вытаскиваем датчик. Точно! Один маленький кровопийца покончил жизнь самоубийством на раскаленных нитях ДМРВ! Сдуваем обугленный труп комара, ставим датчик на место и… о, чудо! На глазах изумленного хозяина, его мертвый железный конь оживает!

Как говорится: «а дело было не в бобине…».
Давайте теперь подробно рассмотрим, как маленький комарик мог убить такого большого железного монстра, как Приус!

Из чего состоит этот ДМРВ, кто его изобрел, как он устроен и как его обслуживать?
Для начала давайте посмотрим где он стоит и насколько удобно к нему подбираться (показано стрелкой):





Как видите, расположение очень удобное. А вблизи сенсор выглядит вот так:




Цвет проводов:




И маркировка:




Немного курсивом: я немного поторопился с этими фото, потому что вначале хотел показать «как рекомендуется обслуживать автомобиль» - картинка ниже. Так, вообще-то говоря, положено делать. И если вы подобного не увидели – попросите работников автосервиса, чтобы они, прежде чем производить какие-то работы на вашем автомобиле – прикрепили накидки на крылья (цифра «2» на рисунке, там внутри есть специальные магнитики; мелочь, как говорится, а не только «приятно», но и уберег от царапин и т.п):





Да и сами, если будете что-то делать на машине – киньте на крылья что-либо мягкое – времени много не займёт, а гарантия от царапин, сколов и задиров будет надежная.
Но вернемся к нашему датчику массового расхода воздуха. Давайте открутим, снимем MAF-sensor и посмотрим на него поближе:



Схематические устройство датчика массового расхода воздуха выглядит таким образом:




Слева на рисунке принципиальная электрическая схема, а справа внешний вид и расположение температурного сенсора и измерительного элемента. Черная стрелка показывает направление потока воздуха. Чтобы увидеть эти сенсоры, которые представляют собой тонкие проволочки, надо перевернуть сенсор и заглянуть вовнутрь:





И так как есть возможность – спилим верхнюю часть:




Ну вот, хорошо виден и температурный сенсор, и измерительный элемент. А сверху, со стороны воздушного фильтра, все вместе сверху будет выглядеть вот таким образом:





Для самых любопытных вот фото, что находится под крышкой датчика:





С этим понятно, вы получили представление где стоит MAF-sensor и из чего он состоит.
Далее надо понять «как и на каких принципах работает MAF-sensor».

MAF-sensor, Mass Air Flow, или датчик массового расхода воздуха.

Необходим для
точной
дозировки
смеси, подаваемой в цилиндры.

На основании сигнала с МАФ-сенсора контроллер управления двигателем поддерживает стехиометрический состав смеси 14,7:1. Иными словами, смесь считается нормальной (не бедной и не богатой), если в цилиндр подается 14,7 частей воздуха и 1 часть топлива от общего состава смеси. Расходомер воздуха не измеряет ни количество кислорода, ни количество других хим. элементов в воздухе. МАФ-сенсор работает по принципу поточного охлаждения внутреннего элемента - нити, через которую проходит электрический ток. Поршни, втягивая воздух в цилиндры, создают воздушный поток внутри впускного тракта, где расположен МАФ, который охлаждает нить внутри датчика, меняя её сопротивление.

Исправный ДМРВ обладает следующими характеристиками: Напряжение АЦП ДМРВ на неработающем двигателе должно быть 0,996 Вольт. Значения 1,016 и 1,021 еще приемлемы, если более 1,035 - чувствительный элемент датчика засорен и скорее всего датчик уже врет. Степень отклонения показаний ДМРВ от нормы можно оценить при работающем двигателе на разных оборотах. Для 1,5-литрового двигателя на холостом ходу показания должны быть 9,5-10 кг/час, на 2000 об/мин - 19-21 кг/час. Если на 2000 об/мин ДМРВ показывает порядка 18-17 кг - машина более-менее тянет, расход даже ниже обычной нормы - можно ездить и экономить бензин, если никуда не торопитесь. Если показывает 22-23-24 кг/час - машина неплохо тянет, но расход литров 10-11 на сотню, и на морозе может плохо заводиться по причине перелива топлива.

Датчик, определяющий температуру всасываемого воздуха, является элементом ЭСУД - электронной системой управления двигателем. Находится прибор между корпусом воздушного фильтра и входом воздушного тракта, в корпусе ДМРВ - датчика массового расхода воздуха или в нижней части корпуса воздушного фильтра.

Датчик температуры воздуха (далее ДТВ) является термистором - полупроводниковым резистором, имеющим резко выраженную зависимость между температурой окружающего воздуха и электрическим сопротивлением.



«Отрицательный температурный коэффициент» термистора означает, что при повышении температуры электрическое сопротивление становится меньше. Высокая температура вызывает низкое сопротивление - 70 Ом при 130°С, а низкая температура, наоборот, даёт высокое сопротивление - 100,7 кОм при -40°С.

С электронного блока управления (ЭБУ) на датчик температуры воздуха подаётся напряжение 5 вольт через резистор постоянного сопротивления, который находится в блоке ЭБУ. Температура входящего воздуха рассчитывается ЭБУ по величине падения напряжения на ДТВ с переменным сопротивлением. Значение температуры воздуха является параметром, который затрагивает почти все системы, управляемые ЭБУ со старыми расходомерами. Однако, если в системе установлен современный ДМРВ, неверные показания или полная неисправность датчика температуры воздуха не особо влияют на работу двигателя, лишь немного «притупливая» характеристики ускорения движения автомобиля, которые без сканера "на глаз" заметить просто НЕВОЗМОЖНО!

А вот на расходе топлива это отразится. Так что если у вас повышенный расход топлива- обязательно проверьте исправность датчика!

Если электрические цепи датчика неисправны, через некоторое время ЭБУ занесёт в память код ошибки и подключит контрольный сигнал на водительской панели управления «CHECK ENGINE», как визуальное предупреждение о неисправности в системе. Блок самостоятельно рассчитает температуру воздуха, используя сигнал с датчика температуры охлаждающей жидкости, или задаст значение по умолчанию, приблизительно 33°С. И машина будет продолжать ездить как ни в чем не бывало на излишне обогащенной смеси!

А теперь самое важное: «Как проверять?». Уверен, что этот вопрос волнует всех владельцев автомобилей Prius. Начнем с ошибок, которые фиксирует блок управления и показывает их на сканере, вот они:





Проверка датчика расхода воздуха
1. По изменению напряжения
Слева-направо: коричневый, белый, зеленый, красный, черный.





Берем питание с АКБ и подаем:
• +12 вольт на черный
• -12 вольт на красный
Подсоединяем вольтметр:
• «плюс» на зеленый
• «минус» на красный
Далее подаем на расходомер поток воздуха и наблюдаем изменение напряжения на вольтметре. Если напряжение не меняется – расходомер неисправен (см. фото ниже).




2. Проверка датчика расхода воздуха по сопротивлению

Измеряем сопротивление между коричневым и белым проводами.





Оно должно составлять:
При температуре окружающей среды минус 20 градусов Цельсия 13.6-18.4 Ком

При температуре окружающей среды плюс 20 градусов Цельсия: 2.21-2.69 Ком
При температуре окружающей среды плюс 60 градусов Цельсия: 0.49-0.67 Ком
При выходе параметров за указанные пределы, работоспособность датчика не гарантируется.

Если будете проверять не самостоятельно, а поедите в автосервис, то можете показать специалисту (если у него нет), таблицу из мануала, по которой он может понять, что ему проверять, как проверять и на что ориентироваться:





И после того, как он проверит, покажите ему еще одни рекомендации из ремонтного мануала:
• If the result is not as specified, replace the mass air flow meter.
• If the result is within the specified range, remove and inspect the mass air flow meter

Как видите, проверка MAF-sensor особого труда не представляет. И произведя такие проверки, вы сможете самостоятельно понять, исправен ли ваш сенсор или нет. И сэкономить на поездке в автосервис.

И возвращаясь к началу нашего рассказа: «как маленький комарик мог убить такого большого железного монстра, как Приус»,- знак вопроса.

Наверняка, многие, посмотрев фото и рисунки это поняли: комар, вес которого всего несколько грамм, просто попал и прилип на одну из измерительных проволочек, при помощи которых блок управления двигателем определяет массу воздуха поступившего в мотор и тем самым определяет необходимое количество топлива, которое надо подать в цилиндры. Измерения исказились – блок управления задумался и начал выдавать на форсунки «некое среднее время» открытия инжекторов, что и привело к неисправности.

Но это уже, скажем так «критическая» неисправность. На практике в большинстве случаев бывает по другому:

Приезжают клиенты с жалобой на большой расход топлива.
Проводим диагностику и видим, что указанных выше ошибок, по датчику расхода блок управления не зафиксировал. Казалось бы все нормально. И многие «диагносты» на этом успокаиваются, отметая ДМРВ, как причину повышенного расхода топлива.

На самом же деле, мы должны проанализировать показания датчика расхода с имеющейся топливной коррекцией двигателя. Как это сделать- это тема отдельной статьи, которую в ближайшем будущем планирую сделать.

Но без всякого анализа показаний мы можем увидеть на датчике следующую картину:





Т.е. забитый грязь и пухом воздушный фильтр ДВС.

Как вы думаете, в каком состоянии у нас при этом ДМРВ?
А определить его состояние мы также можем с помощью своей пары глаз. Для этого достаточно посмотреть на температурный датчик MAF-сенсора. Ведь он у нас по совместительству выполняет еще одну функцию- индикатора загрязнения измерительного элемента расходомера.

Как это устроено на практике. Смотрим на это фото:





Мы видим, что «капелька» температурного датчика покрыта большим слоем копоти и грязи, и представляет собой «грязную спичечную головку». Соответственно, и измерительный элемент расходомера покрыт таким же «одеялом» грязи. И считывать правильно, какое кол-во воздуха поступило в двигатель, расходометр из под этого «грязного одеяла» просто не может.
На чистом датчике капелька и спирали измерителя должны выглядеть так:




Т.е. в капельке мы должны видеть, как выражаются японцы, американский «$». Другими словами внутри янтарной капельки мы должны хорошо видеть головку терморезистора, которая по форме напоминает общепринятое обозначение американской валюты .

Как привести «грязный» датчик в состояние «чистого»? Самый простой способ- это бесконтактная промывка данного датчика и измерительного элемента расходомера с помощью специальной автомобильной химии. Для этого хорошо подойдет любой «очиститель карбюратора» или что то подобное, содержащее в своем составе сильный растворитель. Ни в коем случае не направляйте сильную струю из баллончика с очистителем на нить расходомера. Этим вы ее деформируете, т.е. своими руками выведете из строя. Мыть можно только «отраженной» струей или несильно нажимая на клапан баллона. Еще обращу внимание, что этот растворитель, после применения, не должен оставлять после себя ни какой «пленки». Мы пользуемся очистителями японского и американского производства.

Последний момент, на который хочется обратить внимание читателей - это уплотнительное резиновое кольцо ДМРВ. Как оно выглядит, и его оригинальный номер вы можете увидеть на фото




Так вот это кольцо, в связи с тем, что оно выполнено из простой резины, очень чувствительно ко многим видам «очистителей» и «растворителей». Поэтому, перед операцией очистки ДМРВ с помощью химии, его лучше снять с датчика.

Гордеев Сергей Николаевич (FERMER)
Свердловская обл., Белоярский р-н, с. Кочневское ул. Садовая 33
тел.: 8 902 444 23 35

Сергей, спасибо за интересную статью.
Машина Lexus IS200, 2003 г.в., в моей машине нет MAF датчика, только ДТВ.
Датчик такой: FACET - Датчик температуры воздуха - 10.4010



Измеренные данные:
-15 = 6 кОм (в морозильной камере холодильника)
+20 = 1,85 кОм (комнатная температура)
+80 = 850 Ом (нагревал феном паяльной станции)
Это в пределах нормы для датчика?
Ошибки не высвечиваются, вдобавок подключал ELM327 - тоже всё в норме.
Неисправность выражается в следующем:
"На холодную" - всё нормально, но когда машина прогреется до рабочей температуры + к этому ещё минут 20-30, то на светофорах или в пробках при трогании с места - какие-то рывки, дерганье, потом едет нормально.

aleksashka написал:

Датчик температуры у вас абсолютно исправный. Эти датчики вообще очень надежны и сломать его можно только физически. К вашим проблемам с рывками и дерганьем он ни какого отношения не имеет.
Вам надо сделать грамотную диагностику ДВС и найти истинную проблему.

Спасибо!
Очередная качественная статья - в копилку любителя.
Только на фото не обнаружил трупика Прошки-комара

fermer, измерил кое-что сканером ELM 327

просмотр изображений доступен только зарегистрированным пользователям

просмотр изображений доступен только зарегистрированным пользователям

холостые обороты около 650, когда машина прогреется, это нормально для неё?
получается - на самом нижнем пределе, судя по картинкам.

aleksashka написал:

Извините, читаю с телефона, и с ваших скринов прочитать ни чего не могу Скиньте мне их на электронку.

Здравствуйте.
Про maf остался вопрос.
Показания на холостом ходу на приусе это 1300 оборотов или 960?
При 1300 оборотах показания 4,4 гр в сек .
При 1300 оборотах при снятом фильтре 3,3 гр в сек.
При 2500 оборотах без нагрузки 5,6 гр в сек. Из расчетов выходит что маф имеет неправильные паказания?
Может ли это влиять на спорадические пропуски зажигания, ЭБУ не фиксирует ошибок.
Может найдется статья про диагностику катушек зажигания (т.к. свечи и колпачки на катушках уже заменил, долговременная корректировка -3% -6% в зависимости от качества топлива)

texvek написал:

1. при отсутствии зарядки (или сервисный режим)- около 1000 оборотов
2. при зарядке- около 1300 оборотов.
Проверить МАФ надо в сервисном режиме на прогретом ДВС.

fermer написал:

у меня всегда обороты 1300 , пора чинить ?

kulib07 написал:

В сервисном режиме при прогретом двигателе это не возможно (при исправной машине)
1300 в обычной езде - это норма. Обычно авто заводит двигатель и держит 1300 оборотов для:
1) прогрева салона или двигателя
2) зарядки ВВБ.
Некоторые пользователи говорят что у них 1000 оборотов холостой, но это очень редко бывает у меня.

kulib07 написал:

Я думаю, что вы ошибаетесь. Но если это действительно так, то надо найти причину.

fermer написал:

частенько катаюсь с EMLом , батарея заряжена , температура двигателя в районе 70 . Двигатель заводится и обороты 1300 . Частенько запускается , видимо катализатор греет .в сервисном режиме 1000 об. Может подскажите возможные причины ?

[quote="kulib07" post=5468][.в сервисном режиме 1000 об. Может подскажите возможные причины ?[/quote]
если в сервисном-1000 оборотов, то это норма.

[quote="fermer" post=5469]kulib07 написал:

спасибочки ! Подумал катализатор греет на 1000об

Пока температура ОЖ меньше 70С ДВС все время будет давать 1300 об/мин, не зависимо есть зарядка ввб или нет, inspection mode или обычный режим.
после 70С в inspection mode обороты 950+
в обычном режиме для зарядки ввб обороты 1300, если нет зарядки двс глохнет.
Это все для случая когда автомобиль стоит на месте.
В движении, если двигатель прогрет и скорость больше 67 км/ч, коленвал двс принудительно будет вращаться, т.е. обороты не будут равны нулю.

Что касается ДМРВ, то на прогретом двс и оборотах 950+, без зарядки ввб, показания должны быть в пределах 1,7-2,2 г/сек
На непрогретом двс, без зарядки ввб на оборотах 1300, показания могут быть в районе 3,5 г/сек, если двс будет еще заряжать ввб, то показания будут выше в два раза, т.е. 7-8 г/сек, в зависимости от температуры ОЖ.

Как привести «грязный» датчик в состояние «чистого»? Самый простой способ- это бесконтактная промывка данного датчика и измерительного элемента расходомера с помощью специальной автомобильной химии. Для этого хорошо подойдет любой очиститель карбюратора или что то подобное, содержащее в своем составе сильный растворитель. Еще обращу внимание, что этот растворитель, после применения, не должен оставлять после себя ни какой пленки.
Вы это серьезно утверждаете? Что чистить надо сильным растворителем?
Ведь есть куча статей об этом, что категорически нельзя чистить растворителями, тем более сильными. Пишут, что ДМРВ нельзя мыть ничем, кроме чистого спирта или специального средства для мытья ДМРВ-ТИПА (Liqui Moly Очиститель ДМРВ 0,2л.Luftmassensensor)

HARRIER-MHU38 написал:

Да, я это серьезно утверждаю. И не только утверждаю, а уже больше 10 лет практикую
А очистителями, типа Liqui Moly, я даже не знаю, что очистить можно Они даже простую копоть не очищают
ИМХО: пользоваться специальными очистителями ДМРВ- деньги на ветер!

fermer написал:

Посмотрите а такой японский пойдёт?

Или скиньте фото каким вы пользуетесь. Вот мой ДМРВ. Его проверять ТАКЖЕ как на приусе в Вашей статье?

HARRIER-MHU38 написал:

Нет, такой не подойдет. Он оставляет на датчике маслянистую пленку, которая искажает показания датчика.Но он очень хорошо подходит для химической очистки камер сгорания.
Мы промывки ДМРВ пользуемся вот таким:

Спасибо, поищем такой.