Датчик витрати повітря служить для вимірювання кількості витрачається двигуном повітря. Показання датчика витрати повітря є одним з базових параметрів, використовуваних блоком управління двигуном для розрахунку необхідної кількості палива і оптимального кута випередження запалювання.
Датчик масової витрати повітря BOSCH HFM5.
Датчик витрати повітря встановлюється після повітряного фільтра перед дросельною заслінкою в потоці витрачається двигуном повітря. Вихідний сигнал датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 є напруга постійного струму, що змінюється в діапазоні 0 ... 5V. Значення напруги вихідного сигналу датчика залежить від величини і напрямки проходить через датчик потоку повітря. При нульовій витраті повітря (двигун зупинений) вихідна напруга датчика масової витрати повітря одно 1,00V. Коли двигун працює, через датчик протікає потік витрачається двигуном повітря, і чим більше витрата повітря, тим вище значення вихідної напруги датчика. На різних режимах роботи двигуна можуть бути присутніми зворотні викиди повітря (залежить від конструктивних особливостей двигуна). Датчик масової витрати повітря BOSCH HFM5 здатний реєструвати зворотні потоки повітря від впускного колектора до повітряного фільтру, його вихідна напруга при цьому знижується до значень менше 1,00V пропорційно величині зворотного потоку повітря.
Якщо сигнал від датчика масової витрати повітря надходить, але параметри вихідного сигналу при цьому мають відхилення від нормальних, робота двигуна істотно погіршується - підвищена витрата палива, утруднений пуск холодного двигуна, нестабільна робота двигуна на сталих режимах, втрата "приемистости" двигуна. Відхилення параметрів вихідного сигналу датчика масової витрати повітря можуть бути викликані відходом характеристик датчика, підсмоктуванням повітря у впускний тракт після датчика, нестабільністю напруги живлення. У разі потрапляння на чутливий елемент датчика забруднень, знижується швидкість його реакції на зміни величини повітряного потоку, значення вихідної напруги може не відповідати величині повітряного потоку.
Перевірка вихідного сигналу датчика.
Схема підключення до датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5.
1 точка підключення чорного затиску типу "крокодил" диференціального осциллографического щупа;
2 точка підключення негативного пробника диференціального осциллографического щупа (чорного кольору);
3 точка підключення позитивного пробника диференціального осциллографического щупа (червоного кольору).
У вікні програми "USB Осцилограф", необхідно вибрати відповідний режим відображення, в даному випадку "Управління => Завантажити настройки користувача => HFM5".
Для проведення детального вивчення, осцилограма напруги вихідного сигналу датчика повинна бути записана. Для запису осцилограми, у вікні програми "USB Осцилограф", необхідно вибрати "Управління => Запис" перед моментом включення запалення. Для зупинки запису осцилограми, у вікні програми "USB Осцилограф", необхідно вибрати "Управління => Запис". Після завершення запису, записану осцилограму можна детально вивчити.
Перевірка вихідного сигналу датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 проводиться в три етапи - вимір часу перехідного процесу в момент включення запалювання, вимір значення напруги вихідного сигналу при нульовому потоці повітря і вимір максимального значення напруги вихідного сигналу датчика при різкій перегазовке.
Вимірювання часу перехідного процесу при включенні запалення.
У момент включення запалювання відбувається подача напруги живлення на датчики і виконавчі механізми системи управління двигуном, в тому числі і на датчик витрати повітря. Відразу після подачі живлення на датчик масової витрати повітря BOSCH HFM5 відбувається розігрів чутливого елемента датчика до робочої температури, при цьому виникає перехідний процес вихідного сигналу датчика.
Осцилограма вихідної напруги датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 при подачі напруги живлення.
A: - значення напруги в момент часу вказаний маркером. В даному випадку відповідає напрузі вихідного сигналу ДМРВ при нульовій витраті повітря (двигун зупинений) і так само 0,99V;
# 916; T- значення інтервалу часу між двома маркерами. В даному випадку відповідає часу перехідного процесу вихідного сигналу при подачі живлення на датчик і одно
Час перехідного процесу вихідного сигналу справного датчика не перевищує одиниць мілі секунд.
У разі, якщо на чутливому елементі датчика відклалося значна кількість забруднень, час перехідного процесу його вихідного сигналу значно збільшується.
Осцилограма вихідної напруги датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 при подачі напруги живлення.
A: - значення напруги в момент часу вказаний маркером. В даному випадку відповідає напрузі вихідного сигналу ДМРВ при нульовій витраті повітря (двигун зупинений) і так само 0,92V;
# 916; T- значення інтервалу часу між двома маркерами. В даному випадку відповідає часу перехідного процесу вихідного сигналу при подачі живлення на датчик і одно
Внаслідок забруднення чутливого елемента датчика, час перехідного процесу його вихідного сигналу досягає десятків, а іноді й сотень мілі секунд.
Вимірювання вихідної напруги при нульовому потоці повітря.
Вимірювання значення напруги вихідного сигналу датчика витрати повітря відповідного нульового потоку повітря проводиться при зупиненому двигуні і включеному запалюванні. Для датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 нульового потоку повітря відповідає значення вихідної напруги рівне 1V ± 0,02 V.
Вимірювання вихідної напруги при різкій перегазовке.
Вимірювання максимального значення напруги вихідного сигналу датчика при різкій перегазовке проводиться шляхом різкого відкриття дросельної заслінки на короткий час (не більше однієї секунди) за умови, що перемикач режиму роботи трансмісії знаходиться в положенні "Neutral" і двигун прогрітий до робочої температури.
У момент різкої перегазовки відбувається наступне. Коли двигун працює без навантаження на оборотах холостого ходу, повітря, яким заповнюють впускний колектор, сильно розріджена, так як приплив повітря у впускний колектор сильно обмежений дросельною заслінкою і клапаном холостого ходу. Абсолютний тиск у впускному колекторі при цьому нижче атмосферного на 0,6 ... 0,7Bar. Внутрішній об'єм впускного колектора порівняємо з робочим об'ємом двигуна, але маса розрідженого повітря, що заповнює колектор під час роботи двигуна на холостому ходу, незначна. При різкому відкритті дросельної заслінки, повітря різко спрямовується через відкриту дросельну заслінку у впускний колектор і швидко заповнює обсяг колектора до тих пір, поки абсолютне тиск в ньому не досягне значення близького до атмосферного. Цей процес відбувається дуже швидко, внаслідок чого потік повітря через датчик витрати повітря в цей момент досягає значення близького до максимального. Після того як абсолютний тиск у впускному колекторі досягає значення близького до атмосферного, потік протікає через датчик повітря стає пропорційним частоті обертання двигуна.
Осцилограма напруги вихідного сигналу справного датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 при різкій перегазовке.
Напруги вихідного сигналу справного датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 відразу після різкого відкриття дросельної заслінки має короткочасно зрости до значення не менше 4,0V.
У разі значного забруднення чутливого елемента датчика, швидкість реакції датчика знижується, і форма осцилограми напруги вихідного сигналу датчика стає кілька "згладженої".
Осцилограма напруги вихідного сигналу несправного датчика масової витрати повітря BOSCH HFM5 при різкій перегазовке.
Внаслідок зниження швидкості реакції, здатність датчика реєструвати швидкі зміни величини і напрямку потоку повітря погіршується. Як наслідок напруги вихідного сигналу такого датчика вже не досягає значення 4,0V після різкого відкриття дросельної заслінки.