Существует
довольно много различных типов датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ):
механические (флюгерного типа), ультразвуковые, термоанемометрические и
т.д.
В данном разделе мы рассмотрим устройство термоанемометрического
датчика HFM-5 производства Bosch, 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 практически неизменной, вследствие подогрева потока воздуха в
зоне нагревателя. Дифференциальный сигнал обоих датчиков пропорционален массе
проходящего воздуха. 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. 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.
ДМРВ – очень важный датчик в любой системе
управления. На основе его сигнала производится расчет циклового наполнение
цилиндра, пересчитываемого в конечном итоге в длительность импульса открытия
форсунок.
На автомобили ВАЗ устанавливались несколько типов
датчиков:
В 1999-2004 гг. на конвейере 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 взаимозамена (вернее,
замена 004 на 037, как правило) возможна только с заменой тарировочных таблиц в
прошивке. То же касается и нового датчика 116, устанавливаемого серийно с начала
2005 г.
В соответствии с действующей документацией, на ВАЗе разрешены к
применению три модификации датчика расхода воздуха HFM5 фирмы
BOSCH
Под
каталогом ВАЗ понимается каталоги запасных частей для конкретных автомобилей. К
сожалению на датчиках присутствуют только последние три цифры "Бошевского"
каталожного номера, а ВАЗовский № отсутствует.
Модель |
№
по каталогу Бош |
№
по каталогу ВАЗ |
HFM5-4.7 |
0
280 212 004 |
21083-1130010-01 |
HFM5-4.7 |
0
280 212 037 |
21083-1130010-10 |
HFM5-CL |
0
280 212 116 |
21083-1130003-20 |
Исторически
первым был введен датчик 004 в проектах с калибровками M1V13O54,M1V13R59,
M1V05F05 и M7V03E65 (а так же J5V05F16, первая неофициальная версия Январь 5.1).
Первые два проекта легко определяются по внешнему виду т.к. они без
нейтрализатора и в них использовался резонанасный датчик детонации. Затем эти
два первых проекта были прекращены в производстве и все дальнейшие проекты (с
калибровками последующих серий) стали укомплектовываться датчиками 037.
Одновременно с прекращением двух вышеназванных проектов проект M7V03E65 также
стал комплектоваться 037 датчиком. Модификация 037 отличается от 004 доработкой
внутреннего воздушного канала датчика с целью убрать пульсации воздушного
потока, которые возникают в 004 даже при ламинарном воздушном потоке в впускном
коллекторе. При этом характеристика 037 сместилась по сравнению с 004.
Считается, что при наличии обратной связи по кислороду эти отличия
компенсируются, именно поэтому калибровка проекта M7V03E65 при смене датчика не
была изменена.
С
октября 2004 г. основным датчиком является 116. Модификация 116 предназначена
для проектов с контроллерами нового поколения Bosch М7.9.7 и его отечественными
аналогами - Январь 7.2, параллельное производство которых начато фирмами Итэлма
и Автэл. Тарировка датчика и его конструкция отличаются от 004 и
037.
Датчик поставляется только в сборе, с кодом и маркируется зеленым
кругом. Сам элемент имеет измененную конструкцию. В 2006 г. для усложнения кражи
или подмены элементов ДМРВ для закрепления чувствительного элемента в корпусе
применяются специальные однонаправленные болты. 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. Подключение датчика
- 1 - 12вольт; 2 - 5 вольт; 3 - выход сигнала расхода воздуха; 4 - выход
сигнала температуры воздуха; 5 - общий минус.
Принцип
работы
Микромеханический
расходомер массы воздуха с использованием нагревательной пленки.
Нагревательные
и измерительные резисторы выполнены в виде тонких платиновых слоев, нанесенных
на кристалл кремния*. Вычисление объема воздуха производится по разности
температур между датчиками S1 и S2 |
|
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 |
|
|
Высокая
стоимость датчиков массового расхода воздуха (ДМРВ) обусловлена его высокой
технологической сложностью. На фото слева - контроллер обработки информации с
датчиков температуры, находящийся внутри ДМРВ | | | | |
*Пытливые
умы могут самостоятельно рассмотреть и проанализировать спектрограмму датчика.
При сильном увеличении (30000 раз) отчетливо можно увидеть "полосы"
нагревательного резистора и датчиков температуры, содержание платины в которых
доходит до 38%.
А теперь - о фальсификации. Этот материал можно было бы
положить в раздел "Приколы", если б не было так грустно. Уже несколько раз
мелькала информация о "муляжах" ДМРВ и вот документальное подтверждение,
присланное PSP - уже второй случай обнаружения на новых автомобилях такого
муляжа. Надеемся,
что АвтоВАЗ не имеет к этому никакого отношения и ДМРВ покинули совершенно новые
авто по вине расхитителей. Во всяком случае, необходимо пересмотреть охрану
автомобилей по пути от производителя к потребителю.
Приобрести в
"фирменном" магазине отмытый датчик в настоящее время стало довольно трудно, а
вот на товарные авто вовсю ставятся "облагороженные" датчики, скупаемые у
населения по 200-300 рублей. Датчики производства Саратова упаковываются в
коробки по 12 шт, каждый датчик в пакете, с паспортом. Датчики производства
"Германии" (или, что скорее всего, филиалом в Турции) упакованы в желтую
фирменную коробку.
|