Скрытый виновник перерасхода топлива

Падение мощности и работа двигателя в аварийном режиме могут быть результатом неправильных показаний датчика массового расхода воздуха (ДМРВ, MAF-сенсора, от англ. Мass Air Flow sensor), который в обиходе еще называют расходомером.

Зачем нужен ДМРВ (MAF)

ДМРВ – важный компонент системы управления двигателем. Он непрерывно измеряет количество (массу) воздуха, поступающего во впускной коллектор двигателя, и передает эти данные в электронный блок управления (ЭБУ). Обычно датчик расположен сразу за воздушным фильтром и перед впускным коллектором двигателя. Он также может находиться в другом месте во впускном коллекторе, но всегда перед корпусом дроссельной заслонки.

Расходомеры уже давно используются на всех бензиновых двигателях с электронным впрыском, а также на поздних дизелях под экологические нормы «Евро-4» и выше.

В бензиновых двигателях показания ДМРВ вместе с показаниями лямбда-зонда (оценивающего количество кислорода в отработанных газах) используются для точного расчета объема горючего, которое нужно подать в цилиндры, чтобы получить стехиометрическую смесь – такое соотношение воздуха и топлива (14,7:1), при котором двигатель работает в наиболее сбалансированном режиме: развивает максимальную мощность при минимальном потреблении топлива, а содержание вредных веществ в выхлопе при этом – минимально.

В дизельных двигателях, соответствующих экологическим нормам «Евро-4» и выше, показания ДМРВ дополнительно используются для точного управления системой рециркуляции отработавших газов (EGR).

Что будет, если ДМРВ неисправен или «врет»

При отказе датчика массового расхода воздуха двигатель автомобиля и остальные его компоненты продолжают работать. Поэтому вполне закономерно, что у многих автовладельцев возникает вопрос: «А можно ли эксплуатировать машину вообще без ДМРВ?»

Отказаться от расходомера нельзя, без него модуль управления двигателем не может рассчитать необходимое количество подаваемого топлива. Это приводит к неравномерной работе двигателя и к снижению мощности относительно номинальной.

Когда ДМРВ выходит из строя, на приборной панели загорается сигнал Check Еngine, двигатель переходит в аварийный режим и ЭБУ старается рассчитать необходимый объем горючего по усредненным значениям, опираясь на показания других датчиков, т. е. соотношение воздуха и топлива становится неидеальным.

Бедная смесь (избыток воздуха) повышает температуру в камере сгорания. Растет риск детонации и перегрева двигателя. Кроме того, стехиометрический состав топливовоздушной смеси – обязательное условие для корректной работы трехкомпонентного катализатора. Только при таком соотношении он максимально эффективно снижает содержание в выхлопе основных вредных веществ: оксидов азота (NOx), угарного газа (CO) и несгоревших углеводородов (CH). Работа двигателя на бедной смеси приводит к повышению температуры отработавших газов, реакции нейтрализации протекают неэффективно, а в выбросах увеличивается содержание NOx. Длительная работа в условиях повышенных температур значительно сокращает ресурс катализатора вплоть до его полного выхода из строя. А его замена стоит значительно дороже, чем замена ДМРВ.

Богатая смесь (недостаток воздуха) позволяет кратковременно получить максимальную мощность (например, при разгоне*), но приводит к повышенному расходу и загрязнению выхлопной системы: топливо в цилиндрах сгорает не полностью, его излишки буквально вылетают в выхлопную трубу и оседают на сотах катализатора. Увеличивается гидродинамическое сопротивление системы выхлопа, двигатель перегревается, снижается его мощность, расход топлива растет все больше, повышаются выбросы CO и CH.

Какие бывают типы ДМРВ

Подавляющее большинство современных ДМРВ нитевые (Hot Wire) или пленочные (Hot Film). Они являются термоанемометрическими, а принцип их работы основан на измерении количества тепла, отнимаемого у нагретого тела потоком воздуха:

• Чувствительный элемент датчика, расположенный в воздушном потоке, нагревается электрическим током до заданной температуры, превышающей температуру входящего воздуха (обычно на 100–150 °С).
• Проходящий через датчик поток воздуха охлаждает чувствительный элемент.
• Встроенная электроника регистрирует изменение температуры (по изменению электрического сопротивления) и увеличивает силу тока настолько, чтобы вернуть чувствительному элементу заданную температуру.
• Изменение силы тока является прямой мерой массы прошедшего воздуха. Показания датчика передаются в ЭБУ, где пересчитываются в объем кислорода, поступившего во впускной тракт.

Основные отличия двух типов ДМР

Нитевые ДМРВ просты, неприхотливы, имеют длительный срок службы, но отличаются не очень высокой точностью измерения, т. к. не учитывают обратный поток воздуха, из-за чего в некоторых режимах формируется обедненная топливовоздушная смесь. Для сохранения работоспособности при выключении зажигания на нить подается высокое напряжение, на несколько секунд разогревающее нить до +500 °С. При этом сгорает вся оседающая на ней пыль и сажа. Если такого самоочищения недостаточно, нить ДМРВ прекрасно очищается специальными средствами.

Пленочные ДМРВ гораздо точнее, потому что способны измерить обратный поток воздуха, который образуется при отражении воздуха от закрытых впускных клапанов, и практически постоянно присутствует при работе двигателя. Обратный поток измеряется при охлаждении чувствительных элементов в обратном направлении, т. е. от двигателя к фильтру. Однако с обратным потоком в сторону ДМРВ летит сажа, масляные пары и другая грязь, производимая двигателем. Бывают случаи попадания на чувствительный элемент волокон воздушного фильтра, а также мелких частиц атмосферных загрязнений из изношенного или некачественного фильтрующего элемента.

В современных двигателях, особенно турбированных, ДМРВ часто работает в паре с датчиком абсолютного давления (ДАД / MAP sensor), что еще больше повышает точность расчетов.

Основные признаки неисправности ДМРВ

Расходомер любой конструкции со временем загрязняется и может выдавать некорректные данные, что вызывает сбой при подготовке топливовоздушной смеси и приводит к нестабильной работе двигателя:

• Значительное превышение расхода горючего в привычном режиме эксплуатации автомобиля. Возникает, когда ДМРВ завышает показания расхода воздуха, и ЭБУ образует переобогащенную смесь.
• Заметная потеря мощности, снижение тяги при нажатии на педаль газа, машина с трудом разгоняется, особенно в гору. Обычно это вызвано обедненной смесью из-за заниженных показаний датчика.
• Провалы при переключении передач. Это следствие неправильного расчета топливного импульса при изменении нагрузки.
• Плавающие или неустойчивые холостые обороты. ЭБУ не может стабилизировать смесь, получая неверные данные о количестве воздуха.

Важно понимать, перечисленные признаки не уникальны, и похожие проблемы могут вызвать:

• Подсос неучтенного воздуха во впускном тракте
• Неисправный датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
• Неисправный датчик кислорода (лямбда-зонд)
• Проблемы с топливным насосом или форсунками
• Неисправность катушек зажигания или свечей
• Неисправность ЭБУ

Для уточнения можно использовать следующий алгоритм:

1. Проверьте систему на подсос воздуха (самая частая причина похожих симптомов). Осмотрите все патрубки от воздушного фильтра до впускного коллектора на предмет трещин, потертостей, мягких мест. Трещины в патрубках и прохудившиеся уплотнения после датчика пропускают воздух, который ДМРВ не учитывает. ЭБУ формирует бедную смесь, что приводит к плавающим оборотам и потере мощности.

2. Проверьте состояние воздушного фильтра. Сильно загрязненный фильтр ограничивает поток воздуха, что может искажать работу ДМРВ. При необходимости замените фильтр.

3. Считайте коды ошибок (Check Engine) с помощью диагностического сканера (OBD-II) или посетите автосервис. Если есть коды серии P01xx (например, P0100, P0102), это прямо указывает на цепь ДМРВ.

4. Протестируйте ДМРВ: на прогретом двигателе аккуратно отсоедините разъем. ЭБУ перейдет в аварийный режим, используя примерные данные. Если работа мотора улучшилась (обороты выровнялись), датчик неисправен.

5. Оцените показания датчика через диагностический сканер. На холостом ходу расход воздуха должен быть стабильным и соответствовать норме для вашего двигателя. Сильные скачки или выход за рамки нормы – верный признак неисправности датчика.

6. Визуально осмотрите датчик: контакты должны быть чистыми, чувствительный элемент (нить или пленка) – без видимых загрязнений или нагара.

Неисправный ДМРВ ремонту не подлежит, его только меняют на новый. При замене датчика возникает вопрос о его качестве и цене. Замена расходомера – удовольствие не из дешевых: разброс стоимости от 3 до 30 тыс. руб. в зависимости от марки автомобиля. А если учесть, что в некоторых автомобилях ДМРВ встроен в блок управления двигателем, то тогда его замена выйдет на порядок дороже.

Если расходомер «врет» только потому, что загрязнен, его работоспособность можно восстановить с помощью специальных очистителей.

Что нужно знать для самостоятельного обслуживания ДМРВ

• Используйте только специальные очистители для ДМРВ. Нельзя чистить чувствительный элемент датчика ацетоном, очистителями тормозов, карбклинерами и другими агрессивными средствами. Это почти гарантированно приведет к повреждению чувствительного элемента.
• Исключите механические воздействия на чувствительный элемент: прикосновения руками, инструментом, тканью и т. д.
• Промывочная жидкость не должна подаваться под сильным давлением.

Мы рекомендуем регулярно проводить очистку чувствительного элемента расходомера с помощью специального аэрозольного Очистителя датчика массового расхода воздуха (ДМРВ) AGA859S.

Состав предназначен для быстрой и безопасной очистки чувствительного элемента датчика массового расхода воздуха бензиновых и дизельных двигателей от различных видов загрязнений: копоти, пыли, масла, волокон воздушного фильтра и т. п.

• Нормализует расход топлива
• Восстанавливает обороты холостого хода
• Быстро высыхает, не оставляя следов
• Подходит для всех типов датчиков, включая нитевые и пленочные

Применение AGA859S

Отсоедините электрический разъем и демонтируйте ДМРВ. Распылите состав с расстояния 10–15 см обильно на чувствительный элемент датчика и на стенки внутри его корпуса.

Не прикасайтесь к чувствительному элементу датчика руками или инструментом! При необходимости повторите обработку. Перед сборкой дождитесь полного испарения состава.

Видеоинструкция по применению AGA859S

Датчик массового расхода воздуха – важный компонент системы управления двигателем. Стабильная работа ДМРВ обеспечивает оптимальную работу двигателя, минимальный расход топлива, снижает вредные выбросы. Регулярный контроль состояния ДМРВ – простая мера, которая защитит от загрязнений двигатель, систему выхлопа и дорогостоящий каталитический нейтрализатор.