# Датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5 Датчик расхода воздуха служит для измерения количества расходуемого двигателем воздуха. Показания датчика расхода воздуха являются одним из базовых параметров, используемых блоком управления двигателем для расчёта необходимого количества топлива и оптимального угла опережения зажигания.
Датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5.
Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра перед дроссельной заслонкой в потоке расходуемого двигателем воздуха. Выходной сигнал датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 представляет собой напряжение постоянного тока, изменяющееся в диапазоне 0…5V. Значение напряжения выходного сигнала датчика зависит от величины и направления проходящего через датчик потока воздуха. При нулевом расходе воздуха (двигатель остановлен) выходное напряжение датчика массового расхода воздуха равно 1,00V. Когда двигатель работает, через датчик протекает поток расходуемого двигателем воздуха, и чем больше расход воздуха, тем выше значение выходного напряжения датчика. На различных режимах работы двигателя могут присутствовать обратные выбросы воздуха (зависит от конструктивных особенностей двигателя). Датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5 способен регистрировать обратные потоки воздуха от впускного коллектора к воздушному фильтру, его выходное напряжение при этом снижается до значений меньше 1,00V пропорционально величине обратного потока воздуха. Если сигнал от датчика массового расхода воздуха поступает, но параметры выходного сигнала при этом имеют отклонения от нормальных, работа двигателя существенно ухудшается – повышенный расход топлива, затруднённый пуск холодного двигателя, нестабильная работа двигателя на установившихся режимах, потеря "приёмистости" двигателя. Отклонения параметров выходного сигнала датчика массового расхода воздуха могут быть вызваны уходом характеристик датчика, подсосом воздуха во впускной тракт после датчика, нестабильностью питающего напряжения. В случае попадания на чувствительный элемент датчика загрязнений, снижается скорость его реакции на изменения величины воздушного потока, значение выходного напряжения может не соответствовать величине воздушного потока.
Проверка выходного сигнала датчика. Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5, разъём осциллографического щупа должен быть подключен к аналоговому входу №1 USB Autoscope III, чёрный зажим типа "крокодил" осциллографического щупа должен быть подсоединён к "массе" двигателя диагностируемого автомобиля, пробник щупа должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (клемма №5 разъёма датчика).
Схема подключения к датчику массового расхода воздуха BOSCH HFM5. 1 – точка подключения чёрного зажима типа "крокодил" осциллографического щупа; 3 – точка подключения пробника осциллографического щупа.
В окне программы "USB Осциллограф", необходимо выбрать подходящий режим отображения, в данном случае "Управление => Загрузить настройки пользователя => HFM5". Для проведения детального изучения, осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика должна быть записана. Для записи осциллограммы, в окне программы "USB Осциллограф", необходимо выбрать "Управление => Запись" перед моментом включения зажигания. Для остановки записи осциллограммы, в окне программы "USB Осциллограф", необходимо выбрать "Управление => Запись". После завершения записи, записанную осциллограмму можно детально изучить. Проверка выходного сигнала датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 проводится в три этапа – измерение времени переходного процесса в момент включения зажигания, измерение значения напряжения выходного сигнала при нулевом потоке воздуха и измерение максимального значения напряжения выходного сигнала датчика при резкой перегазовке. Измерение времени переходного процесса при включении зажигания. В момент включения зажигания происходит подача питающих напряжений на датчики и исполнительные механизмы системы управления двигателем, в том числе и на датчик расхода воздуха. Сразу после подачи питания на датчик массового расхода воздуха BOSCH HFM5 происходит разогрев чувствительного элемента датчика до рабочей температуры, при этом возникает переходный процесс выходного сигнала датчика.
Осциллограмма выходного напряжения датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 при подаче питающего напряжения. A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует напряжению выходного сигнала ДМРВ при нулевом расходе воздуха (двигатель остановлен) и равно 0,99V; ΔT – значение интервала времени между двумя маркерами. В данном случае соответствует времени переходного процесса выходного сигнала при подаче питания на датчик и равно ~0,5mS.
Время переходного процесса выходного сигнала исправного датчика не превышает единиц милли Секунд. В случае, если на чувствительном элементе датчика отложилось значительное количество загрязнений, время переходного процесса его выходного сигнала значительно увеличивается.
Осциллограмма выходного напряжения датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 при подаче питающего напряжения. A: – значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует напряжению выходного сигнала ДМРВ при нулевом расходе воздуха (двигатель остановлен) и равно 0,92V; dT – значение интервала времени между двумя маркерами. В данном случае соответствует времени переходного процесса выходного сигнала при подаче питания на датчик и равно ~70mS.
Вследствие загрязнения чувствительного элемента датчика, время переходного процесса его выходного сигнала достигает десятков, а иногда и сотен милли Секунд. Измерение выходного напряжения при нулевом потоке воздуха. Измерение значения напряжения выходного сигнала датчика расхода воздуха соответствующего нулевому потоку воздуха проводится при остановленном двигателе и включенном зажигании. Для датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 нулевому потоку воздуха соответствует значение выходного напряжения равное 1V±0,02 V. Измерение выходного напряжения при резкой перегазовке. Измерение максимального значения напряжения выходного сигнала датчика при резкой перегазовке проводится путём резкого открытия дроссельной заслонки на короткое время (не более одной секунды) при условии, что переключатель режима работы трансмиссии находится в положении "Neutral" и двигатель прогрет до рабочей температуры. В момент резкой перегазовки происходит следующее. Когда двигатель работает без нагрузки на оборотах холостого хода, воздух, заполняющий впускной коллектор, сильно разрежён, так как приток воздуха во впускной коллектор сильно ограничен дроссельной заслонкой и клапаном холостого хода. Абсолютное давление во впускном коллекторе при этом ниже атмосферного на 0,6…0,7Bar. Внутренний объём впускного коллектора соизмерим с рабочим объёмом двигателя, но масса разрежённого воздуха, заполняющего коллектор во время работы двигателя на холостом ходу, незначительна. При резком открытии дроссельной заслонки, воздух резко устремляется через открытую дроссельную заслонку во впускной коллектор и быстро заполняет объём коллектора до тех пор, пока абсолютное давление в нём не достигнет значения близкого к атмосферному. Этот процесс происходит очень быстро, вследствие чего поток воздуха через датчик расхода воздуха в этот момент достигает значения близкого к максимальному. После того как абсолютное давление во впускном коллекторе достигает значения близкого к атмосферному, поток протекающего через датчик воздуха становится пропорциональным частоте вращения двигателя.
Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 при резкой перегазовке.
Напряжения выходного сигнала исправного датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 сразу после резкого открытия дроссельной заслонки должно кратковременно возрасти до значения не менее 4,0V. В случае значительного загрязнения чувствительного элемента датчика, скорость реакции датчика снижается, и форма осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика становится несколько "сглаженной".
Осциллограмма напряжения выходного сигнала неисправного датчика массового расхода воздуха BOSCH HFM5 при резкой перегазовке.
Вследствие снижения скорости реакции, способность датчика регистрировать быстрые изменения величины и направления потока воздуха ухудшается. Как следствие напряжения выходного сигнала такого датчика уже не достигает значения 4,0V после резкого открытия дроссельной заслонки.