Inter-Team News

przypadku silników benzyno-

wych masa powietrza wloto-

wego ma kluczowe znaczenie

dla obliczenia wymaganej masy wtryski-

wanego paliwa. W silnikach wysokopręż-

nych wartość zmierzona przy obciążeniu

częściowym jest używana do sterowania

recyrkulacją spalin, natomiast ta zdefinio-

wana dla pełnego obciążenia przyczynia

się do ograniczenia emisji sadzy w spa-

linach. Na podstawie odczytów z MAF

jednostka sterująca silnika (ECU) oblicza

maksymalną ilość wtryskiwanego paliwa,

którą można dokładnie spalić bez wytwa-

rzania zbędnej sadzy w spalinach.

Jak działa czujnik MAF

Element pomiarowy czujnika wykrywa tylko

część masy przepływającego przez niego

powietrza. W przedstawionym przykładzie

(ilustracja 1a i 1b) znajduje się kanał, któ-

rego kształt ma na celu minimalizację za-

wirowań i przepływu zwrotnego powietrza

oraz zapobieganie osadzaniu się cząstek

na elemencie czujnikowym.

Dzisiejsze czujniki MAF składają się z re-

zystora grzewczego i dwóch czujników

temperatury. Rezystor grzewczy jest utrzy-

mywany przez elektronikę w stałej tempe-

raturze, która może się wahać w zakresie

od 100 do nawet 160 stopni Celsjusza.

Przepływające przez czujnik powietrze

chłodzi czujnik T1 i jest ogrzewane przez

rezystor grzewczy. Z tego powodu wyższa

temperatura jest mierzona przez czujnik

temperatury T2. Elektronika oblicza masę

powietrza na podstawie różnicy tempe-

ratur i przekształca obliczoną wartość na

sygnał elektryczny dla ECU. W starszych

miernikach masy powietrza jest to analo-

gowy sygnał napięciowy, który mieści się

w zakresie 0,2–4,8 V. Napięcie sygnału

wzrasta wraz z masą powietrza. W przy-

padku nowszych czujników MAF do jed-

nostki sterującej wysyłany jest cyfrowy,

prostokątny sygnał, którego częstotliwość

zależy od zmiany masy powietrza. Często-

tliwość ta mieści się w zakresie 1–17 kHz.

W niektórych przypadkach zwiększająca

się masa powietrza powoduje obniżenie

częstotliwości. W innych typach, gdy ma-

sa powietrza się zwiększa, częstotliwość

wzrasta. W zależności od wersji można

rejestrować dodatkowe wartości zmie-

rzone dla temperatury powietrza wloto-

wego, wilgotności powietrza i ciśnienia

w czujniku MAF.

Zasada pomiaru

Do wykrycia masy i kierunku przepływu

powietrza obwód wykorzystuje trzy pla-

tynowe czujniki. Środkowy czujnik jest

rozgrzewany powyżej temperatury powie-

trza otoczenia. Kiedy powietrze przepły-

wa, ciepło jest przenoszone do jednego

z czujników kierunkowych, które są zlo-

kalizowane po obu stronach podgrzane-

go czujnika. Ciepło zmienia rezystancję

czujników kierunkowych, a powodowa-

na przez to różnica napięcia zapisywana

jest w mikrokomputerze. Podgrzewany

czujnik utrzymywany jest w stałej tem-

peraturze bez względu na przepływ po-

wietrza. Efekt taki można uzyskać dzięki

pętli zwrotnej, która monitoruje rezystan-

cję samego elementu podgrzewającego

oraz rezystancję w temperaturze powie-

trza otoczenia. Zmieniająca się rezystan-

cja elementu podgrzewającego powoduje

również różnicę w napięciu, które prze-

syłane jest do mikrokomputera, podob-

nie jak napięcie czujników kierunkowych.

Mikrokomputer dostarcza cyfrowy sygnał

do konwertera cyfrowo-analogowego, któ-

ry przekształca go w napięcie wyjściowe

odpowiednie do kierunku i masy przepły-

wającego powietrza.

Możliwe błędy i ich skutki

Awaria elektryczna czujników MAF

Wśród możliwych przyczyn wyróżnić można

brak zasilania, przerwy w przewodach, wa-

dliwe złącza lub awarię elektroniki czujnika.

ECU wykrywa błąd i zapisuje go w pamięci

błędów. Typowy komunikat o błędach to:

„Sygnał czujnika MAF nieprawdopodobny,

zbyt niski lub zbyt wysoki”. ECU próbuje

ustalić charakterystyki pracy awaryjnej

z wartościami zastępczymi. Wykorzysta-

ne wartości są wyświetlane na liście da-

nych urządzenia diagnostycznego. Klient

w takim przypadku będzie się skarżył na

szarpanie samochodu, nierówną pracę sil-

nika i brak mocy podczas przyspieszania.

Przed wymianą czujnika MAF powinno

się sprawdzić napięcie zasilania (12 V i/

lub 5 V) i kable jednostki sterującej w celu

wyeliminowania przerwy w obwodzie lub

zwarcia do masy. Przy pomiarach elek-

trycznych na czujniku MAF pomocny jest

schemat obwodu. Czujniki MAF mają od

trzech do sześciu pinów połączeniowych,

przy czym styk sygnałowy jest często na

ostatnim pinie (ilustracja 2). Pomiar napię-

cia sygnału służy głównie do sprawdze-

nia podstawowych funkcji czujnika MAF.

W przypadku sensorów z analogowymi

sygnałami napięciowymi należy podłą-

czyć woltomierz lub oscyloskop do sty-

ku napięcia sygnału i masy sygnału. Po

włączeniu zapłonu – w zależności od wer-

sji – wartość napięcia powinna wynosić

od 0,2 V do 1,0 V. Jeśli napięcie wynosi

0 V lub 5 V, miernik masy powietrza jest

uszkodzony i należy go wymienić. Na bie-

gu jałowym napięcie sygnału wynosi od

1,5 V do 2 V. Na oscylogramie (ilustracja

3) widać pulsujące napięcie. Jest to spo-

wodowane pulsacją powietrza w kolekto-

rze dolotowym. Po gwałtownym otwarciu

przepustnicy napięcie powinno przekra-

czać 3,5 V. Najwyższa wartość napięcia

sygnału w zakresie 4,2–4,7 V może wy-

stępować tylko podczas przyspieszania

do nominalnej prędkości podczas jazdy

próbnej pod pełnym obciążeniem. Wyżej

wymienione wartości napięcia są warto-

ściami standardowymi. Dokładne warto-

ści specyficzne dla danego typu pojazdu

znajdują się w dokumentacji dostarczonej

przez producenta.

W przypadku czujników wytwarzających

sygnał prostokątny potrzebny jest oscylo-

skop lub urządzenie do pomiaru często-

Przykład przypisania pinów czujnika

MAF: pin 1– sygnał czujnika temperatury

– powietrze dolotowe, pin 2 – masa, pin

4 – zasilanie +12 V, pin 5 – sygnał masy

powietrza.

NASI

DOSTAWCY

MASOWY CZUJNIK PRZEPŁYWU POWIETRZA – ZNANY RÓWNIEŻ JAKO CZUJNIK MAF, MIERNIK MASY POWIETRZA

LUB PRZEPŁYWOMIERZ MASOWY – JEST INSTALOWANY MIĘDZY FILTREM POWIETRZA A PRZEPUSTNICĄ I MIERZY

ILOŚĆ POWIETRZA DOSTARCZANEGO DO CYLINDRÓW SILNIKA.

MASA POWIETRZA