![Show Menu](styles/mobile-menu.png)
![Page Background](./../common/page-substrates/page0054.jpg)
W
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.
54
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