MAF и MAP. Устройства, которые мы не замечаем

Советы Фреш 5.11.24

Система управления впрыском топлива рассчитывает состав смеси на основе показаний датчиков и заложенной программы. Основой для расчета является массовый расход воздуха, проходящего через фильтр. Для определения массы воздуха используется расходомер MAF, а MAP нужен для замера абсолютного давления во впуске. Датчик MAF обязателен для систем распределенного впрыска, а MAP является вспомогательным, хотя в ряде систем управления используются оба элемента.

Самые свежие новости в нашем Телеграме!

Подпишитесь, чтобы всегда быть в курсе событий

Общие сведения

Обеспечение минимального расхода топлива и снижение содержания вредных примесей возможно при поддержании стабильного оптимального состава топливовоздушной смеси. Рассчитать подачу топлива форсунками можно только зная количество подаваемого в двигатель воздуха. Поскольку объем и масса всасываемого воздуха непрерывно меняются, то электроника постоянно корректирует количество впрыскиваемого топлива.

Кроме того, состав смеси дополнительно корректируется по сигналам от других датчиков, но их влияние по сравнению с MAP или MAF невелико. Показания от расходомера воздуха практически всегда корректируются датчиками температуры и атмосферного давления – т.е. по параметрам, влияющим на плотность газа. Самые первые системы моновпрыска не оснащались расходомером воздуха и формировали смесь усредненного состава, что вело к перерасходу топлива и предопределило быстрое вытеснение моновпрыска системами с несколькими форсунками.

Конструкция MAF

Простейший датчик для расчета массового расхода состоит из двух одинаковых нитей из платины, находящихся под током при включении зажигания. Первая нить расположена в потоке воздуха, который охлаждает металл. Вторая нить является контрольной и находится в камере со стабильной газовой средой. Принцип работы основан на измерении силы тока в первой и второй нити, поскольку в охлаждаемой цепи происходит изменение силы тока в зависимости от температуры накала, а следовательно – интенсивности обдува.

Датчики такого типа называются MAF (сокращение от Mass Air Flow sensor) или ДМРВ по российской терминологии по начальным буквам обозначения «Датчик Массового Расхода Воздуха». На ряде моделей двигателей ставили расходомеры с контрольной нитью, по которой определялась разница силы тока в нагретой и охлаждаемой нити. Конструкция с нитями использовалась на ранних моделях, современные двигатели оснащаются датчиками MAF пленочного типа, обеспечивающими повышенную точность и стойкими к вибрационным нагрузкам, неизбежным при движении автомобиля.

Датчик относится к термоанемометрическому типу и располагается между фильтром и корпусом дроссельной заслонки – место установки исключает погрешность, связанную с постепенным замедлением подачи воздуха по мере загрязнения фильтра и увеличения сопротивления всасыванию. На внешней стороне датчика имеется разъем для подключения к бортовой сети автомобиля. Данные от датчика обрабатываются блоком управления двигателем, который в соответствии с заложенной программой регулирует интенсивность и продолжительность впрыска топлива.

Вариантное исполнение MAF

Существуют пленочные датчики с несколько иной конструкцией – в MAF расположены две пленки с электрическим подогревом с прокладкой из керамической пластины. При неработающем двигателе температура пленок одинакова – после пуска поток воздуха обтекает одну из пленок, снижая температуру. Электроника фиксирует разницу температур пленок и рассчитывает подачу воздуха для определения объема впрыска топлива. Датчики MAF любого типа могут иметь модуль коррекции, фиксирующий обратный поток воздуха и исключающий его из расчета.

Еще одной оригинальной конструкцией является лопаточный расходомер, предложенный Bosch и получивший обозначение VAF (сокращение от Volume Air Flow). Расходомер являлся частью системы механического впрыска K-Jetronic. В корпусе такого датчика установлена заслонка, связанная с резистором переменного сопротивления. Воздушный поток отклоняет заслонку, по значению сопротивления регулятор меняет подачу топлива. На последних моделях K-Jetronic по значению сопротивления блок управления двигателем рассчитывал расход воздуха и определял подачу топлива. Наличие пружины позволяло возвращать заслонку в исходное положение при падении интенсивности потока – т.е. закрытии дросселя.

Конструкция MAP

Датчик MAP (сокращение от Manifold Absolute Pressuresensor) предназначен для замера давления в полости впускного коллектора и необходим для управления двигателем и корректировки угла опережения зажигания. Элемент состоит из двух камер с подвижной мембраной, смещение которой при изменении давления фиксируется и преобразуется в электрический импульс. Датчик располагается в коллекторе либо отдельно, во втором случае к коллектору идут шланги. На современных двигателях MAP практически не используется.

Датчик непрерывно определяет разрежение в коллекторе, которое максимально при малом угле открытия дросселя. В этом случае блок управления устанавливает минимальную подачу топлива. При резком открытии дросселя датчик фиксирует увеличение давления, и блок управления двигателем корректирует подачу топлива в сторону увеличения. Одновременно при обогащении смеси регулируется угол опережения зажигания. Таким образом, датчик MAP никак не может рассчитать подачу воздуха, определяя только степень разряжения в коллекторе.

Проблемы

Оба датчика могут со временем выходить из строя, особенно часто ломается нитевой MAP – чувствительные элементы покрываются слоем грязи. В случае неисправности возникают проблемы с пуском и работой двигателя. Чистка чувствительного элемента сложна и не всегда дает положительный результат, поэтому неисправные датчики MAP и MAF нужно менять с подбором запчастей по модели двигателя и автомобиля.

Заключение

Датчики MAF и MAP измеряют разные параметры и не могут заменить друг друга. Элементы нужны для работы системы впрыска, но основным является расходомер воздуха MAF. В случае его поломки двигатель переходит в режим аварийной работы с ограничением мощности и падением экономичности.