Начнем с главного и расшифруем загадочные аббревиатуры. Итак, датчик MAF (он же Mass Air Flow sensor) — датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), важный элемент электронных систем управления двигателем в автомобилях с впрыском топлива.
Датчик MAP (Manifold Absolute Pressuresensor) —датчик абсолютного давления (ДАД), расположенный во впускном коллекторе автомобилей. Абсолютно каждый современный автомобиль, который сходит с конвейера, оборудован либо одним из этих датчиков, либо датчиками MAP и MAF одновременно. А вот теперь перейдем к подробностям.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)
Функция ДМРВ
Является частью системы управления двигателем. Также его называют «датчиком потока воздуха» или «расходомером воздуха». Он устанавливается между воздушным фильтром и дроссельной заслонкой и определяет объем воздуха, проходящего через систему впуска дизельных и бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Благодаря информации о количестве воздуха блок управления двигателем (ЭБУ) может определять оптимальное соотношение и подавать необходимый объем топлива в двигатель.
В настоящее время большинство датчиков MAF выпускается в двух исполнениях: с нагреваемой нитью или нагреваемой пленкой.
Принцип работы ДМРВ с нагреваемой нитью:
Датчик MAF с нагреваемой нитью имеет измерительный элемент, нагреваемый с помощью электричества до температуры на 75— 100C выше температуры воздуха на впуске. Когда поток воздуха проходит через измерительный элемент, он охлаждает элемент и повышает ток, необходимый для поддержания высокой температуры элемента. Сила тока, необходимая для поддержания высокой температуры, пропорциональна количеству воздуха, поступающего в двигатель.
Принцип работы ДМРВ с нагреваемой пленкой (вариант 1)
Принцип действия датчика MAF с нагреваемой пленкой схож с технологией нагреваемой нити. Нагревательный элемент в виде тонкой пленки нагревается до определенной температуры относительно температуры воздуха на впуске. При отсутствующем потоке воздуха происходит рассеивание тепла благодаря теплопроводности воздуха. При движении воздуха теплоотдача линейно возрастает вместе с расходом воздуха. Исходя из силы тока, необходимого для нагрева, электроника способна вычислить массу воздуха.
Принцип работы ДМРВ с нагреваемой пленкой (вариант 2)
Вариант датчика MAF с нагреваемой пленкой имеет 2 измерительных элемента, между которыми размещен нагреваемый керамический элемент. Когда двигатель не эксплуатируется и воздушный поток отсутствует, тепло равномерно распределяется в двух датчиках. Оба датчика выдают одинаковую температуру воздуха. Когда двигатель работает, воздух на впуске проходит от Т1 в сторону Т2 через чувствительный элемент, воздух охлаждает датчик Т1. Воздух нагревается над нагревательным элементом, поэтому датчик Т2 охлаждается меньше Т1. Исходя из разницы в температурах между датчиками Т1 и Т2 электроника способна вычислять массу воздуха.
Чтобы сократить ошибки измерения, вызванные колебаниями воздуха во впускном коллекторе, некоторые датчик MAF имеют функцию обнаружения обратного потока, которая позволяет более точно вычислить массу воздуха.
На основании данных, получаемых с датчика, блок управления двигателем (ЭБУ) определяет длительность открытия топливных форсунок, а соответственно — вычисляет необходимый объем топлива, чтобы поддерживать стехиометрическое соотношение топлива и воздуха в том или ином режиме работы двигателя. Нормальный стехиометрический состав смеси (когда она не богатая и не бедная) 14,7:1. То есть в цилиндр подается 14,7 частей воздуха и 1 часть топлива от общего состава смеси.
Датчик абсолютного давления (ДАД)
Функция ДАД
Устанавливается на впускной коллектор и отправляет необходимые сигналы в блок управления двигателем (ЭБУ). На основании этих параметров ЭБУ управляет углом опережения зажигания и корректирует работу двигателя.
Принцип работы ДАД
Принцип работы основан на подсчете вакуума, образуемого двигателем в процессе
Двигаясь в спокойном режиме, когда дроссельная заслонка немного приоткрыта и не требуется никаких резких ускорений или нагрузок на двигатель, потребление воздуха двигателем крайне мало, а разрежение, создаваемое внутри, имеет достаточно большое значение. При таких условиях работы, датчик MAP отправляет сигнал на блок управления двигателем, который, опираясь на топливные карты, заставляет его работать с меньшим потреблением топлива.
Когда двигатель работает на высоких оборотах и дроссельная заслонка полностью открыта, разрежение падает. Двигатель потребляет больше воздуха и требуется больше топлива. В нагруженном режиме работы двигателя, смесь намеренно делается богаче, а зажигание позднее.
Что точнее — MAP или MAF
Однозначный ответ на этот вопрос так и не найден.
• Датчики MAP в совокупности с датчиками температуры не способны замерить фактический объем воздуха, зашедший в цилиндры. Датчики MAF замеряют фактический массовый расход воздуха, однако они имеют ограниченный рабочий диапазон, что особенно сказывается при очень низком или, наоборот, высоком расходе топлива.
• Датчик MAP требуют калибровки при каждом внесении изменений в конструкцию двигателя. Однако MAF при этом капризнее к окружающим условиям и загрязнениям.