ДМРВ: измеряем воздух

Наверняка многие автолюбители еще помнят такую необходимую для машины вещь, как карбюратор. Действительно, решение для приготовления рабочей смеси весьма остроумное. Бензин из жиклеров течет сам под действием разряжения в диффузоре, все системы так или иначе обогащают топливно-воздушную смесь, за исключением одной – главной дозирующей.

У производителей карбюраторов было время подумать над конструкцией, провести необходимые расчеты и эксперименты. Конструкция сего устройства совершенствовалась, усложнялась, улучшались мощностные характеристики, уменьшался расход топлива. В общем, работы велись в правильном направлении. С появлением на автомобильном рынке японских производителей дело пошло еще быстрее. Появились электромагнитные клапаны, сам карбюратор под капотом, опутанный многочисленными резиновыми трубками и утыканный непонятными соленоидами и датчиками неизвестного назначения, вселял ужас в работников автосервиса. На последних карбюраторных машинах из Страны Восходящего Солнца стояли уже и блоки управления двигателем, и кислородные датчики. Такая сложная конструкция была никому не по зубам, и владелец подобного автомобиля, столкнувшись с неисправностями топливной системы, зачастую скрепя сердце покупал новую деталь за неимоверную сумму.

Но технический прогресс не стоит на месте, и вот уже старый заслуженный карбюратор выбрасывают из автомобиля, заменяя оный форсункой. Можно одной – моновпрыск, можно по форсунке на цилиндр – распределенный впрыск. Сначала иглы форсунок регулировались давлением – K-Jetronic, затем стали открываться электричеством – L-Jetronic, последней стадией распределенного впрыска было объединение системы зажигания и питания в одно целое. Управление этим целым возлагалось на блок управления двигателем, по сигналу с многочисленных датчиков – Motronic. Ныне появилась самая совершенная система впрыска на сегодняшний день: GDI – прямой впрыск топлива в камеру сгорания.

Как же теперь определить, сколько топлива впрыснуть в цилиндр или впускной коллектор? Если в карбюраторе это происходило само по себе, то теперь количество засасываемого воздуха нужно как-то вычислять, чтобы топливовоздушная смесь получилась такой, какой нужно на каждом режиме работы двигателя: на разгоне – мощностная обогащенная (до разумных пределов), при размеренном движении – стехиометрическая или близкая к ней на распределенном впрыске, и обедненная – на GDI (опять же, до разумных пределов). Подобной цели служит один из самых сложных датчиков системы впрыска – ДМРВ, датчик массового расхода воздуха. Каким-то образом нужно измерить массу поступающего в двигатель воздуха, причем довольно точно. Нужно учесть все – температуру, разрежение (в горах, например).

Соответственно, ДМРВ со временем меняется и совершенствуется. Разные фирмы предлагают разные решения, следовательно, это изделие отличается по точности, техническим характеристикам, цене и производительности (!). Последнее, кстати, хорошо учесть начинающим любителям тюнинга. «Спалить» ДМРВ на некоторых автомобилях – раз плюнуть, поэтому прежде чем ставить турбину повышенной производительности с буст-контроллером, настроенным на запредельное давление, неплохо бы поинтересоваться, а возможно ли подобное на данной конкретной машине.

Самые первые ДМРВ работали по принципу отклонения воздушной заслонки, соединенной с реостатом, сигнал с которого и служил для расчета массы воздуха. Во избежание неточностей в работе был создан датчик следующего поколения – проволочный. Расход воздуха измерялся следующим способом: терморезистор, нить из платино-иридиевого сплава, разогрета примерно до 140-170 ^oC. Нить обдувается потоком воздуха, идущего в двигатель, соответственно, пытается остыть, но в этом ей препятствует подача дополнительного напряжения. Ток, необходимый для поддержания температуры проволочной нити, проходит через калибровочный резистор, на нем возникает напряжение, с помощью которого в блоке электронного управления и вычисляется необходимое количество впрыскиваемого топлива. При эксплуатации платиновая нить загрязняется, поэтому после выключения зажигания она в течение одной секунды нагревается до 1000 ^oC, и вся налипшая на нее грязь сгорает. Есть у ДМРВ еще один термодатчик, который корректирует показания основного, измеряя температуру окружающего воздуха.

Следующее поколение ДМРВ использует уже не нить, а керамическое основание, на которое наклеена пленка, в нее вмонтированы измерительный и компенсационный резисторы. Температура разогрева у пленочных датчиков значительно меньше – примерно 100 градусов. Такая конструкция делает его более надежным и дешевым, но и менее точным. Погрешность нитиевого датчика порядка 1%, пленочного же – 4%. К сожалению, и быстродействие пленочных датчиков несколько ниже проволочных. Но дешевизна и технологичность изготовления – величина для автопроизводителя теперь приоритетная. Кроме того, внедрение дополнительно лямбда-зондов позволяет достаточно оперативно подкорректировать в необходимых пределах количество впрыскиваемого топлива.

Время не стоит на месте, точность и быстродействие последних разработок ДМРВ повышают за счет применения новых материалов, флэш-микроконтроллеров, в общем, работают над начинкой. Я упомянул не все разновидности датчиков, существуют и другие. Многие сетуют на ненадежность современных и надежность датчиков более ранних выпусков – с воздушной заслонкой. При тюнинге вообще используется другая схема с датчиками давления, некоторые специалисты указывают на серьезные плюсы при использовании аналоговых мембранных датчиков. В общем, сколько людей, столько и мнений.

В последние годы автомобили становятся все сложнее, а их обслуживание все проще. Парадокс, правда? Сейчас никто уже методом тыка или глубоких размышлений не будет искать неисправность, подсоединят диагностический тестер к шине – и вперед. А если тестер ничего не покажет, боюсь, в этой жизни вам уже не поможет никто, кроме, может, ремонтника старой закалки. Только где их теперь сыщешь?