Przepływomierze masowe powietrza (MAF) – zasada działania i usterki

Odkąd w samochodach pojawiły się układy wtryskowe, wraz z nimi jednym z elementów osprzętu silnika jest przepływomierz. Jego ewolucja postępowała wraz z ewolucją układu zasilania i dziś jest to już tylko nieduży czujnik, który potrafi zmierzyć ilość powietrza wpadającego do silnika. Jak ważną rolę pełni, jak działa oraz co się dzieje gdy nie działa? Tego dowiecie się z poniższego artykułu.

fot. Denso

Do czego służy przepływomierz?

Przepływomierz mierzy ilość powietrza wpadającego do silnika, ale po co to robi? Jeżeli rozumiecie zasadę działania silnika spalinowego, doskonale wiecie, że podstawowym paliwem jest… powietrze. Tak jest, to właśnie powietrza silnik zużywa znacznie więcej niż benzyny czy oleju napędowego. Na szczęście otrzymujemy je za darmo z atmosfery. To dlatego przepustnica, którą otwiera się pedałem gazu w rzeczywistości nie dawkuje ilości paliwa wpływającego do cylindrów, ale powietrza. To właśnie od ilości powietrza, które można wcisnąć w komory spalania zależy moc silnika, dlatego też istnieją dwie podstawowe metody uzyskania wzrostu mocy silnika: większa jego pojemność lub doładowanie. Zauważcie, że każda z tych metod polega na dostarczeniu silnikowi większej ilości powietrza, a nie paliwa. Oczywiście to pociąga za sobą zwiększenie zapotrzebowania na paliwo, a wszystko dzięki przepływomierzowi.

Generalnie stosunek powietrza do paliwa, czyli mieszanka stechiometryczna jaką jest w stanie spalić silnik wynosi około 14,7 (tzw. współczynnik lambda), choć oczywiście zmienia się on nieznacznie w zależności od warunków pracy, a także konstrukcji silnika. 14,7 kg powietrza przypadające na kilogram paliwa musi być względnie stałe, czego pilnuje komputer sterujący pracą silnika. Skąd jednak wie, ile powietrza w danej chwili wpada do silnika i ile paliwa musi podać przez wtryskiwacze, by było go w sam raz. Tę informację dostarcza własnie przepływomierz.

Przepływomierz masowy MAF

Obecnie konstruktorzy stosują zwykle jeden, najlepszy i najbardziej sprawdzony oraz precyzyjny rodzaj przepływomierza, tak zwany sensor MAF. Najczęściej spotykanym tego typu czujnikiem jest plug-in hot wire umieszczony w kanale dolotowym za filtrem powietrza, a przed przepustnicą. Składa się z opornika grzejnego, opornika pomiarowego temperatury powietrza dolotowego, czujnika temperatury powietrza wlotowego i obwodu sterującego. Głównym elementem roboczym jest opornik grzejny rozgrzewany przez obwód sterujący do stałej temperatury i chłodzony przepływającym powietrzem, biegnącym z filtra powietrza. Utrzymuje on stałą temperaturę mimo zmian zachodzących w ilości oraz temperaturze wpadającego na niego powietrza. Zmiany wartości prądu potrzebnego do rozgrzania go i zmiany oporności na elemencie grzejnym to po przetworzeniu na napięcie w obwodzie sterowania, informacja dla komputera sterującego pracą silnika. Im więcej prądu potrzeba do rozgrzania opornika, tym więcej powierza przepływa przez kanał dolotowy – tak wygląda prosta zależność. Obok opornika pracuje również czujnik temperatury powietrza, który dostarcza do ECU informację przetwarzaną na wartość gęstości powietrza.

Objawy awarii przepływomierza i diagnozowanie problemów

Przepływomierz MAF zwykle nie psuje się nagle, zużywa się z czasem, więc trudno zauważyć jego awarię. Objawem, który zawsze może wskazywać na jego nieprawidłową pracę jest nierówna praca silnika, taka jak szarpanie, gaśnięcie, problem z płynnym przyspieszaniem, wahania obrotów na biegu jałowym czy problem z jego rozruchem. Często na desce rozdzielczej zapala się kontrolka silnika. Z uszkodzonym przepływomierzem zwykle da się jechać, ECU dawkuje wówczas standardową, uśrednioną dawkę paliwa, ale jego zużycie będzie wyższe niż podczas pracy ze sprawnym przepływomierzem.

Nie zawsze przepływomierz wykazuje nieprawidłowości z powodu uszkodzenia czy zużycia, a często dochodzi do jego zabrudzenia. Niestety zwykłe jego wyczyszczenie, nawet dokładne, nie eliminuje problemów na dłuższy czas. Zasada jest prosta – jeżeli nie działa prawidłowo, najlepiej od razu go wymienić, tak jak na przykład zawór EGR, którego czyszczenie też pomaga zazwyczaj na krótko.

Warto przed wymianą sprawdzić, czy nie chodzi o pośrednie przyczyny nieprawidłowości. Niekiedy nieszczelności w układzie dolotowym czy nieprawidłowo zainstalowany filtr powietrza dają oznaki takie jak zepsuty przepływomierz. Czasami wystarczy tylko wymienić zabrudzony filtr powietrza, by wszystko wróciło do normy.

Zdaniem eksperta iParts.pl

[i]Przepływomierze są niezwykle wrażliwe na czystość powietrza, którego masę mierzą – stosowanie filtrów o zwiększonej przepustowości (np. sportowych), zwiększenie interwałów wymiany lub korzystanie z filtrów niskiej jakości z pewnością przekłada się na trwałość przepływomierza. Obecność oleju w układzie dolotowym (np. przy zużytej turbosprężarce) również wpływa negatywnie na kondycję przepływomierza. Szczególnie niebezpieczne są tzw. strzały w kolektor w samochodach z instalacją gazową – w takiej sytuacji przepływomierz bardzo często ulega natychmiastowemu zniszczeniu. Czytając fora internetowe często można zaobserwować porady typu „wyczyść przepływkę” – jest to rozwiązanie doraźne i chwilowe. Jeżeli już czyścimy przepływomierz warto to tego użyć dedykowanych preparatów.

Zobacz również: Tylko na Autokult.pl

Przykładowe ceny przepływomierzy masowych powietrza

Model samochodu cena [zł]

Nazwa producenta

części

Audi A4 B8 2.0 TDI 277 Pieburg
BMW 320d E90 578 Bosch
Fiat Bravo II 1.6 D 531 Bosch
Ford Mondeo IV 2.0 Ecoboost 753 Delphi
Opel Insignia 2.0 Turbo 328 Bosch
Peugeot 508 2.0 HDI 409 VDO
Saab 9–3 2.0 t 780 Hella
Skoda Fabia II 1.4 TDI 245 Bremi
Suzuki Swift III 1.5 234 Bremi
Toyota Avensis III 2.0 D4-D 368 Denso

 

Ceny części przygotowano w oparciu o katalog iParts.pl

 

Historia zasilania silników – od gaźników do wtrysku bezpośredniego

Konstruktorzy zawsze starali się optymalnie spalić mieszankę paliwa z powietrzem. Aby ten proces był wydajny, potrzebny jest odpowiedni skład mieszanki…

Zobacz więcej artykułów z serii: Układ wydechowy i dolotowy

Podziel się:

Przeczytaj także:

Także w kategorii Poradniki i mechanika:

Dlaczego klimatyzacja nie chłodzi? Najczęstsze awarie i błędy serwisowe Leki zaburzające zdolność prowadzenia pojazdu [poradnik] Regeneracja wtryskiwaczy Common Rail Jaka technika jazdy na autostradzie jest najlepsza? Do czego służy zawór EGR, co się w nim psuje i czy warto go wyeliminować? Napędy i zawieszenia crossoverów i SUV-ów – dlaczego nie nadają się do jazdy w terenie? Samochody z silnikami do jazdy na krótkich dystansach i możliwością montażu taniej instalacji LPG Systemy bezpieczeństwa i wspomagania jazdy – kiedy i jak działają oraz czy warto im zaufać? Twoje okrążenie Nürburgring w pięciu krokach - praktyczny przewodnik i poradnik Negatywne skutki eksploatacji samochodu na krótkich dystansach Co wolno, a czego nie wolno robić w samochodzie podczas jazdy? Wewnątrzzbiornikowe, niskociśnieniowe pompy paliwa – zasada działania i przyczyny awarii Elektroniczna kontrola oleju – czy warto jej zaufać? Olej w układzie klimatyzacji - czym smarowany jest kompresor? Czy samochodowa instalacja gazowa jest bezpieczna podczas wypadku? Jak poprawnie spakować się na dłuższy wyjazd? Przegląd polskiego rynku hybryd - poradnik kupującego [cz.2] Przegląd polskiego rynku hybryd - poradnik kupującego [cz.1] Nowe samochody z prywatnego importu – przegląd rynku samochodów z USA Sprężarka klimatyzacji – do czego służy i dlaczego się psuje? Krzyżaki wału napędowego – budowa i eksploatacja Zalety i wady klimatyzacji samochodowej Punkty karne za wykroczenia drogowe 2015 / 2016 Wpływ sposobu eksploatacji samochodu na zużycie paliwa – test specjalny [część 1]

Popularne w tym tygodniu:

Jak wybrać mechanika i o co zadbać, oddając mu samochód? Fabryczne instalacje gazowe w Fiatach. Czy to się opłaca? Najlepsze opony do najpopularniejszych samochodów Jak kupić samochód używany - poradnik dla początkującego Geometria samochodu: kiedy warto ją sprawdzić? Assistance z „naprowadzaniem” Ubezpieczenie opon jest tanie, ale czy ma sens? Ile kosztuje podstawowy serwis przeciętnego samochodu?