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Compteur de masse d'air est conçu pour fournir des informations sur la quantité d'air entrant dans les cylindres du moteur à combustion interne vers l'ECU. Ces dispositifs sont classiquement divisés en plusieurs types - mécaniques, à film (fil chaud et diaphragme), capteurs de pression. Le premier type est considéré comme obsolète et rarement utilisé, tandis que les autres sont plus courants. Il existe un certain nombre de signes typiques et de raisons pour lesquelles un débitmètre tombe en panne complètement ou partiellement. Ensuite, nous les examinerons avec vous et nous expliquerons également comment vérifier, réparer ou remplacer le débitmètre.

Teneur

• Qu'est-ce qu'un débitmètre
• Symptômes et causes de dysfonctionnements
• Comment vérifier le débitmètre

Qu'est-ce qu'un débitmètre

Comme mentionné ci-dessus, les débitmètres sont conçus pour indiquer le volume et le contrôle de l'air consommé par le moteur. Avant de passer à la description du principe de leur travail, il est nécessaire d'aborder la question des types. Après tout, son travail en dépendra.

Types de débitmètres

Apparence du débitmètre

Les tout premiers modèles étaient mécanique et ont été installés sur les systèmes d'injection de carburant suivants:

• injection distribuée Jetronic;
• système combiné d'injection électronique et d'allumage électronique Motronic;
• K-Jetronic;
• KE-Jetronic;
• L-Jetronic.

Le boîtier du débitmètre mécanique contient une chambre d'amortissement, un volet de mesure, un ressort de rappel, un volet d'amortissement, un potentiomètre et une dérivation (canal de dérivation) avec un régulateur réglable.

Outre les débitmètres mécaniques, il existe également les types d'instruments plus avancés suivants:

• débitmètre à filament chauffé;
• un débitmètre avec un anémomètre à film thermique;
• débitmètre à orifice à paroi épaisse;
• capteur de pression d'air du collecteur.

Ensuite, considérez le principe de fonctionnement des appareils répertoriés.

Principe de fonctionnement du débitmètre

Diagramme de débitmètre mécanique. 1 - alimentation en tension de l'unité de commande électronique; 2 - capteur de température de l'air d'admission; 3 - alimentation en air du filtre à air; 4 - ressort en spirale; 5 - chambre d'amortissement; 6 - registre de la chambre du registre; 7 - alimentation en air du papillon des gaz; 8 - registre de pression d'air; 9 - canal de dérivation; 10 - potentiomètre

Commençons avec débitmètre mécanique... Son principe de fonctionnement est basé sur la distance de déplacement du volet de mesure en fonction du volume d'air qui y passe. Sur le même axe que le volet de mesure, il y a également un volet d'amortissement et un potentiomètre (diviseur de tension réglable). Ce dernier est réalisé sous la forme d'un circuit électronique avec des pistes de résistance soudées. Lors de la rotation de l'amortisseur, le curseur se déplace le long de celui-ci et la résistance change donc. En conséquence, la tension que le potentiomètre transmet est mesurée conformément à une rétroaction positive, et est transmise à l'unité de commande électronique. Pour régler le fonctionnement du potentiomètre, un capteur de température d'air d'admission est également inclus dans son circuit.

Cependant, les débitmètres mécaniques sont désormais considérés comme obsolètes car ils ont été remplacés par leurs homologues électroniques. Ils n'ont pas de pièces mécaniques mobiles, ils sont donc plus fiables, donnent des résultats plus précis et leur fonctionnement ne dépend pas de la température de l'air d'admission.

Un autre nom pour ces débitmètres est capteur de débit massique d'air... À leur tour, ils sont divisés en deux types en fonction de l'élément de détection utilisé:

• fil (capteur MAF à fil chaud);
• film (capteur de débit d'air à film chaud, HFM).

DMRV (débitmètre massique d'air)

Plus de détails

Compteur de masse d'air avec élément chauffant en fil (filament).1 - capteur de température; 2 - anneau de capteur avec un élément chauffant en fil; 3 - rhéostat de précision; Qm - débit massique d'air par unité de temps

Le fonctionnement des appareils du premier type est basé sur utilisant un filament de platine chauffé... Le circuit électrique maintient constamment le filament à l'état chauffé (le platine a été choisi en raison du fait que le métal a une faible résistivité, ne s'oxyde pas et ne se prête pas à des facteurs chimiques agressifs). La conception prévoit que l'air qui passe refroidit sa surface. Le circuit électrique a une rétroaction négative, par laquelle plus de courant électrique est appliqué au filament lorsqu'il refroidit pour maintenir la température constante.

Le circuit comporte également un convertisseur dont la tâche est de traduire la valeur du courant variable en une différence de potentiel, c'est-à-dire une tension. Il existe une relation exponentielle non linéaire entre la valeur de tension obtenue et le volume d'air passé. La formule exacte est programmée dans l'ECU et, conformément à elle, il décide de la quantité d'air nécessaire à un moment donné.

La conception du débitmètre à fil suppose un mode dit autonettoyant. Dans ce cas, le fil de platine est chauffé à une température de + 1000 ° C. En raison de la chaleur, divers éléments chimiques, y compris la poussière, s'évaporent de sa surface. Cependant, du fait de cet échauffement, l'épaisseur du fil diminue progressivement. Cela conduit, d'une part, à des erreurs de lecture du capteur, et d'autre part, à l'usure progressive du fil lui-même.

Schéma d'un débitmètre massique d'air avec un anémomètre à film thermique. 1 - bornes du connecteur électrique, 2 - tuyau de mesure ou boîtier de filtre à air, 3 - circuit de calcul (circuit hybride), 4 - entrée d'air, 5 - élément sensible du capteur, 6 - sortie d'air, 7 - canal de dérivation, 8 - capteur logement.

Regardons maintenant le travail capteur de débit d'air massique en feuille... Ils sont de deux types - avec un anémomètre à film chaud et basés sur un diaphragme à paroi épaisse. Commençons par le premier.

C'est le résultat de l'évolution du débitmètre à fil, mais au lieu d'un fil dans ce cas, un cristal de silicium est utilisé comme élément sensible, à la surface duquel sont soudées plusieurs couches de platine, qui servent de résistances. En particulier:

• résistance chauffante;
• deux résistances thermiques;
• résistance du capteur de température de l'air d'admission.

Par analogie avec un débitmètre à fil, l'élément sensible est situé dans le canal à travers lequel circule l'air. Il est constamment chauffé grâce à l'utilisation d'une résistance chauffante. Lorsqu'il pénètre dans le conduit, l'air change sa température, qui est fixée par des thermistances installées aux deux extrémités du conduit. La différence de leurs lectures aux deux extrémités du diaphragme est la différence de potentiel, c'est-à-dire une tension constante (allant de 0 à 5 V). Le plus souvent, ce signal analogique est numérisé sous forme d'impulsions électriques qui sont transmises directement au calculateur du véhicule.

Le principe de la mesure du débit massique d'air avec un anémomètre à film thermique. 1 - caractéristique de température en l'absence de flux d'air; 2 - caractéristique de température en présence de flux d'air; 3 - élément sensible du capteur; 4 - zone de chauffage; 5 - diaphragme du capteur; 6 - capteur avec un tuyau de mesure; 7 - débit d'air; M1, M2 - points de mesure, T1, T2 - valeurs de température aux points de mesure M1 et M2; ΔT - différence de température

Quant au deuxième type de débitmètre à film, ils reposent sur l'utilisation d'une plaque à orifice à paroi épaisse située sur un socle en céramique.Son capteur actif enregistre les variations du vide du collecteur d'admission en fonction de la déformation de la membrane à membrane. Avec une déformation importante, on obtient un dôme correspondant d'un diamètre de 3 à 5 mm et d'une hauteur d'environ 100 microns. Des éléments piézoélectriques sont situés à l'intérieur, qui convertissent les effets mécaniques en signaux électriques, qui sont ensuite transmis à l'ECU.

Les voitures modernes qui utilisent l'allumage électronique capteurs de pression d'air, qui sont considérés comme étant technologiquement plus avancés que les débitmètres classiques fonctionnant selon les schémas décrits ci-dessus. Le capteur est situé dans le collecteur et détecte la pression et la charge du moteur, ainsi que la quantité de gaz recirculés. En particulier, il est relié au collecteur d'admission à l'aide d'un tuyau d'aspiration. Pendant le fonctionnement, un vide est généré dans le collecteur, qui agit sur la membrane du capteur. Les jauges de contrainte sont situées directement sur la membrane, dont la résistance électrique change en fonction de la position de la membrane.

L'algorithme de fonctionnement du capteur consiste à comparer la pression atmosphérique et la pression sur la membrane. Plus il est grand, plus le changement de résistance est important, et donc la tension fournie à l'ECU. Le capteur est alimenté par 5 V CC et le signal de commande est une impulsion avec une tension constante de 1 à 4,5 V (dans le premier cas, il s'agit du ralenti du moteur, dans le second, le moteur tourne à charge maximale). Directement, l'ECU calcule la quantité massique d'air, basée également sur la densité de l'air, sa température, ainsi que le nombre de tours du vilebrequin.

En raison du fait que le débitmètre massique d'air est un appareil assez vulnérable et échoue souvent, à partir du début des années 2000 environ, les constructeurs automobiles ont commencé à abandonner son utilisation au profit de l'utilisation de moteurs avec un capteur de pression d'air.

Débitmètre d'air à film. 1 - circuit de mesure; 2 - diaphragme; 3 - chambre de pression de référence; 4 - éléments de mesure; 5 - substrat en céramique

En utilisant les données reçues, l'unité de commande électronique règle les paramètres suivants. Pour les moteurs à essence:

• le moment de l'injection de carburant;
• sa quantité;
• moment de l'initiation de l'allumage;
• l'algorithme du système de récupération des vapeurs d'essence.

Pour les moteurs diesel:

• le moment de l'injection de carburant;
• algorithme du système de recirculation des gaz d'échappement.

Comme vous pouvez le voir, le dispositif du capteur est simple, mais il remplit un certain nombre de fonctions clés, sans lesquelles le fonctionnement des moteurs à combustion interne serait impossible. Passons maintenant à l'examen des symptômes et des causes des dysfonctionnements de ce nœud.

Symptômes et causes de dysfonctionnements

En cas de panne partielle du débitmètre, le conducteur remarquera une ou plusieurs des situations suivantes. En particulier:

• Le moteur ne démarre pas;
• fonctionnement instable (vitesse flottante) du moteur en mode ralenti, jusqu'à son arrêt;
• les caractéristiques dynamiques de la voiture sont réduites (pendant l'accélération, le moteur «tombe» lorsque vous appuyez sur la pédale d'accélérateur);
• consommation excessive de carburant importante;
• le témoin d'avertissement Check Engine sur le tableau de bord s'allume.

Les symptômes énumérés peuvent être le résultat d'autres dysfonctionnements d'éléments individuels du moteur, cependant, entre autres, il est nécessaire de vérifier le fonctionnement du débitmètre de masse d'air. Examinons maintenant les raisons pour lesquelles les dysfonctionnements décrits se produisent:

Reconstruction du débitmètre

• Vieillissement naturel et défaillance du capteur... Cela est particulièrement vrai pour les machines relativement anciennes qui ont un débitmètre d'origine installé.
• Surcharge du moteur... En raison de la surchauffe du capteur et de ses éléments individuels, il peut fournir des données incorrectes à l'ECU. Cela est dû au fait qu'avec un chauffage important du métal, sa résistance électrique change et, en conséquence, les données calculées de la quantité d'air traversant le dispositif.
• Dommages mécaniques au débitmètre... Cela peut être le résultat de diverses actions. Par exemple, des dommages lors du remplacement du filtre à air ou d'autres composants à proximité, des contacts cassés lors de l'installation, etc.
• Pénétration d'humidité à l'intérieur du boîtier... La raison est assez rare, mais elle peut se produire si une grande quantité d'eau pénètre dans le compartiment moteur pour une raison quelconque. Cela peut provoquer un court-circuit dans le circuit du capteur.

En règle générale, le débitmètre ne peut pas être réparé (sauf pour les échantillons mécaniques) et en cas de défaillance, il doit être remplacé. Heureusement, l'appareil est peu coûteux et le processus de démontage et d'installation ne prend pas beaucoup de temps et d'efforts. Cependant, avant de le remplacer, il est nécessaire de diagnostiquer le capteur et d'essayer de nettoyer le capteur avec un nettoyant pour carburateur.

Comment vérifier le débitmètre d'air

Le processus de vérification du débitmètre d'air est simple et peut être effectué de plusieurs manières. Examinons-les plus en détail.

Déconnexion du capteur

La méthode la plus simple consiste à éteindre le lecteur. Pour ce faire, moteur éteint, débranchez le câble d'alimentation adapté au capteur (généralement rouge-noir). Ensuite, démarrez le moteur et conduisez la voiture. Si le témoin d'avertissement Check Engine s'allume sur le tableau de bord, que le régime de ralenti a dépassé 1500 tr / min et que la dynamique de la voiture s'est améliorée, cela signifie qu'avec un degré de probabilité élevé, on peut affirmer que votre débitmètre massique d'air est défectueux. . Cependant, nous vous recommandons d'effectuer des diagnostics supplémentaires.

Numérisation avec un scanner

Une autre méthode de diagnostic consiste à utiliser un scanner spécial pour détecter les erreurs dans les systèmes du véhicule. Actuellement, il existe une grande variété de tels dispositifs. Des modèles plus professionnels sont utilisés dans les stations-service ou les centres de service. Cependant, il existe une solution plus simple pour le propriétaire de voiture moyen.

Il consiste à installer un logiciel spécial sur un smartphone ou une tablette avec le système d'exploitation Android. À l'aide d'un câble et d'un adaptateur, le gadget est connecté à l'ECU de la voiture et le programme mentionné vous permet d'obtenir des informations sur le code d'erreur. Pour les déchiffrer, vous devez utiliser la littérature de référence.

Adaptateurs populaires:

Adaptateur ELM327

• K-Line 409,1;
• ELM327;
• OP-COM.

En ce qui concerne le logiciel, les propriétaires de voitures utilisent le plus souvent les logiciels suivants:

• Torque Pro;
• OBD Auto Doctor;
• ScanMaster Lite;
• BMWhat.

Codes d'erreur les plus courants:

• P0100 - circuit de capteur de débit d'air massique ou volumétrique;
• P0102 - niveau de signal faible à l'entrée du circuit du capteur de débit massique ou volumétrique d'air;
• P0103 - niveau de signal élevé à l'entrée du circuit du capteur de débit massique ou volumétrique d'air.

À l'aide du matériel et des logiciels répertoriés, vous pouvez non seulement rechercher une erreur de débitmètre d'air, mais également effectuer des réglages supplémentaires pour le capteur installé ou d'autres composants de la voiture.

Vérification du débitmètre avec un multimètre

Vérification du DMRV avec un multimètre

Aussi, parmi les automobilistes, un moyen populaire de vérifier le débitmètre à l'aide d'un multimètre. Étant donné que le débitmètre massique d'air BOSCH est le plus populaire dans notre pays, l'algorithme de vérification sera décrit spécifiquement pour lui:

1. Mettez le multimètre en mode de mesure de tension CC (dans l'abréviation anglaise - DC). Définissez une limite supérieure pour que l'instrument puisse détecter des tensions jusqu'à 2 V.
2. Démarrez le moteur de la voiture et ouvrez le capot.
3. Localisez directement le débitmètre d'air. Il est généralement situé sur ou derrière le boîtier du filtre à air.
4. La sonde multimètre rouge doit être connectée au fil jaune du capteur et le fil noir au fil vert.
5. Si le capteur fonctionne correctement, la valeur de tension sur l'écran du multimètre ne doit pas dépasser 1,05 V. Si la tension est beaucoup plus élevée, le capteur est complètement ou partiellement hors service.

Voici un tableau pour vous, où la valeur de la tension reçue et l'état du capteur sont indiqués.

Valeur de tension, V	État du capteur
0,966...1,01	Valeur de tension sur le nouveau débitmètre massique d'air
1,01...1,02	Bon état du capteur
1,02...1,03	État moyen
1,03...1,04	Le capteur approche de la fin de sa vie
1,04...1,05	Très mauvais état
Plus de 1,05	Le capteur doit être remplacé de toute urgence

Contrôle visuel et nettoyage du débitmètre d'air

Si vous ne disposez pas d'un scanner ou d'un logiciel approprié pour diagnostiquer l'état du capteur MAF, vous devez effectuer une inspection visuelle pour identifier un dysfonctionnement du débitmètre d'air. Le fait est que les situations ne sont pas rares lorsque de la saleté, de l'huile ou d'autres fluides de procédé pénètrent dans son corps. Cela entraîne des erreurs dans la sortie des données par l'appareil.

Pour l'inspection visuelle, la première étape consiste à démonter le débitmètre. Chaque modèle de voiture peut avoir ses propres nuances, mais en général, l'algorithme sera approximativement le suivant:

1. Coupez le contact de la voiture.
2. À l'aide d'une clé (généralement 10), débranchez le tuyau d'air par lequel l'air lui est fourni.
3. Débranchez les fils répertoriés dans le paragraphe précédent du capteur.
4. Démontez soigneusement le capteur sans perdre le joint torique.

Ensuite, vous devez effectuer une inspection visuelle. En particulier, vous devez vous assurer que tous les contacts visibles sont en bon état, non cassés ou oxydés. Vérifiez également la présence de poussière, de débris et de fluides de processus à l'intérieur du boîtier et directement sur l'élément de détection. Leur présence peut entraîner des erreurs dans les lectures transmises.

En conséquence, si la contamination spécifiée est détectée, il est nécessaire de nettoyer le boîtier et l'élément sensible. Pour cela, il est préférable d'utiliser un compresseur d'air et des chiffons (à l'exception du débitmètre à film, il ne doit pas être nettoyé ou soufflé à l'air comprimé).

Suivez attentivement la procédure de nettoyage afin de ne pas endommager ses éléments internes, en particulier les filetages.

Résultats

Enfin, nous donnerons quelques conseils supplémentaires sur la façon de prolonger la durée de vie d'un débitmètre d'air. Commencez par changer régulièrement le filtre à air. Sinon, le capteur surchauffera et donnera des données incorrectes. Deuxièmement, évitez la surchauffe générale du moteur et assurez-vous que le système de refroidissement fonctionne normalement. Troisièmement, si vous nettoyez le débitmètre d'air, suivez attentivement cette procédure. Malheureusement, la plupart des capteurs de débit massique d'air modernes ne peuvent pas être réparés, par conséquent, en cas de panne totale ou partielle, un remplacement approprié doit être effectué.