Установка дмрв от ваз на газель

Обновлено: 07.07.2024

Датчик массового расхода воздуха — одна из самых сложных деталей инжекторного двигателя, которая по этому показателю может уступать лишь контроллеру, особенно учитывая то, что ДМРВ от одной модели ГАЗ вряд ли подойдет к другой модели автомобиля той же марки. Однако при желании можно и горы свернуть, а в нашем случае — подобрать нужный датчик из нескольких вариантов.

Поддержка постоянного уровня сопротивления термозависимого элемента — основная функция ДМРВ. Установленный терморезистор, представляющий собой нити из иридиево-платинового сплава, разогревается до статичной температуры, превышающей температуру внешней среды. Поток воздуха, который проходит через него, постоянно влияет на рассеиваемое им же тепло — наилучшее охлаждение и наименьшую температуру обеспечивает большое количество воздуха. Результатом этого становится изменение сопротивления нити, и электронная начинка начинает менять силу тока, проходящего через нее — для возврата прежнего его уровня. Именно ток может стать определяющей мерой для массового расхода воздуха, хотя, следует отметить, что на практике этой мерой становится вовсе не он, а напряжение.

На самом деле, в датчике установлены два термозависимых элемента, один из которых измеряет расход, а другой предназначен для измерения температуры окружающей среды с учетом возможной температурной ошибки. Влияние внешней температуры на выходной сигнал тем меньше, чем температура для разогрева чувствительного элемента выше. Конструкция датчиков состоит из сенсорного модуля и трубчатого корпуса, причем если немецкий производитель оснащает свои датчики металлической решеткой, то отечественный — пластмассовой, однако размеры их абсолютно идентичны, также все имеют винты регулировки углекислоты. Система сенсоров, которые расположены внутри корпуса и сервисная электроника — таков состав сенсорного модуля.

Датчик массового расхода воздуха

Датчик массового расхода воздуха, вид внутри

Нитевые датчики:

1. Изготовитель (заявленный) — фирма Bosch, страна происхождения — Германия. Маркировка — HFM 0 280 212 014, приблизительная цена 4000 р.

Пленочные датчики:

Этот проект появился из-за нежелания покупать бывшую в употреблении около 30 (тридцати) лет деталь за совсем немаленькую сумму в 3000 — 5000 руб. Можно сказать что это будет проба пера в схемотехнике и программировании микроконтроллеров. Если интересно — продолжение под катом.

Осторожно много фото!

Итак, начинаем подпирать велосипеды костылями.

Вводные данные

BMW E30 в кузове купе 1986г с мотором M10B18 (4 цилиндра, 1.8л, инжектор):

Проблемы

1. Чихает
2. Не едет
3. Жрет и не толстеет

Немного теории

Наша машинка оснащена чудом Немецкой промышленности системой распределенного впрыска L-Jetronic.

Система распределенного впрыска L-Jetronic является системой импульсного впрыска с электронным управлением количественным и качественным составом топливно-воздушной смеси. Для обеспечения импульсного впрыска топлива в системе применены форсунки с электромагнитным управлением.

Ну, распределённого — это громко сказано, тут все 4 форсунки соединены параллельно и, соответственно пшикают одновременно, хотя да, это я придираюсь, установлены они каждая напротив своего цилиндра в разных местах впускного коллектора — т.е. распределённо. Мозг здесь довольно глупенький — холостым ходом, зажиганием, прогревочными оборотами не управляет.

Все что ему подвластно — это несколько датчиков и форсунки.

Принцип действия его довольно прост: воздух потребляемый мотором проходит через входное отверстие, и в зависимости от интенсивности (считай массы воздуха в единицу времени) отклоняет измерительную заслонку на определенный угол. На оси заслонки установлен подвижный контакт, который и бегает по дорожке нашей многострадальной платы из первой картинки.

Варианты решения проблемы:

1. Купить новый ДМРВ — стоит космических денег 35000-60000 руб, сопоставимо со стоимостью авто.
2. Купить БУ ДМРВ — 30 лет эксплуатации, никаких гарантий, стоит 3000 — 5000 руб.
3. Купить новую плату (неоригинал, делают малыми партиями) — цена 300р+пересыл, выглядит так:

Как видно, конструкция отличается от заводской. Надежность под вопросом, в интернете можно найти негативные отзывы о якобы недолговечности сего решения, подтвержденные фотографиями изношенных плат подобного типа.

4. Купить ДМРВ современного типа без движущихся деталей + так называемый конвертер — цена вопроса немного отпугивает, так же необходимо будет адаптировать впускной тракт, наращивать длину патрубков и т. д.

5. Придумать что-то своё.

Для меня выбор был очевиден.

Я решил оставить механическую часть, так как никаких признаков износа не обнаружил. Думаю она прослужит дольше чем остальная машина.

Задача немного упростилась, необходимо преобразовывать угол поворота в напряжение. Хотя нет, постойте, не все так просто… Дело в том что как я уже говорил мозг здесь довольно глупенький и, соответственно на вход он хочет получать максимально готовые данные. Это отразилось в конструкции ДМРВ — график зависимости выходного напряжения от угла поворота оси заслонки нелинеен, и дополнительная сложность — он масштабирован сопротивлением датчика температуры воздуха, который так же встроен в ДМРВ. Соответственно характеристика датчика должна меняться в зависимости от температуры воздуха.

Поиск готового схемотехнического решения не привел к успеху. Проблема с износом ДМРВ подобного типа многих коснулась, много тем на специализированных форумах где на десятках страниц люди обсуждают как же её решить.

Для начала хотелось бы получить данные об угле поворота оси. Переменные резисторы и прочую механику я сразу отбросил, как ненадежные. Оптический датчик — хорошо, но пыль может доставить неприятности, а пыли в дороге хватает. Магнитные датчики — вероятно это то что нужно.

Нашёл вот такой: KMA-200.

С ходу не смог купить его в своей глуши. И случайно наткнулся на вот такой готовый ДПДЗ в котором и применен KMA-200.

В нагрузку получаю магнит с креплением, датчик уже на плате с необходимой обвязкой, покрыт лаком, защищающим от влаги и статики. Нашёл кстати похожий проект.

На выходе у такого датчика напряжение от 0 до 5 вольт зависимость от угла поворота линейная. Нужно как-то преобразовать ее в нужную нам характеристику. Аналоговые схемы в принципе могли бы обеспечить это, но были бы довольно сложны в проектировании и наладке, например какой-нибудь интегратор на операционниках с термокомпенсацией, но это для меня сложновато…

Тут я вспомнил что у меня есть горсть ATiny13, почему бы не использовать их?

Набросал и смоделировал схемку:

Немного о схеме.

Микроконтроллер тактируется от внутреннего генератора частотой 8МГц.
Использованы 2 канала АЦП, считывается угол поворота оси заслонки и уровень напряжения на резистивном делителе частью которого является датчик температуры.
Выходной сигнал ШИМ с частотой около 18кГц

Зачем полевик спросите вы? А кто его знает отвечу вам я! Лишним не будет. С помощью этой схемы я управлял мощной нагрузкой в виде нескольких автомобильных ламп соединенных параллельно просто для проверки что она это тоже может.

Вообще все детали у меня были в наличии кроме датчика поворота.

Время писать прошивку! Это первая моя прошивка МК, так что конечно все не оптимально, и конечно я выбрал немного странноватый инструмент BascomAVR, в котором писать приходится на каком-то псевдо-кубейсике. Очевидно встроенный туда компилятор не очень оптимизирован, прошивка получается жирная, и полиномиальная интерполяция которую я хотел туда впихнуть к сожалению не влезла. Пришлось реализовать аппроксимацию тремя прямыми отрезками. Почему тремя? Потому что больше не влезло (Bascom + 1 кб flash).

Чтобы выяснить уравнения прямых буквально минут за 10 набросал тупую софтинку в Qt Creator, пошевелил контрольными точками, определился с положением прямых.

Красная линия это искомая характеристика, синяя это аппроксимация прямыми. Далее компиляция и заливка прошивки в эмулятор. Все шевелится так как я и ожидал.

На скорую руку разводим плату и расчехляем лазерный утюг.

Травим, паяем, исправляем косяки разводки (ну куда же без них).

Внимательный читатель и опытный радиолюбитель заметит 2 ошибки которые я допустил при запайке.

Далее включение, проверка основных параметров, и суточная прогонка в разных режимах. Проверка показала что все работает так как и задумывалось. Время сборки и установки на авто.

После настройки подстроечником, машина начинает работать так как и должна, в дальнейшем был проверен расход бензина и динамика, все оказалось в норме, те соответствовало заявленным характеристикам. Машинка каталась на юга из средней полосы России, никаких проблем не появилось.

Я считаю, что первый опыт программирования микроконтроллеров, да в принципе и создания схем, был для меня удачен. Конечно есть огрехи: например выбор среды программирования. В следующем проекте я уже использовал CVAVR, прошивка получается намного компактнее. Выбор микроконтроллера тоже можно было бы назвать не удачным, хотя я его и не выбирал, он у меня был, и было желание его использовать. Сразу по окончанию работы с этим проектом я заказал несколько ATiny85, которые имеют в 8 раз больше памяти, но пока шла посылка эту машину внезапно купили, и ДМРВ так и остался с не идеальным алгоритмом).

Приветствую всех.Речь пойдет о таком главном и дорогостоящем датчике в наших инжекторных моторах ЗМЗ серии 406 как Датчик Массового Расхода Воздуха. От него зависит правильное смесеобразование и соответственно расход топлива наших и так не самых экономичных моторов.

Оригинальный пленочный датчик для блоков 31 серии Микас 7.1 — Сименс/Автэл 20.3885 он же Сименс 5wk9635.Достаточно надежный, но дорогой, средняя цена в районе 5-6 тысяч рублей. Причины выхода из строя в основном из-за повреждения/загрязнения элементов расходомера — идет ошибочное завышение показаний расхода воздуха, соответственно ЭБУ пытается скорректировать смесь и увеличивает время работы форсунок, топлива больше- расход выше. Загрязнение часто вызвано как не своевременной заменой воздушных фильтров, так и проблемами с системой маслоотделения в системе дожигания картерных газов.

В качестве донора для испытания был приобретен с рук новый ДМРВ от инжекторной классики ВАЗ — пленочный датчик Сименс/Автэл 2104-1130010 или Сименс 5WK9-7014. Цена в магазинах 3-4 тысячи, с рук взял за 1,5 тысячи.

По подключению колодки — своим исполнением она аналогична той, что стоит у нас стандартно, но по подключению датчики не совпадают:Распиновка контактов ДМРВ 5WK9-7014:1- (+12v)2- (+5v от ЭБУ)3- (сигнал) + на контакт в ЭБУ4- (ДТВ)5- (масса)Распиновка контактов ДМРВ 5WK9-635:1- (масса от ЭБУ)2- (+12v)3- (сигнал) + на контакт в ЭБУ4- (масса)5- не используется

Перекроссировал разъем ДМРВ по схеме:

Чтобы ЭБУ верно считывал показатели с нового датчика надо поменять тарировку ДМРВ в прошивке.Это можно сделать с помощью CTP 3.21Файл тарировки: yadi.sk/d/i3noXTUV34YmyZОткрываем прошивку в СТЗ 3.21, я взял 580 прошивку

в открытом окне выбираем наш файл тарировки и нажимаем открыть, как видим кривая тарировки изменилась

Сохраняем прошивку и заливаем в блок через Combiloader, не забываем обновить EEPROM.

В настоящее время решение проходит обкатку и наблюдения по поведению машины на нем.Пока показатели расхода воздуха в пределах нормы 15.6-16.2Время впрыска 4.9Показатели снимаю по БК при температуре двигателя 80-82 градуса.

Сразу прошу не относится к статье как к технологическому решению высокообразованного диагноста или электрика. Это решение вызвано скорее необходимостью сэкономить, так как в последнее время у многих есть проблемы как с финансами, так и с возможностью приобрести качественные не поддельные запасные части.

Перекроссировал разъем ДМРВ по схеме:

в открытом окне выбираем наш файл тарировки и нажимаем открыть, как видим кривая тарировки изменилась

Сохраняем прошивку и заливаем в блок через Combiloader, не забываем обновить EEPROM.

Читайте также: