Masowy przepływomierz powietrza – bo o nim będzie mowa w tym artykule – jest czujnikiem, który ma decydujący wpływ na moc silnika. Bez względu na rodzaj zastosowanego przepływomierza, objętościowego czy masowego, jego zadaniem jest dokładne określenie przepływu powietrza w kanale dolotowym jednostki napędowej. Parametr ten jest niezbędny dla wyznaczenia chwilowego obciążenia silnika ZI lub maksymalnej dawki paliwa w silnikach ZS.

Przepływomierze często ulegają awarią, a ich dysfunkcje powodują ciekawe objawy. Z drugiej strony, kody usterek dotyczące np. nieprawidłowego sygnału generowanego przez przepływomierz wcale nie muszą oznaczać uszkodzenia tego sensora. Jak więc skutecznie zdiagnozować tego typu podzespół?

Oczywiście można by zweryfikować jego działanie i „podmienić” na sprawny z innego samochodu lub sklepowej półki, ale to niezbyt elegancka praktyka nie wnosząca nic do doświadczenia mechanika który nie chce być typowym wymieniaczem. Zatem by znaleźć odpowiedzi na szereg pytań dotyczących funkcjonowania przepływomierza, posłużmy się oscyloskopem. Narzędzie to pozwala porównać generowany sygnał z sygnałem wzorcowym, a także obserwować zmiany w różnych fazach pracy silnika – od biegu jałowego, przez przyspieszenie, aż po hamowanie silnikiem.

Przy podłączeniu oscyloskopu do badanego przepływomierza należy zwrócić uwagę na przyporządkowanie pinów wtyczki czujnika. Zastosowanie schematu instalacji elektrycznej pozwoli znaleźć wyjście sygnału z przepływomierza, oraz zidentyfikować jego zasilanie (12V lub 5V). Ocena poziomu zasilania przepływomierza (po włączeniu zapłonu) stanowi punkt od którego należy rozpocząć pomiary. Do zarejestrowania sygnału wystarczy oscyloskop jednokanałowy, który w rękach sprawnego diagnosty dostarczy obraz przebiegu w zaledwie kilka minut. W przedstawionych przypadkach zastosowano dwukanałowy oscyloskop MT-77 firmyc. Urządzenie te wraz z testerem Mega Macs X pozwala na wgląd do schematów instalacji elektrycznych serwisowanego pojazdu.

Kluczowe jest prawidłowe zidentyfikowanie typu zainstalowanego przepływomierza, gdyż możemy się liczyć z dwoma charakterystykami przechwyconego sygnału: analogowymi lub cyfrowymi. Przykładowo, masowe przepływomierze powietrza typu HFM5 z gorącym drutem będą cechować się sygnałem analogowym pokazanym na zdjęciu nr 1. Przechwycony sygnał posiada charakterystyczny kształt, obejmujący poszczególne fazy pracy silnika: bieg jałowy, przyspieszenie, hamowanie silnikiem.

Zasadniczo napięcie sygnałowe musi wzrastać wraz ze zwiększeniem natężenia przepływu i maleć przy jego ograniczaniu. Przechwycony przebieg należy porównać z wzorcem, lub bazować na własnym doświadczeniu dotyczącym interpretacji tego typu sygnałów. Na zdjęciu 2 pokazano przepływomierz uszkodzony, który wyraźnie nie reagował na nagłe przyspieszenie (wzrost prędkości obrotowej silnika).

Masowe przepływomierze powietrza typu HFM6 z gorącą warstwą charakteryzuje sygnał o typowo prostokątnym kształcie gdzie zmianie częstotliwości odpowiada zmiana masowego natężenie przepływu. Oscylogramy na zdjęciach 3 i 4 to przebiegi zarejestrowane dla silnika pracującego z prędkością biegu jałowego (górny wykres) jak i osiągającego prędkość rzędu 3500 obr./min.

Zauważmy iż amplituda obu sygnałów jest bliska poziomowi 5V, a różnią się one od siebie tylko częstotliwością. Przy analizie sygnału o typowo cyfrowym charakterze należy pamiętać o regule: wraz z zwiększeniem obrotów silnika częstotliwość sygnału musi rosnąć, w przeciwnym wypadku przepływomierz może być uszkodzony.

Warunkiem uzyskania wiarygodnego sygnału zarejestrowanego przez oscyloskop jest prawidłowy stan układu zasilania i sterowania silnika. Oznacza to przede wszystkim brak zapisanych kodów usterek w sterowniku, zapewnienie pełnej szczelności układu dolotowego i wylotowego oraz zachowanie fabrycznej konfiguracji podzespołów. Niedopuszczalne jest stosowanie elementów tzw. „pseudo-tuningu”, takich jak tanie stożkowe filtry powietrza czy strumienice, które zakłócają prawidłowy pomiar. Dodatkowo należy upewnić się, iż turbosprężarka pracuje bez zarzutu, a filtr powietrza nie jest nadmiernie zanieczyszczony, gdyż oba te czynniki mają bezpośredni wpływ na wiarygodność otrzymanych wyników.

Oscyloskop oferuje szerokie możliwości diagnostyczne, które w przypadku badania przepływomierzy powietrza okazują się wyjątkowo użyteczne. Dzięki niemu można nie tylko porównać zarejestrowane przebiegi z wartościami referencyjnymi, ale także obserwować reakcję czujnika na zmieniającą się prędkość obrotową silnika. Obraz wyświetlany na ekranie urządzenia umożliwia precyzyjną ocenę sprawności przepływomierza. Trzeba jednak pamiętać, że prawidłowe wykonanie takich pomiarów wymaga odpowiedniego doświadczenia, znajomości danych technicznych producenta oraz zestawienia wyników z wartościami wzorcowymi