Przepływomierz – jak sprawdzić i przeczyścić, kiedy jechać do warsztatu?

Spis treści: 

W motoryzacji wiele czasu i miejsca w literaturze poświęca się np. spalaniu paliwa, jednakże do zaistnienia samego spalania potrzebne są nie tylko olej napędowy czy benzyna, ale i coś jeszcze – tlen. Przed zapłonem, zarówno samoczynnym, jak i iskrowym, tworzona jest mieszanina powietrza i aerozolu paliwowego, czyli po prostu mieszanka paliwowo-powietrzna. Dopiero ona ulega zapłonowi, który wprawia tłoki, korbowody, wał korbowy, a w konsekwencji koła w ruch. Jednym z najważniejszych elementów współczesnych silników jest przepływomierz powietrza, a jego awaria od razu odbije się na pracy jednostki. Jak rozpoznać awarię przepływomierza i w jaki sposób sobie z nią radzić?

Do czego służy przepływomierz?

Przepływomierz powietrza to czujnik, którego zadaniem jest pomiar ilości powietrza dostającego się do silnika spalinowego. Zazwyczaj znajduje się tuż za filtrem powietrza i jest jednym z elementów układu dolotowego. Na podstawie pomiaru strumienia powietrza przepływającego przez przepływomierz określana jest dawka paliwa potrzebna do stworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej. Urządzenie pracuje cały czas, więc informacje wysyłane do sterownika silnika pozwalają na bieżąco korygować ustawienia wtrysku paliwa.

Rola przepływomierza w silnikach spalinowych, zwłaszcza tych o zapłonie iskrowym, jest bardzo ważna. To bowiem od przepływomierza powietrza zależy to, ile tlenu trafi do silnika. Pomiar objętości powietrza pozwala na stworzenie stechiometrycznej mieszanki paliwowo-powietrznej, czyli takiej, w której spalanie jest całkowite. Przekłada się to nie tylko na prawidłową pracę silnika oraz uzyskanie pełnej mocy, ale również na ograniczenie emisji szkodliwych substancji do atmosfery. 

Dowiedz się więcej: Sonda lambda – jak działa i jak poznać jej awarię?

Pomiar powietrza wpadającego do kolektora dolotowego jest niezwykle ważny, ponieważ dawki paliwa w nowoczesnych silnikach muszą być bardzo precyzyjne. A warto wspomnieć, że na każdy 1 kg paliwa przypada 14,7 kg powietrza. Waga obu składników może nie robić wrażenia, natomiast objętość jak najbardziej. Okazuje się bowiem, że do spalenia 1 litra benzyny potrzeba aż 9500 litrów powietrza.

Ilość dostarczanego tlenu obliczana jest na podstawie objętości powietrza, ale nie tylko. Mierzona jest też temperatura powietrza dostającego się silnika, gdyż nagrzane powietrze ma mniejszą gęstość. Dodatkowo skuteczność spalania paliwa kontrolowana jest poprzez sondę lambda, czyli czujnik mierzący zawartość tlenu w spalinach. Wszystkie te czujniki współpracują ze sobą i pozwalają uzyskać najlepsze parametry pracy silnika. 

Rodzaje przepływomierzy powietrza

W jaki sposób mierzone jest powietrze przepływające przez układ dolotowy? Istnieją trzy typy przepływomierzy, a każdy z nich ma inną zasadę działania, a także wynikającą z niej precyzję. Choć we współczesnych samochodach najczęściej stosowany jest przepływomierz masowy, warto znać dwa pozostałe rodzaje przepływomierzy. Podstawowe typy przepływomierzy to:

Przepływomierz klapkowy

Ten rodzaj przepływomierza cechuje się najprostszą konstrukcją i stosowany był w starszych modelach samochodów. Składa się z ruchomej klapki wychylnej, sprężyny powrotnej, potencjometru, wycieraka, tłumika, zaworu zwrotnego, regulatora i czujnika temperatury. Zasada działania przepływomierza klapkowego, zwanego także objętościowym, jest równie prosta. Podczas przepływu powietrza przez urządzenie plastikowa klapka wychyla się, a kąt wychylenia mierzony jest poprzez zainstalowany na osi potencjometr. Informacja ta wędruje do sterownika silnika, który dobiera odpowiednią dawkę paliwa. Klapkowe przepływomierze dość często ulegały awarii w silnikach zasilanych instalacjami gazowymi pierwszej, drugiej i trzeciej generacji, w których zdarzały się wybuchy w układzie dolotowym.

Przepływomierz masowy

Mało precyzyjne przepływomierze klapkowe zastąpione zostały elektronicznymi przepływomierzami masowymi. To obecnie najpopularniejszy typ przepływomierzy stosowany w samochodach osobowych. Za pomiar nie odpowiada klapka, a rozgrzany do wysokiej temperatury drucik wykonany z platyny. Jako że drucik podgrzewany jest cały czas, a powietrze przepływające przez układ dolotowy go schładza, sterownik silnika musi zwiększyć natężenie niezbędne do utrzymania jednostajnej temperatury. Na tej podstawie określana jest ilość powietrza dostająca się do silnika. Aby pomiar był wiarygodny, przepływomierze masowe wyposażone są w dodatkowy termistor badający temperaturę powietrza.

Przepływomierz wirowy

Najnowszym rodzajem przepływomierzy jest model wirowy, tzw. Vortex. Przepływomierz Vortex wprawia powietrze w ruch wirowy, a częstotliwość odrywania się wirów wykrywana jest poprzez ultradźwięki i mikrofony. W ten sposób mierzona jest nie tylko objętość powietrza, ale i prędkość strumienia. Przepływomierze tego rodzaju stosowane są głównie w instalacjach technologicznych m.in. cementowni, hut czy spalarni śmieci i w motoryzacji nie znalazły jeszcze szerokiego stosowania. Technologia ta jest droższa od pozostałych i podobne konstrukcje można znaleźć wyłącznie w autach segmentu premium.

Uszkodzony przepływomierz – objawy

Symptomy uszkodzenia przepływomierza są dość wyraźne i bez trudu zauważysz je podczas jazdy. Silnik zachowuje się wówczas inaczej, zwłaszcza po wciśnięciu sprzęgła. Na co zwrócić uwagę, gdy głównym podejrzanym problemów z samochodem jest uszkodzony przepływomierz? Objawy, które mogą świadczyć o awarii przepływomierza to m.in.:

• Podwyższone zużycie paliwa – zwiększony apetyt na paliwo to jeden z efektów zubożenia mieszanki paliwowo-powietrznej. Gdy silnik nie zdoła spalać paliwa w pełni, odbija się to na całościowych wynikach spalania. Podwyższone zużycie paliwa należy do pierwszych objawów uszkodzenia przepływomierza i może wystąpić, zanim nadejdę inne problemy.
• Nierównomierna praca silnika – nieprawidłowy sygnał generowany przez przepływomierz może odbić się na kulturze pracy silnika. Nagłe skoki obrotów, szarpnięcia i zadławienia to dość ogólne symptomy, których przyczyną może być wiele usterek silnika, ale warto sprawdzić wskazania przepływomierza. 
• Drgania na biegu jałowym – typowym dla awarii przepływomierza symptomem są wibracje na biegu jałowym. Falowanie obrotów i towarzyszące temu drgania to efekt pracy sterownika silnika. Próbuje on ustabilizować obroty, mając do dyspozycji nieprawidłowe wskazania z przepływomierza. Utrzymanie stabilnych obrotów biegu jałowego jest więc utrudnione.
• Przygasanie lub gaśnięcie silnika – w przypadku poważniejszych uszkodzeń przepływomierza dochodzi do przygasania silnika. Ma to miejsce po wciśnięciu sprzęgła lub po wrzuceniu biegu jałowego. Nagły spadek obrotów silnika można zauważyć nie tylko na obrotomierzu, ale i odczuć na własnej skórze. Wibracje podczas tak mocnego spadku obrotów są wyraźnie wyczuwalne. W skrajnych sytuacjach sterownik nie jest w stanie podtrzymać pracy silnika i ten nagle gaśnie. Jest to o tyle groźne, że zdarza się najczęściej podczas dojazdu do świateł lub skrzyżowania. Po nagłym zgaśnięciu silnika samochód traci wspomaganie hamulców i kierownicy, więc nie należy tego bagatelizować.
• Zdławienie silnika podczas przyspieszania – kolejną wskazówką, która może wskazywać na przepływomierz, jest zdławienie silnika podczas mocniejszego wciśnięcia pedału gazu. Oczywiście przyczyny problemu mogą leżeć gdzie indziej, np. w zużytych świecach zapłonowych, uszkodzonej przepustnicy lub zatartej pompie paliwa, ale warto skontrolować przepływomierz. Nagła utrata mocy podczas przyspieszania mogłaby się skończyć tragicznie.
• Kontrolka check engine – kontrolka awarii silnika zapala się w wielu przypadkach, więc nie wskaże od razu na problem z przepływomierzem. Gdy jednak podepniesz się złącza OBDII interfejs diagnostyczny, uzyskasz więcej informacji o źródle błędu.

Znajdź warsztaty wykonujące usługę wymiana przepływomierza w swojej okolicy:

Awaria przepływomierza – jakie są najczęstsze przyczyny?

Jedną z najpowszechniejszych przyczyn uszkodzenia przepływomierza jest zbyt rzadka wymiana filtra powietrza. Jeśli zanieczyszczenia przedostaną się do układu dolotowego, mogą osiąść na platynowym elemencie grzejnym przepływomierza, a w konsekwencji doprowadzić do usterki. Przepalenie płytki zdarza się rzadko, natomiast rozstrojenie wskazań czujnika ma miejsce znacznie częściej. Szczególnym zagrożeniem dla przepływomierza jest sportowy filtr stożkowy. Nie dość, że przepuszcza więcej zanieczyszczeń, to na dodatek może zabrudzić platynowy drucik olejem, którym nasącza się wkład filtra.

Poszerz swoją wiedzę: Silnik pracuje nierówno? Sprawdź czujnik położenia wału korbowego – jak działa, gdzie jest, diagnoza, naprawa i wymiana czujnika wału

Usterki przepływomierza mogą też dotyczyć innych elementów konstrukcyjnych, np. ślizgacza potencjometru przepływomierza klapkowego czy też wiązek elektrycznych przepływomierza. Do awarii najczęściej dochodzi podczas innych prac lub w trakcie przypadkowego wybuchu mieszanki w kolektorze dolotowym. Takie problemy występowały głównie w starszych jednostkach, zasilanych mieszalnikowymi instalacjami gazowymi. Warto unikać też używania preparatów typu samostart, służących do rozruchu silnika na mrozie. Wstrzykuje się je bezpośrednio do układu dolotowego, gdzie inicjowany jest zapłon. Wybuch preparatu może uszkodzić przepływomierz. 

Jak sprawdzić przepływomierz?

Istnieje wiele objawów, które mogą wskazywać na uszkodzony przepływomierz. Jak sprawdzić, czy to rzeczywiście ten element odpowiada za problemy? W pierwszej kolejności warto skontrolować, czy złącza prowadzące do przepływomierza nie są odpięte. Wypięta wtyczka, zaśniedziałe złącze czy przerwany kabel mogą odpowiadać za kłopoty z pracą silnika. Przy okazji możesz sprawdzić, czy silnik zareaguje na wypięcie przepływomierza. Jeśli praca jednostki się nie zmienia, przepływomierz najprawdopodobniej jest uszkodzony.

Podczas diagnostyki przyda się także interfejs diagnostyczny, który pozwoli Ci sczytać błędy z komputera pokładowego. Jak sprawdzić przepływomierz interfejsem? W pierwszej kolejności sprawdź, czy w pamięci komputera nie zostały zapisane kody błędów. Dysponując odpowiednim programem, możesz również skontrolować koordynaty paliwowe. Jeśli pomiędzy pożądaną i otrzymaną wartością paliwa są duże rozbieżności, może to wskazywać na usterkę przepływomierza.

Trzecim sposobem na sprawdzenie przepływomierza jest pomiar rezystancji oraz napięcia wyjściowego i wejściowego urządzenia. Mierzone na odpalonym silniku napięcie zasilania powinno mieścić się w zakresie 7,5-14 V, natomiast napięcie wyjściowe – między 0-5 V. Rezystancja pomiędzy złączem sterownika a złączem czujnika to 0 omów. Warto sprawdzić też częstotliwość silnika, która wynosi od 0 do 12000 Hz. Aby uzyskać te dane, należy wpiąć się w odpowiednie piny czujnika, zgodne ze schematem elektrycznym.

Jak wyczyścić przepływomierz?

Czyszczenie przepływomierza nie jest trudne, ale równie łatwo popełnić błędy. Najpoważniejszy z nich to próba mechanicznego zmycia zabrudzeń z platynowej płytki. Drucik przepływomierza jest bardzo delikatny i wrażliwy na uszkodzenia, dlatego nie można go dotykać – nawet miękkim pędzelkiem ani patyczkiem higienicznym. Mogłoby to doprowadzić do uszkodzenia lub rozkalibrowania czujnika. 

Czym wyczyścić przepływomierz? Najlepiej użyć do tego dedykowanego preparatu do czyszczenia przepływomierzy. Preparat ten usuwa typowe zabrudzenia z elementów grzejnych czujnika i w całości odparowuje, nie wpływając na odczyty przepływomierza. Jak wyczyścić przepływomierz preparatem? Wystarczy zdemontować przepływomierz, spryskać grzałkę za pomocą plastikowej sondy i odczekać, aż preparat wyparuje. Nie trzeba wycierać przepływomierza do sucha ani zmywać czystą wodą. Po odczekaniu kilku minut można zamontować przepływomierz na miejscu i sprawdzić jego działanie.

Wymiana przepływomierza – czy zawsze jest najlepszym rozwiązaniem?

Mogłoby się wydawać, że wymiana przepływomierza na nowy jest najlepszym rozwiązaniem. Tymczasem w wielu przypadkach lepiej wyczyścić stary, oryginalny element. Naprawa przepływomierza zazwyczaj ogranicza się do przepłukania grzałki i przywraca prawidłowe wartości pomiaru. Oryginalny przepływomierz cechuje się dużą precyzją pomiaru, a jego trwałość znacznie przekracza przytaczane często 100-150 tys.km. Egzemplarze wytrzymujące cały cykl życia samochodu, nie należą do rzadkości.

Teraz przepływomierz nie ma przed Tobą tajemnic!

W niektórych przypadkach jednak naprawa przepływomierza nie jest możliwa i jedynym rozwiązaniem jest zakup nowego czujnika. Tutaj należy jednak uważać, bo na rynku części zamiennych aż roi się od niskiej jakości zamienników. Takie urządzenia mogą już od początku generować problemy, a z czasem precyzja wskazań gwałtownie spadnie. Z tego względu warto od razu zainwestować w oryginalny przepływomierz lub dobrej jakości zamiennik sprawdzony przez użytkowników danego modelu samochodu. Te kosztujące 1/3 oryginalnej części najczęściej się nie sprawdzają.