0 
Любой автомобиль – это огромное количество трубопроводов, по которым практически непрерывно движутся различные жидкости и газы. Через эти трубопроводы может подаваться и бензин, и воздух, и антифриз, и газ, если на автомобиле установлена система ГБО. Чтобы не допустить перерасхода всех этих веществ, а также обеспечивать нормальную их подачу, на автомобилях используются специальные устройства – расходомеры.
С помощью расходомеров автовладелец или же электронная система могут узнать, какое количество вещества было израсходовано за определенную единицу времени. Сегодня мы подробно поговорим о механических расходомерах, а особое внимание уделим расходомерам воздуха как наиболее часто встречаемой разновидности механических устройств.
1. Виды механических расходомеров, которые устанавливаются на автомобили.
Механический расходомер – устройство, которое уже отжило свою эпоху и давно забыто автомобильными конструкторами. Сегодня их уже не выпускают, хотя на старых автомобилях встретить их можно часто. Так же, как и любой другой расходомер, его основное предназначение – это учет расхода жидкостей и газов. Только осуществляется этот учет без наличия каких-либо электронных компонентов.
К примеру, если это устройство, предназначенное для контроля количества использованной воды, то скорость ее потока (а, соответственно, и ее объем) измеряется через скорость вращения специальной механической турбины, которая погружается в водный поток.
Еще один недостаток механического расходомера, а также причина непопулярности этого устройства – это обязательное наличие в его конструкции подвижных частей. Как уже упоминалось выше, благодаря таким элементам и осуществляется замер расхода того или иного вещества, однако их движение незначительно препятствует потокам жидкости или газа. Таким образом, даже сама конструкция механического расходомера является причиной неточности измерений. Подобные устройства скорее можно встретить в квартирах, а в промышленности конструкторы отдают предпочтение точности и надежности.
Если говорить о расходомерах, то среди этих устройств сегодня принято выделять четыре основные группы:
- устройства, принцип действия которых базируется на механическом действии;
- расходомеры, предназначенные для измерения волновых явлений;
- устройства, которые функционируют на основании законов электромагнитной индукции, то есть с использованием электромагнитного поля;
- меточные расходомеры – фиксируют местонахождение внедренной в поток специальной метки.
Виды механических расходомеров также встречаются разные. Конечно, все они не используются на автомобилях, но для общего понимания их особенностей назовем все существующие:
1. Расходомеры манометрические. Действие такого устройства основывается на измерении переменного перепада давления. То есть они преобразуют скоростное сопротивление в перепад этого давления. Они также делятся на несколько видов:
- расходомеры, функционирующие на основании суживающих приборов (к таковым относится диафрагма, сопла, трубки Вентури);
- расходомеры, которые работают на основании гидравлического сопротивления (специально для них может быть изменен поток, или же в него могут быть включены капиллярные или пористые перегородки);
- центробежные расходомеры;
- струйные расходомеры.
2. Расходомеры обтекания – со сменной площадью. Они делятся на такие подвиды:
- устройства постоянного перепада давления – ротаметры, поршневые расходомеры, поплавковые. Их принцип работы основывается на зависимости расхода вещества от вертикального положения тела (поплавка или поршня). Последнее постоянно может менять площадь сечения пропускного отверстия устройства, что позволяет обеспечивать стабильность давления с обеих сторон тела;
- расходомеры, работающие по принципу переменного перепада давления. К таковым относятся поплавково-пружинные устройства и устройства с поворотной лопастью. В таких расходомерах перемещение тела обтекания характеризирует величину давления, которое применяется к нему с целью уравновесить усилие от динамического давления потока на это тело, что и характеризирует расход вещества.
3. Расходомеры переменного уровня. В этом случае используется зависимость расхода жидкости, которая вытекает через специальный проем в дне посудины, с уровнем этой жидкости в самой посудине.
4. Расходомеры тахометрические. Могут быть представлены в турбинном варианте с аксиальной и тангенциальной турбиной, или же в объемном – работающие на основании шестерни.
5. Расходомеры осциллирующие. Также представлены в двух вариантах: вихревой тип, работающий по принципу подсчета вихревых дорожек Кармана, и расходомеры, которые функционируют на основании эффекта Коанда.
6. Инерционные расходомеры. В них используется инерция, которая возникает в результате линейного или углового ускорения жидкости, которая обладает определенной массой. К таковым стоит отнести гироскопический расходомер и расходомер Кориолиса. В автомобилях расходомеры обычно используются для учета расхода топлива и воздуха, который подается в камеру сгорания.
2. Принцип работы механического расходомера: изучаем особенности функционирования устройства на примере расходомера воздуха.
Расходомер воздуха механического действия раньше использовался в системах распределенного впрыска топлива. Также его еще можно встретить на двигателях, у которых системы впрыска и зажигания объединены в единую систему. Основная функция такого устройства – это обеспечение регулировки количества топливно-воздушной смеси, которая поступает в камеру сгорания двигателя.
По своей конструкции механический расходомер воздуха – это напорный диск, который механически соединен с плунжером дозатора-распределителя. В некоторых системах в описанную схему может быть включено и устройство электронного управления – потенциометр, хотя само устройство расходомера все равно остается механическим. Также конструкция расходомера включает в себя:
- корпус с демпфирующей камерой;
- специальную заслонку, благодаря которой и осуществляется измерение потока воздуха;
- возвратную пружину;
- демпфирующую заслонку;
- потенциометр;
- обводной канал (он также включает в себя винт качества).
В чем же заключается принцип работы механического расходомера воздуха? Он базируется на том, что перемещение измерительной заслонки происходит пропорционально величине, которая характеризирует объем потока воздуха. Для удобства и точности измерений, измерительная и демпфирующая заслонки, а также потенциометр располагаются на одной оси, которая обеспечивает прямую связь между углом перемещения заслонки и изменениями сопротивления потенциометра.
С виду механический расходомер воздуха выглядит как керамическая подложка. На поверхности корпуса устройства обязательно нанесены резисторные дорожки, к которым прижимается ползунок потенциометра (если таковой есть). На последний и подается напряжение, которое меняется в соответствии с изменениями сопротивления устройства. Электронный блок считывает эти изменения напряжения как объемное количество всасываемого воздуха. В более современных вариантах корректировка показаний расходомера осуществляется благодаря включению в систему управления датчика температуры входящего воздуха.
Но как бы ни пытались конструкторы усовершенствовать механический расходомер воздуха, сегодня такие устройства уже не применяются на двигателях внутреннего сгорания.
3. Неисправности механического расходомера воздуха: как проявляются и как их исправить?
На каждом типе и виде расходомера могут встречаться свои характерные поломки, которые зачастую связаны с конструкцией самого устройства, а также жидкостью или газом, замер которого оно осуществляет. Такой тип устройств зачастую страдает из-за окисления контактов потенциометра и всей его поверхности, благодаря которой и обеспечивается снятие тока. Также, причиной может быть появление масляных загрязнений на внутренней части механического расходомера.
В любом случае, подобные факторы приводят к искажению показаний, которые фиксирует устройство и передает через потенциометр на бортовой компьютер автомобиля. Точность показаний уменьшается еще и по причине того, что загрязнения мешают измерительной заслонке свободно перемещаться под давлением потока воздуха.
Стоит отметить, что, несмотря на все недостатки механических расходомеров, их главное преимущество – это возможность восстановить устройство после поломки. В таком случае иногда достаточно просто очистить расходомер от загрязнений или заменить отдельный элемент, и устройство снова будет исправно функционировать. Все остальные типы расходомеров ремонту не подлежат, их можно только лишь заменить.
Что же касается симптомов, по которым автовладелец может определить неисправность механического расходомера, то они могут быть разными. Наиболее частое и заметное последствие – это плохая работа двигателя автомобиля на холостом ходу. Также может заметно ухудшиться динамика разгона и возрасти расход топлива. Бывают случаи, когда из-за неисправности расходомера двигатель не запускается вообще.
К слову, срок службы механического устройства может длиться как очень мало, так и очень долго. Все зависит от того, в каких условиях происходит его эксплуатация. Если уберечь расходомер от попадания грязи и посторонних предметов – он будет служить долго. Правда, для этого нужно регулярно менять воздушный фильтр.
Если механический расходомер соединен с электронным блоком управления автомобилем, то о его поломке вам обязательно сообщит лампочка «чек», которая будет постоянно гореть. Правда, она не дает возможности определить, в чем именно проблема. В таком случае рекомендуется отправить автомобиль на компьютерную диагностику, где вам скажут точную причину поломки.
Как отремонтировать механический расходомер?
Как мы уже отмечали, чаще всего ремонт механического расходомера – это его чистка от загрязнений. Довольно часто для этого используют «карбклинер» - специальное средство, предназначенное для чистки карбюратора. Однако к механическим вмешательствам приходится прибегать не реже.
Не стоит забывать, что условно пригодными к ремонту автомеханики считают только расходомеры лопастного типа. Если произошла поломка лопасти – то проще и дешевле будет заменить все устройство, нежели восстановить ее целостность. Во всех остальных случаях приходится обходиться чисткой при помощи аэрозоля. Если она не помогает – опять же замена устройства на новое.
Таким образом, если у вас вышел из строя механический расходомер, и вам не удалось самостоятельно исправить поломку – смело отправляйтесь за новым. При этом, механическое устройство можно заменить на более современное и точное. Единственный нюанс – для его подключения вам придется обратиться к специалистам, поскольку и его установка на трубопровод, и подключение к электрической сети и бортовому компьютеру – дело очень сложное и требующее вмешательства специалиста.
