¿Qué es el sensor MAF y cómo funciona en el vehículo?

El sensor MAF (mass air flow) que mide la cantidad de aire aspirado por el motor para controlar la necesidad de combustible y el nivel de gases emitidos.

El caudalímetro, también conocido como debímetro, es el elemento encargado de medir la masa de aire que entra en el colector de admisión desde el exterior, información que, por medio de una conexión eléctrica, envía a la centralita del automóvil.

Este aparato, similar a un anemómetro, es igualmente útil en vehículos con motorización diesel y gasolina y suele ir ubicado a la salida del filtro de aire, en el tubo de admisión, que es la canalización que conduce el aire ya filtrado a los cilindros.

Tradicionalmente, cuando se paraba el motor, los caudalímetros creaban un efecto de pirolisis por medio de un hilo térmico que elevaba la temperatura hasta eliminar las sustancias que podían alterar su funcionamiento.

Hoy en día, en los vehículos modernos, son más populares los caudalímetros HMF o LMS que funcionan a través de película caliente.

El funcionamiento de MAF se basa en el principio de temperatura constante.

El alambre de platino calentado, suspendido en la corriente de aire del motor (3), es una de las patas de un puente de Wheatstone. La temperatura constante de aproximadamente 100 ºС se mantiene aumentando o disminuyendo la corriente eléctrica que fluye a través del circuito mientras el flujo de aire entrante enfría el cable.

Al aumentar el flujo de aire, el alambre de platino se enfría y su resistencia disminuye. El puente de resistencia de Wheatstone es asimétrico y aparece un voltaje que se envía a un amplificador y se dirige a elevar la temperatura del cable. Este proceso continúa hasta que la temperatura y la resistencia del conductor no conducen al equilibrio del sistema.

El rango actual es 0.5A – 1.2А.Esta corriente también fluye a través de una resistencia de calibración y forma una caída de voltaje que ingresa al controlador de a bordo para calcular la cantidad de combustible inyectado. Los cambios de temperatura son compensados ​​por la resistencia (4), que es un anillo de platino, suspendido en la corriente de aire. Los cambios de temperatura influyen simultáneamente tanto en el conductor de resistencia calentado (2) como en la resistencia de compensación de temperatura (4) y, por lo tanto, el puente de resistencia Wheatstone permanece equilibrado.

Durante el funcionamiento, el cable de platino contamina inevitablemente. Para evitar la contaminación después de apagar el motor, el cable se calienta a una temperatura de 1000 º C durante 1 segundo. Por lo tanto, se quema toda la suciedad que se adhiere al cable. Este proceso es controlado por el controlador integrado.

Sensor MAF que mide la masa del flujo de aire – Sensor de película caliente (HFM)


Los sensores MAF de película caliente funcionan de manera muy similar a un sensor de alambre caliente, y utilizan una película calentada centralmente o un elemento metálico tipo rejilla. Un lado de la película encuentra un flujo de aire de enfriamiento, mientras que la parte trasera protegida mantiene una temperatura constante, y el diferencial de corriente entre los dos se mide y transmite como una salida de frecuencia digital de onda cuadrada, entre alrededor de 30Hz en ralentí y 150Hz en el acelerador completamente abierto. . Los sensores de película caliente tienden a ser más robustos y menos susceptibles a la contaminación que los tipos de alambre caliente

El sensor MAF para consumo de volumen de aire – sensor MAF

Los sensores para el consumo de volumen de aire tienen una barrera de aire (4) equipada con un resorte de retorno. Esta barrera se coloca en el flujo de aire consumido por el motor y se mueve proporcionalmente al aumentar o disminuir el flujo de aire.

El sensor también está equipado con una barrera adicional (2), que sirve no solo para el equilibrio sino también como amortiguador contra las fluctuaciones.La barrera está conectada mecánicamente al limpiador del potenciómetro (3). La tensión de alimentación se alimenta al potenciómetro. Su voltaje de salida depende de la posición de la posición de barrera y la posición de la barrera en sí depende del volumen del flujo de aire.

El potenciómetro de medición del sensor está hecho sobre un sustrato cerámico. Los terminales de la resistencia del divisor de voltaje están hechos en el sustrato y están dispuestos en una fila y cubiertos con una capa resistiva.

El limpiador de potenciómetro se presiona contra la capa resistiva de contacto y debido al contacto eléctrico entre el limpiador y el voltaje del limpiador de capa resistiva siempre es igual al voltaje en el punto de contacto con la capa resistiva. El limpiador del potenciómetro está conectado mecánicamente a la barrera móvil del flujo de aire y cada vez que se cambia la posición de la barrera también se mueve en contacto constante a lo largo de la capa resistiva, arrastrándose sobre ella.

Estos cambios en contacto constante a lo largo de la capa resistiva desgasta el potenciómetro, lo que con el tiempo provoca daños en el potenciómetro de medición. En consecuencia, el deterioro en algunos lugares del contacto, la capa resistiva desaparece dejando solo el sustrato cerámico. Mover el limpiaparabrisas en un área tan desgastada provoca un contacto eléctrico inestable o incluso perdido y el voltaje de salida del potenciómetro ya no se corresponderá con la posición de la barrera móvil.

En caso de una contaminación o falla grave del filtro de aire, los canales de aire del sensor de flujo de aire de volumen pueden contaminarse mucho. Por lo tanto, la barrera móvil puede quedar atascada de vez en cuando o incluso completamente atascada. Por lo tanto, la señal de salida ya no se corresponderá con el flujo de aire real.

La desventaja del sensor de volumen de flujo de aire es que mide el volumen del aire entrante. Por lo tanto, es necesario calcular la cantidad de combustible para determinar la masa de aire y así ajustar las lecturas del sensor de acuerdo con la densidad del aire. La solución a este problema es colocar un sensor de temperatura adicional junto con el sensor de volumen de aire

La señal de salida de MAF, realizada por BOSCH, es un voltaje variable en el rango de 1 a 5V, cuyo valor depende de la masa de flujo de aire a través del sensor. Con flujo de aire cero (motor parado) el voltaje de salida del sensor debe ser igual a 0.98V – 1.02V. De lo contrario, el sensor se considera dañado. El aumento del flujo de aire conduce al aumento de la tensión de salida del sensor. Este sensor también puede detectar los flujos de aire inversos desde el colector de admisión al filtro de aire. El voltaje de salida en este caso se redujo por debajo de 1V, proporcional al tamaño del flujo de aire de retorno.

Problemas generales con los sensores MAF:
La señal de salida no cambia con la variación del flujo de aire de admisión.Desviación del valor de la señal de salida del correcto.Reducción de la velocidad de respuesta del sensor. En este caso, el motor perdió significativamente su “agilidad” y se está volviendo difícil arrancar el motor cuando está frío. Reducción de la velocidad de reacción en caso de contaminación de la resistencia de calentamiento y los dos sensores de temperatura.