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Sensor de flujo de aire (MAF)

maf sensor

El sensor MAF mide la cantidad de aire que entra al motor. Los sensores mas modernos de hoy día, no solo miden la cantidad de aire, sino que también son capaces de medir su densidad. Estos sensores informan de manera muy precisa a la ECU del vehículo sobre la cantidad de aire, o la masa de aire que esta pasando a través de ellos, y la ECU utiliza dicha información para regular la cantidad de combustible a suministrar, de forma tal de controlar las emisiones y la performance global de vehículo.

Tipos de sensor MAF

La mayoría de los sensores MAF utilizan la tecnología de hilo caliente. Este diseño es muy duradero, en contrapartida a los viejos sensores MAF. La forma en que trabajan es muy simple. La electrónica del sensor esta dentro del mismo, pegado al conector del sensor. Existen cables que atraviesan literalmente la mitad del sensor. La electrónica se encarga de suministrar la corriente necesaria para calentar este hilo caliente, el cual a su vez es enfriando por el flujo de aire que lo atraviesa. Cuanto mayor sea el flujo de aire que atraviesa el sensor, más se enfría el mismo, y el sensor suministra más corriente de forma de mantener su temperatura en un valor determinado. Esta corriente es medida y su señal es enviada a la ECU para que esta determine el flujo de aire.

Muchos de los sensores MAF de hoy día también incluyen un sensor de temperatura del aire (IAT), cuya señal también es enviada a la ECU para su procesamiento. La figura siguiente muestra la arquitectura de uno de estos sensores con IAT incluido.

sensor maf con iat

La señal de flujo de aire que entrega el MAF puede ser de dos formas, una de tensión producida a través de algún divisor de voltaje o una señal de frecuencia, proporcional también al flujo de aire que esta atravesando el sensor.

Sensor MAF con salida digital. Frecuencia variable

Observemos la siguiente figura, que representa un sensor MAF con sensor de temperatura de aire de un BMW 320i. Para este tipo de sensores existen entones dos señales que la ECU debe leer, la del flujo de aire entregada por el pin 5 del conector y la de temperatura del aire entregada por el pin 1 del mismo. Son los dos cables de color amarillo en este caso.

pinout de sensor maf

Para este tipo de sensor, además, la señal de flujo de aire es una señal cuadrada que varia su frecuencia en función del flujo de aire, siendo que la frecuencia aumenta conforme lo hace el flujo de aire, y debería ser además de una amplitud adecuada.

salida en frecuencia de un maf

De la figura anterior, ya se puede inferir entonces que una de las primeras cosas que debemos hacer para diagnosticar un sensor MAF es comprobar que las señales de alimentación al sensor están presentes, pines 2 y 4 de la figura 2 con un multímetro. Luego, si la señal del flujo de aire no está presente o errática ya deberíamos sospechar del sensor.

Por otro lado, esta señal del sensor de flujo de aire debería ser verificada por la ECU también. Por lo general, la ECU compara la señal del TPS (la señal de la mariposa de aceleración) con la señal del MAF. Conforme la mariposa se abre el flujo de aire debería ser mayor, y viceversa.


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Diagnosis-tools

Note que la señal cuadrada de la señal del MAF presenta cierta curvatura en sus vértices. Esto es normal y ocurre en la mayoría de los sensores así que lo tomaremos por bueno. Si queremos chequear la respuesta de este sensor, deberíamos contar con la información del fabricante en donde nos diga la frecuencia esperada en función del flujo de aire que atraviesa el sensor.

tabla frecuencia flujo de aire

Sensor MAF con salida analógica. Voltaje variable

Para aquellos sensores en donde la señal de flujo de aire es una señal de voltaje variable, esta señal debería ser continua sin glitches en la gráfica. Para visualizar estas señales debes contar con un osciloscopio o un escáner que con esta función incorporada, o bien con un datalogger como el de Mundoautomotriz.

salida analogica maf

Los caudalímetros

Debemos mencionar también otra clase de sensores de flujo de aire, conocidos como caudalímetros. Estos sensores cuentan con una compuerta en su interior, muy parecida a la mariposa de aceleración, la cual esta calibrada previamente. A medida que el flujo de aire es mayor, esta mariposa se abre mas y mueve un potenciómetro, el cual genera la señal para la ECU. Estos sensores son muy poco precisos en comparación con los de hilo caliente pero aún existen muchos vehículos que este tipo de MAF.

maf vane

Antes de diagnosticar un sensor MAF

Antes de comenzar con las pruebas que le podamos realizar a un sensor MAF para diagnosticar alguna falla, debemos tener en cuenta también otros factores que pueden contribuir a lecturas erróneas, antes de condenar a un MAF. Estos factores necesitan ser chequeaos y corregidos antes de determinar que un MAF esta fallando.

Entradas falsas de aire

Afortunadamente, el problema más habitual que debemos controlar es el de una fuga de aire que no es monitoreado para el MAF. Ya sea que el tubo de la admisión de aire este roto, o no este sellado correctamente, todo el aire que ingrese por ahí estaría bypaseando al MAF y las lecturas a la ECU serian incorrectas y el cálculo para la mezcla aire combustible también.

entrada falsa de aire

En muchos casos, estas entradas de aire defectuosas son detectadas en condiciones de manejo pesadas en donde el flujo de aire aumenta y la entrada de aire errónea toma importancia. Si la grieta en el Flex de la entrada de airea es muy pequeña, cuando el flujo de aire es liviano esta grieta podría permanecer cerrada.

Otra entrada de aire falsa podría darse en el propio múltiple de admisión, o en la junta con el motor. Recuerda que para las entradas falsas de aire te puede ser de mucha utilidad un medidor de vacío.

Podemos tener la suerte de que se haya establecido un código de falla de mezcla pobre en el caso de una fuga de aire.  Por lo general, los códigos de mezcla pobre son establecidos antes que aquellos asociados a la falla de un sensor MAF. Siempre que se establezcan estos códigos de falla se deben buscar estas falsas entradas de aire no registradas por el MAF.

Obstrucciones en el MAF

Pero las entradas falsas de aire no son el único problema que podemos tener con los MAF. Están también las obstrucciones dentro del sensor, que impiden que el flujo de aire sea medido correctamente. Algunos filtros de aire además producen ciertas turbulencias en el flujo de aire que hacen que la lectura del sensor MAF sea incorrecta. Se ha visto, además, parte del material de un filtro de aire alrededor del hilo caliente del MAF. Por este motivo, es recomendable siempre utilizar filtros de aire de buena calidad.

También los filtros de aire de competición han provocado lecturas erróneas en los MAF. Los fabricantes siempre recomiendan volver al filtro original.

Difusores

La figura siguiente muestra lo que es un difusor en un MAF. Esta pieza se encarga de hacer que el flujo de aire atraviese correctamente el sensor.

difusor maf

Este es otra causa de falla en la lectura de los MAF, ya que si el difusor se daña o se pierde, la lectura será incorrecta.

Mantenimiento de los MAF

Los sensores MAF requieren de cierto mantenimiento también. Cada vez que se cambien el filtro de aire o cada 15.000 millas aproximadamente, se debería limpiar el hilo caliente del MAF. Cualquier pedacito de basura que se deposite en el hilo caliente podría actuar como un aislante y hacer que las lecturas sean incorrectas. Esta falla por lo general no causa grandes problemas de conducción, pero si puede afectar la economía de combustible, por ejemplo. Es altamente recomendable que siempre se limpie el MAF con el limpiador adecuado y no con cualquier cosa ya que se podría dañar mas el mismo.

limpiador maf

Diagnóstico de un sensor MAF

Veamos ahora los pasos a seguir para el diagnostico de un sensor MAF.

Por lo pronto, te dejamos este vídeo en donde se explica muy bien como diagnostica un sensor MAF, pero te recomiendo además que sigas con nuestra artículo.

Desconectar el conector

Una de las formas más rápidas de diagnosticar un sensor MAF es sacando su conector, es decir, dejándolo fuera de operación. Si se observa que la operación del vehículo es mejor luego de algunos minutos de adaptación, ya se puede sospechar del sensor MAF.

Esto es así debido a que la ECU todo el tiempo verifica la señal del señor MAF y solo la toma como válida si esta dentro de ciertos límites aceptables. Si la señal del MAF cae fuera de estos límites, la ECU no utiliza esta señal y se adapta a ello, utilizando la señal de otros sensores para determinar flujo de aire.

Como se reemplaza la señal del MAF

Las señales utilizadas en este caso son la del TPS, MAP, IAT, y ECT y el calculo se fundamenta en la ley general del gas ideal PV=nRT, pero no entraremos en este tema por ahora. Lo que es importante saber entones es que, si la señal del MAF es incorrecta o no está presente, la ECU la determina con este mecanismo. Evidentemente, se puede producir un código de falla de todas formas, alertando de la no presencia de señal MAF, como el código P0101, por ejemplo. Dependiendo de que escáner se tenga, este cálculo del flujo de aire puede aparecer o no en el escáner. Nosotros hemos observado que ScanMaster no presenta este valor calculado del flujo de aire cuando el MAF no entrega señal por si solo o la misma esta fuera de rango.

Contrastar con señales de otros sensores. Uso de un datalogger

Otra forma efectiva de diagnosticar un MAF averiado es observar juntas las señales del MAF, TPS y RPM. A medida que la TPS se incrementa, las RPM también lo hacen y el MAF debería hacerlo también, así de fácil.



Si no cuentas con una herramienta para realizar esta verificación, te invito a que visites nuestra sección del Datalogger de Mundoautomotriz.

Con un datalogger realmente podrás diagnosticar esta y otras fallas, observando el comportamiento de las señales a lo largo del tiempo. Si por ejemplo, en un ascenso estacionario del TPS ves que la señal del MAF cae abruptamente, ahí ya tienes el problema.

señal de maf datalogger

Caídas de voltaje en los terminales de alimentación

Otros de los chequeos básicos la MAF son las caídas de voltaje en los terminales de alimentación. Con el motor encendido, verifique que las entradas de voltaje al sensor MAF con un multímetro (pines 2 y 4 de la figura 2), mantienen sus valores adecuados de voltaje. Si observa una caída de mas de 1 V en alguna de ellas ya puede sospechar del sensor dañado.

La importancia del IAT

Como nota final hablemos del sensor de temperatura incorporado en el sensor MAF, el IAT (Intake Air Temperature). Este sensor, además de darle la señal a la ECU sobre la temperatura del aire que estas entrando a la admisión, sirve para que la propia electrónica del MAF establezca la temperatura de trabajo del hilo caliente. Como ya hemos mencionado, el sensor regulará la corriente a través de hilo caliente de forma de mantener su temperatura a unos 100 ºC por encima de la temperatura ambiente, y este dato se lo da el IAT. Si el IAT no es preciso, la lectura del MAF tampoco lo será.