Oro masės matuoklis – oro masės srauto ir įsiurbimo kolektoriaus slėgio jutiklio ŽEMĖLAPIS

Ne vienas vairuotojas, ypač legendinio 1,9 TDi atveju, yra girdėjęs pavadinimą „masinio oro srauto matuoklis“ arba liaudyje vadinamas „oro svoriu“. Priežastis buvo paprasta. Per dažnai sudedamoji dalis sugedo ir, be degančios variklio šviesos, smarkiai sumažėjo galia arba vadinamasis variklio užspringimas. Komponentas buvo gana brangus pirmosiomis TDi eros dienomis, tačiau, laimei, laikui bėgant jis tapo žymiai pigesnis. Be subtilaus dizaino, neatsargus oro filtro keitimas „padėjo“ sutrumpinti jo tarnavimo laiką. Laikui bėgant matuoklio atsparumas žymiai pagerėjo, tačiau laikas nuo laiko jis vis tiek gali sugesti. Žinoma, šio komponento yra ne tik „TDi“, bet ir kituose dyzeliniuose bei šiuolaikiniuose benzininiuose varikliuose.

Tekančio oro kiekis nustatomas atvėsinant nuo temperatūros priklausomą jutiklio varžą (įkaitintą vielą ar plėvelę) tekančiu oru. Keičiasi jutiklio elektrinė varža, o srovės ar įtampos signalą įvertina valdymo blokas. Oro masės matuoklis (anemometras) tiesiogiai matuoja į variklį tiekiamo oro masės kiekį, t.y. kad matavimas nepriklauso nuo oro tankio (priešingai nei tūrio matavimas), kuris priklauso nuo oro slėgio ir temperatūros (aukščio). Kadangi kuro ir oro santykis nurodomas kaip masės santykis, pavyzdžiui, 1 kg degalų 14,7 kg oro (stechiometrinis santykis), oro kiekio matavimas anemometru yra tiksliausias matavimo metodas.

Oro kiekio matavimo privalumai

• Tikslus masės oro kiekio nustatymas.
• Greitas srauto matuoklio atsakas į srauto pokyčius.
• Jokių klaidų, atsiradusių dėl oro slėgio pokyčių.
• Jokių klaidų, atsiradusių dėl įsiurbiamo oro temperatūros pokyčių.
• Lengvas oro srauto matuoklio montavimas be judančių dalių.
• Labai mažas hidraulinis pasipriešinimas.

Oro tūrio matavimas su šildoma viela (LH-Motronic)

Šio tipo benzino įpurškimo atveju anemometras yra įtrauktas į bendrą įsiurbimo kolektoriaus dalį, kurios jutiklis yra ištempta šildoma viela. Šildoma viela palaikoma pastovios temperatūros, praleidžiant elektros srovę, kuri yra apie 100 ° C aukštesnė nei įsiurbiamo oro temperatūra. Jei variklis įsiurbia daugiau ar mažiau oro, pasikeičia vielos temperatūra. Šilumos susidarymą reikia kompensuoti keičiant šildymo srovę. Jo dydis - tai įleidžiamo oro kiekio matas. Matavimas atliekamas maždaug 1000 kartų per sekundę. Jei karštas laidas nutrūksta, valdymo blokas pereina į avarinį režimą.

 

Kadangi viela yra siurbimo linijoje, ant laido gali susidaryti nuosėdų ir turėti įtakos matavimui. Todėl kiekvieną kartą išjungus variklį, laidas trumpai įkaitinamas iki maždaug 1000 ° C, remiantis valdymo bloko signalu, ir ant jo esančios nuosėdos dega.

Platininė šildoma viela, kurios skersmuo yra 0,7 mm, apsaugo vielos tinklelį nuo mechaninio įtempio. Viela taip pat gali būti išdėstyta aplinkkelio kanale, vedančiame į vidinį kanalą. Šildomos vielos užteršimas užkertamas kelią uždengiant jį stiklo sluoksniu ir dideliu oro greičiu aplinkkelio kanale. Šiuo atveju nebereikia deginti priemaišų.

Oro kiekio matavimas su šildoma plėvele

Pasipriešinimo jutiklis, suformuotas iš įkaitinto laidžio sluoksnio (plėvelės), dedamas į papildomą jutiklio korpuso matavimo kanalą. Šildomas sluoksnis nėra užterštas. Įsiurbiamas oras praeina pro oro srauto matuoklį ir taip veikia laidžio šildomo sluoksnio (plėvelės) temperatūrą.

Jutiklį sudaro trys elektriniai rezistoriai, suformuoti sluoksniais:

• šildymo rezistorius R._H (jutiklio varža),
• varžos jutiklis R._S, (jutiklio temperatūra),
• atsparumas karščiui R._L (įsiurbiamo oro temperatūra).

Ploni varžiniai platinos sluoksniai dedami ant keraminio pagrindo ir prijungiami prie tilto kaip rezistoriai.

Elektronika reguliuoja kaitinimo rezistoriaus R temperatūrą kintama įtampa._H kad ji būtų 160 ° C aukštesnė už įsiurbiamo oro temperatūrą. Ši temperatūra matuojama pasipriešinimu R_L priklauso nuo temperatūros. Šildymo rezistoriaus temperatūra matuojama pasipriešinimo jutikliu R_S... Didėjant arba mažėjant oro srautui, kaitinimo varža daugiau ar mažiau atvėsta. Elektronika per pasipriešinimo jutiklį reguliuoja kaitinimo rezistoriaus įtampą taip, kad temperatūrų skirtumas vėl pasiektų 160 ° C. Iš šios valdymo įtampos jutiklių elektronika sukuria valdymo blokui signalą, atitinkantį oro masę (masės srautą).

 

Sugedus oro masės matuokliui, elektroninis valdymo blokas naudos pakaitinę purkštukų atidarymo laiką (avarinis režimas). Pakaitinė vertė nustatoma pagal droselio vožtuvo padėtį (kampą) ir variklio sūkių signalą – vadinamąjį alfa-n valdiklį.

Tūrinis oro srauto matuoklis

Be masinio oro srauto jutiklio, vadinamojo tūrinio, kurio aprašymą galima pamatyti žemiau esančiame paveikslėlyje.

 

Jei variklyje yra MAP (kolektoriaus oro slėgio) jutiklis, valdymo sistema apskaičiuoja oro tūrio duomenis naudodama variklio sūkių dažnio, oro temperatūros ir tūrinio efektyvumo duomenis, saugomus ECU. MAP atveju taškų skaičiavimo principas grindžiamas slėgio, tiksliau, vakuumo, kiekiu įsiurbimo kolektoriuje, kuris kinta priklausomai nuo variklio apkrovos. Kai variklis neveikia, įsiurbimo kolektoriaus slėgis yra toks pat kaip ir aplinkos oro. Keitimas vyksta varikliui veikiant. Variklio stūmokliai, nukreipti į apatinę negyvąją vietą, įsiurbia orą ir degalus ir taip sukuria vakuumą įsiurbimo kolektoriuje. Didžiausias vakuumas susidaro stabdant varikliu, kai droselis yra uždarytas. Mažesnis vakuumas susidaro dirbant tuščiąja eiga, o mažiausias vakuumas – įsibėgėjant, kai variklis įsiurbia daug oro. MAP yra patikimesnis, bet ne toks tikslus. MAF – Oro svoris yra tikslus, bet labiau linkęs į žalą. Kai kurios (ypač galingos) transporto priemonės turi oro srauto (Mass Air Flow) ir MAP (MAP) jutiklį. Tokiais atvejais MAP naudojamas stiprinimo funkcijai valdyti, išmetamųjų dujų recirkuliacijos funkcijai valdyti, taip pat kaip atsarginė priemonė, jei sugenda masės oro srauto jutiklis.