Ilmamassamittari - Ilmamassan virtaus ja imusarjan paineanturi MAP

Useat autoilijat, etenkin legendaarisen 1,9 TDi: n tapauksessa, ovat kuulleet nimen "ilmamäärämittari" tai sitä kutsutaan kansanomaisesti "ilmanpainoksi". Syy oli yksinkertainen. Liian usein komponentti vikaantui ja johti moottorin palavan valon lisäksi huomattavaan tehon laskuun tai niin sanottuun moottorin tukehtumiseen. Komponentti oli aika kallis TDi -aikakauden alussa, mutta onneksi on tullut huomattavasti halvemmaksi ajan myötä. Herkän muotoilun lisäksi ilmansuodattimen huolimaton vaihto "auttoi" sitä lyhentämään sen käyttöikää. Mittarin vastus on parantunut merkittävästi ajan myötä, mutta se voi silti epäonnistua aika ajoin. Tämä komponentti on tietysti läsnä paitsi TDi: ssä myös muissa diesel- ja moderneissa bensiinimoottoreissa.

Virtaavan ilman määrä määritetään jäähdyttämällä anturin lämpötilasta riippuva vastus (lämmitetty lanka tai kalvo) virtaavalla ilmalla. Anturin sähköinen vastus muuttuu ja ohjausyksikkö arvioi virta- tai jännitesignaalin. Ilmamassamittari (tuulimittari) mittaa suoraan moottoriin syötetyn ilman massamäärän, ts. että mittaus on riippumaton ilman tiheydestä (toisin kuin tilavuuden mittaus), mikä riippuu ilmanpaineesta ja lämpötilasta (korkeus). Koska polttoaine-ilma-suhde on ilmoitettu massasuhteena, esimerkiksi 1 kg polttoainetta 14,7 kg ilmaa kohti (stökiometrinen suhde), ilman määrän mittaaminen tuulimittarilla on tarkin mittausmenetelmä.

Ilman määrän mittaamisen edut

• Ilmamassamäärän tarkka määrittäminen.
• Virtausmittari reagoi nopeasti virtauksen muutoksiin.
• Ei virheitä ilmanpaineen muutoksista.
• Ei virheitä tuloilman lämpötilan muutoksista.
• Helppo asentaa ilmavirtausmittari ilman liikkuvia osia.
• Erittäin alhainen hydraulinen vastus.

Ilmamäärän mittaus lämmitetyllä langalla (LH-Motronic)

Tämän tyyppisessä bensiinin ruiskutuksessa tuulimittari sisältyy imusarjan yhteiseen osaan, jonka anturi on venytetty lämmitetty lanka. Lämmitetty lanka pidetään vakiolämpötilassa johtamalla sähkövirtaa, joka on noin 100 ° C korkeampi kuin imuilman lämpötila. Jos moottori imee enemmän tai vähemmän ilmaa, langan lämpötila muuttuu. Lämmöntuotantoa on kompensoitava vaihtamalla lämmitysvirtaa. Sen koko mittaa sisäänvedetyn ilman määrää. Mittaus suoritetaan noin 1000 kertaa sekunnissa. Jos kuumalanka katkeaa, ohjausyksikkö siirtyy hätätilaan.

 

Koska lanka on imulinjassa, lankaan voi muodostua sakkaa ja vaikuttaa mittaukseen. Siksi joka kerta, kun moottori sammutetaan, lanka kuumennetaan hetkeksi noin 1000 ° C: een ohjausyksikön signaalin perusteella ja saostumat palavat.

Lämmitetty platinalanka, jonka halkaisija on 0,7 mm, suojaa metalliverkkoa mekaaniselta rasitukselta. Lanka voidaan sijoittaa myös sisäkanavaan johtavaan ohituskanavaan. Lämmitetyn langan saastuminen estetään peittämällä se lasikerroksella ja suurella ilman nopeudella ohituskanavassa. Tässä tapauksessa ei enää tarvita epäpuhtauksien polttamista.

Ilmamäärän mittaaminen lämmitetyllä kalvolla

Lämmitetyn johtavan kerroksen (kalvon) muodostama vastusanturi sijoitetaan anturikotelon lisämittauskanavaan. Lämmitetty kerros ei ole saastunut. Tuloilma kulkee ilmavirtausmittarin läpi ja vaikuttaa siten johtavan lämmitettävän kerroksen (kalvon) lämpötilaan.

Anturi koostuu kolmesta kerroksittain muodostetusta sähkövastuksesta:

• lämmitysvastus R_H (anturin vastus),
• vastusanturi R_S, (anturin lämpötila),
• lämmönkestävyys R_L (tuloilman lämpötila).

Ohuet resistiiviset platinakerrokset kerrostetaan keraamiselle alustalle ja yhdistetään siltaan vastuksina.

Elektroniikka säätää lämmitysvastuksen R lämpötilaa vaihtelevalla jännitteellä._H niin että se on 160 ° C korkeampi kuin imuilman lämpötila. Tämä lämpötila mitataan vastuksella R_L riippuu lämpötilasta. Lämmitysvastuksen lämpötila mitataan vastusanturilla R_S... Kun ilmavirta kasvaa tai vähenee, lämmitysvastus jäähtyy enemmän tai vähemmän. Elektroniikka säätää lämmitysvastuksen jännitettä vastusanturin kautta niin, että lämpötilaero saavuttaa jälleen 160 ° C. Tästä ohjausjännitteestä anturielektroniikka tuottaa ohjausyksikölle ilmamassan (massavirtauksen) vastaavan signaalin.

 

Ilmamassamittarin toimintahäiriön sattuessa elektroninen ohjausyksikkö käyttää korvaavaa arvoa suuttimien avautumisajalle (hätätila). Korvaava arvo määräytyy kaasuventtiilin asennon (kulman) ja moottorin nopeussignaalin - ns. alfa-n-säätimen - perusteella.

Tilavuusilman virtausmittari

Ilmamassavirta-anturin, ns. Volumetric, lisäksi kuvaus on alla olevassa kuvassa.

 

Jos moottorissa on MAP-anturi (jakosarjan ilmanpaine), ohjausjärjestelmä laskee ilmatilavuustiedot käyttämällä moottorin kierroslukua, ilman lämpötilaa ja tilavuushyötysuhdetietoja, jotka on tallennettu ECU:hun. MAP:n tapauksessa pisteytysperiaate perustuu imusarjan paineen tai pikemminkin tyhjön määrään, joka vaihtelee moottorin kuormituksen mukaan. Kun moottori ei ole käynnissä, imusarjan paine on sama kuin ympäröivän ilman. Muutos tapahtuu moottorin käydessä. Alakuolokohtaan osoittavat moottorin männät imevät ilmaa ja polttoainetta ja luovat näin imusarjaan tyhjiön. Suurin tyhjiö syntyy moottorijarrutuksen aikana, kun kaasu on kiinni. Pienempi tyhjiö syntyy joutokäynnillä ja pienin tyhjiö syntyy kiihdytyksessä, kun moottori imee suuren määrän ilmaa. MAP on luotettavampi, mutta vähemmän tarkka. MAF - Ilmapaino on tarkka, mutta alttiimpi vaurioille. Joissakin (erityisesti tehokkaissa) ajoneuvoissa on ilmamassavirtaus (Mass Air Flow) ja MAP (MAP) -anturi. Tällaisissa tapauksissa MAP:ia käytetään ohjaamaan tehostustoimintoa, ohjaamaan pakokaasun kierrätystoimintoa ja myös varatoimisena massailmavirta-anturin vian sattuessa.