Misuratore della massa d'aria - Sensore di flusso d'aria di massa e pressione del collettore di aspirazione MAP
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Più di un automobilista, soprattutto nel caso del leggendario 1,9 TDi, ha sentito il nome "misuratore di portata d'aria di massa" o è popolarmente chiamato "peso dell'aria". Il motivo era semplice. Troppo spesso un componente si guastava e portava, oltre alla luce accesa del motore, a un notevole calo di potenza o al cosiddetto soffocamento del motore. Il componente era piuttosto costoso nei primi giorni dell'era TDi, ma fortunatamente è diventato significativamente più economico nel tempo. Oltre al design delicato, la sostituzione incauta del filtro dell'aria lo ha "aiutato" ad accorciarne la vita. La resistenza del misuratore è migliorata notevolmente nel tempo, ma di tanto in tanto può ancora guastarsi. Naturalmente, questo componente è presente non solo nel TDi, ma anche in altri motori diesel e moderni a benzina.
La quantità di aria che scorre è determinata raffreddando la resistenza dipendente dalla temperatura (filo o pellicola riscaldata) del sensore con aria che scorre. La resistenza elettrica del sensore cambia e il segnale di corrente o di tensione viene valutato dalla centralina. Il misuratore massa aria (anemometro) misura direttamente la quantità massica di aria fornita al motore, ad es. che la misura è indipendente dalla densità dell'aria (al contrario della misura del volume), che dipende dalla pressione e dalla temperatura dell'aria (altitudine). Poiché il rapporto carburante-aria è specificato come rapporto di massa, ad esempio 1 kg di carburante per 14,7 kg di aria (rapporto stechiometrico), misurare la quantità di aria con un anemometro è il metodo di misurazione più accurato.
Vantaggi della misurazione della quantità d'aria
- Determinazione accurata della quantità d'aria massica.
- Risposta rapida del flussometro alle variazioni di flusso.
- Nessun errore causato da variazioni della pressione dell'aria.
- Nessun errore causato da variazioni della temperatura dell'aria aspirata.
- Facile installazione di un misuratore di portata d'aria senza parti in movimento.
- Resistenza idraulica molto bassa.
Misurazione del volume d'aria con filo riscaldato (LH-Motronic)
In questo tipo di iniezione benzina, nella parte comune del collettore di aspirazione è compreso un anemometro il cui sensore è un filo teso riscaldato. Il filo riscaldato viene mantenuto a temperatura costante facendo passare una corrente elettrica che è di circa 100°C superiore alla temperatura dell'aria aspirata. Se il motore aspira più o meno aria, la temperatura del filo cambia. La generazione di calore deve essere compensata modificando la corrente di riscaldamento. La sua dimensione è una misura della quantità di aria aspirata. La misurazione avviene circa 1000 volte al secondo. Se il filo caldo si rompe, la centrale va in emergenza.
Poiché il filo si trova nella linea di aspirazione, possono formarsi depositi sul filo che influiscono sulla misurazione. Pertanto, ogni volta che si spegne il motore, il filo viene brevemente riscaldato a circa 1000 ° C in base a un segnale dalla centralina e si deposita su di esso bruciato.
Il filo riscaldato al platino con un diametro di 0,7 mm protegge la rete metallica dalle sollecitazioni meccaniche. Il filo può anche essere posizionato nel condotto di bypass che porta al condotto interno. La contaminazione del filo riscaldato viene prevenuta coprendolo con uno strato di vetro e grazie all'elevata velocità dell'aria nel canale di bypass. In questo caso non è più necessario l'incenerimento delle impurità.
Misurazione della quantità di aria con un film riscaldato
Un sensore di resistenza formato da uno strato conduttivo riscaldato (pellicola) è posto in un ulteriore canale di misurazione dell'alloggiamento del sensore. Lo strato riscaldato non è soggetto a contaminazione. L'aria aspirata passa attraverso il misuratore di portata d'aria e quindi influenza la temperatura dello strato riscaldato conduttivo (film).
Il sensore è costituito da tre resistenze elettriche formate a strati:
- resistenza di riscaldamento RH (resistenza del sensore),
- sensore di resistenza RS, (sensore di temperatura),
- resistenza al calore RL (temperatura aria aspirata).
Sottili strati resistivi di platino vengono depositati su un substrato ceramico e collegati al ponte come resistori.
L'elettronica regola la temperatura della resistenza di riscaldamento R con tensione variabile.H in modo che sia 160 ° C superiore alla temperatura dell'aria aspirata. Questa temperatura è misurata dalla resistenza RL dipende dalla temperatura. La temperatura della resistenza di riscaldamento viene misurata con un sensore di resistenza RS... Quando il flusso d'aria aumenta o diminuisce, la resistenza di riscaldamento si raffredda più o meno. L'elettronica regola la tensione della resistenza di riscaldamento tramite il sensore di resistenza in modo che la differenza di temperatura raggiunga nuovamente i 160 ° C. Da questa tensione di controllo, l'elettronica del sensore genera un segnale per l'unità di controllo corrispondente alla massa d'aria (flusso di massa).
In caso di malfunzionamento del misuratore massa aria, la centralina elettronica utilizzerà un valore sostitutivo del tempo di apertura degli iniettori (modalità emergenza). Il valore sostitutivo è determinato dalla posizione (angolo) della valvola a farfalla e dal segnale del numero di giri del motore, il cosiddetto controllo alfa-n.
Misuratore volumetrico del flusso d'aria
Oltre al debimetro, il cosiddetto volumetrico, la cui descrizione è visibile nella figura sottostante.
Se il motore contiene un sensore MAP (pressione aria collettore), il sistema di controllo calcola i dati sul volume d'aria utilizzando i dati relativi a velocità del motore, temperatura dell'aria ed efficienza volumetrica memorizzati nell'ECU. Nel caso del MAP, il principio del punteggio si basa sulla quantità di pressione, o meglio vuoto, nel collettore di aspirazione, che varia con il carico del motore. Quando il motore non è in funzione, la pressione del collettore di aspirazione è la stessa dell'aria ambiente. Il cambio avviene mentre il motore è in funzione. I pistoni del motore che puntano al punto morto inferiore aspirano aria e carburante e quindi creano un vuoto nel collettore di aspirazione. Il massimo vuoto si verifica durante la frenata del motore quando l'acceleratore è chiuso. Un vuoto più basso si verifica in caso di minimo e il vuoto più piccolo si verifica in caso di accelerazione, quando il motore aspira una grande quantità di aria. MAP è più affidabile ma meno preciso. MAF - Airweight è preciso ma più soggetto a danni. Alcuni veicoli (particolarmente potenti) hanno un sensore Mass Air Flow (Mass Air Flow) e MAP (MAP). In tali casi, il MAP viene utilizzato per controllare la funzione boost, per controllare la funzione di ricircolo dei gas di scarico e anche come backup in caso di guasto del sensore di flusso d'aria di massa.
