Merilnik zračne mase - MAP senzorja masnega pretoka zraka in tlaka v sesalnem razdelilniku

Več avtomobilov, še posebej v primeru legendarnega 1,9 TDi, je slišalo ime "merilnik masnega pretoka zraka" ali ga popularno imenujejo "zračna teža". Razlog je bil preprost. Prepogosto je kakšna komponenta odpovedala in je poleg goreče svetlobe motorja privedla do občutnega padca moči ali tako imenovanega zadušitve motorja. Komponenta je bila v prvih dneh obdobja TDi precej draga, vendar je na srečo sčasoma postala precej cenejša. Poleg občutljive zasnove je neprevidna zamenjava zračnega filtra »pripomogla« k skrajšanju njegove življenjske dobe. Odpornost števca se je sčasoma občutno izboljšala, vendar lahko občasno še vedno odpove. Seveda je ta komponenta prisotna ne le v TDi, ampak tudi v drugih dizelskih in sodobnih bencinskih motorjih.

Količina pretočnega zraka se določi s hlajenjem temperaturno odvisnega upora (ogrevana žica ali film) senzorja s pretočnim zrakom. Električni upor senzorja se spremeni in trenutni ali napetostni signal oceni krmilna enota. Merilnik zračne mase (anemometer) neposredno meri masno količino zraka, ki se dovaja v motor, tj. da je meritev neodvisna od gostote zraka (v nasprotju z merjenjem prostornine), ki je odvisna od tlaka in temperature zraka (nadmorske višine). Ker je razmerje med gorivom in zrakom določeno kot masno razmerje, na primer 1 kg goriva na 14,7 kg zraka (stehiometrično razmerje), je merjenje količine zraka z anemometrom najbolj natančna merilna metoda.

Prednosti merjenja količine zraka

• Natančna določitev masne količine zraka.
• Hiter odziv merilnika pretoka na spremembe pretoka.
• Brez napak zaradi sprememb zračnega tlaka.
• Brez napak zaradi spremembe temperature vstopnega zraka.
• Enostavna namestitev merilnika pretoka zraka brez gibljivih delov.
• Zelo nizek hidravlični upor.

Merjenje prostornine zraka z ogrevano žico (LH-Motronic)

Pri tej vrsti vbrizgavanja bencina je v skupnem delu sesalnega razdelilnika vključen anemometer, katerega senzor je raztegnjena ogrevana žica. Ogrevana žica vzdržuje konstantno temperaturo s prehodom električnega toka, ki je približno 100 ° C višji od temperature vstopnega zraka. Če motor vleče več ali manj zraka, se temperatura žice spremeni. Proizvodnjo toplote je treba kompenzirati s spreminjanjem ogrevalnega toka. Njegova velikost je merilo količine vsesanega zraka. Meritev poteka približno 1000 -krat na sekundo. Če se vroča žica pretrga, krmilna enota preide v zasilni način.

 

Ker je žica v sesalni liniji, lahko na žici nastanejo usedline in vplivajo na merjenje. Zato se ob vsakem izklopu motorja žica na kratko segreje na približno 1000 ° C na podlagi signala krmilne enote in usedline na njej gorijo.

Ogrevana žica iz platine s premerom 0,7 mm ščiti žično mrežo pred mehanskimi obremenitvami. Žica se lahko nahaja tudi v obvodnem kanalu, ki vodi do notranjega kanala. Kontaminacijo ogrevane žice preprečimo tako, da jo pokrijemo s stekleno plastjo in z visoko hitrostjo zraka v obvodnem kanalu. Sežiganje nečistoč v tem primeru ni več potrebno.

Merjenje količine zraka s segreto folijo

Uporni senzor, ki ga tvori segreta prevodna plast (film), je nameščen v dodatni merilni kanal ohišja senzorja. Ogrevana plast ni izpostavljena kontaminaciji. Vstopni zrak prehaja skozi merilnik pretoka zraka in tako vpliva na temperaturo prevodne ogrevane plasti (filma).

Senzor je sestavljen iz treh električnih uporov, oblikovanih v plasteh:

• ogrevalni upor R_H (upor senzorja),
• senzor upora R_S, (temperatura senzorja),
• toplotna odpornost R_L (temperatura vstopnega zraka).

Tanke uporovne plasti iz platine se nanesejo na keramično podlago in so kot upori povezane z mostom.

Elektronika uravnava temperaturo ogrevalnega upora R s spremenljivo napetostjo._H tako, da je za 160 ° C višja od temperature vstopnega zraka. Ta temperatura se meri z uporom R_L odvisno od temperature. Temperaturo ogrevalnega upora umerimo s senzorjem upora R_S... Ko se pretok zraka povečuje ali zmanjšuje, se grelni upor bolj ali manj ohladi. Elektronika regulira napetost grelnega upora preko senzorja upora, tako da temperaturna razlika spet doseže 160 ° C. Iz te krmilne napetosti elektronika senzorja ustvari signal za krmilno enoto, ki ustreza zračni masi (masni tok).

 

V primeru okvare merilnika zračne mase bo elektronska krmilna enota uporabila nadomestno vrednost za čas odpiranja injektorjev (način v sili). Nadomestna vrednost je določena s položajem (kotom) dušilne lopute in signalom števila vrtljajev motorja - tako imenovano regulacijo alfa-n.

Volumetrični merilnik pretoka zraka

Poleg senzorja masnega pretoka zraka, tako imenovanega volumetričnega, katerega opis je viden na spodnji sliki.

 

Če motor vsebuje senzor MAP (zračni tlak v kolektorju), krmilni sistem izračuna podatke o količini zraka z uporabo podatkov o vrtilni frekvenci motorja, temperaturi zraka in volumetrični učinkovitosti, shranjenih v ECU. V primeru MAP načelo točkovanja temelji na količini tlaka ali bolje rečeno vakuuma v sesalnem razdelilniku, ki se spreminja glede na obremenitev motorja. Ko motor ne teče, je tlak v sesalnem kolektorju enak tlaku okoliškega zraka. Menjava poteka med delovanjem motorja. Bati motorja, usmerjeni v spodnjo mrtvo točko, sesajo zrak in gorivo ter tako ustvarijo podtlak v sesalnem kolektorju. Največji podtlak nastane med zaviranjem motorja, ko je plin zaprt. Manjši podtlak nastane pri prostem teku, najmanjši podtlak pa pri pospeševanju, ko motor posesa veliko količino zraka. MAP je bolj zanesljiv, a manj natančen. MAF - Airweight je natančen, vendar bolj nagnjen k poškodbam. Nekatera (predvsem močna) vozila imajo senzor za masni pretok zraka (Mass Air Flow) in MAP (MAP). V takšnih primerih se MAP uporablja za nadzor funkcije pospeševanja, za nadzor funkcije recirkulacije izpušnih plinov in tudi kot rezerva v primeru okvare senzorja masnega pretoka zraka.