Miernik masy powietrza – MAP czujnika masowego przepływu powietrza i ciśnienia w kolektorze dolotowym
Zawartość
Niejeden kierowca, zwłaszcza w przypadku legendarnego 1,9 TDi, słyszał nazwę „masowy przepływomierz powietrza” lub jest popularnie nazywany „masą powietrza”. Powód był prosty. Zbyt często jakiś podzespół zawodził i prowadził oprócz palącej się kontrolki silnika do znacznego spadku mocy lub tzw. dławienia silnika. Komponent był dość drogi we wczesnych latach ery TDi, ale na szczęście z czasem stał się znacznie tańszy. Oprócz delikatnej konstrukcji, nieostrożna wymiana filtra powietrza „pomogła” skrócić jego żywotność. Rezystancja miernika znacznie się poprawiła z biegiem czasu, ale nadal może od czasu do czasu ulec awarii. Oczywiście ten składnik występuje nie tylko w TDi, ale także w innych silnikach wysokoprężnych i nowoczesnych silnikach benzynowych.
Ilość przepływającego powietrza jest określana przez schładzanie zależnej od temperatury rezystancji (nagrzany drut lub folia) czujnika przepływającym powietrzem. Zmienia się rezystancja elektryczna czujnika, podobnie jak sygnał prądowy lub napięciowy, który ocenia jednostka sterująca. Przepływomierz powietrza (anemometr) bezpośrednio mierzy masową ilość powietrza dostarczanego do silnika, tj. że pomiar jest niezależny od gęstości powietrza (w przeciwieństwie do pomiaru objętości), który jest zależny od ciśnienia powietrza i temperatury (wysokości). Ponieważ stosunek paliwa do powietrza jest określany jako stosunek masy, np. 1 kg paliwa na 14,7 kg powietrza (stosunek stechiometryczny), pomiar ilości powietrza za pomocą anemometru jest najdokładniejszą metodą pomiaru.
Korzyści z pomiaru ilości powietrza
- Dokładne określenie masy powietrza.
- Szybka reakcja przepływomierza na zmiany przepływu.
- Brak błędów spowodowanych zmianą ciśnienia powietrza.
- Brak błędów spowodowanych zmianami temperatury powietrza dolotowego.
- Łatwy montaż miernika masy powietrza bez części ruchomych.
- Bardzo niski opór hydrauliczny.
Pomiar objętości powietrza za pomocą podgrzewanego drutu (LH-Motronic)
W tym typie wtrysku benzyny anemometr znajduje się we wspólnej części kolektora dolotowego, którego czujnikiem jest rozciągnięty podgrzewany drut. Nagrzany drut jest utrzymywany w stałej temperaturze poprzez przepuszczanie prądu elektrycznego, który jest o około 100°C wyższy niż temperatura powietrza wlotowego. Jeśli silnik zasysa mniej lub więcej powietrza, zmienia się temperatura drutu. Rozpraszanie ciepła musi być kompensowane przez zmianę prądu grzewczego. Jego wielkość jest miarą ilości wchłoniętego powietrza. Pomiar odbywa się około 1000 razy na sekundę. Jeśli podgrzewany drut pęknie, jednostka sterująca przechodzi w tryb awaryjny.
Ponieważ drut znajduje się w przewodzie ssącym, na przewodzie mogą tworzyć się osady, które wpływają na pomiary. Dlatego po każdym wyłączeniu silnika drut nagrzewa się przez krótki czas do około 1000°C na podstawie sygnału z jednostki sterującej i osady na nim spalają się.
Platynowy podgrzewany drut o średnicy 0,7 mm chroni siatkę drucianą przed naprężeniami mechanicznymi. Przewód może być również umieszczony w kanale obejściowym prowadzącym do kanału wewnętrznego. Zanieczyszczeniu nagrzanego drutu zapobiega powlekanie go warstwą szkła, a także duża prędkość powietrza w kanale obejściowym. Spalanie zanieczyszczeń w tym przypadku nie jest już wymagane.
Pomiar ilości powietrza za pomocą ogrzanej folii
W dodatkowym kanale pomiarowym obudowy czujnika umieszczony jest czujnik rezystancyjny utworzony przez nagrzaną warstwę przewodzącą (warstwę). Podgrzana warstwa nie podlega zabrudzeniom. Powietrze wlotowe przechodzi przez miernik masy powietrza iw ten sposób wpływa na temperaturę przewodzącej ogrzewanej warstwy (folii).
Czujnik składa się z trzech ułożonych warstwowo rezystorów elektrycznych:
- opornik grzewczy rH (rezystancja czujnika),
- czujnik rezystancji rS, (temperatura czujnika),
- odporność na temperaturę rL (temperatura powietrza wlotowego).
Rezystancyjne cienkie warstwy platyny są osadzane na ceramicznym podłożu i połączone z mostkiem jako rezystory.
Elektronika steruje temperaturą opornika grzejnego R za pomocą napięcia przemiennego.H tak, aby była o 160°C wyższa niż temperatura powietrza dolotowego. Temperaturę tę mierzy się rezystancją RL zależne od temperatury. Temperatura opornika grzejnego jest mierzona czujnikiem rezystancyjnym RS. Wraz ze wzrostem lub spadkiem przepływu powietrza opornik grzejny schładza się mniej więcej. Elektronika reguluje napięcie opornika grzejnego za pomocą czujnika rezystancyjnego, tak aby różnica temperatur ponownie osiągnęła 160 ° C. Z tego napięcia sterującego elektronika czujnika generuje sygnał do jednostki sterującej odpowiadający masie powietrza dolotowego (przepływ masowy).
W przypadku awarii przepływomierza powietrza, centralka elektroniczna zastosuje wartość zastępczą czasu otwarcia wtryskiwaczy (tryb awaryjny). Wartość zastępczą określa położenie (kąt) przepustnicy oraz sygnał prędkości obrotowej silnika – tzw. sterowanie alfa-n.
Przepływomierz objętościowy powietrza
Oprócz czujnika masowego przepływu powietrza, tak zwany wolumetryczny, którego opis można zobaczyć na poniższym rysunku.
Jeśli silnik zawiera czujnik MAP (ciśnienia powietrza w kolektorze), układ sterowania oblicza dane dotyczące objętości powietrza na podstawie danych dotyczących prędkości obrotowej silnika, temperatury powietrza i wydajności objętościowej przechowywanych w ECU. W przypadku MAP zasada punktacji opiera się na wielkości ciśnienia, a raczej podciśnienia w kolektorze dolotowym, które zmienia się wraz z obciążeniem silnika. Kiedy silnik nie pracuje, ciśnienie w kolektorze dolotowym jest takie samo jak powietrze otoczenia. Zmiana następuje podczas pracy silnika. Tłoki silnika skierowane do dolnego martwego punktu zasysają powietrze i paliwo, tworząc w ten sposób podciśnienie w kolektorze dolotowym. Najwyższe podciśnienie występuje podczas hamowania silnikiem, gdy przepustnica jest zamknięta. Niższe podciśnienie występuje w przypadku pracy na biegu jałowym, a najmniejsze podciśnienie w przypadku przyspieszania, gdy silnik zasysa dużą ilość powietrza. MAP jest bardziej niezawodny, ale mniej dokładny. MAF - Airweight jest celny, ale bardziej podatny na uszkodzenia. Niektóre (szczególnie mocne) pojazdy mają masowy przepływ powietrza (masowy przepływ powietrza) i czujnik MAP (MAP). W takich przypadkach MAP służy do sterowania funkcją boost, do sterowania funkcją recyrkulacji spalin, a także jako rezerwa na wypadek awarii czujnika masowego przepływu powietrza.
