Датчик масової витрати повітря, пристрій

Навантаження, яка покладається на двигун.

Виміряти то кількість повітря, яке надходить у двигун, значить визначити навантаження двигуна. При натисканні на педаль газу водієм, відкривається дросельна заслінка, збільшується кількість всмоктуваного повітря. При цьому ми говоримо, що збільшилося навантаження. Коли ж ви відпускаємо педаль — навантаження падає. Все досить просто. Однак це тільки на перший погляд. Якщо врахувати те, що в умовах реального руху двигун часто змінює режими роботи, що надходить повітря у впускний системі бере участь в декількох газодинамічних процесах, то проблема вимірювання повітря в системі не така і проста.

Дуже довгий час безпосередньо виміряти кількість повітря накладало на автолюбителя значні труднощі. Подібні вимірювання проводили в лабораторних умовах, в бортових системах же зовсім не застосовували. Однак досягнення Витратовимірювальне техніки не стоять на місці, і згодом вони дозволили створити ряд вимірників витрати повітря, які і до цього дня застосовують на автомобілях. Розглядати їх все ми не будемо, так як в наші дні світу відомі близько 50 таких способів. Зупинимося на одному з наймасовіших приладів автомобіля ВАЗ — плівковому датчику (анемометріческого типу) масової витрати повітря.

Датчик масової витрати повітря, пристрій.

Встановлюється такий датчик між шлангом впускної труби (зовнішній його вид) і повітряним фільтром. Сигнали від ДМРВ мають вигляд постійного струму з певним напруженням, його величина залежить від напрямку руху повітря і кількості, яке проходить через датчик. Коли потік повітря прямий, напруга сигналу такого датчика змінюється в діапазоні від 1 до 5В. Якщо ж потік повітря зворотний, від таке напруга буде коливатися від 0 до 1В.

Функціонування пристрою ДМРВ відбувається наступним чином. Електрично нагрівається тіло знаходиться в потоці повітря, що поступає (чутливий елемент), воно охолоджується повітряним потоком. Схема, якою регулюється нагрівальної струм, підтримує різкість температури на постійному рівні, струм при цьому пропорційний щодо маси повітряного потоку. При такому методі, вимірювання проводяться з урахуванням щільності повітря, так як саме цей показник може визначити величину тепловіддачі переданої від тіла до повітря. Нагрівальний механізм при цьому — платиновий резистор, що знаходиться разом з іншими елементами на керамічній пластині.

Вимірювальний резистор (його опір прямо пропорційно витраті повітря) постійно знаходиться в тепловому контакті, як з вступникам повітряним потоком, так і з нагрівачем, разом з тим він включений в вимірювальний міст. Завдяки розподілу нагрівача і вимірювача забезпечується загальна точність вимірювання. Ця напруга потім посилюється (перетворюється) електронною схемою, для того щоб контролер зміг виміряти його величину, іншими словами саме тут відбувається узгодження рівнів.

Головною перевагою плівкового витратоміра перед Нитяні (був на озброєнні автомобілів ВАЗ значно раніше) є те, що він набагато більш механічно міцний, так як тут відбувається поділ функцій. Плівка виконує функцію елемента вимірювання, а підкладка — несе (силового) елемента конструкції.

Дротяний датчик витрати повітря

Дротяний датчик, яким визначається масова витрата повітря, був розроблений для того, щоб усунути недоліки електро-механічного датчика. Так як він не схильний до пульсаціям, які пов’язані із закриттям і відкриттям впускних клапанів, і ніяк не залежить від щільності повітря, який виходить.

Датчик такого типу, що складається з нагрітого дроту (діаметром 70 мкм), встановлюється перед заслінкою дроселя в вимірювальний трубці. Робота такого датчика масової витрати повітря заснована на постійній температурі. Платиновий дріт, який розташований в повітряному потоці, нагрівається і є одним плечем резисторного моста. При цьому через зміну сили струму, яка протікає через резисторний міст, на постійному рівні підтримується температура (приблизно 100проС) платинового проводу, постійно обдуваемого потоком повітря.

Коли витрата повітря збільшується, платиновий дріт починає остигати, при цьому падає його опір. Стає несиметричним резисторний міст і починається процес виникнення напруги, що подається на підсилювач і спрямованого на те, щоб підвищити температуру дроти. Процес триває до тих пір, поки опір дроти і температура, не призведуть до того, що система буде рівноважної. Сила струму, яка тече по проводах, буде приблизно 500 … 1200 мкА.

Даний струм протікає через калібрувальний резистор, саме тут і виникає напруга, яке потім надходить в блок електронного управління, де і зчитується кількості палива, що впорскується. Температурне вимірювання повітря компенсується резистором, що представляє собою платинове кільце, розташоване в повітряному потоці, яке має опір в 500 Ом. Температура повітря змінюється, разом з тим змінюється і термокомпенсаціонних опір і опір нагрітого дроту, від суду випливає, що рівновага резисторного моста не буде порушуватися.

Платиновий дріт при експлуатації неминуче забруднюється. Щоб запобігти такому забруднення після того, як двигун буде вимкнений, провід на одну секунду розжарюється до температури 1000 З. Вся пил, яка на нього налипнув, моментально згорає. Даний процес проводиться під чуйним контролем електронного блоку управління.

Плівковий датчик витрати повітря

Плівковий датчик масової витрати повітря, пристроєм зобов’язаний фірмі Bosch, саме вона ввела таке поняття на ринок. Він складається з керамічного підстави зі встановленою на ньому плівкою, саме в неї вмонтовані компенсаційний і вимірювальний резистори. Подібна конструкція лічильника робить його більш дешевим і в той же час надійним.

Ще однією модернізацією датчика витрати повітря послужила розробка вимірювання тиску. Складається такий датчик з толстопленочной діафрагми, яка розташована на керамічній основі.

У впускному колекторі змінюється розрядження через зміну деформації плівковою діафрагми. Елементи вимірювання розташовані всередині плівки. Встановлюється датчик у впускному колекторі і має вигляд вимірювача розрядження при малій інерційності.

Датчики масової витрати повітря, досить вимогливі до стану фільтра повітря. А в них дуже часто забруднюються платинові спіралі. Дуже акуратно їх можна очистити аерозольним очищувачем карбюратора.