Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Витратомір повітря

  1. Механічний витратомір повітря
  2. Термоанемометрический витратомір повітря

Екологічні вимоги до сучасних двигунів внутрішнього згоряння припускають підтримку певного (стехіометричного) співвідношення повітря і палива в паливно-повітряної суміші на всіх режимах роботи. Тільки в цьому випадку каталітичний нейтралізатор повністю видаляє шкідливі речовини у відпрацьованих газах. Екологічні вимоги до сучасних   двигунів внутрішнього згоряння   припускають підтримку певного (стехіометричного) співвідношення повітря і палива в паливно-повітряної суміші на всіх режимах роботи

Для підтримки стехіометричного співвідношення компонентів паливно-повітряної суміші потрібно точна інформація про кількість (витраті) всмоктується повітря, яку надає витратомір повітря. Мірою витрати може виступати як обсяг, так і маса всмоктуваного повітря. Залежно від цього розрізняють два способи визначення витрати повітря: механічний і тепловий.

Механічний спосіб заснований на вимірюванні об'єму повітря пропорційного переміщенню заслінки. Тепловий спосіб передбачає вимірювання маси повітря відповідно до зміни температури чутливого елемента.

Регулятор потоку повітря встановлюється у впускний системі між повітряним фільтром і дросельною заслінкою двигуна. Провідним виробником витратомірів повітря є фірма Bosch.

Механічний витратомір повітря

Механічний витратомір повітря використовувався в системах розподіленого уприскування Jetronic , а також об'єднаних системах уприскування і запалення . В системі K-Jetronic витратомір повітря забезпечує кількісне регулювання паливно-повітряної суміші і являє собою напірний диск, механічно з'єднаний з плунжером дозатора-розподільника.

В системі KE-Jetronic в механічну схему витратоміра повітря включений елемент електронного управління - потенціометр. Більш досконалий механічний витратомір встановлювався в системі L-Jetronic .

Конструктивно механічний витратомір включає корпус з демпфирующей камерою, вимірювальну заслінку, поворотну пружину, демпфуючу заслінку, потенціометр і обвідний канал з гвинтом якості.

Конструктивно механічний витратомір включає корпус з демпфирующей камерою, вимірювальну заслінку, поворотну пружину, демпфуючу заслінку, потенціометр і обвідний канал з гвинтом якості

Принцип роботи витратоміра повітря побудований на переміщенні вимірювальної заслінки пропорційно величині потоку повітря. Вимірювальна заслінка, демпфуюча заслінка і потенціометр розміщені на одній осі, що забезпечує прямий зв'язок між переміщенням заслінки і зміною опору потенціометра.

Конструктивно потенціометр виконаний у вигляді керамічної підкладки, на яку нанесені резисторні доріжки. До доріжках притиснутий повзунок потенціометра. На потенціометр подається напруга, що змінюється відповідно до опором. Зміна напруги враховується електронним блоком управління як об'ємна характеристика всмоктуваного повітря. Для коригування показань витратоміра в систему управління включений датчик температури вхідного повітря.

В даний час механічні витратоміри на двигуни внутрішнього згоряння не встановлюються.

Термоанемометрический витратомір повітря

Більш досконалими є витратоміри повітря, побудовані на тепловому способі визначення масової витрати повітря, т. Н. термоанемометричні витратоміри повітря (від «анемія» - вітер). Вони не мають рухомих механічних частин, характеризуються високою швидкодією, точністю і в силу особливості конструкції не залежать від температури повітря.

Термоанемометрический витратомір повітря (інше найменування - датчик масової витрати повітря, ДМРВ) використовується в сучасних системах уприскування бензинових і дизельних двигунів , в т.ч. в системі безпосереднього вприскування палива . Конструктивно витратомір повітря включений в систему управління двигуном . У ряді систем управління двигуном витратомір повітря не використовується, а його функції виконує датчик тиску повітря у впускному трубопроводі.

Залежно від конструкції чутливого елемента розрізняють наступні види термоанемометричних витратомірів:

  • дротяний (Hot Wire MAF Sensor);
  • плівковий (Hot Film Air Flow Sensor, HFM).

Основою дротяного термоанемометричного витратоміра повітря є чутливий елемент - платинова нагрівається нитка. Робота витратоміра побудована на підтримці постійної температури платинової нитки за рахунок нагріву електричним струмом.

При русі потоку повітря через датчик чутливий елемент охолоджується. Терморезистор збільшує струм нагріву нитки. Перетворювач напруги перетворює зміна струму нагріву чутливого елемента в вихідна напруга. Між вихідною напругою і масовим витратою повітря існує нелінійна залежність, яка враховується блоком управління двигуном.

Для запобігання забруднення чутливого елемента в роботі дротяного витратоміра передбачений режим самоочищення, при якому на непрацюючому двигуні платинова нитка короткочасно нагрівається до температури 1000 ° С.

Необхідно відзначити, що в ході експлуатації витратоміра товщина платинової нитки зменшується, що призводить до зниження точності вимірювань.

Даного недоліку позбавлений плівковий витратомір повітря, який прийшов на зміну дротяного датчика. Принцип дії плівкового витратоміра аналогічний дротовому ДМРВ. Основна відмінність полягає в конструкції чутливого елемента.

Основна відмінність полягає в конструкції чутливого елемента

Чутливий елемент плівкового витратоміра повітря являє собою кристал кремнію, на який нанесено декілька тонких платинових шарів - резисторів: нагрівального резистора, двох терморезисторов, резистора датчика температури повітря.

Чутливий елемент розташований в спеціальному повітряному каналі, повітря в який надходить за рахунок розрядження. Висока швидкість потоку запобігає потраплянню в канал великих частинок бруду і забруднення чутливого елемента. Конструкція повітряного каналу дозволяє визначати масу як прямого, так і зворотного (відбитого від закритих клапанів) потоку повітря, що збільшує точність вимірювання.

Нагрівальний резистор підтримує певну температуру чутливого елемента. За різницею температур на терморезисторами визначається маса всмоктуваного повітря і напрямок повітряного потоку. Вихідним аналоговим сигналом витратоміра є напруга постійного струму.

Замість аналогового сигналу окремі конструкції датчиків масової витрати повітря генерують цифровий сигнал, який є в системах управління кращим (не залежить від терміну експлуатації пристрою і характеристик електричного кола).

Сигнали плівкового витратоміра використовується блоком управління двигуном для визначення наступних параметрів: