مقياس كتلة الهواء - خريطة تدفق الهواء الشامل ومستشعر ضغط مشعب السحب

سمع أكثر من سائق سيارة واحد ، خاصة في حالة الطراز الأسطوري 1,9 TDi ، باسم "مقياس تدفق الهواء الجماعي" أو يطلق عليه شعبياً "وزن الهواء". كان السبب بسيطًا. في كثير من الأحيان ، فشل أحد المكونات وأدى ، بالإضافة إلى احتراق ضوء المحرك ، إلى انخفاض كبير في الطاقة أو ما يسمى بخنق المحرك. كان المكون مكلفًا للغاية في الأيام الأولى من عصر TDi ، لكن لحسن الحظ أصبح أرخص بكثير بمرور الوقت. بالإضافة إلى التصميم الدقيق ، فإن الاستبدال المتهور لمرشح الهواء "ساعد" على تقصير عمره. تحسنت مقاومة العداد بشكل ملحوظ بمرور الوقت ، ولكن لا يزال من الممكن أن تفشل من وقت لآخر. بالطبع ، هذا المكون موجود ليس فقط في TDi ، ولكن أيضًا في محركات الديزل والبنزين الأخرى.

يتم تحديد كمية الهواء المتدفق عن طريق تبريد المقاومة المعتمدة على درجة الحرارة (سلك أو غشاء ساخن) لجهاز الاستشعار بالهواء المتدفق. تتغير المقاومة الكهربائية لجهاز الاستشعار ويتم تقييم إشارة التيار أو الجهد بواسطة وحدة التحكم. يقيس مقياس كتلة الهواء (مقياس شدة الريح) بشكل مباشر كمية كتلة الهواء التي يتم توفيرها للمحرك ، أي أن القياس مستقل عن كثافة الهواء (على عكس قياس الحجم) ، والذي يعتمد على ضغط ودرجة حرارة الهواء (الارتفاع). نظرًا لأن نسبة الوقود إلى الهواء محددة كنسبة كتلة ، على سبيل المثال 1 كجم من الوقود لكل 14,7 كجم من الهواء (النسبة المتكافئة) ، فإن قياس كمية الهواء باستخدام مقياس شدة الريح هو أكثر طرق القياس دقة.

مزايا قياس كمية الهواء

• التحديد الدقيق لكمية كتلة الهواء.
• استجابة سريعة لمقياس التدفق للتغيرات في التدفق.
• لا توجد أخطاء ناجمة عن التغيرات في ضغط الهواء.
• لا توجد أخطاء ناجمة عن التغيرات في درجة حرارة الهواء الداخل.
• سهولة تركيب مقياس تدفق الهواء بدون أجزاء متحركة.
• مقاومة هيدروليكية منخفضة للغاية.

قياس حجم الهواء بسلك ساخن (LH-Motronic)

في هذا النوع من حقن البنزين ، يتم تضمين مقياس شدة الريح في الجزء المشترك من مشعب السحب ، حيث يكون جهاز الاستشعار عبارة عن سلك مسخن ممتد. يتم الاحتفاظ بالسلك المسخن عند درجة حرارة ثابتة عن طريق تمرير تيار كهربائي أعلى بحوالي 100 درجة مئوية من درجة حرارة الهواء الداخل. إذا قام المحرك بسحب هواء أكثر أو أقل ، تتغير درجة حرارة السلك. يجب تعويض توليد الحرارة عن طريق تغيير تيار التسخين. حجمه هو مقياس لكمية الهواء المسحوبة. يتم القياس حوالي 1000 مرة في الثانية. إذا انكسر السلك الساخن ، تنتقل وحدة التحكم إلى وضع الطوارئ.

 

نظرًا لوجود السلك في خط الشفط ، يمكن أن تتكون الرواسب على السلك وتؤثر على القياس. لذلك ، في كل مرة يتم فيها إيقاف تشغيل المحرك ، يتم تسخين السلك لفترة وجيزة إلى حوالي 1000 درجة مئوية بناءً على إشارة من وحدة التحكم ، وتحترق الرواسب الموجودة عليها.

سلك بلاتيني مسخن بقطر 0,7 مم يحمي الشبكة السلكية من الإجهاد الميكانيكي. يمكن أيضًا وضع السلك في القناة الالتفافية المؤدية إلى القناة الداخلية. يتم منع تلوث السلك المسخن بتغطيته بطبقة زجاجية وبسرعة الهواء العالية في القناة الالتفافية. لم يعد حرق الشوائب مطلوبًا في هذه الحالة.

قياس كمية الهواء بفيلم ساخن

يتم وضع مستشعر مقاومة يتكون من طبقة موصلة ساخنة (فيلم) في قناة قياس إضافية من مبيت المستشعر. الطبقة الساخنة غير معرضة للتلوث. يمر الهواء الداخل عبر مقياس تدفق الهواء وبالتالي يؤثر على درجة حرارة الطبقة المسخنة الموصلة (الفيلم).

يتكون المستشعر من ثلاث مقاومات كهربائية تتكون في طبقات:

• مقاوم التسخين R_H (مقاومة المستشعر) ،
• مستشعر المقاومة R_S، (جهاز استشعار درجة الحرارة)،
• مقاومة الحرارة ص_L (درجة حرارة الهواء المدخول).

يتم ترسيب طبقات البلاتين المقاومة الرقيقة على ركيزة خزفية ومتصلة بالجسر كمقاومات.

تنظم الإلكترونيات درجة حرارة مقاوم التسخين R بجهد متغير._H بحيث تكون 160 درجة مئوية أعلى من درجة حرارة الهواء الداخل. يتم قياس درجة الحرارة هذه بواسطة المقاومة R_L يعتمد على درجة الحرارة. يتم قياس درجة حرارة مقاوم التسخين بجهاز استشعار المقاومة R_S... عندما يزداد تدفق الهواء أو ينقص ، تبرد مقاومة التسخين أكثر أو أقل. تنظم الإلكترونيات جهد مقاوم التسخين عبر مستشعر المقاومة بحيث يصل فرق درجة الحرارة إلى 160 درجة مئوية مرة أخرى.من جهد التحكم هذا ، تولد إلكترونيات المستشعر إشارة لوحدة التحكم المقابلة لكتلة الهواء (تدفق الكتلة).

 

في حالة حدوث عطل في مقياس كتلة الهواء ، ستستخدم وحدة التحكم الإلكترونية قيمة بديلة لوقت فتح الحاقنات (وضع الطوارئ). يتم تحديد القيمة البديلة من خلال موضع (زاوية) صمام الخانق وإشارة سرعة المحرك - ما يسمى بالتحكم alpha-n.

مقياس تدفق الهواء الحجمي

بالإضافة إلى مستشعر تدفق الهواء الشامل ، ما يسمى بالحجمي ، ويمكن رؤية وصف له في الشكل أدناه.

 

إذا كان المحرك يحتوي على مستشعر MAP (ضغط الهواء المتنوع) ، فإن نظام التحكم يحسب بيانات حجم الهواء باستخدام سرعة المحرك ودرجة حرارة الهواء وبيانات الكفاءة الحجمية المخزنة في وحدة التحكم الإلكترونية. في حالة MAP ، يعتمد مبدأ التسجيل على مقدار الضغط ، أو بالأحرى الفراغ ، في مشعب السحب ، والذي يختلف باختلاف حمل المحرك. عندما لا يعمل المحرك ، يكون ضغط السحب المتشعب هو نفسه الهواء المحيط. التغيير يحدث أثناء تشغيل المحرك. تعمل مكابس المحرك التي تشير إلى المركز الميت السفلي على امتصاص الهواء والوقود وبالتالي تخلق فراغًا في مجمع السحب. يحدث أعلى فراغ أثناء فرملة المحرك عندما يكون الخانق مغلقًا. يحدث فراغ أقل في حالة التباطؤ ، ويحدث أصغر فراغ في حالة التسارع ، عندما يسحب المحرك كمية كبيرة من الهواء. MAP أكثر موثوقية ولكن أقل دقة. MAF - وزن الهواء دقيق ولكنه أكثر عرضة للتلف. تحتوي بعض المركبات (القوية بشكل خاص) على مستشعر تدفق هواء جماعي (تدفق هواء جماعي) ومستشعر MAP (MAP). في مثل هذه الحالات ، يتم استخدام MAP للتحكم في وظيفة التعزيز ، للتحكم في وظيفة إعادة تدوير غاز العادم ، وأيضًا كنسخة احتياطية في حالة فشل مستشعر تدفق الهواء الجماعي.