Sujeten:
- Aféierung
- Analog Loftmass Meter
- Digital Loftmass Meter
- Liest gemoossene Wäerter mat diagnostesche Geräter
- Konsequenze vun engem defekt Loftmass Meter
- Operatioun vun der Loft Mass Meter
Aféierung:
De Loftmass Meter ass tëscht dem Loftfilterhaus an dem Intake-Manifold montéiert.
All d'Saugloft geet duerch de Loftmassemeter. Bei engem natierlechen aspiréierte Motor gëtt d'Loft duerch den Ënnerdrock an den Zylinder an an engem Motor ausgestatt mat engem Turbo duerch d'Kompressorrad eragezunn. De Loftmassemeter moosst d'Quantitéit u Loft, déi an de Motor fléisst. Baséierend op dës Donnéeën, kann d'Quantitéit u Brennstoff injizéiert ginn, ënner anerem mat de charakteristesche Wäerter an der Motorsteuerung.
De Loftmassemeter ass an zwou Versiounen verfügbar:
- Analog Ausgangssignal: den Niveau vun der Spannung hänkt vum gemoossene Wäert of. Dëst gëtt och en AM Signal genannt (Amplitude Modulatioun);
- Digital Ausgangssignal: d'Elektronik am Sensor kreéiert en digitale Signal a Form vun enger Frequenz. Dëst FM Signal (Frequenz Modulatioun) variéiert wéi de Loftvolumen eropgeet.
Déi folgend Abschnitter erklären den Ënnerscheed tëscht den analogen an digitale Loftmassemeter mat Beispillmiessungen. De leschte Paragraph erkläert d'Operatioun vum Loftmassemeter um Komponentniveau.
Analog Loftmass Meter:
D'Versuergungsspannung op dësem Sensor ass 12 Volt. Den analoge Spannungssignal vun dësem Sensor ass allgemeng (je no Mark an Typ):
- Zündung an, kee Loftfluss: 0,2 – 1,5 Volt.
- Motor Leedung: 1,5 - 3,0 Volt.
- Beschleunegung mat voll oppenen Drossel: maximal 4,5 Volt.
D'Grafik weist de Fortschrëtt vun der Spannung am Verglach mat der gemoosser Loftmass a Gramm pro Sekonn. Mir kënnen d'Spannung mat engem Multimeter moossen.
Digital Loftmass Meter:
D'Frequenz vum Signal weist wéi vill Loft de Sensor passéiert ass. D'Spannung vum Signal ass ëmmer tëscht 0 an 5 Volt. D'Frequenz weist wéi dacks d'Signal an enger Period vun enger Sekonn widderhëlt. Wa mir zwee Signaler an enger Sekonn mat engem Oszilloskop moossen, schwätze mir vun 2 Hz. An der Praxis gesi mir datt d'Frequenz vill méi héich ass. Am Allgemengen applizéieren d'Fabrikanten déi folgend Frequenzen:
- stationär: 2 - 2,5 kHz (2000 - 2500 Hz)
- héich Vitesse: bis zu 6 - 6,5 kHz
D'Frequenz klëmmt proportional zum erhéijen Loftfloss. Wann Dir anormal Peaks am Signal gesitt, oder eng Frequenz déi ze niddreg ass mat héijer Geschwindegkeet gemooss gëtt, kann dëst e dreckeg oder defekt Loftmassemesser uginn. D'Biller hei drënner weisen zwou Miessunge vum digitale Loftmassemeter.
D'Spannungsmessung weist d'Spannungsentwécklung iwwer Zäit. Dëst Bild weist datt d'Spannung konstant tëscht 0,5 an 4,5 Volt ännert. Mat Erhéijung vun der Loftfloss (wann d'Geschwindegkeet eropgeet), gëtt d'Zäit tëscht den erop- a falende Linnen méi kleng. D'Puls ginn méi dënn a méi no zesummen. Eng richteg Diagnos kann net mat dësem Ëmfang Bild gemaach ginn.
D'Messung an där de Kanal A d'Spannung moosst an de Kanal B d'Frequenz moosst, gëtt eng Iddi iwwer d'Operatioun vum Loftmassemeter. Miessunge ginn iwwer eng méi grouss Zäit geholl, wat et mécht wéi wann déi blo Impulser vum Kanal A nieftenee stinn. Dat ass awer net de Fall; Wéinst dem Auszoomen ass et kaum méiglech tëscht den Up an Down Spannungen z'ënnerscheeden.
Déi rout Linn (Kanal B) weist d'Frequenz vum Signal un. Wat d'Spannungsimpulse méi no unenee sinn, wat méi déi rout Linn eropgeet. Beim Beschleunigung op Héichgeschwindegkeet mam Gefier voll oppen, geet d'Frequenz weider erop bis d'Drossel fräigelooss gëtt. D'Héicht vun der rouder Linn weist déi maximal Frequenz vum Signal un. Dës Donnéeë kënne mat der Fabréck Daten oder engem berechent Wäert Verglach ginn. Mir wäerten dëst méi am Detail an der nächster Rubrik diskutéieren.
Am Diagramm ënnendrënner vun engem Volkswagen Golf 6 2.0 tdi weist de Komponentcode G70 den digitale Loftmass Meter un.
- Pin 1 vum Loftmass Meter ass verbonne mat Pin 18 vun der Motor ECU. Dëst ass de Signal Drot iwwer déi de Loft Mass Meter de gemoossene Wäert un d'ECU schéckt;
- Pin 2: Signal Drot vun der Loft Temperatur Sensor. Dëse Sensor ass am Loftmassemeterhaus integréiert;
- Pin 4: Buedem;
- Pin 5: ass verbonne mat enger Sicherung iwwer Referenz 23 am Diagramm. De Loftmassemeter gëtt mat enger Spannung vun 12 Volt geliwwert.
Um Pin 1 vum Loftmassemeter kënne mir d'Signal moossen, dat un d'ECU geschéckt gëtt. Zousätzlech, wann et een ass, kënne mir breakout Këscht ass verfügbar, kontrolléiert ob dëst Signal och richteg um Pin 18 vun der ECU kënnt. Wann dës Signaler vuneneen ënnerscheeden, kënne mir de Spannungsdifferenz iwwer dësen Drot moossen (Pin 1 vum LMM am Verglach zum Pin 18 vun der ECU).
Ze niddreg Sensorversuergungsspannung kann de Sensorsignal beaflossen. Dofir musse mir och déi positiv a Buedemverbindunge kontrolléieren. Mir verbannen de Voltmeter oder den Oszilloskop un de Pins 4 a 5 a kucken ob mir eng Spannung moossen déi ongeféier d'selwecht ass wéi d'Batteriespannung. Wann d'Spannung ze niddreg ass, kënne mir mat enger Iwwergank Resistenz am positiven Drot oder Buedem Drot datt mir mat der V4 Miessung entdecken kënnen.
Liest gemoossene Wäerter mat diagnostesche Geräter:
De Motormanagementsystem berechent d'Quantitéit u Loft op Basis vum Sensorwäert. Mat Hëllef vu Liesausrüstung kann d'aktuell Quantitéit u Saugen Loft aus de Livedaten gelies ginn (och Parameteren oder Moosswäertblocken genannt). Et ass egal ob d'Signal analog oder digital ass; Wann Dir liest, gesitt Dir de Wäert vum Signal kritt a veraarbecht vun der ECU.
Fir ze kontrolléieren ob de gemoossene Wäert richteg ass, kann et mat de Fabrikdaten verglach ginn. Wéi och ëmmer, an de meeschte Fäll sinn dës net einfach ze fannen. Dofir ginn et Rechner fir de Loftvolumen ze berechnen. E bekannte Programm ass de LMM Tool déi Dir hei eroflueden kënnt.
De Wäert deen Dir berechent hutt an de Lieswäert musse vernünfteg gutt entspriechen. Natierlech ass e klengen Ënnerscheed erlaabt. Mir mussen ëmmer mat de Motoreigenschaften këmmeren, déi mat all Motor ënnerscheeden; denkt un Ventil Timing, Fëllfaktor-Erhéijung Techniken wéi Variabel Ventil Timing, e variabelen Intake Manifold, asw.. Wann dës Wäerter sech awer duerch zéng Gramm ënnerscheeden, kann e Defekt am Loftmassemeter net ausgeschloss ginn.
D'Tabellen hei ënnen weisen d'berechent Wäerter vun engem natierlechen aspiréierte Motor mat enger Verdrängung vun 2000 cc (2,0 Liter). Mir starten mat enger Leergeschwindegkeet; dat ass ongeféier 800 rpm. Et gëtt e Vakuum am Intakmanifold well den Drosselventil bal komplett zou ass. Den Drock ass 0,3 bar. Déi nächst zwou Kolonnen weisen d'Wäerter bei enger erhéiter Motorgeschwindegkeet an enger voll oppener Drossel (Wide Open Throttle). Den absolute baussenzege Loftdrock, also 1000 mBar, herrscht am Intakmanifold. D'Temperatur vun der Entrée Loft klëmmt. D'Motorgeschwindegkeet geet weider op 6000 U/min erop.
Situatioun:
- Geschwindegkeet: 800 U/min;
- Intake Manifold Drock: 300 mBar;
- Lofttemperatur vun der Loft: 20°.
Berechent Wäerter:
- 3,86 g/s;
- 13,88 kg / Stonn;
- 0,15 Gramm pro Schlag.
Situatioun:
- Geschwindegkeet: 3000 rpm (WOT);
- Intake Manifold Drock: 1000 mBar;
- Lofttemperatur vun der Loft: 22°.
Berechent Wäerter:
- 47,86 g/s;
- 172,31 kg / Stonn;
- 0,48 Gramm pro Schlag.
Situatioun:
- Geschwindegkeet: 6000 rpm (WOT);
- Intake Manifold Drock: 1000 mBar;
- Lofttemperatur vun der Loft: 25°.
Berechent Wäerter:
- 94,76 g/s;
- 341,14 kg / Stonn;
- 0,48 Gramm pro Schlag.
Konsequenze vun engem defekte Mass Loft Meter:
- Manner Kraaft (muss net ëmmer bemierkbar sinn)
- Ënneschten Top Geschwindegkeet
- Méi héich Dreifstoffverbrauch
- Méi Rousemissiounen (Dieselmotor)
- De Motor dréit zum Beispill schlecht bei Volllast
Operatioun vum Loftmass Meter:
D'Gehäuse vun engem Mass Loft Meter enthält d'Steckerverbindung fir d'Verdrahtung an d'ECU, d'Elektronik op engem gedréckte Circuit Board an d'Messelement.
De Gummi O-Ring verhënnert datt d'Loft an d'Gehäuse gesaugt gëtt. D'Moosselement vum Loftmassemeter besteet ënner anerem aus zwee Temperaturabhängige Widderstanden (PTC an NTC) thermistors).
Wann de Motor leeft, killen d'Widderstänn of duerch d'Aufluft, déi laanscht si fléisst. Den elektronesche Circuit garantéiert datt d'Temperatur vum PTC Heizelement konstant bleift. Den assoziéierten Spannungsdifferenz gëtt vun engem Verstärkerkrees an e benotzbar Ausgangssignal iwwersat fir un d'ECU ze schécken.
Déi folgend Figur weist d'Komponenten am Loftmassemeter an dräi Ënnerberäicher:
- Rot: Intake Loft Temperatur Sensor (NTC);
- Gréng: Komponente fir de waarme Drot;
- Blo: Komponente fir d'Messelement.
De Loftmassemeter huet eng 5-Pin Steckerverbindung:
- Intake Loft Temperatur Sensor Signal;
- Energieversuergung (12 Volt) fir waarm Drot;
- Energieversuergung (5 Volt) fir Mooss Element;
- Signal (0,5 - 4,5 Volt);
- Sensor Mass. All intern Terrainen si mat dësem Output Pin ugeschloss.
An de folgende Biller sinn déi dräi Ënnerberäicher getrennt mat enger Erklärung niewendrun gewisen.
Intake Loft Temperatur Sensor: wéi scho gesot, dëse Sensor ass vun der Aart NTC.
D'Sensorresistenz hänkt vun der Lofttemperatur of, déi vum Loftfilter, iwwer de Loftmassemesser, an den Turbo oder den Intakemanifold fléisst.
D'Hëtzt Film Loft Mass Meter enthält eng Heizung resistor datt bei enger konstanter Temperatur gehaalen ass. An dësem Diagramm ass d'Heizresistenz Rh. Den Heizresistor, och de waarme Drot genannt, gëtt vun engem Transistor (uewen) an an ausgeschalt.
An der Mëtt gesi mer eng Wheatstone Bréck mat resistors R3 an R4 um ënnen. Dëst sinn Temperatur-ofhängeg Widderstänn (PTC an NTC). Resistors R3 an R4 garantéieren eng konstant Temperatur vun Hëtzt Resistenz Rh:
- Wéi de Loftfloss eropgeet, killen d'Widderstänn of an en anere Spannungsfall geschitt iwwer all Widderstand an der Bréck. Mat der Wheatstone Bréck kann d'Resistenzännerung an eng Signalspannung fir d'ECU ëmgewandelt ginn. Kuckt d'Säit "Wheatstone Bridge" fir eng detailléiert Erklärung vun dësem Circuit.
- D'Spannungsdifferenz op der Op amp ännert d'Ausgangsspannung op den Transistor;
- Den Transistor gëtt ageschalt a schalt d'Stroumversuergung un den Heizresistenz Rh un oder aus;
- D'Heizresistenz gëtt sou vill wéi méiglech op der selwechter Temperatur gehal duerch d'Energieversuergung.
- D'Temperatur-ofhängeg resistors R1 an R2 sinn op béide Säiten vun Hëtzt Resistenz Rh gesat;
- Wa keng Loft duerch de Sensor fléisst, hunn d'Widderstänn R1 an R2 dee selwechte Wäert an et gëtt keen Ausgangssignal;
- Wann d'Loft duerch de Sensor fléisst, killt d'Resistenz R1 an d'R2 erwiermt;
- Als Resultat geet de Resistenzwäert vu R1 erof an dee vu R2 erhéicht;
- D'Erhéijung vun der Resistenzwäert erhéicht och d'Ausgangsspannung;
- Wann d'Loft zréck iwwer de Sensor (Réckflow) fléisst, killt R2 an R1 gëtt erhëtzt, wat d'Ausgangsspannung erofgeet. D'Duerchschnëttsausgangsspannung ass dofir eng korrekt Mooss fir d'Quantitéit vun der Loftmasse, déi an de Motor fléisst.
Réckflow ass de Flux vun der Loft (Pulsatiounen) zréck an de Loftfilter als Resultat vun der Zoumaache vun den Intaksventile oder der Zoumaache vum Drosselventil. De Réckfluss gëtt als extra Loftmass gemooss, wat eng grouss Ofwäichung am Signal verursaache kann. Modern Loftmass Meter hunn Réckflow Kompensatioun wéi an dësem Beispill mat resistors R1 an R2 gewisen.
