Subiecte:
- introducere
- Contor analogic al masei de aer
- Contor digital de masă de aer
- Citiți valorile măsurate folosind echipamente de diagnosticare
- Consecințele unui contor de masă de aer defect
- Funcționarea contorului de masă de aer
Introducere:
Contorul de masă de aer este montat între carcasa filtrului de aer și galeria de admisie.
Tot aerul aspirat trece prin contorul de masă de aer. Într-un motor cu aspirație naturală, aerul este aspirat de subpresiunea din cilindri, iar într-un motor echipat cu turbo, aerul este aspirat prin roata compresorului. Contorul masei de aer masoara cantitatea de aer care curge in motor. Pe baza acestor date, cantitatea de combustibil care trebuie injectată poate fi determinată, printre altele, folosind valorile caracteristice din unitatea de control al motorului.
Contorul de masă de aer este disponibil în două versiuni:
- Semnal analogic de ieșire: nivelul tensiunii depinde de valoarea măsurată. Acesta se mai numește și semnal AM (modulație de amplitudine);
- Semnal digital de ieșire: electronica din senzor creează un semnal digital sub forma unei frecvențe. Acest semnal FM (modulație de frecvență) variază pe măsură ce volumul de aer crește.
Următoarele paragrafe explică diferența dintre contoarele de masă de aer analogice și digitale cu exemple de măsurători. Ultimul paragraf explică funcționarea contorului de masă de aer la nivelul componentelor.
Contor analogic al masei de aer:
Tensiunea de alimentare a acestui senzor este de 12 volți. Semnalul de tensiune analogic al acestui senzor este în general (în funcție de marcă și tip):
- Aprinderea pusă, fără flux de aer: 0,2 – 1,5 volți.
- Motor la ralanti: 1,5 – 3,0 volți.
- Accelerație cu accelerația complet deschisă: max 4,5 volți.
Graficul arată progresia tensiunii în comparație cu masa de aer măsurată în grame pe secundă. Putem măsura tensiunea cu un multimetru.
Contor digital de masă de aer:
Frecvența semnalului indică cât de mult aer a trecut prin senzor. Tensiunea semnalului este întotdeauna între 0 și 5 volți. Frecvența indică cât de des se repetă semnalul într-o perioadă de o secundă. Când măsurăm două semnale într-o secundă cu un osciloscop, vorbim de 2 Hz. În practică vedem că frecvența este mult mai mare. În general, producătorii aplică următoarele frecvențe:
- staționar: 2 – 2,5 kHz (2000 – 2500 Hz)
- viteză mare: până la 6 – 6,5 kHz
Frecvența crește proporțional cu creșterea debitului de aer. Dacă observați vârfuri anormale ale semnalului sau dacă o frecvență prea mică este măsurată la viteză mare, acest lucru poate indica un contor de masă de aer murdar sau defect. Imaginile de mai jos arată două măsurători de la contorul digital de masă de aer.
Măsurarea tensiunii arată evoluția tensiunii în timp. Această imagine arată că tensiunea variază constant între 0,5 și 4,5 volți. Odată cu creșterea fluxului de aer (la creșterea vitezei), timpul dintre liniile în creștere și în coborâre devine mai mic. Pulsurile devin mai subțiri și mai apropiate. O diagnosticare corectă nu poate fi făcută cu această imagine a scopului.
Măsurarea în care canalul A măsoară tensiunea și canalul B măsoară frecvența oferă o idee despre funcționarea contorului de masă de aer. Măsurătorile sunt efectuate pe o perioadă de timp mai mare, ceea ce face să pară ca și cum impulsurile albastre ale canalului A sunt adiacente unele cu altele. Cu toate acestea, acesta nu este cazul; Din cauza micșorării, cu greu este posibil să se facă distincția între tensiunile de sus și de jos.
Linia roșie (canalul B) indică frecvența semnalului. Cu cât impulsurile de tensiune sunt mai aproape unele de altele, cu atât linia roșie crește. Când accelerați la viteză mare cu vehiculul complet deschis, frecvența continuă să crească până când clapeta de accelerație este eliberată. Înălțimea liniei roșii indică frecvența maximă a semnalului. Aceste date pot fi comparate cu datele din fabrică sau cu o valoare calculată. Vom discuta acest lucru mai detaliat în secțiunea următoare.
În schema de mai jos a unui Volkswagen Golf 6 2.0 tdi, codul componentei G70 indică contorul digital de masă de aer.
- Pinul 1 al contorului de masă de aer este conectat la pinul 18 al ECU al motorului. Acesta este firul de semnal prin care contorul de masă de aer trimite valoarea măsurată către ECU;
- Pin 2: firul de semnal al senzor de temperatura aerului. Acest senzor este integrat în carcasa contorului de masă de aer;
- Pin 4: împământare;
- Pinul 5: este conectat la o siguranță prin referința 23 din diagramă. Contorul de masă de aer este alimentat cu o tensiune de 12 volți.
Pe pinul 1 al contorului de masă de aer putem măsura semnalul care este trimis către ECU. În plus, dacă există unul, putem cutie de evaporare este disponibil, verificați dacă acest semnal ajunge corect și la pinul 18 al ECU. Dacă aceste semnale diferă unele de altele, putem măsura diferența de tensiune pe acest fir (pinul 1 al LMM în comparație cu pinul 18 al ECU).
O tensiune de alimentare prea mică a senzorului poate afecta semnalul senzorului. De aceea trebuie să verificăm și conexiunile pozitive și de masă. Conectăm voltmetrul sau osciloscopul la pinii 4 și 5 și verificăm dacă măsuram o tensiune care este aproximativ egală cu tensiunea bateriei. Dacă tensiunea este prea scăzută, este posibil să avem de-a face cu a rezistență la tranziție în firul pozitiv sau firul de masă pe care îl putem detecta utilizând măsurarea V4.
Citiți valorile măsurate folosind echipamente de diagnosticare:
Sistemul de management al motorului calculează cantitatea de aer pe baza valorii senzorului. Cu ajutorul echipamentelor de citire, cantitatea actuală de aer aspirat poate fi citită din datele live (numite și parametri sau blocuri de valori măsurate). Nu contează dacă semnalul este analog sau digital; Când citiți, vedeți valoarea semnalului primit și procesat de ECU.
Pentru a verifica dacă valoarea măsurată este corectă, aceasta poate fi comparată cu datele din fabrică. Cu toate acestea, în majoritatea cazurilor acestea nu sunt ușor de găsit. De aceea există calculatoare pentru a calcula volumul de aer. Un program binecunoscut este instrument LMM pe care le puteți descărca aici.
Valoarea pe care ați calculat-o și valoarea citită trebuie să corespundă rezonabil de bine. Desigur, este permisă o mică diferență. Trebuie să ne ocupăm întotdeauna de proprietățile motorului care diferă în funcție de fiecare motor; gândiți-vă la sincronizarea supapelor, la tehnici de creștere a factorului de umplere, cum ar fi sincronizarea variabilă a supapelor, o galerie de admisie variabilă etc. Cu toate acestea, dacă aceste valori diferă cu zeci de grame, nu poate fi exclusă o defecțiune a contorului de masă de aer.
Tabelele de mai jos prezintă valorile calculate ale unui motor aspirat natural cu o cilindree de 2000 cmc (2,0 litri). Începem cu un ralanti; aceasta este aproximativ 800 rpm. Există un vid în galeria de admisie deoarece supapa de accelerație este aproape complet închisă. Presiunea este de 0,3 bar. Următoarele două coloane arată valorile la turația crescută a motorului și o accelerație complet deschisă (Wide Open Throttle). Presiunea absolută a aerului exterior, adică 1000 mBar, predomină în galeria de admisie. Temperatura aerului de admisie crește. Turația motorului continuă să crească până la 6000 rpm.
Situatie:
- Viteza: 800 rpm;
- Presiunea galeriei de admisie: 300 mBar;
- Temperatura aerului admis: 20°.
Valori calculate:
- 3,86 grame/sec;
- 13,88 kg/oră;
- 0,15 grame per cursă.
Situatie:
- Viteza: 3000 rpm (WOT);
- Presiunea galeriei de admisie: 1000 mBar;
- Temperatura aerului admis: 22°.
Valori calculate:
- 47,86 grame/sec;
- 172,31 kg/oră;
- 0,48 grame per cursă.
Situatie:
- Viteza: 6000 rpm (WOT);
- Presiunea galeriei de admisie: 1000 mBar;
- Temperatura aerului admis: 25°.
Valori calculate:
- 94,76 grame/sec;
- 341,14 kg/oră;
- 0,48 grame per cursă.
Consecințele unui contor de masă de aer defect:
- Putere mai mică (nu trebuie să fie întotdeauna vizibilă)
- Viteză maximă mai mică
- Consum mai mare de combustibil
- Mai multe emisii de funingine (motor diesel)
- Motorul se tura slab la sarcina maxima, de exemplu
Funcționarea contorului de masă de aer:
Carcasa unui contor de masă de aer conține conectorul pentru cablajul la ECU, electronica de pe o placă de circuit imprimat și elementul de măsurare.
Inelul O de cauciuc previne aspirarea aerului dincolo de carcasă. Elementul de măsurare al contorului de masă de aer constă, printre altele, din două rezistențe dependente de temperatură (PTC și NTC). termistori).
Când motorul funcționează, rezistențele se răcesc din cauza aerului de admisie care curge pe lângă ele. Circuitul electronic asigură că temperatura elementului de încălzire PTC rămâne constantă. Diferența de tensiune asociată este tradusă de un circuit amplificator într-un semnal de ieșire utilizabil pentru a fi trimis la ECU.
Următoarea figură prezintă componentele contorului de masă de aer în trei subzone:
- Roșu: senzor de temperatură a aerului admis (NTC);
- Verde: componente pentru firul fierbinte;
- Albastru: componente pentru elementul de măsurare.
Contorul de masă de aer are o conexiune cu 5 pini:
- semnal senzor temperatura aerului admis;
- alimentare (12 volți) pentru fir fierbinte;
- alimentare (5 volți) pentru element de măsurare;
- semnal (0,5 – 4,5 volți);
- masa senzorului. Toate împământările interne sunt conectate la acest pin de ieșire.
În imaginile următoare, cele trei subzone sunt afișate separat cu o explicație lângă ele.
Senzor de temperatura aerului admis: după cum am menționat deja, acest senzor este de acest tip NTC.
Rezistența senzorului depinde de temperatura aerului care curge de la filtrul de aer, prin intermediul contorului de masă de aer, către turbo sau galeria de admisie.
Contorul de masă de aer cu film de căldură conține o rezistență de încălzire care este menținută la o temperatură constantă. În această diagramă rezistența la încălzire este Rh. Rezistorul de încălzire, numit și fir fierbinte, este pornit și oprit de un tranzistor (în partea de sus).
În mijloc vedem unul Podul Wheatstone cu rezistențele R3 și R4 în partea de jos. Acestea sunt rezistențe dependente de temperatură (PTC și NTC). Rezistoarele R3 și R4 asigură o temperatură constantă a rezistenței la încălzire Rh:
- Odată cu creșterea fluxului de aer, rezistențele se răcesc și are loc o scădere de tensiune diferită la toate rezistențele din punte. Cu puntea Wheatstone, schimbarea rezistenței poate fi convertită într-o tensiune de semnal pentru ECU. Vezi pagina „Podul Wheatstone” pentru o explicație detaliată a acestui circuit.
- Diferența de tensiune pe amplificatorul operațional modifică tensiunea de ieșire la tranzistor;
- Tranzistorul este pornit și pornește sau oprește alimentarea cu curent a rezistorului de încălzire Rh;
- Rezistenta la incalzire va fi mentinuta la aceeasi temperatura pe cat posibil de catre sursa de alimentare.
- Rezistoarele dependente de temperatură R1 și R2 sunt plasate pe ambele părți ale rezistenței de încălzire Rh;
- Dacă nu trece aer prin senzor, rezistențele R1 și R2 au aceeași valoare și nu există semnal de ieșire;
- Când aerul curge prin senzor, rezistența R1 se răcește și R2 se încălzește;
- Ca urmare, valoarea rezistenței lui R1 scade și cea a lui R2 crește;
- Creșterea valorii rezistenței crește și tensiunea de ieșire;
- Dacă aerul curge înapoi peste senzor (retur), R2 se răcește și R1 este încălzit, determinând scăderea tensiunii de ieșire. Tensiunea medie de ieșire este, prin urmare, o măsură corectă a cantității de masă de aer care curge către motor.
Refluxul este fluxul de aer (pulsații) înapoi către filtrul de aer ca urmare a închiderii supapelor de admisie sau închiderii supapei de accelerație. Refluxul este măsurat ca masă de aer suplimentară, ceea ce poate provoca o abatere mare a semnalului. Contoarele moderne de masă de aer au compensare a refluxului, așa cum se arată în acest exemplu, cu rezistențele R1 și R2.
