Mga Paksa:
- Panimula
- Analog air mass meter
- Digital air mass meter
- Basahin ang mga sinusukat na halaga gamit ang diagnostic equipment
- Mga kahihinatnan ng isang may sira na air mass meter
- Ang operasyon ng air mass meter
Panimula:
Ang air mass meter ay naka-mount sa pagitan ng air filter housing at ng intake manifold.
Ang lahat ng sinipsip na hangin ay dumadaan sa air mass meter. Sa isang natural na aspirated na makina, ang hangin ay sinisipsip ng underpressure sa mga cylinder at sa isang makina na nilagyan ng turbo, ang hangin ay sinipsip sa pamamagitan ng compressor wheel. Ang air mass meter ay sumusukat sa dami ng hangin na dumadaloy sa makina. Batay sa data na ito, ang dami ng gasolina na mai-inject ay maaaring matukoy, bukod sa iba pang mga bagay, gamit ang mga katangian na halaga sa yunit ng kontrol ng engine.
Available ang air mass meter sa dalawang bersyon:
- Analog output signal: ang antas ng boltahe ay depende sa sinusukat na halaga. Ito ay tinatawag ding AM signal (Amplitude Modulation);
- Digital output signal: ang electronics sa sensor ay lumikha ng digital signal sa anyo ng frequency. Ang signal ng FM na ito (Frequency Modulation) ay nag-iiba habang tumataas ang volume ng hangin.
Ipinapaliwanag ng mga sumusunod na talata ang pagkakaiba sa pagitan ng analog at digital na air mass meter na may mga halimbawang sukat. Ipinapaliwanag ng huling talata ang pagpapatakbo ng air mass meter sa antas ng bahagi.
Analog air mass meter:
Ang supply boltahe sa sensor na ito ay 12 volts. Ang analog na signal ng boltahe ng sensor na ito ay karaniwang (depende sa tatak at uri):
- Naka-on ang ignition, walang daloy ng hangin: 0,2 – 1,5 volts.
- Pag-idle ng makina: 1,5 – 3,0 volts.
- Pagpapabilis na may ganap na bukas na throttle: max. 4,5 volts.
Ipinapakita ng graph ang pag-unlad ng boltahe kumpara sa sinusukat na masa ng hangin sa gramo bawat segundo. Maaari naming sukatin ang boltahe gamit ang isang multimeter.
Digital air mass meter:
Ang dalas ng signal ay nagpapahiwatig kung gaano karaming hangin ang dumaan sa sensor. Ang boltahe ng signal ay palaging nasa pagitan ng 0 at 5 volts. Ang dalas ay nagpapahiwatig kung gaano kadalas umuulit ang signal sa loob ng isang panahon ng isang segundo. Kapag sinusukat namin ang dalawang signal sa isang segundo gamit ang isang oscilloscope, nagsasalita kami ng 2 Hz. Sa pagsasagawa, nakikita natin na ang dalas ay mas mataas. Sa pangkalahatan, inilalapat ng mga tagagawa ang mga sumusunod na frequency:
- nakatigil: 2 – 2,5 kHz (2000 – 2500 Hz)
- mataas na bilis: hanggang 6 – 6,5 kHz
Ang dalas ay tumataas nang proporsyonal sa pagtaas ng daloy ng hangin. Kung makakita ka ng mga abnormal na peak sa signal, o ang isang frequency na masyadong mababa ay sinusukat sa mataas na bilis, ito ay maaaring magpahiwatig ng isang marumi o may sira na air mass meter. Ang mga larawan sa ibaba ay nagpapakita ng dalawang sukat mula sa digital air mass meter.
Ang pagsukat ng boltahe ay nagpapakita ng pag-unlad ng boltahe sa paglipas ng panahon. Ipinapakita ng larawang ito na patuloy na nagbabago ang boltahe sa pagitan ng 0,5 at 4,5 volts. Sa pagtaas ng daloy ng hangin (kapag tumataas ang bilis), ang oras sa pagitan ng pagtaas at pagbaba ng mga linya ay nagiging mas maliit. Ang mga pulso ay nagiging mas manipis at mas magkakalapit. Ang isang wastong diagnosis ay hindi maaaring gawin gamit ang saklaw na larawang ito.
Ang pagsukat kung saan sinusukat ng channel A ang boltahe at sinusukat ng channel B ang dalas, ay nagbibigay ng ideya ng pagpapatakbo ng air mass meter. Ang mga sukat ay kinukuha sa mas malaking yugto ng panahon, na nagpapalabas na parang ang mga asul na pulso ng channel A ay katabi ng bawat isa. Gayunpaman, hindi ito ang kaso; Dahil sa pag-zoom out, halos hindi posible na makilala sa pagitan ng pataas at pababang mga boltahe.
Ang pulang linya (channel B) ay nagpapahiwatig ng dalas ng signal. Kung mas malapit ang mga pulso ng boltahe sa isa't isa, mas tumataas ang pulang linya. Kapag bumibilis sa mataas na tulin nang ganap na nakabukas ang sasakyan, patuloy na tataas ang dalas hanggang sa mailabas ang throttle. Ang taas ng pulang linya ay nagpapahiwatig ng pinakamataas na dalas ng signal. Ang data na ito ay maaaring ihambing sa data ng pabrika o isang kinakalkula na halaga. Tatalakayin natin ito nang mas detalyado sa susunod na seksyon.
Sa diagram sa ibaba ng isang Volkswagen Golf 6 2.0 tdi, ang component code na G70 ay nagpapahiwatig ng digital air mass meter.
- Ang pin 1 ng air mass meter ay konektado sa pin 18 ng engine ECU. Ito ang signal wire kung saan ipinapadala ng air mass meter ang sinusukat na halaga sa ECU;
- Pin 2: signal wire ng sensor ng temperatura ng hangin. Ang sensor na ito ay isinama sa pabahay ng air mass meter;
- Pin 4: lupa;
- Pin 5: ay konektado sa isang fuse sa pamamagitan ng reference 23 sa diagram. Ang air mass meter ay binibigyan ng boltahe na 12 volts.
Sa pin 1 ng air mass meter masusukat natin ang signal na ipinadala sa ECU. At saka, kung meron man, kaya natin kahon ng breakout ay magagamit, tingnan kung ang signal na ito ay dumating din nang tama sa pin 18 ng ECU. Kung magkaiba ang mga signal na ito sa isa't isa, masusukat natin ang pagkakaiba ng boltahe sa wire na ito (pin 1 ng LMM kumpara sa pin 18 ng ECU).
Masyadong mababa ang boltahe ng supply ng sensor ay maaaring makaapekto sa signal ng sensor. Iyon ang dahilan kung bakit kailangan din nating suriin ang mga positibo at ground na koneksyon. Ikinonekta namin ang voltmeter o oscilloscope sa mga pin 4 at 5 at suriin kung sinusukat namin ang isang boltahe na humigit-kumulang katumbas ng boltahe ng baterya. Kung ang boltahe ay masyadong mababa, maaari naming pagharap sa isang paglaban sa paglipat sa positive wire o ground wire na makikita natin gamit ang V4 measurement.
Basahin ang mga sinusukat na halaga gamit ang diagnostic equipment:
Kinakalkula ng sistema ng pamamahala ng engine ang dami ng hangin batay sa halaga ng sensor. Sa tulong ng kagamitan sa pagbabasa, ang kasalukuyang dami ng sinipsip na hangin ay mababasa mula sa live na data (tinatawag ding mga parameter o mga bloke ng sinusukat na halaga). Hindi mahalaga kung ang signal ay analog o digital; Kapag nagbabasa, makikita mo ang halaga ng signal na natanggap at naproseso ng ECU.
Upang suriin kung tama ang sinusukat na halaga, maaari itong ihambing sa data ng pabrika. Gayunpaman, sa karamihan ng mga kaso ang mga ito ay hindi madaling mahanap. Iyon ang dahilan kung bakit may mga calculator upang makalkula ang dami ng hangin. Ang isang kilalang programa ay ang LMM tool na maaari mong i-download dito.
Ang halaga na iyong nakalkula at ang nabasang halaga ay dapat na tumutugma nang maayos. Siyempre, pinapayagan ang isang maliit na pagkakaiba. Palagi nating kailangang harapin ang mga katangian ng makina na naiiba sa bawat makina; isipin ang timing ng balbula, mga diskarte sa pagtaas ng fill factor gaya ng variable timing ng balbula, variable na intake manifold, atbp. Gayunpaman, kung ang mga halagang ito ay naiiba ng sampu-sampung gramo, ang isang depekto sa air mass meter ay hindi maaaring alisin.
Ang mga talahanayan sa ibaba ay nagpapakita ng mga kinakalkula na halaga ng isang natural na aspirated na makina na may displacement na 2000 cc (2,0 liters). Nagsisimula kami sa isang idle na bilis; ito ay humigit-kumulang 800 rpm. May vacuum sa intake manifold dahil halos sarado na ang throttle valve. Ang presyon ay 0,3 bar. Ang susunod na dalawang hanay ay nagpapakita ng mga halaga sa tumaas na bilis ng engine at isang ganap na bukas na throttle (Wide Open Throttle). Ang ganap na panlabas na presyon ng hangin, i.e. 1000 mBar, ay nananaig sa intake manifold. Ang temperatura ng hangin sa pag-inom ay tumataas. Ang bilis ng makina ay patuloy na tumataas sa 6000 rpm.
Sitwasyon:
- Bilis: 800 rpm;
- Intake manifold pressure: 300 mBar;
- Temperatura ng hangin sa pagpasok: 20°.
Mga kinakalkula na halaga:
- 3,86 gramo/seg;
- 13,88 kg/oras;
- 0,15 gramo bawat stroke.
Sitwasyon:
- Bilis: 3000 rpm (WOT);
- Intake manifold pressure: 1000 mBar;
- Temperatura ng hangin sa pagpasok: 22°.
Mga kinakalkula na halaga:
- 47,86 gramo/seg;
- 172,31 kg/oras;
- 0,48 gramo bawat stroke.
Sitwasyon:
- Bilis: 6000 rpm (WOT);
- Intake manifold pressure: 1000 mBar;
- Temperatura ng hangin sa pagpasok: 25°.
Mga kinakalkula na halaga:
- 94,76 gramo/seg;
- 341,14 kg/oras;
- 0,48 gramo bawat stroke.
Mga kahihinatnan ng isang may sira na mass air meter:
- Mas kaunting kapangyarihan (hindi palaging kailangang mapansin)
- Mas mababang pinakamataas na bilis
- Mas mataas na pagkonsumo ng gasolina
- Mas maraming soot emissions (diesel engine)
- Ang engine revs mahina sa buong load, halimbawa
Pagpapatakbo ng air mass meter:
Ang pabahay ng isang mass air meter ay naglalaman ng koneksyon ng plug para sa wiring harness sa ECU, ang mga electronics sa isang naka-print na circuit board at ang elemento ng pagsukat.
Pinipigilan ng rubber O-ring ang hangin na masipsip sa lampas ng housing. Ang elemento ng pagsukat ng air mass meter ay binubuo ng, bukod sa iba pang mga bagay, dalawang resistor na umaasa sa temperatura (PTC at NTC mga thermistor).
Kapag tumatakbo ang makina, lumalamig ang mga resistor dahil sa intake air na dumadaloy sa kanila. Tinitiyak ng electronic circuit na ang temperatura ng PTC heating element ay nananatiling pare-pareho. Ang nauugnay na pagkakaiba ng boltahe ay isinalin ng isang amplifier circuit sa isang magagamit na signal ng output upang ipadala sa ECU.
Ang sumusunod na figure ay nagpapakita ng mga bahagi sa air mass meter sa tatlong sub-area:
- Pula: intake air temperature sensor (NTC);
- Berde: mga bahagi para sa mainit na kawad;
- Asul: mga bahagi para sa elemento ng pagsukat.
Ang air mass meter ay may 5-pin plug na koneksyon:
- signal ng sensor ng temperatura ng hangin sa paggamit;
- power supply (12 volts) para sa hot wire;
- power supply (5 volts) para sa pagsukat ng elemento;
- signal (0,5 – 4,5 volts);
- masa ng sensor. Ang lahat ng panloob na grounds ay konektado sa output pin na ito.
Sa mga sumusunod na larawan, ang tatlong sub-lugar ay ipinapakita nang hiwalay na may paliwanag sa tabi ng mga ito.
Intake air temperature sensor: tulad ng nabanggit na, ang sensor na ito ay nasa uri NTC.
Ang resistensya ng sensor ay nakasalalay sa temperatura ng hangin na dumadaloy mula sa air filter, sa pamamagitan ng air mass meter, hanggang sa turbo o sa intake manifold.
Ang heat film air mass meter ay naglalaman ng heating resistor na pinananatili sa isang pare-parehong temperatura. Sa diagram na ito ang heating resistance ay Rh. Ang heating resistor, na tinatawag ding hot wire, ay binubuksan at pinapatay ng isang transistor (sa itaas).
Sa gitna ay nakikita namin ang isa Wheatstone bridge na may resistors R3 at R4 sa ibaba. Ito ay mga resistor na umaasa sa temperatura (PTC at NTC). Tinitiyak ng mga resistors R3 at R4 ang isang pare-parehong temperatura ng paglaban sa pag-init Rh:
- Habang tumataas ang daloy ng hangin, lumalamig ang mga resistor at may kakaibang pagbaba ng boltahe sa lahat ng resistors sa tulay. Gamit ang Wheatstone bridge ang pagbabago ng paglaban ay maaaring ma-convert sa isang boltahe ng signal para sa ECU. Tingnan ang pahina "Wheatstone Bridge" para sa isang detalyadong paliwanag ng circuit na ito.
- Ang pagkakaiba ng boltahe sa op amp ay nagbabago sa output boltahe sa transistor;
- Ang transistor ay naka-on at inililipat ang kasalukuyang supply sa heating resistor Rh on o off;
- Ang paglaban sa pag-init ay pananatilihin sa parehong temperatura hangga't maaari ng power supply.
- Ang mga resistor na umaasa sa temperatura na R1 at R2 ay inilalagay sa magkabilang panig ng heating resistance Rh;
- Kung walang hangin na dumadaloy sa sensor, ang mga resistor R1 at R2 ay may parehong halaga at walang output signal;
- Kapag dumaloy ang hangin sa sensor, lumalamig ang resistensya ng R1 at umiinit ang R2;
- Bilang resulta, bumababa ang halaga ng paglaban ng R1 at tumataas ang halaga ng R2;
- Ang pagtaas ng halaga ng paglaban ay nagpapataas din ng boltahe ng output;
- Kung ang hangin ay dumadaloy pabalik sa ibabaw ng sensor (backflow), ang R2 ay lumalamig at ang R1 ay pinainit, na nagiging sanhi ng pagbaba ng boltahe ng output. Samakatuwid, ang average na boltahe ng output ay isang tamang sukatan ng dami ng masa ng hangin na dumadaloy sa makina.
Ang backflow ay ang daloy ng hangin (pulsations) pabalik patungo sa air filter bilang resulta ng pagsasara ng mga intake valve o pagsasara ng throttle valve. Ang backflow ay sinusukat bilang dagdag na masa ng hangin, na maaaring magdulot ng malaking paglihis sa signal. Ang mga modernong air mass meter ay may backflow compensation tulad ng ipinapakita sa halimbawang ito na may resistors R1 at R2.
