denekler:
- tanıtım
- Analog hava kütlesi ölçer
- Dijital hava kütlesi ölçer
- Teşhis ekipmanını kullanarak ölçülen değerleri okuyun
- Arızalı bir hava kütlesi ölçüm cihazının sonuçları
- Hava kütlesi ölçerin çalışması
Giriiş:
Hava kütlesi ölçer, hava filtresi mahfazası ile emme manifoldu arasına monte edilir.
Emilen havanın tamamı hava kütle ölçerden geçer. Doğal emişli bir motorda hava, silindirlerdeki düşük basınçla emilir ve turboyla donatılmış bir motorda hava, kompresör çarkı aracılığıyla emilir. Hava kütlesi ölçer, motora akan hava miktarını ölçer. Bu verilere dayanarak, diğer şeylerin yanı sıra motor kontrol ünitesindeki karakteristik değerler kullanılarak enjekte edilecek yakıt miktarı belirlenebilir.
Hava kütlesi ölçerin iki versiyonu mevcuttur:
- Analog çıkış sinyali: Gerilim seviyesi ölçülen değere bağlıdır. Buna aynı zamanda AM sinyali (Genlik Modülasyonu) da denir;
- Dijital çıkış sinyali: Sensördeki elektronikler, frekans biçiminde bir dijital sinyal oluşturur. Bu FM sinyali (Frekans Modülasyonu) hava hacmi arttıkça değişir.
Aşağıdaki paragraflarda analog ve dijital hava kütlesi ölçüm cihazları arasındaki fark örnek ölçümlerle açıklanmaktadır. Son paragraf hava kütlesi ölçerin bileşen seviyesinde çalışmasını açıklamaktadır.
Analog hava kütlesi ölçer:
Bu sensördeki besleme voltajı 12 volttur. Bu sensörün analog voltaj sinyali genel olarak (marka ve tipe bağlı olarak):
- Kontak açık, hava akışı yok: 0,2 – 1,5 volt.
- Motor rölantide: 1,5 – 3,0 volt.
- Tam açık gaz kelebeğiyle hızlanma: maksimum 4,5 volt.
Grafik, ölçülen hava kütlesine kıyasla voltajın ilerleyişini saniye başına gram cinsinden gösterir. Voltajı multimetre ile ölçebiliriz.
Dijital hava kütlesi ölçer:
Sinyalin frekansı sensörden ne kadar havanın geçtiğini gösterir. Sinyalin voltajı her zaman 0 ila 5 volt arasındadır. Frekans, sinyalin bir saniyelik süre içinde ne sıklıkta tekrarlandığını gösterir. Bir saniyede iki sinyali osiloskopla ölçtüğümüzde 2 Hz'den bahsediyoruz. Pratikte frekansın çok daha yüksek olduğunu görüyoruz. Genel olarak üreticiler aşağıdaki frekansları uygular:
- sabit: 2 – 2,5 kHz (2000 – 2500 Hz)
- yüksek hız: 6 – 6,5 kHz'e kadar
Frekans, artan hava akışıyla orantılı olarak artar. Sinyalde anormal tepe noktaları görürseniz veya yüksek hızda çok düşük bir frekans ölçülürse, bu durum hava kütlesi ölçerin kirli veya arızalı olduğunu gösterebilir. Aşağıdaki resimler dijital hava kütlesi ölçerden alınan iki ölçümü göstermektedir.
Gerilim ölçümü zaman içindeki gerilim gelişimini gösterir. Bu görüntü voltajın sürekli olarak 0,5 ila 4,5 volt arasında değiştiğini göstermektedir. Artan hava akışıyla (hız arttıkça) yükselen ve alçalan çizgiler arasındaki süre kısalır. Darbeler incelir ve birbirine yaklaşır. Bu skop görüntüsüyle doğru bir teşhis yapılamaz.
Kanal A'nın voltajı, kanal B'nin ise frekansı ölçtüğü ölçüm, hava kütle ölçerin çalışması hakkında fikir verir. Ölçümler daha geniş bir zaman diliminde alınır, bu da A kanalının mavi darbelerinin birbirine bitişikmiş gibi görünmesini sağlar. Ancak durum böyle değil; Uzaklaştırma nedeniyle, yukarı ve aşağı gerilimleri ayırt etmek pek mümkün değildir.
Kırmızı çizgi (kanal B) sinyalin frekansını gösterir. Gerilim darbeleri birbirine ne kadar yakınsa kırmızı çizgi o kadar yükselir. Araç tamamen açıkken yüksek hıza hızlanıldığında, gaz kelebeği bırakılana kadar frekans artmaya devam eder. Kırmızı çizginin yüksekliği sinyalin maksimum frekansını gösterir. Bu veriler fabrika verileriyle veya hesaplanan bir değerle karşılaştırılabilir. Bunu bir sonraki bölümde daha ayrıntılı olarak ele alacağız.
Bir Volkswagen Golf 6 2.0 tdi'nin aşağıdaki diyagramında G70 bileşen kodu dijital hava kütlesi ölçeri gösterir.
- Hava kütlesi ölçerin 1 numaralı pimi, motor ECU'sunun 18 numaralı pimine bağlanır. Bu, hava kütlesi ölçerin ölçülen değeri ECU'ya gönderdiği sinyal kablosudur;
- Pim 2: sinyal kablosu hava sıcaklık sensörü. Bu sensör hava kütlesi ölçerin muhafazasına entegre edilmiştir;
- Pim 4: toprak;
- Pim 5: şemadaki referans 23 aracılığıyla bir sigortaya bağlanır. Hava kütlesi ölçer 12 voltluk bir voltajla beslenir.
Hava kütle ölçerin 1 numaralı pininde ECU'ya gönderilen sinyali ölçebiliriz. Ayrıca varsa yapabiliriz çıkış kutusu mevcutsa, bu sinyalin ECU'nun 18 numaralı pimine de doğru şekilde ulaşıp ulaşmadığını kontrol edin. Bu sinyaller birbirinden farklıysa, bu kablo üzerindeki voltaj farkını ölçebiliriz (LMM'nin pin 1'i ile ECU'nun pin 18'i karşılaştırıldığında).
Çok düşük bir sensör besleme voltajı sensör sinyalini etkileyebilir. Bu yüzden pozitif ve toprak bağlantılarını da kontrol etmeliyiz. Voltmetreyi veya osiloskopu 4 ve 5 numaralı pinlere bağlayıp akü voltajına yaklaşık olarak eşit bir voltaj ölçüp ölçmediğimizi kontrol ediyoruz. Voltaj çok düşükse, bir sorunla karşı karşıya olabiliriz. geçiş direnci V4 ölçümünü kullanarak tespit edebildiğimiz pozitif kablo veya topraklama kablosunda.
Teşhis ekipmanını kullanarak ölçülen değerleri okuyun:
Motor yönetim sistemi, sensör değerine göre hava miktarını hesaplar. Okuma ekipmanı yardımıyla, emilen havanın mevcut miktarı canlı verilerden (parametreler veya ölçülen değer blokları olarak da adlandırılır) okunabilir. Sinyalin analog ya da dijital olması önemli değildir; Okurken ECU tarafından alınan ve işlenen sinyalin değerini görürsünüz.
Ölçülen değerin doğru olup olmadığını kontrol etmek için fabrika verileriyle karşılaştırılabilir. Ancak çoğu durumda bunları bulmak kolay değildir. Bu nedenle hava hacmini hesaplamak için hesap makineleri vardır. Tanınmış bir program, LMM aracı buradan indirebilirsiniz.
Hesapladığınız değer ile okunan değerin oldukça iyi bir şekilde eşleşmesi gerekir. Elbette küçük bir farka izin verilir. Her zaman her motorda farklılık gösteren motor özellikleriyle uğraşmak zorundayız; valf zamanlamasını, değişken valf zamanlaması, değişken emme manifoldu vb. gibi doldurma faktörünü artırma tekniklerini düşünün. Ancak bu değerler onlarca gram farklılık gösteriyorsa, hava kütle ölçerde bir kusur göz ardı edilemez.
Aşağıdaki tablolar 2000 cc (2,0 litre) silindir hacmine sahip doğal emişli bir motorun hesaplanan değerlerini göstermektedir. Rölanti hızıyla başlıyoruz; bu yaklaşık 800 rpm'dir. Gaz kelebeği valfi neredeyse tamamen kapalı olduğundan emme manifoldunda bir vakum vardır. Basınç 0,3 bardır. Sonraki iki sütun, artan motor devrinde ve tamamen açık gaz kelebeğindeki (Geniş Açık Gaz) değerleri gösterir. Emme manifoldunda mutlak dış hava basıncı, yani 1000 mBar hakimdir. Emme havası sıcaklığı artar. Motor devri 6000 rpm'ye yükselmeye devam ediyor.
Situatie:
- Hız: 800 rpm;
- Emme manifoldu basıncı: 300 mBar;
- Emme havası sıcaklığı: 20°.
Hesaplanan değerler:
- 3,86 gram/sn;
- 13,88 kg/saat;
- Vuruş başına 0,15 gram.
Situatie:
- Hız: 3000 rpm (WOT);
- Emme manifoldu basıncı: 1000 mBar;
- Emme havası sıcaklığı: 22°.
Hesaplanan değerler:
- 47,86 gram/sn;
- 172,31 kg/saat;
- Vuruş başına 0,48 gram.
Situatie:
- Hız: 6000 rpm (WOT);
- Emme manifoldu basıncı: 1000 mBar;
- Emme havası sıcaklığı: 25°.
Hesaplanan değerler:
- 94,76 gram/sn;
- 341,14 kg/saat;
- Vuruş başına 0,48 gram.
Arızalı bir kütle hava ölçerin sonuçları:
- Daha az güç (her zaman farkedilmesi gerekmez)
- Daha düşük azami hız
- Daha yüksek yakıt tüketimi
- Daha fazla kurum emisyonu (dizel motor)
- Motor tam yükte zayıf devir yapıyor, örneğin
Hava kütlesi ölçerin çalışması:
Kütle hava sayacının mahfazası, ECU'ya giden kablo demetinin fiş bağlantısını, baskılı devre kartındaki elektronikleri ve ölçüm elemanını içerir.
Kauçuk O-halkası havanın mahfazadan emilmesini önler. Hava kütlesi ölçerin ölçüm elemanı, diğerlerinin yanı sıra iki sıcaklığa bağlı dirençten (PTC ve NTC) oluşur. termistörler).
Motor çalışırken dirençler, üzerlerinden geçen hava girişi nedeniyle soğur. Elektronik devre, PTC ısıtma elemanının sıcaklığının sabit kalmasını sağlar. İlişkili voltaj farkı, bir amplifikatör devresi tarafından ECU'ya gönderilmek üzere kullanılabilir bir çıkış sinyaline dönüştürülür.
Aşağıdaki şekilde hava kütlesi ölçerdeki bileşenler üç alt alanda gösterilmektedir:
- Kırmızı: emme havası sıcaklık sensörü (NTC);
- Yeşil: Sıcak telin bileşenleri;
- Mavi: ölçüm elemanının bileşenleri.
Hava kütlesi ölçerin 5 pinli bir fiş bağlantısı vardır:
- emme havası sıcaklık sensörü sinyali;
- sıcak tel için güç kaynağı (12 volt);
- ölçüm elemanı için güç kaynağı (5 volt);
- sinyal (0,5 – 4,5 volt);
- sensör kütlesi. Tüm dahili topraklamalar bu çıkış pinine bağlanır.
Aşağıdaki resimlerde üç alt alan, yanlarında bir açıklama ile ayrı ayrı gösterilmektedir.
Emme havası sıcaklık sensörü: daha önce de belirtildiği gibi, bu sensör şu tiptedir: NTC.
Sensör direnci, hava kütlesi ölçer aracılığıyla hava filtresinden turboya veya emme manifolduna akan hava sıcaklığına bağlıdır.
Isı filmi hava kütlesi ölçer, sabit sıcaklıkta tutulan bir ısıtma direnci içerir. Bu diyagramda ısıtma direnci Rh'dir. Sıcak tel olarak da adlandırılan ısıtma direnci, bir transistör (üstte) tarafından açılıp kapatılır.
Ortada bir tane görüyoruz Wheatstone köprüsü altta R3 ve R4 dirençleri var. Bunlar sıcaklığa bağlı dirençlerdir (PTC ve NTC). Dirençler R3 ve R4, sabit bir ısıtma direnci Rh sıcaklığı sağlar:
- Hava akışı arttıkça dirençler soğur ve köprüdeki tüm dirençlerde farklı bir voltaj düşüşü meydana gelir. Wheatstone köprüsü ile direnç değişimi ECU için bir sinyal voltajına dönüştürülebilir. Sayfaya bakın "Wheatstone köprüsü" Bu devrenin ayrıntılı bir açıklaması için.
- Op-amp üzerindeki voltaj farkı, transistöre giden çıkış voltajını değiştirir;
- Transistör açılır ve ısıtma direnci Rh'ye giden akım beslemesini açar veya kapatır;
- Güç kaynağı sayesinde ısıtma direnci mümkün olduğu kadar aynı sıcaklıkta tutulacaktır.
- Sıcaklığa bağlı dirençler R1 ve R2, ısıtma direnci Rh'nin her iki tarafına yerleştirilir;
- Sensörden hava akışı yoksa, R1 ve R2 dirençleri aynı değere sahiptir ve çıkış sinyali yoktur;
- Sensörden hava aktığında, R1 direnci soğur ve R2 ısınır;
- Bunun sonucunda R1'in direnç değeri azalır, R2'nin direnci artar;
- Artan direnç değeri aynı zamanda çıkış voltajını da arttırır;
- Hava sensörün üzerinden geri akarsa (geri akış), R2 soğur ve R1 ısınır, bu da çıkış voltajının düşmesine neden olur. Bu nedenle ortalama çıkış voltajı, motora akan hava kütlesi miktarının doğru bir ölçüsüdür.
Geri akış, emme valflerinin kapatılması veya gaz kelebeği valfinin kapatılması sonucunda havanın (pulsasyonlar) hava filtresine doğru geri akışıdır. Geri akış, ekstra hava kütlesi olarak ölçülür ve bu, sinyalde büyük bir sapmaya neden olabilir. Modern hava kütlesi ölçerler, bu örnekte gösterildiği gibi R1 ve R2 dirençleriyle geri akış dengelemesine sahiptir.
