Витратомір стисненого повітря орієнтований на обробку інформації про вступника кількості мас в циліндри ДВС. Пристрої поширені на бензинових і дизельних моторах з електронним управлінням. Зазначені прилади діляться на кілька типів, які розглянемо нижче.
Модифікації з поворотними заслінками
Витратомір стисненого повітря цій конфігурації розміщується між остовом дросельної заслінки і повітряним очисником. Принцип роботи пристосування заснований на опір середовища. Прилад вимірює зусилля, що подається на заслінку, яка під потоком повітря повертається під певним кутом, долаючи дію спіралевидної пружини.
При цьому створюється суттєва втрата напору. Щоб уникнути коливань напірної заслінки, в тому числі і на холостих обертах, в конструкцію включений демпфуючий відсік, в якому також є заслінка. Вона має аналогічну робочу поверхню. Місткість демпферної камери і зазор між робочими елементами підібрані таким чином, щоб напірна перегородка відстежувала стрімкі перетворення витрати повітря при нагнітанні. Механічне переміщення напірної перегородки трансформується в зміну електричного напруги за допомогою потенціометра, далі передається в керуючий блок, забезпечуючи точне дозування пального.
Робота потенціометра і спряжених деталей
У зазначеному вище тип витратоміра для стисненого повітря, напруга подається через резистор основне реле сайту. Баластний елемент зменшує показник до 5,0-10,0 вольт. Отримане напруга підводиться до контактів блоку управління і кінця на виведенні реостата потенціометра. Другий вихідний кінець з’єднується з масою. Імпульси потенціометра знімаються з мотора за допомогою роз’ємів датчика на контакт контролера.
Геометричні особливості внутрішньої роботи витратоміра забезпечують логічну кореляцію між повітряним потоком і позицією заслінки. Це дає можливість розрахувати оптимальний склад суміші на малих навантаженнях. Потенціометр змонтований в герметичному корпусі, що складається з керамічної основи, контактів і резисторів. Опір останніх елементів має постійну величину, що не залежить від перепадів температури в моторному блоці.
Особливості
Щоб виключити вплив напруги АБ на сигнал, що видається потенціометром промислового витратоміра стисненого повітря, електроніка враховує різницю між вступником і вихідним показником.
Паралельно електричної ланцюга підключений індикатор температури всмоктуваного повітря (резистор з негативним термічним коефіцієнтом). Його опір знижується при зростанні температурного параметра. Імпульси від датчика трансформують вихідний сигнал, залежно від температури входять повітряних потоків. Для проходу повітря на холостих обертах використовується обвідний канал під заслінкою.
Варіант з гарячою ниткою
Переваги витратомірів стисненого повітря цього типу полягає у відсутності механічно активних елементів, що підвищує робочий ресурс вузла. По суті, цей прилад є термічним датчиком навантаження силового агрегату. Він монтується між повітряним фільтром і заслінкою дроселя, визначаючи обсяг повітря, що поступає. Варіанти з гарячою ниткою і плівкою функціонують ідентичним чином. Провідник, що перебуває в повітряному потоці, нагрівається від електроструму, охолоджується під обдающим його повітрям.
- Температурний датчик; 2. кільце з дротом; 3. реостат.
Принцип роботи витратоміра стисненого повітря з ниткою розжарювання
Нитка під впливом електроструму нагрівається, температура підтримується стабільно. Якщо елемент починає остигати, струм відновлює показник до необхідної величини. Зміна струмового сили зчитується блоком управління і зараховується до вимірюваних параметрах, що дозволяє визначити витрату всмоктуваного повітря. Вбудований датчик призначений для виключення спотворень підсумкових результатів.
Вступник повітряний потік охоплює нагріте провідник, вбудований в вимірювач. Електронна система управління стежить за постійним показником температури провідника по відношенню аналогічного параметра вхідного повітря. При збільшенні об’єму потоку, нитка буде охолоджуватися. У підсумку величина струму, необхідного для підтримання стабільної температури провідника, вважається мірою маси повітря, що надходить в моторний відсік. Струм трансформується в імпульси напруги, оброблювані керуючим блоком у якості вхідної характеристики, нарівні з частотою обертання коленвала «движка». Також контролер отримує відомості про температурі хладагента і надходять повітряних потоків. Аналізуючи інформацію вхідних сигналів, блок видає імпульси періоду вприскування пального на форсунки.
Плівковий датчик
Ще один вид витратоміра стисненого повітря — аналог з плівковим термоанемометра. Тут вимірювальний патрубок вбудований в масовий аналог, який може мати різні розміри, в залежності від номінального витрати повітря двигуном. Встановлюється елемент за повітряним фільтром на впускному каналі.
Вхідний повітряний потік надходить у колектор, обволікаючи чутливий індикатор, до складу якого також входить обчислювальний контур. Далі повітря проходить через обвідний відсік за елементом датчика. Чутливість приладу може поліпшуватися за рахунок удосконалення конструкції обвідного каналу з можливістю визначення зворотних струмів повітряної маси. Індикатор підключається до ЕБУ за допомогою спеціальних висновків.
1. Вимірювальна ланцюг; 2. діафрагма; 3. камера тиску; 4. вимірювальна деталь; 5. підкладка з кераміки.
Як працює масовий витратомір?
Принцип дії розглянутого пристосування полягає в наступних етапах:
- Механічна мікроскопічна діафрагма нагрівається центральним резистором.
- При цьому спостерігається різке зниження температури на кожній частини нагрівальної зони.
- Нагрівання діафрагми реєструється парою незалежних резисторів, встановлених перед і після нагрівального елемента.
- Якщо на впуску відсутня подача повітря, температура на кожній стороні однакова.
- Після початку обтікання чутливого датчика потоком, розподіл температурного параметра по діафрагмі змінюється.
Тепло розсіюється в повітрі, що обумовлює масовий витрата потоків навколо чутливого елемента індикатора. При цьому призначення витратоміра стисненого повітря визначає різницю температур таким чином, щоб міра загальної витрати потоків не залежала від абсолютної температури. В результаті розглянутий прилад реєструє кількість і напрямок вхідного повітря.
Витратомір «Зліт»
Це пристосування, на відміну від розглянутих вище аналогів, служить для вимірювання усередненого витрати і об’єму не повітряних мас, а різних електропровідних рідин. Прилади випускаються в декількох модифікаціях, однак мають схожу будову та принцип роботи, заснований на електромагнітній дії. Зазначені пристрої можуть випускатися в єдиному виконанні або з виносним блоком. Вихідна частина працює на токовом або частотно-імпульсному показнику. Основна сфера застосування — трубопроводи Ду 10-Ду 200 мм, відносна похибка становить 0,2-2,0%. У порівнянні з механічними датчиками, електромагнітні витратоміри «Зліт» володіють рядом переваг. Основним з них є відсутність витоків тиску на контрольованому ділянці, що дає можливість знизити витрату електроенергії. Крім того, вони стійкіші до агресивних і іншим проблемним середовищ.
