Kaj je merilnik pretoka zraka v avtomobilu
Senzor pretoka zraka, znan tudi kot merilnik pretoka zraka, je eden pomembnih senzorjev v motorjih z elektronskim vbrizgavanjem goriva. Pretvarja vdihani pretok zraka v električni signal in ga pošilja elektronski krmilni enoti (ECU), ki služi kot eden od osnovnih signalov za določanje vbrizga goriva in je senzor za merjenje pretoka vdihanega zraka v motor.
Pri elektronsko krmiljeni napravi za vbrizgavanje goriva je senzor, ki meri količino zraka, ki ga vdihne motor, in sicer senzor pretoka zraka, ena od pomembnih komponent, ki določajo natančnost krmiljenja sistema. Ko je natančnost krmiljenja razmerja zrak-gorivo (A/F) zraka in mešanice, ki jo vsesava motor, določena na ±1,0, je dovoljena napaka sistema od ±6 % do 7 %. Ko je ta dovoljena napaka porazdeljena na vsako komponento sistema, je dovoljena napaka senzorja pretoka zraka od ±2 % do 3 %.
Razmerje med največjim in najmanjšim pretokom vsesanega zraka bencinskega motorja, max/min, je 40 proti 50 pri sistemu z naravnim polnjenjem in 60 proti 70 pri sistemu s turbopolnilnikom. V tem območju mora biti senzor pretoka zraka sposoben vzdrževati natančnost merjenja od ±2 do 3 [%]. Senzor pretoka zraka, ki se uporablja v elektronsko krmiljeni napravi za vbrizgavanje goriva, ne sme le vzdrževati natančnosti merjenja v širokem merilnem območju, temveč mora imeti tudi odličen merilni odziv, mora biti sposoben meriti pulzirajoči pretok zraka, obdelava izhodnega signala pa mora biti preprosta.
Glede na različne značilnosti senzorja pretoka zraka se sistemi za krmiljenje goriva razvrščajo v krmiljenje tipa L, ki neposredno meri prostornino vsesanega zraka, in krmiljenje tipa D, ki posredno meri prostornino vsesanega zraka na podlagi metode merjenja prostornine vsesanega zraka. Prostornina vsesanega zraka se posredno meri glede na negativni tlak sesalnega kolektorja in hitrost motorja. V načinu krmiljenja tipa D mikroračunalnik ROM predhodno shrani prostornino vsesanega zraka v različnih stanjih, pri čemer sta kot parametra hitrost motorja in tlak v sesalni cevi. Na podlagi tlaka in hitrosti vsesanega zraka, izmerjenih v vsakem stanju delovanja, in glede na prostornino vsesanega zraka, shranjeno v ROM-u, lahko mikroračunalnik izračuna porabo goriva. Merilnik pretoka zraka, ki se uporablja pri krmiljenju tipa L, je v osnovi enak kot pri splošnem industrijskem senzorju pretoka. Vendar se lahko prilagodi zahtevnemu okolju avtomobilov, vendar ima tudi zahtevo po odzivanju na ostre spremembe pretoka ob pritisku na plin in zahtevo po visoko natančnem zaznavanju neenakomernega pretoka zraka, ki ga povzroča oblika sesalnega kolektorja pred in za senzorjem.
Prvotni elektronski sistem za krmiljenje vbrizgavanja goriva ni uporabljal mikroračunalnikov. Namesto tega je bil analogno vezje. Takrat se je uporabljal senzor pretoka zraka v obliki ventila, ko pa so se za krmiljenje vbrizgavanja goriva začeli uporabljati mikroračunalniki, se je pojavilo tudi več drugih vrst senzorjev pretoka zraka.
Struktura senzorja pretoka zraka tipa ventila.
Senzor pretoka zraka ventilskega tipa je nameščen na bencinskem motorju med zračnim filtrom in dušilno loputo. Njegova funkcija je zaznavanje količine vsesanega zraka motorja in pretvorba rezultatov zaznavanja v električne signale, ki se nato vnesejo v mikroračunalnik. Ta senzor je sestavljen iz dveh delov: merilnika pretoka zraka in potenciometra.
Najprej si poglejmo delovanje senzorja pretoka zraka. Zrak, ki ga vsesa zračni filter, se potisne proti ventilu. Ventil se ustavi v položaju, kjer je vsesana prostornina uravnotežena s povratno vzmetjo. To pomeni, da je stopnja odpiranja ventila neposredno sorazmerna s polnilno prostornino. Na vrtljivi gredi ventila je nameščen tudi potenciometer. Drsna ročica potenciometra se vrti sinhrono z ventilom. Padec napetosti drsnega upora se uporabi za pretvorbo stopnje odpiranja merilne plošče v električni signal, ki se nato vnese v krmilno vezje.
Kamanov vrtinčni senzor pretoka zraka
Da bi premagali pomanjkljivosti senzorjev pretoka zraka z ventilom, torej da bi razširili merilno območje, hkrati pa zagotovili natančnost meritev in odpravili drsne kontakte, je bil razvit majhen in lahek senzor pretoka zraka, in sicer Karmanov vrtinčni senzor pretoka zraka. Karmanov vrtinec je fizikalni pojav. Metoda zaznavanja vrtinca in elektronsko krmilno vezje nimata nobene zveze z natančnostjo zaznavanja. Površina zračnega prehoda in sprememba velikosti vrtinčnega stebra določata natančnost zaznavanja. Ker je izhod te vrste senzorja elektronski signal (frekvenca), se pri vnosu signalov v krmilno vezje sistema lahko izpusti AD pretvornik. Zato je Karmanov vrtinčni senzor pretoka zraka v bistvu signal, primeren za obdelavo z mikroračunalniškim procesorjem. Ta senzor ima naslednje tri prednosti: visoko natančnost testiranja, sposobnost oddajanja linearnih signalov in preprosto obdelavo signalov; delovanje se ne bo spremenilo niti po dolgotrajni uporabi. Ker je namenjen zaznavanju volumetričnega pretoka, ni treba popravljati temperature in atmosferskega tlaka.
Ko se ustvari Karmanov vrtinec, se ta spreminja s spremembo hitrosti in tlaka. Osnovno načelo zaznavanja pretoka je izkoriščanje spremembe hitrosti znotraj njega. Signali so kvadratni valovi in digitalni signali. Večja kot je prostornina vsesanega zraka, višja je frekvenca Karmanovega vrtinca in višja je frekvenca izhodnega signala senzorja pretoka zraka.
Senzor pretoka zraka s kompenzacijo temperature in tlaka se uporablja predvsem za merjenje pretoka različnih medijev v industrijskih cevovodih, kot so plin, tekočina, para itd. Njegove značilnosti vključujejo nizko izgubo tlaka, široko merilno območje, visoko natančnost in nanj pri merjenju volumskega pretoka v delovnih pogojih skoraj ne vplivajo parametri, kot so gostota tekočine, tlak, temperatura in viskoznost. Nima gibljivih mehanskih delov, zato je zelo zanesljiv in zahteva malo vzdrževanja. Parametri instrumenta lahko ostanejo stabilni dlje časa. Ta instrument uporablja piezoelektrične senzorje napetosti, ki so zelo zanesljivi in lahko delujejo v delovnem temperaturnem območju od -10 ℃ do +300 ℃. Ima tako analogne standardne signale kot digitalne impulzne izhodne signale, zaradi česar ga je enostavno uporabljati v povezavi z digitalnimi sistemi, kot so računalniki. Gre za relativno napreden in idealen pretok.
Največja prednost senzorjev pretoka zraka je, da na koeficient instrumenta ne vplivajo fizikalne lastnosti merjenega medija in ga je mogoče razširiti z enega tipičnega medija na druge medije. Vendar pa se zaradi znatne razlike v območjih pretoka tekočine in plina močno razlikujejo tudi frekvenčna območja. V ojačevalnem vezju za obdelavo signalov vrtinčne ulice je prepustni pas filtra drugačen, prav tako pa tudi parametri vezja. Zato istega parametra vezja ni mogoče uporabiti za merjenje različnih vmesnikov.
Če želite izvedeti več, nadaljujte z branjem drugih člankov na tej strani!
Če potrebujete takšne izdelke, nas prosim pokličite.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. je zavezan prodaji MG&MAXUSavtodeli dobrodošli kupiti.
