Prietokomer stlačeného vzduchu je zameraný na spracovanie informácií o množstve hmoty vstupujúcej do valcov spaľovacieho motora. Zariadenia sú bežné na benzínových a naftových motoroch s elektronickým ovládaním. Tieto zariadenia sú rozdelené do niekoľkých typov, ktoré zvážime nižšie.
Úpravy s škrtiacimi ventilmi
Merač prietoku stlačeného vzduchu tejto konfigurácie sa nachádza medzi telesom škrtiacej klapky a čističom vzduchu. Princíp činnosti zariadenia je založený na odpore média. Zariadenie meria silu pôsobiacu na tlmič, ktorý sa pod prúdom vzduchu otáča pod určitým uhlom, čím prekonáva pôsobenie špirálovej pružiny.
Tým dochádza k nevýznamnej strate tlaku. Aby sa predišlo kolísaniu tlakovej klapky, a to aj pri voľnobehu, je súčasťou konštrukcie tlmiaci priestor, v ktorom je aj klapka. Má rovnakú pracovnú plochu. Kapacita komory klapky a medzera medzi pracovnými prvkami sú zvolené tak, aby tlaková priehradka monitorovala rýchlu transformáciu prúduvzduchu počas vstrekovania. Mechanický pohyb tlakovej steny je pomocou potenciometra transformovaný na zmenu elektrického napätia, následne prenášaný do riadiacej jednotky, čím je zaistené presné dávkovanie paliva.
Obsluha potenciometra a súvisiacich častí
Vo vyššie uvedenom type prietokomeru stlačeného vzduchu sa napätie batérie privádza na odpor cez hlavné relé zostavy. Predradník znižuje indikátor na 5,0-10,0 voltov. Výsledné napätie je privedené na kontakty riadiacej jednotky a koniec na výstupe z potenciometra reostatu. Druhý výstupný koniec je pripojený k zemi. Impulzy potenciometra sa odoberajú z motora cez konektory snímača na kolík ovládača.
Vnútorná pracovná geometria prietokomeru poskytuje logickú koreláciu medzi prietokom vzduchu a polohou klapky. To umožňuje vypočítať optimálne zloženie zmesi pri nízkom zaťažení. Potenciometer je osadený v utesnenom puzdre, pozostáva z keramickej základne, kontaktov a rezistorov. Odpor posledných prvkov má konštantnú hodnotu, nezávisí od zmien teploty v motorovej jednotke.
Funkcie
Aby sa eliminoval vplyv napätia batérie na signál produkovaný potenciometrom priemyselného prietokomeru stlačeného vzduchu, elektronika zohľadňuje rozdiel medzi vstupnou a výstupnou hodnotou.
Indikátor teploty nasávaného vzduchu (NTC odpor) je zapojený paralelne s elektrickým obvodom. Jehoodpor klesá so zvyšujúcou sa teplotou. Impulzy zo snímača transformujú výstupný signál v závislosti od teploty prúdov privádzaného vzduchu. Na prechod vzduchu pri voľnobehu sa používa obtokový kanál pod klapkou.
Možnosť vyhrievaného vlákna
Výhodou tohto typu prietokomerov stlačeného vzduchu je absencia mechanicky aktívnych prvkov, čo zvyšuje životnosť jednotky. V skutočnosti je toto zariadenie snímačom tepelného zaťaženia pohonnej jednotky. Je namontovaný medzi vzduchovým filtrom a škrtiacou klapkou a určuje objem nasávaného vzduchu. Verzie vyhrievaného vlákna a filmu fungujú identicky. Vodič, ktorý je v prúde vzduchu, je ohrievaný elektrickým prúdom, ochladzovaný vzduchom, ktorý cez neho prúdi.
Snímač teploty; 2. krúžok s drôtom; 3. reostat
Princíp činnosti prietokomeru stlačeného vzduchu s vláknom
Vlákno sa vplyvom elektrického prúdu zahrieva, teplota sa udržiava stabilne. Ak sa prvok začne ochladzovať, prúd obnoví indikátor na požadovanú hodnotu. Zmenu intenzity prúdu sníma riadiaca jednotka a pripočítava ju k nameraným parametrom, ktoré umožňujú určiť prietok nasávaného vzduchu. Vstavaný snímač je navrhnutý tak, aby eliminoval skreslenie konečných výsledkov.
Prichádzajúci prúd vzduchu pokrýva vyhrievaný vodič zabudovaný do merača. Elektronický riadiaci systém monitoruje konštantnú hodnotuteplota vodiča vo vzťahu k podobnému parametru vstupujúceho vzduchu. Keď sa objem prietoku zvýši, vlákno sa ochladí. V dôsledku toho sa množstvo prúdu potrebného na udržanie stabilnej teploty vodiča považuje za mieru množstva vzduchu vstupujúceho do motorového priestoru. Prúd sa transformuje na napäťové impulzy, ktoré riadiaca jednotka spracováva ako vstupná charakteristika spolu s rýchlosťou otáčania kľukového hriadeľa „motora“. Regulátor tiež dostáva informácie o teplote chladiva a prúdeniach vstupujúceho vzduchu. Na základe analýzy informácií prichádzajúcich signálov jednotka generuje impulzy periódy vstrekovania paliva do vstrekovačov.
Filmový snímač
Ďalším typom prietokomeru stlačeného vzduchu je analóg s anemometrom s horúcou vrstvou. Tu je meracia trubica integrovaná do hmotnostného analógu, ktorý môže mať rôzne veľkosti v závislosti od nominálnej spotreby vzduchu motora. Prvok je inštalovaný za vzduchovým filtrom na vstupe.
Prichádzajúci prúd vzduchu vstupuje do kolektora a obklopuje citlivý indikátor, ktorý obsahuje aj výpočtový obvod. Vzduch potom prechádza cez obtokový priestor za snímacím prvkom. Citlivosť zariadenia je možné zlepšiť zlepšením konštrukcie obtokového kanála so schopnosťou určiť spätné prúdy vzdušnej hmoty. Indikátor je pripojený k ECU pomocou špeciálnych kolíkov.
1. Meracia reťaz; 2. bránica; 3. tlaková komora; 4.meracia časť; 5. keramický substrát.
Ako funguje hmotnostný prietokomer?
Princíp činnosti predmetného zariadenia pozostáva z nasledujúcich krokov:
- Mechanická mikroskopická membrána je vyhrievaná centrálnym odporom.
- Zároveň dochádza k prudkému poklesu teploty v každej časti vykurovacej zóny.
- Vyhrievanie membrány je detegované párom nezávislých odporov inštalovaných pred a za vykurovacím telesom.
- Ak nie je prívod vzduchu do nasávania, teplota na každej strane je rovnaká.
- Po začiatku prietoku okolo citlivého snímača sa zmení rozloženie parametra teploty cez membránu.
Teplo sa rozptyľuje vzduchom, čo spôsobuje prietok hmoty okolo snímacieho prvku indikátora. Účelom prietokomeru stlačeného vzduchu sa zároveň zisťuje teplotný rozdiel tak, aby meranie celkového prietoku nezáviselo od absolútnej teploty. V dôsledku toho príslušné zariadenie registruje množstvo a smer prichádzajúceho vzduchu.
Prietokomer "Rise"
Toto zariadenie, na rozdiel od analógov uvedených vyššie, sa používa na meranie priemerného prietoku a objemu rôznych elektricky vodivých kvapalín, nie vzdušných hmôt. Zariadenia sú dostupné v niekoľkých modifikáciách, ale majú podobné zariadenie a princíp činnosti založený na elektromagnetickom pôsobení. Tieto zariadenia môžu byť vyrobené v jednej verzii alebo svýsuvný blok. Výstupná časť pracuje na indikátore prúdového alebo frekvenčného impulzu. Hlavnou oblasťou použitia sú potrubia Du 10-Du 200 mm, relatívna chyba je 0,2-2,0%. Elektromagnetické prietokomery Vzlet majú oproti mechanickým snímačom množstvo výhod. Hlavným z nich je absencia tlakových únikov v kontrolovanej oblasti, čo umožňuje znížiť spotrebu energie. Navyše sú odolnejšie voči agresívnemu a inému problematickému prostrediu.
