Průtokoměr stlačeného vzduchu je zaměřen na zpracování informací o množství hmoty vstupující do válců spalovacího motoru. Zařízení jsou běžná u benzínových a naftových motorů s elektronickým ovládáním. Tato zařízení jsou rozdělena do několika typů, které budeme zvažovat níže.
Úpravy s klapkami
Měřič průtoku stlačeného vzduchu této konfigurace je umístěn mezi tělesem škrticí klapky a čističem vzduchu. Princip činnosti zařízení je založen na odporu média. Zařízení měří sílu působící na tlumič, který se pod proudem vzduchu otáčí pod určitým úhlem a překonává tak působení spirálové pružiny.
To vytváří nevýznamnou ztrátu tlaku. Aby se zabránilo kolísání tlakové klapky, a to i při volnoběhu, je v konstrukci zahrnut tlumicí prostor, ve kterém je také klapka. Má stejnou pracovní plochu. Kapacita komory klapky a mezera mezi pracovními prvky jsou zvoleny tak, aby tlaková přepážka sledovala rychlou přeměnu prouděnívzduchu při vstřikování. Mechanický pohyb tlakové stěny se pomocí potenciometru transformuje na změnu elektrického napětí, poté se přenese do řídicí jednotky a zajistí přesné dávkování paliva.
Obsluha potenciometru a souvisejících částí
U výše uvedeného typu průtokoměru stlačeného vzduchu je napětí baterie přiváděno na rezistor přes hlavní relé sestavy. Předřadník snižuje indikátor na 5,0-10,0 voltů. Výsledné napětí je přivedeno na kontakty řídící jednotky a konec na výstupu z potenciometru reostatu. Druhý výstupní konec je spojen se zemí. Pulsy potenciometru jsou odebírány z motoru přes konektory snímače na kolík ovladače.
Vnitřní pracovní geometrie průtokoměru poskytuje logickou korelaci mezi prouděním vzduchu a polohou klapky. To umožňuje vypočítat optimální složení směsi při nízkém zatížení. Potenciometr je uložen v utěsněném pouzdře, skládá se z keramické základny, kontaktů a rezistorů. Odpor posledních prvků má konstantní hodnotu, nezávisí na změnách teploty v motorové jednotce.
Funkce
Aby se eliminoval vliv napětí baterie na signál produkovaný potenciometrem průmyslového průtokoměru stlačeného vzduchu, elektronika bere v úvahu rozdíl mezi vstupní a výstupní hodnotou.
Ukazatel teploty nasávaného vzduchu (NTC rezistor) je zapojen paralelně k elektrickému obvodu. Jehoodpor klesá s rostoucí teplotou. Impulzy ze snímače transformují výstupní signál v závislosti na teplotě proudů přiváděného vzduchu. Pro průchod vzduchu při volnoběhu se používá obtokový kanál pod klapkou.
Možnost vyhřívaného vlákna
Výhodou tohoto typu průtokoměrů stlačeného vzduchu je absence mechanicky aktivních prvků, což zvyšuje životnost jednotky. Ve skutečnosti je toto zařízení snímačem tepelné zátěže pohonné jednotky. Je namontován mezi vzduchovým filtrem a škrticí klapkou a určuje objem přiváděného vzduchu. Verze vyhřívaného vlákna a filmu fungují identicky. Vodič, který je v proudu vzduchu, je ohříván elektrickým proudem, ochlazen vzduchem, který přes něj proudí.
Snímač teploty; 2. prsten s drátem; 3. reostat
Princip činnosti průtokoměru stlačeného vzduchu s vláknem
Závit se zahřívá vlivem elektrického proudu, teplota je udržována stabilně. Pokud se prvek začne ochlazovat, proud obnoví indikátor na požadovanou hodnotu. Změnu intenzity proudu snímá řídící jednotka a přičítá k měřeným parametrům, které umožňují určit průtok nasávaného vzduchu. Vestavěný senzor je navržen tak, aby eliminoval zkreslení konečných výsledků.
Příchozí proud vzduchu pokrývá vyhřívaný vodič zabudovaný do měřiče. Elektronický řídicí systém hlídá konstantní hodnotuteplota vodiče ve vztahu k podobnému parametru nasávaného vzduchu. Jak se objem průtoku zvyšuje, vlákno se ochlazuje. V důsledku toho je množství proudu potřebné k udržení stabilní teploty vodiče považováno za míru množství vzduchu vstupujícího do motorového prostoru. Proud je transformován na napěťové impulsy zpracovávané řídicí jednotkou jako vstupní charakteristika spolu s otáčkami klikového hřídele „motoru“. Regulátor také přijímá informace o teplotě chladiva a proudění přiváděného vzduchu. Jednotka analyzuje informace příchozích signálů a generuje impulsy periody vstřikování paliva do vstřikovačů.
Filmový senzor
Dalším typem průtokoměru stlačeného vzduchu je analog s anemometrem s horkým filmem. Zde je měřicí trubice integrována do hmotnostního analogu, který může mít různé velikosti v závislosti na jmenovité spotřebě vzduchu motoru. Vložka je instalována za vzduchovým filtrem na vstupu.
Příchozí proud vzduchu vstupuje do kolektoru a obklopuje citlivý indikátor, jehož součástí je také výpočetní obvod. Vzduch pak prochází obtokovým prostorem za snímacím prvkem. Citlivost zařízení lze zlepšit vylepšením konstrukce obtokového kanálu se schopností určit zpětné proudy vzduchové hmoty. Indikátor je připojen k ECU pomocí speciálních kolíků.
1. Měřicí řetěz; 2. bránice; 3. tlaková komora; 4.měřicí část; 5. keramický substrát.
Jak funguje hmotnostní průtokoměr?
Princip činnosti daného zařízení se skládá z následujících kroků:
- Mechanická mikroskopická membrána je vyhřívána centrálním rezistorem.
- Zároveň dochází k prudkému poklesu teploty v každé části topné zóny.
- Zahřívání membrány je detekováno dvojicí nezávislých rezistorů instalovaných před a za topným článkem.
- Pokud není přívod vzduchu do sání, je teplota na každé straně stejná.
- Po začátku proudění kolem citlivého senzoru se změní rozložení teplotního parametru přes membránu.
Teplo se rozptýlí vzduchem a způsobí tok hmoty kolem snímacího prvku indikátoru. Účel průtokoměru stlačeného vzduchu zároveň určuje teplotní rozdíl tak, aby měření celkového průtoku nezáviselo na absolutní teplotě. Výsledkem je, že příslušné zařízení zaregistruje množství a směr přiváděného vzduchu.
Průtokoměr "Rise"
Toto zařízení, na rozdíl od analogů diskutovaných výše, se používá k měření průměrného průtoku a objemu různých elektricky vodivých kapalin, nikoli vzduchových hmot. Zařízení jsou k dispozici v několika modifikacích, ale mají podobné zařízení a princip činnosti založené na elektromagnetickém působení. Tato zařízení mohou být vyráběna v jediné verzi nebo svytahovací blok. Výstupní část pracuje na indikátoru proudového nebo frekvenčního impulsu. Hlavní oblastí použití jsou potrubí Du 10-Du 200 mm, relativní chyba je 0,2-2,0 %. Elektromagnetické průtokoměry Vzlet mají oproti mechanickým snímačům řadu výhod. Tím hlavním je absence tlakových úniků v kontrolovaném prostoru, což umožňuje snížit spotřebu energie. Navíc jsou odolnější vůči agresivnímu a jinému problematickému prostředí.
