Pengukur Massa Udara - Aliran Massa Udara dan Peta Sensor Tekanan Manifold Masuk

Lebih dari satu pengendara, terutama dalam kasus 1,9 TDi yang legendaris, pernah mendengar nama "mass air flow meter" atau yang populer disebut "berat udara". Alasannya sederhana. Terlalu sering, komponen gagal dan menyebabkan, selain lampu mesin yang menyala, penurunan daya yang signifikan atau yang disebut tersedak mesin. Komponennya cukup mahal di awal era TDi, tapi untungnya seiring waktu menjadi jauh lebih murah. Selain desainnya yang halus, penggantian filter udara yang ceroboh "membantunya" memperpendek umurnya. Resistansi meteran telah meningkat secara signifikan dari waktu ke waktu, tetapi masih bisa gagal dari waktu ke waktu. Tentu saja, komponen ini hadir tidak hanya di TDi, tetapi juga di mesin diesel dan bensin modern lainnya.

Jumlah udara yang mengalir ditentukan dengan mendinginkan resistansi yang bergantung pada suhu (kawat atau film yang dipanaskan) dari sensor dengan udara yang mengalir. Hambatan listrik sensor berubah dan sinyal arus atau tegangan dievaluasi oleh unit kontrol. Pengukur massa udara (anemometer) secara langsung mengukur jumlah massa udara yang dipasok ke mesin, mis. bahwa pengukuran tidak bergantung pada kerapatan udara (berlawanan dengan pengukuran volume), yang bergantung pada tekanan dan suhu udara (ketinggian). Karena rasio bahan bakar-udara ditentukan sebagai rasio massa, misalnya 1 kg bahan bakar per 14,7 kg udara (rasio stoikiometri), mengukur jumlah udara dengan anemometer adalah metode pengukuran yang paling akurat.

Keuntungan mengukur jumlah udara

• Penentuan yang akurat dari kuantitas massa udara.
• Respon cepat flow meter terhadap perubahan aliran.
• Tidak ada kesalahan yang disebabkan oleh perubahan tekanan udara.
• Tidak ada kesalahan yang disebabkan oleh perubahan suhu udara masuk.
• Pemasangan pengukur aliran udara yang mudah tanpa bagian yang bergerak.
• Resistansi hidrolik sangat rendah.

Pengukuran volume udara dengan kawat berpemanas (LH-Motronic)

Dalam jenis injeksi bensin ini, anemometer termasuk dalam bagian umum dari intake manifold, yang sensornya adalah kawat panas yang diregangkan. Kawat yang dipanaskan disimpan pada suhu konstan dengan melewatkan arus listrik sekitar 100 ° C lebih tinggi dari suhu udara masuk. Jika motor menarik lebih banyak atau lebih sedikit udara, suhu kawat berubah. Panas yang dihasilkan harus dikompensasikan dengan mengubah arus pemanas. Ukurannya adalah ukuran jumlah udara yang masuk. Pengukuran berlangsung sekitar 1000 kali per detik. Jika kabel panas putus, unit kontrol masuk ke mode darurat.

 

Karena kawat berada di garis hisap, endapan dapat terbentuk pada kawat dan mempengaruhi pengukuran. Oleh karena itu, setiap kali mesin dimatikan, kawat dipanaskan sebentar hingga sekitar 1000 ° C berdasarkan sinyal dari unit kontrol, dan endapan di atasnya terbakar.

Kawat berpemanas platinum dengan diameter 0,7 mm melindungi wire mesh dari tekanan mekanis. Kawat juga dapat ditempatkan di saluran bypass yang mengarah ke saluran bagian dalam. Kontaminasi kawat yang dipanaskan dicegah dengan menutupinya dengan lapisan kaca dan dengan kecepatan udara yang tinggi di saluran bypass. Pembakaran kotoran tidak lagi diperlukan dalam kasus ini.

Mengukur jumlah udara dengan film yang dipanaskan

Sensor resistansi yang dibentuk oleh lapisan konduktif yang dipanaskan (film) ditempatkan di saluran pengukuran tambahan dari rumah sensor. Lapisan yang dipanaskan tidak terkena kontaminasi. Udara masuk melewati meter aliran udara dan dengan demikian mempengaruhi suhu lapisan konduktif yang dipanaskan (film).

Sensor terdiri dari tiga resistor listrik yang dibentuk berlapis-lapis:

• resistor pemanas R_H (resistensi sensor),
• sensor resistansi R_S, (sensor suhu),
• tahan panas R_L (suhu udara masuk).

Lapisan platinum resistif tipis diendapkan pada substrat keramik dan dihubungkan ke jembatan sebagai resistor.

Elektronik mengatur suhu resistor pemanas R dengan tegangan variabel._H sehingga 160 ° C lebih tinggi dari suhu udara masuk. Suhu ini diukur dengan resistansi R_L tergantung pada suhu. Suhu resistor pemanas diukur dengan sensor resistansi R_S... Saat aliran udara meningkat atau menurun, resistansi pemanasan mendingin lebih atau kurang. Elektronik mengatur tegangan resistor pemanas melalui sensor resistansi sehingga perbedaan suhu mencapai 160 ° C lagi. Dari tegangan kontrol ini, elektronik sensor menghasilkan sinyal untuk unit kontrol yang sesuai dengan massa udara (aliran massa).

 

Jika terjadi kegagalan fungsi pengukur massa udara, unit kontrol elektronik akan menggunakan nilai pengganti untuk waktu pembukaan injektor (mode darurat). Nilai pengganti ditentukan oleh posisi (sudut) katup throttle dan sinyal putaran mesin - yang disebut kontrol alfa-n.

Pengukur aliran udara volumetrik

Selain sensor aliran udara massa, yang disebut volumetrik, deskripsinya dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

 

Jika mesin memiliki sensor MAP (manifold air pressure), sistem kontrol menghitung data volume udara menggunakan data kecepatan mesin, suhu udara, dan efisiensi volumetrik yang disimpan di ECU. Dalam kasus MAP, prinsip penilaian didasarkan pada jumlah tekanan, atau lebih tepatnya vakum, di intake manifold, yang bervariasi dengan beban mesin. Saat mesin tidak bekerja, tekanan intake manifold sama dengan udara sekitar. Perubahan terjadi saat mesin sedang berjalan. Piston mesin yang mengarah ke titik mati bawah menyedot udara dan bahan bakar sehingga menciptakan kevakuman di intake manifold. Kevakuman tertinggi terjadi selama pengereman mesin saat throttle ditutup. Vakum yang lebih rendah terjadi saat idle, dan vakum terkecil terjadi saat akselerasi, saat mesin menarik banyak udara. MAP lebih andal tetapi kurang akurat. MAF - Airweight akurat tetapi lebih rentan terhadap kerusakan. Beberapa kendaraan (terutama bertenaga) memiliki sensor Mass Air Flow (Mass Air Flow) dan MAP (MAP). Dalam kasus seperti itu, MAP digunakan untuk mengontrol fungsi boost, mengontrol fungsi resirkulasi gas buang, dan juga sebagai cadangan jika terjadi kegagalan sensor aliran udara massal.