Miernik masowego przepływu powietrza
Numer komponentu 31
Identyfikacja
Działanie tych czujników jest w zasadzie takie samo we wszystkich przypadkach, chociaż budowa może być różna zależnie od zastosowania lub producenta. Rysunek 1 jest przykładem powszechnie używanego miernika masowego przepływu powietrza.
Rysunek 1
Czujnik można zwykle znaleźć w przewodzie powietrza pomiędzy korpusem przepustnicy a filtrem powietrza. (Patrz lokalizacje komponentów).
Działanie
Miernik masowego przepływu powietrza to jeden typ komponentu wykorzystywany przez jednostkę ECU do pomiaru ilości powietrza wchodzącego do silnika (rysunek 2). Powietrze przechodzi nad elementem typu "hotwire", który utrzymywany jest w stałej temperaturze przez przechodzący przez niego prąd. W miarę jak rośnie przepływ powietrza, podobnie zwiększa się efekt chłodzenia na elemencie typu "hotwire", który, będąc teraz chłodniejszy, ma niższy opór, zatem przepływ prądu przez element rośnie, a więc utrzymywana jest temperatura. Układ elektroniczny wbudowany w czujniku analizuje zmieniający się prąd i generuje na wyjściu odpowiedni sygnał napięcia, który jest proporcjonalny do masowej prędkości przepływu powietrza. Aby uwzględnić zmieniające się temperatury powietrza otaczającego, za elementem typu "hotwire" umieszczony jest rezystor kompensacyjny.
Niektóre mierniki masowego przepływu powietrza zawierają czujnik temperatury powietrza, tak aby jednostka ECU mogła skorygować sygnał wtryskiwacza aby utrzymać prawidłowe doprowadzenie paliwa dla danej temperatury powietrza wlotowego. Najbardziej powszechnym przyrządem używanym do pomiaru temperatury jest termistor zamontowany wewnątrz otwartej obudowy. Termistory budowane są z materiału półprzewodnikowego wykonanego tak, aby opór zmieniał się wraz ze zmianami temperatury. Są one bardzo przydatne, ponieważ oferują dużą zmianę oporu dla małej zmiany temperatury, a zatem możliwy jest dokładny pomiar. Najpowszechniej stosowane typy zmniejszają swój opór w miarę wzrostu temperatury, są one znane jako przyrządy z ujemnym współczynnikiem temperatury. Mniej powszechnie stosowane typy zwiększają swój opór w miarę wzrostu temperatury, są one znane jako przyrządy z dodatnim współczynnikiem temperatury.
Rysunek 2
Filtr z sitem
Rezystor kompensacyjny
Przepływ powietrza
Termistor
Obudowa
Wewnętrzny układ elektroniczny
Element typu "hotwire"
Specyfikacja
Miernik masowego przepływu powietrza
Zasilanie
Mierniki masowego przepływu powietrza są często zasilane zarówno napięciem 12 V jak i stabilizowanym napięciem 5 V bezpośrednio z ECU (rysunek 3).
Rysunek 3
Czujnik temperatury
Opór
Różne czujniki mają różne opory, lecz zwykle typowy termistor z ujemnym współczynnikiem temperatury będzie miał około 10 000 omów w temp. 0 °C i około 100 omów w temp. 100 °C. Rysunek 4 to wykres oporu w zależności od temperatury dla typowego przyrządu z ujemnym współczynnikiem temperatury.
Rysunek 4
Różne czujniki mają różne opory, lecz zwykle typowy termistor z dodatnim współczynnikiem temperatury będzie miał około 100 omów w temp. 0 °C i około 10 000 omów w temp. 100 °C. Rysunek 5 to wykres oporu w zależności od temperatury dla typowego przyrządu z dodatnim współczynnikiem temperatury.
Rysunek 5
Zasilanie
Czujnik temperatury jest zwykle zasilany stabilizowanym napięciem 5 V bezpośrednio z ECU (rysunek 6).
Rysunek 6
Ślady obrazu
Rysunek 7
Uproszczony schemat obwodu pokazuje układ do pomiaru masowego przepływu powietrza i czujnik temperatury powietrza (rysunek 7). Napięcie wyjściowe z miernika masowego przepływu powietrza doprowadzane jest do przetwornika konwersji wartości analogowej na cyfrową B, gdzie wyjście cyfrowe wykorzystywane jest do obliczenia ilości powietrza wchodzącego do silnika.
Czujnik temperatury stanowi część obwodu podziału napięcia w połączeniu z wewnętrznym rezystorem R. W miarę jak zmienia się temperatura mierzona przez czujnik, podobnie zmienia się jego opór, a zatem napięcie na nim. Napięcie doprowadzane jest do przetwornika konwersji wartości analogowej na cyfrową C, gdzie wyjście cyfrowe porównywane jest z wewnętrzną tabelą wzorcową znajdującą się w ECU. ECU reguluje sygnał do wtryskiwaczy, aby utrzymać prawidłowe doprowadzenie paliwa dla danej temperatury powietrza wlotowego.
Napięcie doprowadzone do obwodu podziału musi być wyjątkowo stabilne, ponieważ każda zmiana zostałaby błędnie zinterpretowana przez ECU jako zmiana temperatury. Aby utrzymać stabilne napięcie, zmienne napięcie akumulatora doprowadzane jest do obwodu regulatora A. Obwód regulatora utrzymuje swoje wyjście na poziomie 5 V niezależnie od zmieniającego się obciążenia obwodu podziału napięcia oraz zmian napięcia akumulatora.
Oscyloskop może być często przydatnym narzędziem diagnozowania usterek.
Pomiar napięcia wykonywany jest pomiędzy X i Y.
Rysunek 8
Rysunek 8 pokazuje prosty kształt fali napięcia, którego ogólny kształt jest powszechny dla większości mierników masowego przepływu powietrza podczas otwierania i zamykania przepustnicy.
Diagnostyka
Miernik masowego przepływu powietrza
Sprawdzić, czy wartość wynosi 12 V i / lub 5 V w odniesieniu do uziemienia akumulatora po stronie zasilania czujnika.
Sprawdzić, czy napięcie wyjściowe zmienia się wtedy, gdy zmienia się przepływ powietrza przez czujnik.
Sprawdzić ciągłość i stan przewodów i końcówek.
Czujnik temperatury
Sprawdzić, czy występuje napięcie 5 V w odniesieniu do uziemienia akumulatora na końcówce ECU zasilającej czujnik, przy odłączonym czujniku.
Odłączyć czujnik i sprawdzić, czy opór wynosi w przybliżeniu pomiędzy 100 omów a 10 000 omów. Jeżeli odczyt pokazuje zero lub wartość nieskończoną, wymienić czujnik.
Sprawdzić, czy opór zmienia się wraz z temperaturą, wyjąć czujnik i zmierzyć opór w temperaturze pokojowej oraz ponownie z czujnikiem w strumieniu ciepłego powietrza (UWAGA: Nie wolno przekraczać 120 °C). Jeżeli opór nie zmienia się, wymienić czujnik.
Sprawdzić ciągłość i stan przewodów i końcówek.
Wyszukiwarka