Поток воздуха, необходимый для нормальной работы двигателя,
рассчитывает термоанемометрический пленочный расходомер. Также его функцией
является учет пульсаций и обратных потоков, возникающих из-за открытия и закрытия
впускных и выпускных клапанов. Точность измерений не зависит от варьирования
значений давления и температуры. Благодаря работе термоанемомерического
пленочного расходомера, регулируется соотношение воздуха и топлива, необходимое
для двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием.
Для нормального сгорания топлива в количестве 1 кг
необходима масса воздуха в 14,7 кг – стандартное стехиометрическое соотношение.
Чтобы блок управления двигателем создавал правильное соотношение топлива и
воздуха, необходим прибор, показывающий информацию о массе воздуха,
всасываемого в двигатель. Именно эту потребность в информации удовлетворяет
термоанемометрический пленочный расходомер HFM6.
Бензиновые двигатели используют полученную информацию от
расходометра для расчета функций, зависящих от нагрузки, а это: момент
зажигания, время впрыска, количество поступающего путем впрыска топлива,
абсорбирование активированным углем. Для дизельных двигателей внутреннего
сгорания термоанемометрический пленочный расходомер HFM6 служит для регулировки количества обратно циркулируемых отработанных газов, а
также для контроля над временем впрыска.
На данный момент этот датчик установлен в следующих моделях
двигателей: V6 FSI 3,2 л, V6 FSI 3,6 л, R5 TDI 2,5 л.
Местонахождение расходомера в автомобиле
Термоанемометрический пленочный расходомер HFM 6 располагается в системе воздушного питания двигателя, а
конкретно он соединяет воздушный фильтр и дроссельную заслонку.
Детали
Частями термоанемометрического пленочного расходомера HFM 6 явлются: измерительная трубка, электронный блок с
чувствительным блоком. Измерительная часть прибора находится в байпасном
канале, через который проходит поток воздуха. Специальная конструкция
расходомера позволяет измерять количество воздуха, проходящего как прямым, так
и обратным потоком. Результат измерения очень зависит от чистоты самого
датчика. При засорении чувствительного элемента частицами грязи, парами
моторного масла и влагой его показатели значительно разятся с действительными,
что приводит к неправильному контролированию количества поступаемого воздуха.
Поэтому измерительная трубка и защитная решетка сконструированы таким образом,
чтобы избежать посторонних частиц на электронную чувствительную часть прибора.
Чувствительный элемент
Расходомер воздуха осуществляет работу по измерению
термических показателей. Составляющими деталями чувствительного элемента
являются: микромеханический чувствительный элемент, который распознает обратный
поток воздуха, а также датчик температуры воздуха, всасываемого в
двигатель; электрический блок, обрабатывающий цифровой сигнал; интерфейс
цифровой, с помощью которого блок управления двигателем осуществляет более
точную и стабильную обработку поступающего сигнала.
Байпасный канал
Часть потока, которую избирают для анализа массы воздуха,
всасывается в байпасный канал, который расположен за отбойником. Канал
полностью изолирован клеевыми соединениями и уплотнениями чувствительного
элемента от электронного блока. Также датчик укреплен материалами
чувствительного элемента. Эти меры изоляции и упрочнения позволяют датчику
иметь состояние, которое трудно повредить при каких-либо механических или
электрических нарушениях.
Принцип действия датчика заключается в том, что он всасывает
воздух из потока под воздействием вакуума, образующегося в результате
специфической конструкции отбойника. Частицы грязи и другие «примеси» тяжелее
воздуха, поэтому они не могут следовать за быстрым потоком всасываемой части
воздуха, поэтому они через отсекающее отверстие возвращаются в основной поток
воздуха. Благодаря такому способу извлечения анализируемого воздуха
обеспечивается чистота измерений, а также чувствительный элемент защищен от
повреждений.
Чувствительный элемент
Электронный блок снабжен чувствительным элементом, который
выступает в часть потока, засасываемого для проведения измерений.
Чувствительный элемент оснащен нагревательным резистором, двумя
терморезисторами R1 и R2, а также датчиком,
определяющим температуру всасываемого воздуха.
Принцип действия чувствительного элемента достаточно прост.
Нагревательный резистор осуществляет нагрев центра чувствительного элемента до
температуры, которая должна быть выше температуры всасываемого воздуха на 1200С.
По мере удаления от нагревательного резистора к кромке чувствительного элемента
показатели температуры снижаются.
По значению разницы температур между резисторами R1 и R2 электронный модуль
проводит определение точного значения массы всасываемого воздуха, а также
происходит идентификация направления потока воздуха. Распознавание обратного
потока осуществляется с помощью впускных клапанов. При их закрытии воздух
отражается от них, происходит перенаправление его движения в обратную сторону.
Если по каким-то причинам обратный поток воздуха не распознается прибором, то
измерения считаются искаженными.
Принцип действия заключен в том, что воздух обратного потока
движется в направлении чувствительного элемента, перед этим он пересекает
терморезистор R2 , далее переходит через
нагревательный резистор, после чего проходит через терморезистор R1. По разнице температур
резисторов R1 и R2 электронный модуль вычисляет количество воздуха обратного
потока и направление движения воздушного потока.
Передача сигнала расходомера воздуха в блок управления
двигателя
Расходомер воздуха посылает цифровой сигнал вычисленной
массы воздуха на блок управления двигателя в виде частотного сигнала. По длине
периодов импульсов блок управления двигателя определяет измеренную массу
воздуха.
