Mesurador de massa d'aire - MAPA del sensor de pressió de la massa d'aire i del col·lector d'admissió

Més d’un automobilista, sobretot en el cas del llegendari 1,9 TDi, ha escoltat el nom de “mesurador de cabal d’aire massiu” o popularment s’anomena “pes d’aire”. El motiu era senzill. Massa sovint, un component fallava i provocava, a més de la llum ardent del motor, una caiguda important de potència o l’anomenat asfixia del motor. El component era bastant car els primers dies de l’era TDi, però afortunadament s’ha anat reduint significativament amb el pas del temps. A més del disseny delicat, la substitució descuidada del filtre d’aire el va “ajudar” a escurçar la seva vida útil. La resistència del mesurador ha millorat significativament amb el pas del temps, però encara pot fallar de tant en tant. Per descomptat, aquest component és present no només al TDi, sinó també a altres motors dièsel i gasolina moderns.

La quantitat d'aire que flueix es determina refredant la resistència dependent del temperatura (filferro o pel·lícula escalfada) del sensor amb aire que flueix. La resistència elèctrica del sensor canvia i la unitat de control avalua el senyal de corrent o tensió. El mesurador de massa d’aire (anemòmetre) mesura directament la quantitat de massa d’aire subministrada al motor, és a dir, que la mesura és independent de la densitat de l'aire (a diferència de la mesura del volum), que depèn de la pressió i la temperatura de l'aire (altitud). Com que la relació combustible / aire s’especifica com a relació de massa, per exemple, 1 kg de combustible per cada 14,7 kg d’aire (proporció estequiomètrica), mesurar la quantitat d’aire amb un anemòmetre és el mètode de mesura més precís.

Avantatges de mesurar la quantitat d'aire

• Determinació precisa de la quantitat d'aire massiu.
• Resposta ràpida del mesurador de cabal als canvis de cabal.
• No hi ha errors causats per canvis en la pressió de l'aire.
• No hi ha errors causats per canvis en la temperatura de l’aire d’entrada.
• Fàcil instal·lació d’un mesurador de cabal d’aire sense parts mòbils.
• Molt baixa resistència hidràulica.

Mesura del volum d'aire amb cable escalfat (LH-Motronic)

En aquest tipus d’injecció de gasolina, s’inclou un anemòmetre a la part comuna del col·lector d’admissió, el sensor del qual és un cable escalfat estirat. El fil escalfat es manté a una temperatura constant fent passar un corrent elèctric que és aproximadament 100 ° C superior a la temperatura de l’aire d’entrada. Si el motor aspira més o menys aire, la temperatura del fil canvia. La generació de calor s’ha de compensar canviant el corrent de calefacció. La seva mida és una mesura de la quantitat d'aire aspirat. La mesura té lloc aproximadament 1000 vegades per segon. Si el cable calent es trenca, la unitat de control passa al mode d'emergència.

 

Com que el cable es troba a la línia d’aspiració, es poden formar dipòsits al cable i afectar la mesura. Per tant, cada vegada que s’apaga el motor, el cable s’escalfa breument a uns 1000 ° C basat en un senyal de la unitat de control i els dipòsits s’hi cremen.

Un filferro escalfat amb platí amb un diàmetre de 0,7 mm protegeix la malla de filferro de les tensions mecàniques. El cable també es pot ubicar al conducte de derivació que condueix al conducte interior. La contaminació del fil escalfat s’evita cobrint-lo amb una capa de vidre i l’alta velocitat de l’aire al canal de derivació. La incineració d'impureses ja no és necessària en aquest cas.

Mesurant la quantitat d'aire amb una pel·lícula escalfada

Un sensor de resistència format per una capa conductora escalfada (pel·lícula) es col·loca en un canal de mesura addicional de la carcassa del sensor. La capa escalfada no està contaminada. L’aire d’entrada passa pel mesurador de cabal d’aire i, per tant, afecta la temperatura de la capa escalfada conductora (pel·lícula).

El sensor consta de tres resistències elèctriques formades per capes:

• resistència de calefacció R_H (resistència del sensor),
• sensor de resistència R_S, (temperatura del sensor),
• resistència a la calor R_L (temperatura de l’aire d’entrada).

Capes de platí resistives primes es dipositen sobre un substrat ceràmic i es connecten al pont com a resistències.

L’electrònica regula la temperatura de la resistència de calefacció R amb tensió variable._H de manera que és 160 ° C superior a la temperatura de l’aire d’entrada. Aquesta temperatura es mesura mitjançant la resistència R_L depèn de la temperatura. La temperatura de la resistència de calefacció es mesura amb un sensor de resistència R_S... A mesura que el flux d’aire augmenta o disminueix, la resistència a l’escalfament es refreda més o menys. L’electrònica regula el voltatge de la resistència de calefacció a través del sensor de resistència de manera que la diferència de temperatura arriba de nou a 160 ° C. A partir d’aquesta tensió de control, l’electrònica del sensor genera un senyal per a la unitat de control corresponent a la massa d’aire (flux de massa).

 

En cas de mal funcionament del mesurador de massa d'aire, la unitat de control electrònic utilitzarà un valor substitutiu del temps d'obertura dels injectors (mode d'emergència). El valor substitutiu està determinat per la posició (angle) de la vàlvula d'acceleració i el senyal de velocitat del motor, l'anomenat control alfa-n.

Cabalímetre volumètric d’aire

A més del sensor de flux d’aire de massa, l’anomenat volumètric, la descripció del qual es pot veure a la figura següent.

 

Si el motor conté un sensor MAP (pressió d'aire del múltiple), el sistema de control calcula les dades del volum d'aire utilitzant la velocitat del motor, la temperatura de l'aire i les dades d'eficiència volumètrica emmagatzemades a l'ECU. En el cas del MAP, el principi de puntuació es basa en la quantitat de pressió, o més aviat de buit, al col·lector d'admissió, que varia amb la càrrega del motor. Quan el motor no està en marxa, la pressió del col·lector d'admissió és la mateixa que l'aire ambient. El canvi es produeix mentre el motor està en marxa. Els pistons del motor que apunten al punt mort inferior absorbeixen aire i combustible i, per tant, creen un buit al col·lector d'admissió. El buit més alt es produeix durant el frenat del motor quan l'accelerador està tancat. Es produeix un buit més baix en el cas del ralentí, i el buit més petit es produeix en el cas de l'acceleració, quan el motor aspira una gran quantitat d'aire. MAP és més fiable però menys precís. MAF: el pes aeri és precís, però més propens a danys. Alguns vehicles (especialment potents) tenen un sensor de flux d'aire massiu (flux d'aire massiu) i MAP (MAP). En aquests casos, el MAP s'utilitza per controlar la funció d'impuls, per controlar la funció de recirculació dels gasos d'escapament i també com a còpia de seguretat en cas de fallada del sensor de flux d'aire massiu.