Mikä on auton ilmamäärämittari
Ilmavirtausanturi, joka tunnetaan myös ilmavirtausmittarina, on yksi tärkeimmistä antureista elektronisissa polttoaineen ruiskutusmoottoreissa. Se muuntaa sisäänhengitetyn ilmavirran sähköiseksi signaaliksi ja lähettää sen elektroniselle ohjausyksikölle (ECU), joka toimii yhtenä polttoaineen ruiskutuksen määrittämisen perussignaaleista ja on anturi moottoriin sisäänhengitetyn ilmavirran mittaamiseen.
Elektronisesti ohjatussa polttoaineen ruiskutuslaitteessa moottorin sisäänhengittämän ilman määrää mittaava anturi, eli ilmavirtausanturi, on yksi tärkeimmistä komponenteista, jotka määräävät järjestelmän ohjaustarkkuuden. Kun moottorin sisäänimemän ilman ja seoksen polttoaine-ilmasuhteen (A/F) ohjaustarkkuudeksi on määritetty ±1,0, järjestelmän sallittu virhe on ± 6–7 %. Kun tämä sallittu virhe jaetaan järjestelmän jokaiselle komponentille, ilmavirtausanturin sallittu virhe on ± 2–3 %.
Bensiinimoottorin imuilman maksimi- ja minimivirtauksen suhde, max/min, on vapaasti hengittävässä järjestelmässä 40:50 ja turboahdetussa järjestelmässä 60:70. Tällä alueella ilmavirtausanturin tulisi pystyä ylläpitämään ±2–3 [%] mittaustarkkuus. Elektronisesti ohjatussa polttoaineen ruiskutuslaitteessa käytettävän ilmavirtausanturin tulisi paitsi ylläpitää mittaustarkkuutta laajalla mittausalueella, myös omata erinomainen mittausvaste, kyetä mittaamaan sykkivää ilmavirtausta ja lähtösignaalin käsittelyn tulisi olla yksinkertaista.
Ilmavirtausanturin eri ominaisuuksien mukaan polttoaineen säätöjärjestelmät luokitellaan L-tyypin ohjaukseen, joka mittaa imutilavuutta suoraan, ja D-tyypin ohjaukseen, joka mittaa imutilavuutta epäsuorasti imutilavuuden mittausmenetelmän perusteella. Imutilavuus mitataan epäsuorasti imusarjan alipaineen ja moottorin kierrosluvun perusteella. D-tyypin ohjaustilassa mikrotietokoneen ROM tallentaa imuilman tilavuuden eri tiloissa, parametreina moottorin kierrosluku ja imuputken paine. Mikrotietokone voi laskea polttoaineenkulutuksen kussakin toimintatilassa mitatun imupaineen ja -nopeuden sekä ROM-muistiin tallennetun imuilman tilavuuden perusteella. L-tyypin ohjauksessa käytetty ilmavirtausmittari on pohjimmiltaan sama kuin yleinen teollisuusvirtausanturi. Se pystyy kuitenkin mukautumaan autojen vaativiin olosuhteisiin, mutta sen on myös reagoitava kaasupoljinta painettaessa tapahtuviin jyrkkiin virtauksen muutoksiin ja havaittava tarkasti epätasainen ilmavirtaus, joka johtuu imusarjojen muodosta ennen ja jälkeen anturin.
Alkuperäinen elektroninen polttoaineen ruiskutuksen ohjausjärjestelmä ei käyttänyt mikrotietokoneita. Sen sijaan se oli analoginen piiri. Tuolloin käytettiin venttiilityyppistä ilmavirtausanturia, mutta kun mikrotietokoneita alettiin soveltaa polttoaineen ruiskutuksen ohjaamiseen, syntyi myös useita muita ilmavirtausantureiden tyyppejä.
Venttiilityyppisen ilmavirtausanturin rakenne.
Venttiilityyppinen ilmavirtausanturi asennetaan bensiinimoottoriin ilmansuodattimen ja kaasuläpän väliin. Sen tehtävänä on mitata moottorin imuilman tilavuus ja muuntaa mittaustulokset sähköisiksi signaaleiksi, jotka sitten syötetään mikrotietokoneelle. Tämä anturi koostuu kahdesta osasta: ilmavirtausmittarista ja potentiometristä.
Tarkastellaan ensin ilmavirtausanturin toimintaa. Ilmansuodattimen imemä ilma virtaa kohti venttiiliä. Venttiili pysähtyy asentoon, jossa imutilavuus on tasapainossa palautusjousen kanssa. Toisin sanoen venttiilin avautumisaste on suoraan verrannollinen imutilavuuteen. Venttiilin pyörivälle akselille on asennettu myös potentiometri. Potentiometrin liukuvarsi pyörii synkronisesti venttiilin kanssa. Liukuvastuksen jännitehäviötä käytetään mittauslevyn avautumisasteen muuntamiseen sähköiseksi signaaliksi, joka sitten syötetään ohjauspiiriin.
Kaman-pyörrevirtausanturi
Venttiilityyppisen ilmavirtausanturin puutteiden voittamiseksi eli mittausalueen laajentamiseksi samalla varmistaen mittaustarkkuuden ja poistaen liukuvat koskettimet, on kehitetty pieni ja kevyt ilmavirtausanturi, nimittäin Karman-pyörrevirtausanturi. Karman-pyörrevirtaus on fysikaalinen ilmiö. Pyörteen havaitsemismenetelmällä ja elektronisella ohjauspiirillä ei ole mitään tekemistä havaitsemistarkkuuden kanssa. Ilmakanavan pinta-ala ja pyörrettä tuottavan pylvään koon muutos määräävät havaitsemistarkkuuden. Koska tämän tyyppisen anturin lähtö on elektroninen signaali (taajuus), AD-muunnin voidaan jättää pois, kun signaaleja syötetään järjestelmän ohjauspiiriin. Siksi Karman-pyörrevirtausanturi on pohjimmiltaan mikrotietokoneen käsittelyyn soveltuva signaali. Tällä anturilla on seuraavat kolme etua: korkea testaustarkkuus, kyky tuottaa lineaarisia signaaleja ja yksinkertainen signaalinkäsittely. Suorituskyky ei muutu edes pitkäaikaisen käytön jälkeen. Koska se on tarkoitettu tilavuusvirtauksen mittaamiseen, lämpötilaa ja ilmakehän painetta ei tarvitse korjata.
Kun Karman-pyörre syntyy, se muuttuu nopeuden ja paineen vaihtelun mukana. Virtausmittauksen perusperiaate on hyödyntää sen sisällä tapahtuvaa nopeuden muutosta. Signaalit ovat suorakaideaaltoja ja digitaalisia signaaleja. Mitä suurempi imutilavuus on, sitä korkeampi on Karman-pyörteen taajuus ja sitä korkeampi on ilmavirtausanturin lähtösignaalin taajuus.
Lämpötila- ja painekompensoivaa ilmavirtausanturia käytetään pääasiassa erilaisten väliaineiden, kuten kaasun, nesteen, höyryn jne., virtausmittaukseen teollisuusputkistoissa. Sen ominaisuuksiin kuuluvat pieni painehäviö, laaja mittausalue ja korkea tarkkuus, eivätkä nesteen tiheys, paine, lämpötila ja viskositeetti juurikaan vaikuta siihen mitattaessa tilavuusvirtaa käyttöolosuhteissa. Siinä ei ole liikkuvia mekaanisia osia, joten se on erittäin luotettava ja vaatii vähän huoltoa. Laitteen parametrit pysyvät vakaina pitkään. Tämä laite käyttää pietsosähköisiä jännitysantureita, jotka ovat erittäin luotettavia ja voivat toimia -10 ℃ - +300 ℃:n käyttölämpötila-alueella. Siinä on sekä analogisia standardisignaaleja että digitaalisia pulssisignaaleja, joten sitä on helppo käyttää yhdessä digitaalisten järjestelmien, kuten tietokoneiden, kanssa. Se on suhteellisen edistynyt ja ihanteellinen virtausnopeusanturi.
Ilmavirtausantureiden suurin etu on, että mitattavan väliaineen fysikaaliset ominaisuudet eivät vaikuta laitteen kertoimeen, ja sitä voidaan laajentaa yhdestä tyypillisestä väliaineesta muihin väliaineisiin. Nesteen ja kaasun virtausnopeusalueiden merkittävien erojen vuoksi myös taajuusalueet vaihtelevat suuresti. Pyörrevirtaussignaalien käsittelyyn tarkoitetussa vahvistinpiirissä suodattimen päästökaista on erilainen, samoin kuin piiriparametrit. Siksi samaa piiriparametria ei voida käyttää eri rajapintojen mittaamiseen.
Jos haluat tietää lisää, jatka muiden artikkeleiden lukemista tällä sivustolla!
Soita meille, jos tarvitset tällaisia tuotteita.
Zhuo Meng Shanghai Auto Co., Ltd. on sitoutunut myymään MG&:nMAXUSautonosat tervetulleita ostaa.
