Назначение и характеристика датчиков массового расхода воздуха
В бензиновых двигателях сигнал датчика массового расхода воздуха вместе с сигналами других датчиков помогает регулировать подачу топлива в двигатель. В дизельных двигателях датчик помогает контролировать процесс рециркуляции отработавших газов и вычислять максимальное количество инжекции. Датчики массового расхода воздуха обеспечивают аналоговый, частотный или аналоговый пропорциональный сигнал напряжения, который передается к ECU и соответствует массе воздуха, поданной в двигатель. Для управления впрыском топлива важное значение имеет измерение расхода воздуха с высокой точностью, так как измеренная величина используется в качестве базы для управления соотношением «воздух-топливо» рабочей смеси. Расход воздуха определяется при его прохождении через впускной патрубок двигателя, где устанавливается датчик. Измеряется масса расходуемого воздуха, хотя может определяться объем и динамическое давление. Максимальная масса расходуемого воздуха зависит от эффективной мощности двигателя и находится в диапазоне . Масса воздуха измеряется непосредственно или косвенно, по объемному расходу - объем двигателя; - коэффициент использования объема двигателя; - разряжение во впускном коллекторе; - конструктивная составляющая; - температура воздуха во впускном коллекторе. При косвенном измерении массы воздуха следует учитывать зависимость объема от коксования, а также запаздывание измерений по отношению к изменению массы воздуха, но менее точным. Современные автомобили оснащаются в основном датчиками для непосредственного измерения массы всасываемого в цилиндры воздуха. Выходной сигнал таких датчиков аналоговый или частотный. На двигателе датчик массового расхода воздуха расположен между воздушным фильтром и шлангом впускной трубы (рис.7.1).
Рисунок 7.1 - Расположение ДМРВ: 1-дросельный патрубок; 2-датчик массового расхода воздуха; 3-воздушный фильтр.
Помимо измерения массы поступающего в двигатель воздуха датчики расхода уже сегодня находят применение на автомобилях в следующих случаях: - определение расхода топлива для информационной системы водителя; - при определении расхода газа через клапан рециркуляции выхлопных газов (ЕОЯ). - при определении расхода дополнительного воздуха в каталитическом нейтрализаторе. Датчики расхода имеют различный принцип действия и конструкционные особенности. Ниже приводятся сведения о параметрах современных датчиков расхода воздуха. Таблица 7.1 - Параметры современных датчиков расхода воздуха.
Расходомер воздуха с подвижной заслонкой Количество расходуемого воздуха определяется из соотношения напряжений на клеммах потенциометра. Конструкция расходомера показана на рисунке 7.2.
Рисунок 7.2 Конструкция датчика расхода воздуха: 1 - возвратная тарированная пружина; 2 - контакты выключателя топливного насоса; 3 - датчик температуры поступающего в двигатель воздуха; 4 - поток воздуха; 5- потенциометр; 6 - впускной трубопровод; 7- регулировочный винт; 8 - подвижная заслонка.
Воздух, проходящий в двигатель через воздушный фильтр, изменяет угол поворота подвижной заслонки, на которую кроме скоростного напора воздуха действует тарированная пружина. При этом величина расхода воздуха преобразуется в соотношение напряжений потенциометра, который непосредственно соединен с осью заслонки. Характеристика представляет собой гиперболу где - напряжения на выходной клемме потенциометра.
Рисунок 7.3 – Характеристика расходометра воздуха с подвижной заслонкой. Датчик Кармана Датчик Кармана относится к вихревым расходомерам воздуха. Пример такого датчика показан на рисунке 7.4, а его характеристика — на рисунке 7.5.
Рисунок 7.4 - Ультразвуковой датчик Кармана. Если в поток потребляемого двигателем воздуха поместить генератор вихрей (завихритель), то за ним образуются несимметричные упорядоченные вихри, которые называются рядом Кармана. Число вихрей почти пропорционально расходу всасываемого воздуха. В примере, показанном на рисунке, ультразвуковые волны генерируют вихри, количество которых преобразуется в выходные электрические сигналы (импульсы) датчика. Скорость потока воздуха определяется уравнением: - критерий подобия неустановившихся движений текучих сред (число Струхаля), для конструкций автомобильных датчиков расхода воздуха ; - частота вращения вихревых потоков (генерации вихрей). По частоте определяется скорость , затем по известному поперечному сечению входного канала датчика - объем воздуха. Частота генерации вихрей определяют ультразвуковым методом или по вариации давления. В ультразвуковых датчиках частоту генерации вихрей определяют по доплеровскому сдвигу частоты ультразвуковых волн (обычно 50 кГц) при ее рассеянии движущейся средой (потоком воздуха).
Рисунок 7.5 – Характеристика датчика Кармана.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (250)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |