Расходомер сжатого воздуха ориентирован на обработку информации о поступающем количестве масс в цилиндры ДВС. Устройства распространены на бензиновых и дизельных моторах с электронным управлением. Указанные приборы делятся на несколько типов, которые рассмотрим ниже.
Модификации с поворотными заслонками
Расходомер сжатого воздуха этой конфигурации размещается между остовом дроссельной заслонки и воздушным очистителем. Принцип работы приспособления основан на сопротивлении среды. Прибор измеряет усилие, подаваемое на заслонку, которая под потоком воздуха поворачивается под определенным углом, преодолевая действие спиралевидной пружины.
Вам будет интересно:Датчик температуры для теплого пола: виды, классификация, технические характеристики, правила установки и особенности эксплуатации
При этом создается несущественная потеря напора. Чтобы избежать колебаний напорной заслонки, в том числе и на холостых оборотах, в конструкцию включен демпфирующий отсек, в котором также имеется заслонка. Она имеет аналогичную рабочую поверхность. Вместимость демпферной камеры и зазор между рабочими элементами подобраны таким образом, чтобы напорная перегородка отслеживала стремительные преобразования расхода воздуха при нагнетании. Механическое перемещение напорной перегородки трансформируется в изменение электрического напряжения при помощи потенциометра, далее передается в управляющий блок, обеспечивая точную дозировку горючего.
Работа потенциометра и сопряженных деталей
Вам будет интересно:Хорошая швабра для мытья пола: отзывы хозяек, виды, выбор
В указанном выше типе расходомера для сжатого воздуха, напряжение аккумулятора подается на резистор через основное реле узла. Балластный элемент уменьшает показатель до 5,0-10,0 вольт. Полученное напряжение подводится к контактам блока управления и концу на выводе реостата потенциометра. Второй выходной конец соединяется с массой. Импульсы потенциометра снимаются с мотора посредством разъемов датчика на контакт контроллера.
Геометрические особенности внутренней работы расходомера обеспечивают логическую корреляцию между воздушным потоком и позицией заслонки. Это дает возможность рассчитать оптимальный состав смеси на малых нагрузках. Потенциометр смонтирован в герметичном корпусе, состоит из керамической основы, контактов и резисторов. Сопротивление последних элементов имеет постоянную величину, не зависит от перепадов температуры в моторном блоке.
Особенности
Чтобы исключить влияние напряжения АБ на сигнал, выдаваемый потенциометром промышленного расходомера сжатого воздуха, электроника учитывает разницу между поступающим и выходным показателем.
Параллельно электрической цепи подключен индикатор температуры всасываемого воздуха (резистор с отрицательным термическим коэффициентом). Его сопротивление снижается при росте температурного параметра. Импульсы от датчика трансформируют выходной сигнал, в зависимости от температуры входящих воздушных потоков. Для прохода воздуха на холостых оборотах используется обводной канал под заслонкой.
Вариант с нагреваемой нитью
Преимущества расходомеров сжатого воздуха этого типа заключается в отсутствии механически активных элементов, что повышает рабочий ресурс узла. По сути, этот прибор является термическим датчиком нагрузки силового агрегата. Он монтируется между воздушным фильтром и заслонкой дросселя, определяя объем поступающего воздуха. Варианты с нагреваемой нитью и пленкой функционируют идентичным образом. Проводник, находящийся в воздушном потоке, нагревается от электротока, охлаждается под обдающим его воздухом.
Принцип работы расходомера сжатого воздуха с нитью накаливания
Нить под воздействием электротока нагревается, температура поддерживается стабильно. Если элемент начинает остывать, ток восстанавливает показатель до требуемой величины. Изменение токовой силы считывается блоком управления и причисляется к измеряемым параметрам, позволяющим определить расход всасываемого воздуха. Встроенный датчик предназначен для исключения искажений итоговых результатов.
Поступающий воздушный поток охватывает нагретый проводник, встроенный в измеритель. Электронная система управления следит за постоянным показателем температуры проводника по отношению аналогичного параметра входящего воздуха. При увеличении объема потока, нить будет охлаждаться. В итоге величина тока, необходимого для поддержания стабильной температуры проводника, считается мерой массы воздуха, поступающего в моторный отсек. Ток трансформируется в импульсы напряжения, обрабатываемые управляющим блоком в качестве входной характеристики, наравне с частотой вращения коленвала «движка». Также контроллер получает сведения о температуре хладагента и поступающих воздушных потоков. Анализируя информацию входящих сигналов, блок выдает импульсы периода впрыска горючего на форсунки.
Пленочный датчик
Еще один вид расходомера сжатого воздуха — аналог с пленочным термоанемометром. Здесь измерительный патрубок встроен в массовый аналог, который может иметь разные размеры, в зависимости от номинального расхода воздуха двигателем. Устанавливается элемент за воздушным фильтром на впускном канале.
Входящий воздушный поток поступает в коллектор, обволакивая чувствительный индикатор, в состав которого также входит вычислительный контур. Далее воздух проходит через обводной отсек за элементом датчика. Чувствительность прибора может улучшаться за счет усовершенствования конструкции обводного канала с возможностью определения обратных токов воздушной массы. Индикатор подключается к ЭБУ при помощи специальных выводов.
1. Цепь измерительная; 2. диафрагма; 3. камера давления; 4. измерительная деталь; 5. подложка из керамики.
Как работает массовый расходомер?
Принцип действия рассматриваемого приспособления заключается в следующих этапах:
Тепло рассеивается в воздухе, что обуславливает массовый расход потоков вокруг чувствительного элемента индикатора. При этом назначение расходомера сжатого воздуха определяет разницу температур таким образом, чтобы мера общего расхода потоков не зависела от абсолютной температуры. В результате рассматриваемый прибор регистрирует количество и направление входящего воздуха.
Расходомер «Взлет»
Это приспособление, в отличие от рассмотренных выше аналогов, служит для измерения усредненного расхода и объема не воздушных масс, а различных электропроводящих жидкостей. Приборы выпускаются в нескольких модификациях, однако имеют схожее устройство и принцип работы, основанный на электромагнитном действии. Указанные устройства могут выпускаться в едином исполнении либо с выносным блоком. Выходная часть работает на токовом или частотно-импульсном показателе. Основная сфера применения — трубопроводы Ду 10-Ду 200 мм, относительная погрешность составляет 0,2-2,0%. По сравнению с механическими датчиками, электромагнитные расходомеры «Взлет» обладают рядом преимуществ. Основным из них является отсутствие утечек давления на контролируемом участке, что дает возможность снизить расход электроэнергии. Кроме того, они устойчивее к агрессивным и прочим проблемным средам.