کنتور هوای خودرو چیست؟
سنسور جریان هوا که با نام فلومتر هوا نیز شناخته میشود، یکی از سنسورهای مهم در موتورهای تزریق سوخت الکترونیکی است. این سنسور جریان هوای استنشاقی را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل کرده و آن را به واحد کنترل الکترونیکی (ECU) ارسال میکند که به عنوان یکی از سیگنالهای اساسی برای تعیین تزریق سوخت عمل میکند و حسگری برای اندازهگیری جریان هوای استنشاقی به موتور است.
در یک دستگاه تزریق سوخت با کنترل الکترونیکی، سنسوری که میزان هوای استنشاق شده توسط موتور را اندازهگیری میکند، یعنی سنسور جریان هوا، یکی از اجزای مهمی است که دقت کنترل سیستم را تعیین میکند. هنگامی که دقت کنترل نسبت هوا به سوخت (A/F) هوا و مخلوط مکش شده توسط موتور ±1.0 مشخص شود، خطای مجاز سیستم ±6% تا 7% است. هنگامی که این خطای مجاز به هر یک از اجزای سیستم توزیع شود، خطای مجاز سنسور جریان هوا ±2% تا 3% است.
نسبت حداکثر به حداقل جریان هوای ورودی یک موتور بنزینی، max/min، در سیستم تنفس طبیعی ۴۰ به ۵۰ و در سیستم توربوشارژ ۶۰ به ۷۰ است. در این محدوده، سنسور جریان هوا باید بتواند دقت اندازهگیری ±۲ تا ۳% را حفظ کند. سنسور جریان هوای مورد استفاده در دستگاه تزریق سوخت با کنترل الکترونیکی نه تنها باید دقت اندازهگیری را در یک محدوده اندازهگیری وسیع حفظ کند، بلکه باید پاسخ اندازهگیری عالی نیز داشته باشد، قادر به اندازهگیری جریان هوای ضرباندار باشد و پردازش سیگنال خروجی باید ساده باشد.
با توجه به ویژگیهای مختلف حسگر جریان هوا، سیستم کنترل سوخت به دو دسته کنترل نوع L که مستقیماً حجم ورودی را اندازهگیری میکند و کنترل نوع D که به طور غیرمستقیم حجم ورودی را بر اساس روش اندازهگیری حجم ورودی اندازهگیری میکند، طبقهبندی میشود. حجم ورودی به طور غیرمستقیم بر اساس فشار منفی منیفولد ورودی و سرعت موتور اندازهگیری میشود. در حالت کنترل نوع D، حافظه ROM میکروکامپیوتر، حجم هوای ورودی را در حالتهای مختلف با سرعت موتور و فشار در لوله ورودی به عنوان پارامتر، از قبل ذخیره میکند. بر اساس فشار و سرعت ورودی اندازهگیری شده در هر حالت عملیاتی و با اشاره به حجم هوای ورودی ذخیره شده در حافظه ROM، میکروکامپیوتر میتواند مصرف سوخت را محاسبه کند. جریانسنج هوای مورد استفاده در کنترل نوع L اساساً مشابه یک حسگر جریان صنعتی عمومی است. با این حال، میتواند با محیط خشن خودروها سازگار شود، اما همچنین نیاز به پاسخگویی به تغییرات شدید جریان هنگام فشار دادن پدال گاز و نیاز به تشخیص دقیق جریان هوای ناهموار ناشی از شکل منیفولدهای ورودی قبل و بعد از حسگر را دارد.
سیستم کنترل تزریق سوخت الکترونیکی اولیه از میکروکامپیوتر استفاده نمیکرد. در عوض، یک مدار آنالوگ بود. در آن زمان، از یک حسگر جریان هوا از نوع سوپاپ استفاده میشد، اما با به کارگیری میکروکامپیوترها برای کنترل تزریق سوخت، انواع دیگری از حسگرهای جریان هوا نیز پدیدار شدند.
ساختار سنسور جریان هوا از نوع دریچه ای.
سنسور جریان هوای نوع سوپاپی روی موتور بنزینی، بین فیلتر هوا و دریچه گاز نصب میشود. وظیفه آن تشخیص حجم هوای ورودی موتور و تبدیل نتایج تشخیص به سیگنالهای الکتریکی است که سپس به میکروکامپیوتر وارد میشوند. این سنسور از دو بخش تشکیل شده است: یک فلومتر هوا و یک پتانسیومتر.
ابتدا، بیایید به فرآیند کار سنسور جریان هوا نگاهی بیندازیم. هوای مکش شده توسط فیلتر هوا به سمت سوپاپ هجوم میآورد. سوپاپ در موقعیتی متوقف میشود که حجم ورودی با فنر برگشتی متعادل باشد. به عبارت دیگر، میزان باز شدن سوپاپ مستقیماً با حجم ورودی متناسب است. یک پتانسیومتر نیز روی شفت چرخان سوپاپ نصب شده است. بازوی کشویی پتانسیومتر همزمان با سوپاپ میچرخد. افت ولتاژ مقاومت کشویی برای تبدیل میزان باز شدن صفحه اندازهگیری به یک سیگنال الکتریکی استفاده میشود که سپس به مدار کنترل وارد میشود.
سنسور جریان هوای گردابی کامان
برای غلبه بر کاستیهای حسگر جریان هوای نوع دریچهای، یعنی گسترش محدوده اندازهگیری ضمن تضمین دقت اندازهگیری و حذف تماسهای لغزشی، یک حسگر جریان هوای کوچک و سبک، به نام حسگر جریان هوای گردابی کارمن، توسعه داده شده است. گردابی کارمن یک پدیده فیزیکی است. روش تشخیص گردابی و مدار کنترل الکترونیکی هیچ ارتباطی با دقت تشخیص ندارند. مساحت مسیر عبور هوا و تغییر اندازه ستون تولید گردابی، دقت تشخیص را تعیین میکند. همچنین، از آنجا که خروجی این نوع حسگر یک سیگنال الکترونیکی (فرکانس) است، هنگام ورود سیگنالها به مدار کنترل سیستم، میتوان مبدل AD را حذف کرد. بنابراین، در اصل، حسگر جریان هوای گردابی کارمن سیگنالی مناسب برای پردازش میکروکامپیوتر است. این حسگر سه مزیت زیر را دارد: دقت بالای تست، توانایی خروجی سیگنالهای خطی و پردازش سیگنال ساده. عملکرد حتی پس از استفاده طولانی مدت تغییر نخواهد کرد. از آنجایی که برای تشخیص دبی حجمی است، نیازی به اصلاح دما و فشار اتمسفر نیست.
وقتی یک گرداب کارمن ایجاد میشود، با تغییر سرعت و فشار تغییر میکند. اصل اساسی تشخیص جریان، استفاده از تغییر سرعت درون آن است. سیگنالها امواج مربعی و سیگنالهای دیجیتال هستند. هرچه حجم ورودی بیشتر باشد، فرکانس گرداب کارمن بیشتر و فرکانس سیگنال خروجی سنسور جریان هوا نیز بیشتر است.
سنسور جریان هوای جبران دما و فشار عمدتاً برای اندازهگیری جریان سیالات مختلف در خطوط لوله صنعتی مانند گاز، مایع، بخار و غیره استفاده میشود. از ویژگیهای آن میتوان به افت فشار کم، محدوده اندازهگیری وسیع، دقت بالا و تقریباً بدون تأثیر پارامترهایی مانند چگالی سیال، فشار، دما و ویسکوزیته هنگام اندازهگیری دبی حجمی در شرایط کاری اشاره کرد. هیچ قطعه مکانیکی متحرکی وجود ندارد، بنابراین قابلیت اطمینان بالایی دارد و به نگهداری کمی نیاز دارد. پارامترهای دستگاه میتوانند برای مدت طولانی پایدار بمانند. این دستگاه از حسگرهای تنش پیزوالکتریک استفاده میکند که بسیار قابل اعتماد هستند و میتوانند در محدوده دمای کاری -10℃ تا +300℃ کار کنند. این دستگاه هم سیگنالهای استاندارد آنالوگ و هم سیگنالهای پالس دیجیتال خروجی دارد که استفاده از آن را در ارتباط با سیستمهای دیجیتال مانند رایانهها آسان میکند. این یک دبی جریان نسبتاً پیشرفته و ایدهآل است.
بزرگترین مزیت سنسورهای جریان هوا این است که ضریب ابزار دقیق تحت تأثیر خواص فیزیکی محیط اندازهگیری شده قرار نمیگیرد و میتواند از یک محیط معمولی به محیطهای دیگر گسترش یابد. با این حال، به دلیل تفاوت قابل توجه در محدودههای سرعت جریان مایع و گاز، محدودههای فرکانس نیز بسیار متفاوت هستند. در مدار تقویتکننده برای پردازش سیگنالهای جریان گردابی، باند عبور فیلتر متفاوت است و پارامترهای مدار نیز متفاوت هستند. بنابراین، نمیتوان از پارامتر مدار یکسانی برای اندازهگیری رابطهای مختلف استفاده کرد.
اگر میخواهید اطلاعات بیشتری کسب کنید، سایر مقالات این سایت را بخوانید!
در صورت نیاز به چنین محصولاتی لطفا با ما تماس بگیرید.
شرکت خودروسازی ژو منگ شانگهای با مسئولیت محدود متعهد به فروش MG& است.مکسوسقطعات خودرو پذیرفته میشود برای خرید.
