Регистрация Правила форума Все разделы прочитаны Clear
Важная информация

Термоанемометрический плёночный расходомер воздуха HFM 6

18.02.2010, 15:14   #1
Владимир Маркин
Аватар для Владимир Маркин
В связи с тем, что законодательство в области
экологии и связанные с ним нормы токсичности
отработанных газов транспортных средств
постоянно совершенствуются, то потребность
автомобилестроителей во всё более точных
измерительных устройствах не снижается.
Реакцией на этот процесс стало использование
в системах управления двигателя термоанемо&
метрических плёночных расходомеров воздуха
нового поколения.
В настоящее время для выполнения требований
законов и соблюдения норм токсичности просто
каталитического дожигания ОГ после сгорания
топлива уже недостаточно, объём их эмиссии
должен поддерживаться на минимально возможном
уровне благодаря повышению эффективности
горения смеси.
Подобный подход приводит к тому, что современные
двигатели развивают всё большую мощность при
равном или даже меньшем расходе топлива.
Свой вклад в то, чтобы суметь уложиться в жёсткие
рамки экологических требований, наряду с другими
мерами вносит и точное определение количества
всасываемого воздуха с помощью датчика
массового расхода воздуха.

Температура и давление воздуха
Услышав слово „воздух“, многие сразу думают о той
среде, которая нас окружает. То есть о воздухе
с нормальным атмосферным давлением
и благоприятной температурой.
Но, как известно, температура и давление воздуха
постоянно изменяются.
В разных местах температура и давление воздуха
могут иметь сильно различающиеся значения.
(С увеличением высоты температура и давление
воздуха постоянно снижаются).

Влияние высоты на температуру и давление воздуха
Пример:
Высота: 1000 метров
Давление воздуха: 898 кПа (0,898 бар)
Температура: 13,5 °C

Высота: 500 метров
Давление воздуха: 954 кПа (0,954 бар)
Температура: 16,75 °C

Высота: 100 метров
Давление воздуха: 1001 кПа (1,001 бар)
Температура: 19,35 °C

Высота: 0 метров
Давление воздуха: 1013 кПа (1,013 бар)
Температура: 20 °C

Влияние температуры и давления воздуха на массу
воздуха

В постоянном объёме с изменением температуры и давления масса воздуха изменяется.

Низкое давление воздуха, высокая температура
В цилиндрическом сосуде площадью 1м2 и высотой 1 м находится 1м3 воздуха.
Давление воздуха низкое, температура воздуха высокая.
За счёт низкого давления и высокой температуры плотность воздуха небольшая.
(В сосуде находится незначительная масса воздуха).
Масса воздуха в сосуде небольшая.

Высокое давление воздуха, низкая температура
В сосуде аналогичных размеров находится воздух под высоким давлением и с низкой температурой.
За счёт высокого давления и низкой температуры плотность воздуха значительно выше.
(В сосуде находится значительно большая масса воздуха).
Масса воздуха в сосуде существенно больше.

Основы сгорания топлива
Для оптимального сгорания 1 кг топлива в двигателе
внутреннего сгорания требуется 14,7 кг воздуха. Это
соотношение топлива и воздуха в технике именуется
стехиометрическим соотношением.
Для того чтобы блок управления двигателя в любом
режиме мог установить правильное соотношение
топлива и воздуха, ему необходима точная
информация о массе всасываемого воздуха.
В стехиометрическом режиме соотношение воздух/
топливо имеет значение лямбда, равное 1.
Только в стехиометрическом режиме можно почти
полностью удалить вредные вещества из
отработанных газов при помощи катализатора.

Богатая горючая смесь
Если горючая смесь богатая (лямбда < 1), то в
отработанных газах содержится слишком много окиси
углерода (CO) и несгоревших углеводородов (HC).

Бедная горючая смесь
Если горючая смесь бедная (лямбда >1), то
в отработанных газах содержится слишком много
оксидов азота (NOX).
Точное измерение количества всасываемого
воздуха помогает удерживать соотношение воздух/
топливо стехиометрическим (лямбда = 1) и сократить
тем самым эмиссию вредных веществ или даже
избежать их образования.

Нормы токсичности ОГ
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха благодаря сокращённой погрешности
измерений, в сравнении с предшествующими
моделями, вносит свой вклад в соблюдение
постоянно ужесточающихся норм токсичности ОГ
в Европе и Соединённых Штатах.
Благодаря точному определению массы
всасываемого воздуха оптимизируется
смесеобразование и упрощается последующая
обработка отработанных газов катализаторами.

Термоанемометрический плёночный расходомер воздуха HFM 6 служит для определения массы всасываемого
воздуха. На основании его сигнала блок управления двигателя определяет точную массу всасываемого
воздуха.

В бензиновых двигателях сигналы используются для
расчёта всех зависящих от нагрузки функций.
Функции, зависящие от нагрузки:
& момент зажигания,
& время впрыска,
& количество впрыскиваемого топлива,
& абсорбер с активированным углем.
В дизельных двигателях сигналы применяются для
управления
& количества рециркулируемых отработанных
газов,
& времени впрыска.
Место установки
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха установлен между воздушным фильтром
и дроссельной заслонкой в системе воздушного
питания двигателя.
Расходомер воздуха
Этим датчиком уже оснащены:
Двигатель V6 FSI 3,2 л
Двигатель V6 FSI 3,6 л
и др.

Место установки
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха установлен между воздушным фильтром
и дроссельной заслонкой в системе воздушного
питания двигателя.

Конструкция
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха HFM 6 состоит из:
● измерительной трубки,
● электронного блока с чувствительным элементом.
Измерение количества воздуха осуществляется в
части потока (байпасном канале). Благодаря
специальной конструкции расходомер воздуха
может измерять массу прямого и обратного потока
воздуха.

При попадании в чувствительный элемент частиц грязи, паров моторного масла и влаги результат измерения
искажается. По этой причине при конструировании измерительной трубки и защитной решётки особенно
внимание было уделено тому, чтобы загрязнения не попали на электронный чувствительный элемент.

Чувствительный элемент
Конструкция
Новый расходомер воздуха, как и его
предшественник, работает по термическому
принципу измерения.
Он состоит из следующих основных деталей:
- микромеханического чувствительного элемента
с функцией распознавания обратного потока и
датчиком температуры всасываемого воздуха;
- электронного блока, который осуществляет
обработку цифрового сигнала;
- цифрового интерфейса.

Благодаря наличию в расходомерах воздуха нового
поколения цифрового интерфейса, в блоке
управления двигателя осуществляется более точная
и стабильная обработка сигнала по сравнению
с используемыми ранее приборами.

Обработка цифрового сигнала
В отличие от предшествующих моделей расходомер воздуха HFM 6 посылает в блок управления двигателя
цифровой сигнал. До этого блок управления двигателя получал аналоговый сигнал, который по мере старения
и под воздействием переходных сопротивлений искажался.

Байпасный канал
В сравнении с предшествующей моделью HFM 5 байпасный канал оптимизирован к потоку.
Часть потока, необходимая для измерения массы воздуха, всасывается в байпасный канал за отбойником.

Стабильность датчика
Байпасный канал полностью изолирован от электронного блока клеевыми соединениями и уплотнениями чувствительного элемента. Кроме того, упрочнён материал чувствительного элемента.
Благодаря принятым мерам достигается повышенная прочность датчика.

Принцип действия:
За счёт конструкции отбойниика за ним образуется вакуум.
Под действием вакуума часть потока, необходимая для измерения массы воздуха, всасывается в байпасный канал. Медленно движущиеся частицы грязи не могут следовать за быстрым потоком и через отсекающее отверстие снова попадают в основной поток всасываемого воздуха.
Таким образом, частицы грязи не могут исказить результат измерения и повредить чувствительный элемент.

Процесс измерения
На электронном блоке находится чувствительный
элемент.
Чувствительный элемент выступает в часть потока,
используемую для измерения массы воздуха.
На чувствительном элементе находятся:
- нагревательный резистор,
- два терморезистора R1 и R2,
- датчик температуры всасываемого воздуха.

Принцип действия:
Нагревательный резистор нагревает центр
чувствительного элемента до температуры на 120 °С
выше температуры всасываемого воздуха.

Пример функционирования:
Температура всасываемого воздуха 30 °C
Нагревательный резистор нагревается до 120 °C
Измеренная температура 120 °C + 30 °C = 150 °C
По мере удаления от нагревательного резистора
к кромке чувствительного элемента температура
снижается.
Пример измерения:
Температура всасываемого
воздуха: 30 °C
Температура на кромке
чувствительного элемента: 30 °C
Нагревательный резистор: 150 °C
Температура резисторов R1 и R2
без потока всасываемого воздуха: 90 °C
Температура резистора R1 с
потоком всасываемого воздуха: 50 °C
Температура резистора R2 с
потоком всасываемого воздуха: остается ок. 90 °C
По разнице температур резисторов R1 и R2
электронный модуль определяет массу
всасываемого воздуха и направление воздушного
потока.

Распознавание обратного потока
При закрытых впускных клапанах всасываемый
воздух отражается от них и движется обратно
к расходомеру воздуха. Если обратный поток
воздуха не распознается, то результат измерения
искажается.

Принцип действия:
Воздух обратного потока, движущийся в
направлении чувствительного элемента,
предварительно проходит через терморезистор R2,
потом через нагревательный резистор и в
завершение через терморезистор R1.

Пример:
По разнице температур резисторов R1 и R2
электронный модуль определяет количество воздуха
обратного потока и направление воздушного
потока.
Температура всасываемого
воздуха: 30 °C
Нагревательный резистор: 150 °C
Температура резистора R2: 50 °C
Температура резистора R1: 90 °C

Передача сигнала расходомера воздуха в блок
управления двигателя


Расходомер воздуха посылает цифровой сигнал измеренной массы воздуха на блок управления двигателя в форме частотного сигнала. По длине периодов импульсов блок управления двигателя может определить измеренную массу воздуха.

Преимущество:
Цифровые сообщения менее подвержены помехам, чем аналоговые сигналы, передаваемые по проводам

Использование сигнала
Бензиновый двигатель
Информация о количестве всасываемого воздуха
необходима блоку управления двигателя для точного
расчёта зависящих от нагрузки функций.
Дизельный двигатель
Измеренные значения необходимы блоку
управления двигателя для расчёта количества
рециркулируемых ОГ и количества впрыскиваемого
топлива.
Последствия при пропадании
сигнала
Бензиновый двигатель и дизельный
двигатель

При пропадании сигнала расходомера воздуха
блок управления двигателя использует
эквивалентную модель массы воздуха, которая
записана на этот случай в блоке управления
двигателя.
Напряжение
Время
Передача сигнала расходомера воздуха в блок
управления двигателя


Датчик температуры всасываемого воздуха
для чувствительного элемента


Датчик температуры всасываемого воздуха находится на чувствительном элементе, который благодаря этому и определяет фактическую температуру всасываемого воздуха.

Использование сигнала
Датчик температуры всасываемого воздуха служит для оценки значений температуры внутри расходомера воздуха.

Указания:
В блоке управления двигателя для определения температуры всасываемого воздуха имеется собственный независимый датчик.
Для определения температуры всасываемого воздуха 3,2&литровый двигатель V6 FSI и 3,6&литровый двигатель V6 FSI оснащены датчиком температуры всасываемого воздуха G42.

Диагностика
Память неисправностей
Ошибки в работе расходомера воздуха регистрируются в памяти неисправностей блока управления двигателя.
Если в процессе работы возникает функциональное нарушение, то в память неисправностей заносится соответствующая запись.

План диагностики
В зависимости от записи в памяти неисправностей составляется план диагностики системы. В этом плане диагностики описываются отдельные этапы диагностики.

Расходомер воздуха не требует технического
обслуживания.
28.06.2013, 01:16   #2
danilaBodrov
Сообщение от Владимир Маркин Посмотреть сообщение
В связи с тем, что законодательство в области
экологии и связанные с ним нормы токсичности
отработанных газов транспортных средств
постоянно совершенствуются, то потребность
автомобилестроителей во всё более точных
измерительных устройствах не снижается.
Реакцией на этот процесс стало использование
в системах управления двигателя термоанемо&
метрических плёночных расходомеров воздуха
нового поколения.
В настоящее время для выполнения требований
законов и соблюдения норм токсичности просто
каталитического дожигания ОГ после сгорания
топлива уже недостаточно, объём их эмиссии
должен поддерживаться на минимально возможном
уровне благодаря повышению эффективности
горения смеси.
Подобный подход приводит к тому, что современные
двигатели развивают всё большую мощность при
равном или даже меньшем расходе топлива.
Свой вклад в то, чтобы суметь уложиться в жёсткие
рамки экологических требований, наряду с другими
мерами вносит и точное определение количества
всасываемого воздуха с помощью датчика
массового расхода воздуха.

Температура и давление воздуха
Услышав слово „воздух“, многие сразу думают о той
среде, которая нас окружает. То есть о воздухе
с нормальным атмосферным давлением
и благоприятной температурой.
Но, как известно, температура и давление воздуха
постоянно изменяются.
В разных местах температура и давление воздуха
могут иметь сильно различающиеся значения.
(С увеличением высоты температура и давление
воздуха постоянно снижаются).

Влияние высоты на температуру и давление воздуха
Пример:
Высота: 1000 метров
Давление воздуха: 898 кПа (0,898 бар)
Температура: 13,5 °C

Высота: 500 метров
Давление воздуха: 954 кПа (0,954 бар)
Температура: 16,75 °C

Высота: 100 метров
Давление воздуха: 1001 кПа (1,001 бар)
Температура: 19,35 °C

Высота: 0 метров
Давление воздуха: 1013 кПа (1,013 бар)
Температура: 20 °C

Влияние температуры и давления воздуха на массу
воздуха

В постоянном объёме с изменением температуры и давления масса воздуха изменяется.

Низкое давление воздуха, высокая температура
В цилиндрическом сосуде площадью 1м2 и высотой 1 м находится 1м3 воздуха.
Давление воздуха низкое, температура воздуха высокая.
За счёт низкого давления и высокой температуры плотность воздуха небольшая.
(В сосуде находится незначительная масса воздуха).
Масса воздуха в сосуде небольшая.

Высокое давление воздуха, низкая температура
В сосуде аналогичных размеров находится воздух под высоким давлением и с низкой температурой.
За счёт высокого давления и низкой температуры плотность воздуха значительно выше.
(В сосуде находится значительно большая масса воздуха).
Масса воздуха в сосуде существенно больше.

Основы сгорания топлива
Для оптимального сгорания 1 кг топлива в двигателе
внутреннего сгорания требуется 14,7 кг воздуха. Это
соотношение топлива и воздуха в технике именуется
стехиометрическим соотношением.
Для того чтобы блок управления двигателя в любом
режиме мог установить правильное соотношение
топлива и воздуха, ему необходима точная
информация о массе всасываемого воздуха.
В стехиометрическом режиме соотношение воздух/
топливо имеет значение лямбда, равное 1.
Только в стехиометрическом режиме можно почти
полностью удалить вредные вещества из
отработанных газов при помощи катализатора.

Богатая горючая смесь
Если горючая смесь богатая (лямбда < 1), то в
отработанных газах содержится слишком много окиси
углерода (CO) и несгоревших углеводородов (HC).

Бедная горючая смесь
Если горючая смесь бедная (лямбда >1), то
в отработанных газах содержится слишком много
оксидов азота (NOX).
Точное измерение количества всасываемого
воздуха помогает удерживать соотношение воздух/
топливо стехиометрическим (лямбда = 1) и сократить
тем самым эмиссию вредных веществ или даже
избежать их образования.

Нормы токсичности ОГ
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха благодаря сокращённой погрешности
измерений, в сравнении с предшествующими
моделями, вносит свой вклад в соблюдение
постоянно ужесточающихся норм токсичности ОГ
в Европе и Соединённых Штатах.
Благодаря точному определению массы
всасываемого воздуха оптимизируется
смесеобразование и упрощается последующая
обработка отработанных газов катализаторами.

Термоанемометрический плёночный расходомер воздуха HFM 6 служит для определения массы всасываемого
воздуха. На основании его сигнала блок управления двигателя определяет точную массу всасываемого
воздуха.

В бензиновых двигателях сигналы используются для
расчёта всех зависящих от нагрузки функций.
Функции, зависящие от нагрузки:
& момент зажигания,
& время впрыска,
& количество впрыскиваемого топлива,
& абсорбер с активированным углем.
В дизельных двигателях сигналы применяются для
управления
& количества рециркулируемых отработанных
газов,
& времени впрыска.
Место установки
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха установлен между воздушным фильтром
и дроссельной заслонкой в системе воздушного
питания двигателя.
Расходомер воздуха
Этим датчиком уже оснащены:
Двигатель V6 FSI 3,2 л
Двигатель V6 FSI 3,6 л
и др.

Место установки
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха установлен между воздушным фильтром
и дроссельной заслонкой в системе воздушного
питания двигателя.

Конструкция
Термоанемометрический плёночный расходомер
воздуха HFM 6 состоит из:
● измерительной трубки,
● электронного блока с чувствительным элементом.
Измерение количества воздуха осуществляется в
части потока (байпасном канале). Благодаря
специальной конструкции расходомер воздуха
может измерять массу прямого и обратного потока
воздуха.

При попадании в чувствительный элемент частиц грязи, паров моторного масла и влаги результат измерения
искажается. По этой причине при конструировании измерительной трубки и защитной решётки особенно
внимание было уделено тому, чтобы загрязнения не попали на электронный чувствительный элемент.

Чувствительный элемент
Конструкция
Новый расходомер воздуха, как и его
предшественник, работает по термическому
принципу измерения.
Он состоит из следующих основных деталей:
- микромеханического чувствительного элемента
с функцией распознавания обратного потока и
датчиком температуры всасываемого воздуха;
- электронного блока, который осуществляет
обработку цифрового сигнала;
- цифрового интерфейса.

Благодаря наличию в расходомерах воздуха нового
поколения цифрового интерфейса, в блоке
управления двигателя осуществляется более точная
и стабильная обработка сигнала по сравнению
с используемыми ранее приборами.

Обработка цифрового сигнала
В отличие от предшествующих моделей расходомер воздуха HFM 6 посылает в блок управления двигателя
цифровой сигнал. До этого блок управления двигателя получал аналоговый сигнал, который по мере старения
и под воздействием переходных сопротивлений искажался.

Байпасный канал
В сравнении с предшествующей моделью HFM 5 байпасный канал оптимизирован к потоку.
Часть потока, необходимая для измерения массы воздуха, всасывается в байпасный канал за отбойником.

Стабильность датчика
Байпасный канал полностью изолирован от электронного блока клеевыми соединениями и уплотнениями чувствительного элемента. Кроме того, упрочнён материал чувствительного элемента.
Благодаря принятым мерам достигается повышенная прочность датчика.

Принцип действия:
За счёт конструкции отбойниика за ним образуется вакуум.
Под действием вакуума часть потока, необходимая для измерения массы воздуха, всасывается в байпасный канал. Медленно движущиеся частицы грязи не могут следовать за быстрым потоком и через отсекающее отверстие снова попадают в основной поток всасываемого воздуха.
Таким образом, частицы грязи не могут исказить результат измерения и повредить чувствительный элемент.

Процесс измерения
На электронном блоке находится чувствительный
элемент.
Чувствительный элемент выступает в часть потока,
используемую для измерения массы воздуха.
На чувствительном элементе находятся:
- нагревательный резистор,
- два терморезистора R1 и R2,
- датчик температуры всасываемого воздуха.

Принцип действия:
Нагревательный резистор нагревает центр
чувствительного элемента до температуры на 120 °С
выше температуры всасываемого воздуха.

Пример функционирования:
Температура всасываемого воздуха 30 °C
Нагревательный резистор нагревается до 120 °C
Измеренная температура 120 °C + 30 °C = 150 °C
По мере удаления от нагревательного резистора
к кромке чувствительного элемента температура
снижается.
Пример измерения:
Температура всасываемого
воздуха: 30 °C
Температура на кромке
чувствительного элемента: 30 °C
Нагревательный резистор: 150 °C
Температура резисторов R1 и R2
без потока всасываемого воздуха: 90 °C
Температура резистора R1 с
потоком всасываемого воздуха: 50 °C
Температура резистора R2 с
потоком всасываемого воздуха: остается ок. 90 °C
По разнице температур резисторов R1 и R2
электронный модуль определяет массу
всасываемого воздуха и направление воздушного
потока.

Распознавание обратного потока
При закрытых впускных клапанах всасываемый
воздух отражается от них и движется обратно
к расходомеру воздуха. Если обратный поток
воздуха не распознается, то результат измерения
искажается.

Принцип действия:
Воздух обратного потока, движущийся в
направлении чувствительного элемента,
предварительно проходит через терморезистор R2,
потом через нагревательный резистор и в
завершение через терморезистор R1.

Пример:
По разнице температур резисторов R1 и R2
электронный модуль определяет количество воздуха
обратного потока и направление воздушного
потока.
Температура всасываемого
воздуха: 30 °C
Нагревательный резистор: 150 °C
Температура резистора R2: 50 °C
Температура резистора R1: 90 °C

Передача сигнала расходомера воздуха в блок
управления двигателя


Расходомер воздуха посылает цифровой сигнал измеренной массы воздуха на блок управления двигателя в форме частотного сигнала. По длине периодов импульсов блок управления двигателя может определить измеренную массу воздуха.

Преимущество:
Цифровые сообщения менее подвержены помехам, чем аналоговые сигналы, передаваемые по проводам

Использование сигнала
Бензиновый двигатель
Информация о количестве всасываемого воздуха
необходима блоку управления двигателя для точного
расчёта зависящих от нагрузки функций.
Дизельный двигатель
Измеренные значения необходимы блоку
управления двигателя для расчёта количества
рециркулируемых ОГ и количества впрыскиваемого
топлива.
Последствия при пропадании
сигнала
Бензиновый двигатель и дизельный
двигатель

При пропадании сигнала расходомера воздуха
блок управления двигателя использует
эквивалентную модель массы воздуха, которая
записана на этот случай в блоке управления
двигателя.
Напряжение
Время
Передача сигнала расходомера воздуха в блок
управления двигателя


Датчик температуры всасываемого воздуха
для чувствительного элемента


Датчик температуры всасываемого воздуха находится на чувствительном элементе, который благодаря этому и определяет фактическую температуру всасываемого воздуха.

Использование сигнала
Датчик температуры всасываемого воздуха служит для оценки значений температуры внутри расходомера воздуха.

Указания:
В блоке управления двигателя для определения температуры всасываемого воздуха имеется собственный независимый датчик.
Для определения температуры всасываемого воздуха 3,2&литровый двигатель V6 FSI и 3,6&литровый двигатель V6 FSI оснащены датчиком температуры всасываемого воздуха G42.

Диагностика
Память неисправностей
Ошибки в работе расходомера воздуха регистрируются в памяти неисправностей блока управления двигателя.
Если в процессе работы возникает функциональное нарушение, то в память неисправностей заносится соответствующая запись.

План диагностики
В зависимости от записи в памяти неисправностей составляется план диагностики системы. В этом плане диагностики описываются отдельные этапы диагностики.

Расходомер воздуха не требует технического
обслуживания.
Владимир добрый вечер!не подскажете ?какие показания должны быть по расходомерам на холостом ходу должны ли быть одинаковыми ?если да то какие есть допуски по разнице(на холостом ходу и под нагрузкой)?или они должны быть на 100%синхронны?
Спасибо заранее!)
28.06.2013, 14:55   #3
Владимир Маркин
Аватар для Владимир Маркин
должные с фактическими совпадать...
28.06.2013, 19:11   #4
danilaBodrov
Сообщение от Владимир Маркин Посмотреть сообщение
должные с фактическими совпадать...
Тоесть если один расходмер показывает 4,01г в сек то и второй должен показывать 4,01г а если один например показывает 4.01 а другой 4.2???это плохо?есть какие то допуски на холостом ходу и под нагрузкой?

Опции темы




Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2017, vBulletin Solutions, Inc. Перевод: zCarot
Все права на материалы, находящиеся на сайте, охраняются в соответствии с законодательством РФ.
При любом использовании материалов сайта, письменное согласие обязательно.
Торговые марки, логотипы и марки услуг, размещенные на данном сайте, являются собственностью их владельцев.
CayService.ru не связан с Porsche AG или PCNA. © 2017 CayService.ru. Все права защищены.
Яндекс.Метрика