Измерение поступившего в двигатель количества кислорода означает определение нагрузки на двигатель. Когда задействована педаль газа, дроссельная заслонка открыта и количество входящего воздуха возрастает, то есть увеличивается нагрузка.
Длительное время измерение количества воздуха было затруднительным. Но достижения в области расходоизмерительной техники позволили создать ряд соответствующих измерителей. В настоящее время существуют около 50 способов измерения количества воздуха, поступающего в цилиндры, но остановиться подробнее стоит на наиболее используемом в автомобилях приборе - датчике массового расхода воздуха.
Датчик массового расхода воздуха определяет количество воздуха, поступающего в цилиндры при работе двигателя. Датчик установлен после воздушного фильтра и присоединен к электрическому жгуту системы управления.
Сигнал датчика представляет собой постоянный ток определенного напряжения, которое зависит от направления движения воздуха, проходящего через датчик, и его количества.
В потоке воздуха находится чувствительный элемент, который электрически нагревается и охлаждается воздушным потоком. Ток нагрева пропорционален массе воздушного потока, так как постоянную разность температуры поддерживает схема регулирования нагревательного тока. При таком способе измерения определяется и плотность воздуха, потому что она тоже определяет величину теплоотдачи от тела к воздуху. В роли нагревательного элемента выступает пленочный платиновый резистор, находящийся на керамической пластине (в пленочном датчик).
Измерительный резистор находится в тепловом контакте с нагревателем и с поступающим воздухом и включен в измерительный мост. За счет того, что нагреватель и измеритель разделены, обеспечена высокая точность измерений. Напряжение на нагреваемом измерительном резисторе выступает мерой для массы потока воздуха. Затем это напряжение усиливается и преобразуется электронной схемой для того, чтобы контроллер мог измерить его величину, то есть осуществляется согласование уровней.
Существуют три основных вида датчиков расхода воздуха: датчик объемного расхода воздуха, проволочный и пленочный датчики.
Датчик объемного расхода воздуха представляет собой заслонку, установленную в воздухозаборнике. Под воздействием потока воздуха заслонка отклоняется и растягивает возвратную пружину. Датчик снабжен дополнительной заслонкой, которая выполняет роль балансира и демпфера, препятствует возникновению колебаний. Недостаток датчика объемного расхода воздуха состоит в том, что он измеряет объем входящего воздуха. Так как для определения необходимого количества топлива требуется определение массы воздуха, нужна коррекция показаний датчика. Для достижения этой цели рядом с датчиком расхода воздуха в воздухозаборнике устанавливается датчик температуры воздуха.
Проволочный датчик массового расхода воздуха состоит из провода, установленного в измерительной трубке, которая находится перед дроссельной заслонкой. Проволочный датчик не подвержен пульсациям и не зависит от плотности воздуха. При эксплуатации платиновый провод загрязняется. Чтобы это предотвратить, после выключения двигателя провод в течение 1 секунды нагревается до температуры 1 000 градусов по шкале Цельсия и вся грязь на нем сгорает. Контролирует этот процесс электронный блок управления.
Пленочный датчик массового расхода топлива состоит из керамического основания, на котором находится пленка, в которую вмонтированы измерительный и компенсационный резисторы. Датчик относительно недорого стоит и надежен. Датчик осуществляет измерения во впускном коллекторе на основе измерения деформации пленочной диафрагмы. Измерительные элементы находятся внутри пленки.
Датчики массового расхода воздуха требовательны к состоянию воздушного фильтра, у них часто загрязняются спирали. Очистить последние можно аккуратно используя аэрозольный очиститель карбюратора.
