Débitmètre massique d'air - Débit massique d'air et capteur de pression du collecteur d'admission MAP

Plus d'un automobiliste, en particulier dans le cas du légendaire 1,9 TDi, a entendu le nom de "débitmètre d'air massique" ou est communément appelé "poids d'air". La raison était simple. Trop souvent, un composant tombait en panne et entraînait, en plus de la lumière brûlante du moteur, une baisse importante de puissance ou le soi-disant étouffement du moteur. Le composant était assez cher au début de l'ère TDi, mais heureusement, il est devenu beaucoup moins cher au fil du temps. En plus de la conception délicate, le remplacement négligent du filtre à air "a aidé" à raccourcir sa durée de vie. La résistance du compteur s'est considérablement améliorée au fil du temps, mais il peut encore tomber en panne de temps en temps. Bien entendu, ce composant est présent non seulement dans le TDi, mais également dans d'autres moteurs diesel et à essence modernes.

La quantité d'air circulant est déterminée en refroidissant la résistance dépendant de la température (fil ou film chauffé) du capteur avec l'air circulant. La résistance électrique du capteur change et le signal de courant ou de tension est évalué par l'unité de commande. Le débitmètre massique d'air (anémomètre) mesure directement la quantité massique d'air fournie au moteur, c'est-à-dire que la mesure est indépendante de la densité de l'air (par opposition à la mesure du volume), qui dépend de la pression et de la température de l'air (altitude). Étant donné que le rapport carburant-air est spécifié sous forme de rapport massique, par exemple 1 kg de carburant pour 14,7 kg d'air (rapport stoechiométrique), mesurer la quantité d'air avec un anémomètre est la méthode de mesure la plus précise.

Avantages de mesurer la quantité d'air

• Détermination précise de la quantité d'air massique.
• Réponse rapide du débitmètre aux changements de débit.
• Pas d'erreurs causées par des changements de pression d'air.
• Aucune erreur causée par les changements de température de l'air d'admission.
• Installation facile d'un débitmètre d'air sans pièces mobiles.
• Très faible résistance hydraulique.

Mesure du volume d'air avec fil chauffant (LH-Motronic)

Dans ce type d'injection d'essence, un anémomètre est inclus dans la partie commune du collecteur d'admission, dont le capteur est un fil chauffant tendu. Le fil chauffé est maintenu à une température constante en faisant passer un courant électrique d'environ 100°C supérieur à la température de l'air d'admission. Si le moteur aspire plus ou moins d'air, la température du fil change. La génération de chaleur doit être compensée en modifiant le courant de chauffage. Sa taille est une mesure de la quantité d'air aspiré. La mesure a lieu environ 1000 fois par seconde. En cas de rupture du fil chaud, la centrale passe en mode secours.

 

Le fil étant dans la conduite d'aspiration, des dépôts peuvent se former sur le fil et affecter la mesure. Par conséquent, chaque fois que le moteur est éteint, le fil est brièvement chauffé à environ 1000 ° C sur la base d'un signal de l'unité de commande et les dépôts y brûlent.

Le fil de platine chauffé d'un diamètre de 0,7 mm protège le treillis métallique des contraintes mécaniques. Le fil peut également se trouver dans le conduit de dérivation menant au conduit intérieur. La contamination du fil chauffé est évitée en le recouvrant d'une couche de verre et par la vitesse élevée de l'air dans le canal de dérivation. L'incinération des impuretés n'est plus nécessaire dans ce cas.

Mesurer la quantité d'air avec un film chauffant

Un capteur à résistance formé d'une couche conductrice chauffée (film) est placé dans un canal de mesure supplémentaire du boîtier du capteur. La couche chauffée n'est pas sujette à la contamination. L'air d'admission traverse le débitmètre d'air et affecte ainsi la température de la couche conductrice chauffée (film).

Le capteur est constitué de trois résistances électriques formées en couches :

• résistance chauffante R_H (résistance du capteur),
• capteur de résistance R_S, (température du capteur),
• résistance à la chaleur R_L (température de l'air d'admission).

De fines couches de platine résistif sont déposées sur un substrat céramique et connectées au pont en tant que résistances.

L'électronique régule la température de la résistance chauffante R avec une tension variable._H de sorte qu'elle soit 160°C supérieure à la température de l'air d'admission. Cette température est mesurée par la résistance R_L dépend de la température. La température de la résistance chauffante est mesurée avec un capteur à résistance R_S... Au fur et à mesure que le débit d'air augmente ou diminue, la résistance chauffante se refroidit plus ou moins. L'électronique régule la tension de la résistance chauffante via le capteur à résistance de sorte que la différence de température atteigne à nouveau 160 ° C. À partir de cette tension de commande, l'électronique du capteur génère un signal pour l'unité de commande correspondant à la masse d'air (débit massique).

 

En cas de dysfonctionnement du débitmètre massique d'air, la centrale électronique utilisera une valeur de substitution pour le temps d'ouverture des injecteurs (mode urgence). La valeur de remplacement est déterminée par la position (angle) du papillon des gaz et le signal de régime moteur - la commande dite alpha-n.

Débitmètre d'air volumétrique

En plus du capteur de débit d'air massique, le soi-disant volumétrique, dont une description peut être vue dans la figure ci-dessous.

 

Si le moteur contient un capteur MAP (pression d'air du collecteur), le système de commande calcule les données de volume d'air à l'aide des données de régime moteur, de température de l'air et d'efficacité volumétrique stockées dans l'ECU. Dans le cas du MAP, le principe de notation est basé sur la quantité de pression, ou plutôt de vide, dans le collecteur d'admission, qui varie avec la charge du moteur. Lorsque le moteur ne tourne pas, la pression du collecteur d'admission est la même que l'air ambiant. Le changement a lieu pendant que le moteur tourne. Les pistons du moteur pointant vers le point mort bas aspirent de l'air et du carburant et créent ainsi une dépression dans le collecteur d'admission. Le vide le plus élevé se produit pendant le freinage moteur lorsque la manette des gaz est fermée. Un vide plus faible se produit en cas de ralenti et le plus petit vide se produit en cas d'accélération, lorsque le moteur aspire une grande quantité d'air. MAP est plus fiable mais moins précis. MAF - Le poids de l'air est précis mais plus sujet aux dommages. Certains véhicules (particulièrement puissants) ont un capteur Mass Air Flow (Mass Air Flow) et MAP (MAP). Dans de tels cas, le MAP est utilisé pour contrôler la fonction de suralimentation, pour contrôler la fonction de recirculation des gaz d'échappement, et également comme secours en cas de panne du capteur de débit d'air massique.