2.4. Давачі витрати рідин і газів

2.4.1. Загальні відомості

Давачі витрати необхідні для оптимальної реалізації основних функцій управління двигуном. Наприклад, в системах управління вприскуванням кількість подаваного у двигун палива розраховується за масою повітря, що подається в циліндри. Маса повітря M_A вимірюється безпосередньо або відносно, по об'ємних витратах:

МА = N∙V∙η∙P/R_A∙T_A

N – число оборотів, V – об'єм двигуна (літраж), η – коефіцієнт використання об'єму двигуна (η = f(N)), Р – розрідження у впускному колекторі, R_A – конструктивна постійна, Т_А – температура повітря у впускному колекторі.

При непрямому вимірюванні маси М_А повітря слід враховувати залежність об’єму V від коксування, а також запізнювання змін Р по відношенню до змін М_А. Такий спосіб виходить дешевшим по відношенню до безпосереднього вимірювання маси повітря, але менш точним.

Сучасні автомобілі комплектуються в основному давачами для безпосереднього вимірювання маси М_А всмоктуваного в циліндри повітря. Вихідний сигнал таких давачів аналоговий (0 ... 4 В) або частотний.

Крім вимірювання маси повітря, що надходить у двигун, давачі витрати вже сьогодні знаходять застосування на автомобілі в наступних випадках:

• при визначенні витрати палива для інформаційної системи водія. Витрата визначається за різницею між кількістю палива, що надходить в рампу форсунок та повернутим в бак;

• при визначенні витрати газу через клапан рециркуляції вихлопних газів (EGR). За певних умов вихлопні гази через клапан EGR, охолоджують камеру згоряння, що знижує вміст NO_х ​​у вихлопі. Контроль за витратою газу через клапан – один із способів перевірки правильності його функціонування. У відповідності з вимогами ОВD-ІІ, ЕБУ повинен здійснювати постійний моніторинг систем, несправність яких призведе до збільшення забруднення навколишнього середовища;

• при визначенні витрати додаткового повітря в каталітичному нейтралізаторі. У деяких типах нейтралізаторів для мінімізації токсичних речовин СО і СН застосовується подача додаткового повітря при прогріванні двигуна, коли робоча суміш багата. Справність насоса контролюється за витратою повітря. Безпосередній контроль за складом вихлопних газів не застосовується через високу вартість вимірювального обладнання.

У табл. 2.9 наведені відомості про параметри сучасних давачів витрати рідин і газів.

Таблиця 2.9

Призначення	Що вимірюється	Діапазон, [кг/год]	Допустима похибка, [%]
Повітря, що надходить в двигун	Маса	10…1000	±4
Витрата палива	Маса/об’єм	1…66	±4
Вихлопні гази	Маса	30…100	±10
Додаткове повітря в нейтралізаторі	Об’єм	50 м3/год	±20

Принцип дії давачів витрати заснований на вимірюванні одного з наступних параметрів: кута відхилення парусної заслінки або швидкості обертання турбіни, що знаходяться в потоці середовища (рідини або газу); частоти обертання вихрових потоків за розсікачем; падіння тиску середовища після проходження через нього перешкоди (дроселя); зміни температури нагрітого тіла, яке знаходиться в потоці середовища.