Przepływomierz

Idealna mieszanka paliwowo-powietrzna to taka, która ma skład stechiometryczny. Co w takim razie zrobić, by zapewnić silnikowi dostarczanie takiej mieszanki? Tym zadaniem zajmuje sie przepływomierz.

W starszych konstrukcjach samochodowych za tą czynność odpowiedzialny był gaźnik. Jednak jak większość osób wie, jego działanie było dalekie od ideału, a skład mieszanki nie miał nic wspólnego ze stechiometrycznym. Następnie pojawiły się mechaniczne układy wtrysku paliwa wraz z przesłoną. Jednak na dokładną kontrolę składu mieszanki trzeba było czekać aż do wprowadzenia elektronicznego wtrysku wraz z bieżącym pomiarem nie tylko dostarczonego ładunku powietrza, ale również składu spalin.

W zależności od ilości zasysanego ładunku powietrza, którego dane o ilości podawane są do sterownika silnika, komponowana jest odpowiednia dawka paliwa, która wystarczy do spalenia danej ilości tlenu. Dzięki zapisanych w pamięci sterownika wielowymiarowych map paliwa, uwzględniających wiele aspektów jak obciążenie silnika oraz temperaturę powietrza,  komputer opracowuje idealny skład mieszanki.

Istnieje kilka sposobów pomiaru powietrza. Jednym z nich jest pomiar za pomocą przepływomierza typu hot-wire lub hot-film. Jest nim czujnik elektroniczny, który w wykorzystuje rozgrzany przewód, ochładzany przez opływające go powietrze. Czujnik podzielony jest na dwa zasilane elementy oporowe RT i RS (RT  punkt odniesienia dla RS). RT mierzy aktualną temperaturę przepływającego ładunku powietrza. Pomiar odbywa się poprzez interpretację wartości prądu, która po przetworzeniu odnoszona jest do mapy danych, gdzie ustalana jest odpowiednia dawka paliwa.

Drugim i jednocześnie najbardziej skomplikowanym sposobem pomiaru masy powietrza jest system ultradźwiękowego pomiaru nazwany Vortex. Jego zasada działania opiera się o generator drgań umieszczony w strumieniu przepływającego, który wytwarza jego zawirowania. Na ich drodze umieszcza się nadajnik ultradźwiękowy oraz mikrofon zamontowany naprzeciw niego. Wytwarzane zawirowania mają bezpośredni wpływ na kształt fali ultradźwiękowej, docierającej do mikrofonu. Małe natężenie przepływu powietrza, wytwarza niewielką amplitudę fali, która zwiększa się wraz ze wzrostem natężenia przepływu, ponieważ, a konsekwencją jest wzrost zawirowań wytwarzanych przez generator. Głównym plusem metody Vortex jest bardzo duża precyzja, jednak okupiona skomplikowanym oraz rozbudowanym systemem sterowania i obróbki danych.