Prietokomer alebo váha vzduchu

Pamätáme isto viacerí na legendárnu českú reláciu Neváhej a toč, ktorá sa roky viezla na vlne záujmu o vtipné domáce videjká. Prišiel youtube a takéto milé relácie už v telkách nie sú...Nie o tom sme ale chceli. V aute máte takú vecičku, ktorá tiež neváha, síce netočí, ale meria. Je to prietokomer, ktorý meria hmotnosť nasávaného vzduchu. Podľa názvu by mal síce merať prietok, ale nebudeme zase byť až tak jazykovedne úzkoprsí. Takže to meria hmotnosť vzduchu. Že načo? Neváhajte a čítajte, dozviete sa, čo treba. Čo ste zrejme ani netušili.

 

Čo to vlastne je, teda wo co go?

Slangovo sa to medzi autičkármi volá „váha vzduchu“. Je to ale technicky spisovne snímač množstva vzduchu pretekajúceho do spaľovacieho motora so vstrekovaním paliva. Je to taká malá vecička, zvyčajne schovaná v sacom potrubí za vzduchovým filtrom pred škrtiacou klapkou. Ak je snímač taký, že dokáže merať priamo hmotnostný prietok vzduchu, má svoje vlastné meno. MAF. O ňom ale neskôr, teraz o tom, čo sa to vlastne v tých trubkách deje, že to treba aj merať.

 

Čo sa to tam deje?

Riadenie chodu vznetových motorov si doslova vyžaduje správne zloženie palivovej zmesi vo všetkých prevádzkových režimoch. Zloženie palivovej zmesi charakterizuje pomer hmotnosti nasávaného vzduchu a paliva. Pri vznetových motoroch spaľujúcich benzín je zmiešavací pomer 1:14,7. To znamená, že k spáleniu 1 kila benzínu treba, 14,7 kilo vzduchu. Toto je ale teoretický, stechiometrický pomer. Taký podobný ako keď máte teoretický pomer plnenia manželských povinností doma a ten ozajstný, praktický. V rôznych podmienkach a pod rôznymi vplyvmi čohokoľvek je predsa rôzny a iný, ako ten teoretický. Skutočný zmiešavací pomer sa teda od teoretického líši v závislosti na tom, čo sa práve deje s motorom. Ide o teplotu, otáčky a aj zaťaženie hnacieho agregátu. Údaje o prietoku paliva sú riadiacej jednotke k dispozícii z elektronicky riadených vstrekovacích systémov. Na meranie prietoku vzduchu je ale potrebné použiť špeciálny snímač.

 

Okrem iného ide totiž najmä o to, že v sacom potrubí sa horná hranica hmotnostného prietoku hýbe v rozptyle 400 až 1200 kilo za hodinu. Pomer medzi minimálnym prietokom pri voľnobehu a maximálnom pri naplno vybudenom motore môže dosiahnuť až 1:100. Závisí to samozrejme od typu motora. Ale pri takýchto fakt širokých rozptyloch a nepomerných pomeroch je jasné, že to treba merať nejako presne. S povolenou relatívnou chybou 1 až 2%. Požiadavky na znižovanie emisií a aj spotreby sú totiž čoraz prísnejšie. Pri agregátoch s vyšším počtom valcov presnosť merania môžu ovplyvniť aj asynchrónne pulzácie a rezonančné efekty, dokonca s krátkodobými epizódami spätného prúdu. No a ak prietokomer nie je nastavený na detekovanie smeru prúdu prietoku, výsledok merania bude mať väčšie chyby. 

 

Ako sa to tam teda všetko dá merať?

Fyzika nepustí a aj prietokomery vzduchu pracujú na viacerých fyzikálnych princípoch. Snímače môžu udávať objemový, alebo hmotnostný  prietok. Ak napríklad vírové alebo ultrazvukové prietokomery merajú rýchlosť prúdu vzduchu v sacom potrubí, výsledkom ich snahy je objemový prietok. Riadiaca jednotka ale na dosiahnutie správneho zmiešavacieho pomeru v správnom čase potrebuje poznať hmotnostný prietok vzduchu do motora. Preto je nevyhnutné merať aj tlak a teplotu vzduchu a objemový prietok prepočítavať na prietok hmotnostný. Vyššiu presnosť dosahujú prietokomery, ktoré merajú hmotnostný prietok priamo, nezávisle na teplote a tlaku vzduchu. 

 

Vírové prietokomery

Nemajú nič spoločné s vírusmi, ale s pánom von Kármánom a jeho vírovým efektom. Prietokomery pracujúce na tomto princípe začali v 80. rokoch používať japonské automobilky. Nájdeme ich napríklad v Mitsubishi,  Lexusoch, ale aj bavorákoch. Americký vedec maďarského pôvodu  Theodore von Kármán prišiel na to, že keď do uzatvoreného prúdu tekutiny alebo plynu vložíme prekážku, dejú sa vírové efekty. Po stranách prekážky sa striedavo odtrhávajú víry, ktoré sú unášané prúdom a vytvárajú Kármánovu cestu. Frekvencia tvorby vírov je priamo úmerná rýchlosti prúdu a tým pádom aj veľkosti objemového prietoku. No a toto všetko sa dá predsa  pomerne presne zmerať.  Rôznymi spôsobmi, opticky meraním infračervených impulzov cez fototranzistor. Alebo pomocou ultrazvukových vysielačov a prijímačov zvukových signálov vírov.  Veľa zaujímavých vecičiek môže byť v tej malej vecičke na sacom potrubí, však?

 

Ultrazvukový prietokomer

Zázračný ultrazvuk sa nevyužíva len ako detektor merania vo vírovom prietokomeri, ale aj v čisto ultrazvukovom. V ňom sa vyhodnocuje doba šírenia akustického signálu po a proti prúdu vzduchu. Rozdiel meraných dôb impulzov je priamo úmerný objemovému prietoku vzduchu.

 

Prietokomer s otočnou klapkou VAF ( Volume air flow)

Tento vynález je z dielne firmy Bosch a využíva jednoduchý princíp riadeného prúdu pomocou klapky. Dá sa tak jednoducho dosiahnuť rozpätie meraných prietokov v pomere 1:100. Tento typ prietokomeru nájdete v modeloch áut s rokom narodenia do 1990. Potom bol postupne nahradený hmotnostnými prietokomermi, pretože bol limitovaný korekciami presnosti v závislosti na kolísaní teploty a tlaku vzduchu.

 

Tepelné hmotnostné prietokomery MAF ( Mass air flow)

Pracujú na princípe vyhodnocovania energetickej rovnováhy pri zdieľaní tepla medzi elektricky vyhrievaným elementom a prúdiacim vzduchom. Polopatisticky: dnu je tenký drôtik alebo tenká rezistorná vrstva, ktorá je zahrievaná. Meranie je nezávislé od hustoty a teploty vzduchu a výsledkom je hmotnostný prietok vzduchu.

 

Prietokomer s vyhrievaným drôtikom

Alebo termoanemometer má v sebe tenký platinový drôtik. Ten je vyhrievaný elektrickým prúdom na konštantnú teplotu. Zmeny prietoku vzduchu menia teplotu drôtika a tam je schovaný princíp merania rozdielov. Na zmeny dokáže reagovať v milisekundových časoch, jeho výsledky sú presné. Drôtik je však háklivý na znečistenie.  

 

Prietokomer s vyhrievanou vrstvou HFM (Hot film mass)

Diferenčný tepelný prietokomer pracuje na fyzikálnom princípe reakcie na zmenu teploty. Drôtik je nahradený rezistornou vrstvou na podložke, ktorá má po oboch stranách po aj proti prúdu vzduchu tepelné snímače. Tie zaznamenávajú teploty, ktorých rozdiel je úmerný hmotnostnému prietoku vzduchu. Prednosťou je rozlišovanie smeru prúdenia a vyššia presnosť.

Najčastejšia príčiny porúch „váhy vzduchu“

Znečistenie vzduchového filtra v rebríčku porúch jednoznačne vedie. Snímač síce môže fungovať aj znečistený, ale aj menej vycvičené ucho si všimne, že niečo nie je kóšer.

 

Počuteľné príznaky

Problémy s meračom hmotnosti vzduchu vám môže, ale aj nemusí signalizovať kontrolka motora. Buďte preto vnímavý vodič a zaznamenávajte príznaky a signály: nerovnomerný chod motora, voľnobeh s veľmi vysokými alebo nízkymi otáčkami, trhanie pri akcelerácii, problematické štarty, skapínanie motora a dym ako v Jaslovských Bohuniciach.

Ak sa takéto veci dejú, treba navštíviť servis a ak si nechcete zničiť sacie ústrojenstvo a motor, ani nerozmýšľajte nad tým, že budete jazdiť bez „váhy hmotnosti“ vzduchu. Boli totiž aj takí domáci majstri, ktorí to jednoducho odmontovali...Ako to trefne zhodnotil jeden odborník: To je predsa volovina, ktorá nemôže fungovať.  

Máte otázku?

Ak máte akúkoľvek otázku ohľadne nášho sortimentu, prípadne ste nenašli súčiastku, ktorú ste hľadali, zavolajte nám: +421 908 877 877

Bezplatná doprava

Pre všetky objednávky v cene nad 70€ v rámci Slovenska zasielame zdarma. Pri nákupe nad 50€ od nás dostanete darček zadarmo.

Nič nenájdené.

Pokúste sa výrobok popísať presnejšie, môžete použiť:
Názov (napr. "Olejový filter")
Výrobca (napr. "BOSCH")
Príslušné vozidlo (napr."Škoda Octavia")
TecDoc kód
EAN