La détermination précise de la masse d'air est essentielle pour le dosage du carburant, le calcul du couple et le contrôle des émissions. L'ECU utilise plusieurs capteurs et models pour mesurer et vérifier le débit d'air d'admission.

Détails du capteur MAF

Principe de fonctionnement

Les capteurs MAF à fil chaud mesurent le débit massique en maintenant un élément chauffé à une température constante au-dessus de la température ambiante. Plus de débit d'air = plus de refroidissement = plus de courant nécessaire.

Types de signaux

• Tension analogique - 0-5V proportionnel au débit (anciens systèmes)
• Fréquence - Signal Hz proportionnel au débit (Bosch HFM)
• Numérique - Message CAN/LIN avec données de débit (systèmes modern)

Plages typiques

• Au repos - 10-20 kg/h
• Chargement partiel - 50-200 kg/h
• Pleine charge - 400-1200+ kg/h (varie en fonction de la cylindrée)

Détails du capteur MAP

Principe de fonctionnement

Les capteurs de pression absolue de collecteur utilisent des éléments piézorésistifs qui changent de résistance en fonction de la pression.

Plages typiques

• Aspiration naturelle - 20-100 kPa (du vide à l'atmosphère)
• Turbocompresseur - 20-300+ kPa (du vide à la pression boost)

Capteur IAT

• Type - thermistance à coefficient de température négatif (NTC)
• Objectif - correction de la densité de l'air
• Localisation - collecteur d'admission ou boîtier MAF
• Effet - air plus froid = plus dense = plus de carburant nécessaire pour atteindre le stoich

Calcul de la masse d'air

Basé sur le MAF

Masse d'air (mg/course) = MAF (g/s) × 1000 / (RPM/120 × Cylindres)

Vitesse-Densité

Masse d'air = (MAP × VE × cylindrée) / (R × IAT)

Où :
MAP = Pression au collecteur (Pa)
VE = Rendement volumétrique (0-1,1)
R = constante spécifique des gaz (287 J/kg-K)
IAT = Température (Kelvin)

Efficacité volumétrique

Le VE décrit le degré de remplissage des cylindres par rapport à la capacité théorique :

• Aspiration naturelle - 75-95% pic
• Turbocompresseur - 100-180%+ (remplissage assisté par pression)

Le VE varie avec le régime en raison du réglage des canaux d'admission et du calage des soupapes.

Contrôle de plausibilité

Les calculateurs recoupent les calculs de masse d'air :

• Lecture MAF vs calcul basé sur la MAP
• Masse d'air et position du papillon
• Masse d'air par rapport à la consommation de carburant (retour d'information lambda)

Les écarts importants déclenchent des fautes.

Adaptation

• Adaptation du MAF - facteur de correction appris au ralenti/à charge partielle
• Apprentissage en ligne - ajuste l'efficacité volumétrique en fonction de lambda
• Adaptation à l'altitude - compense les variations de pression

Meilleures pratiques

• Vérifier la précision du MAF par rapport aux valeurs calculées
• Nettoyer les capteurs MAF avec un nettoyant approprié uniquement
• Les fuites à l'admission provoquent de l'air non mesuré - problème majeur d'étalonnage
• Enregistrer la masse d'air pendant les tractions au ralenti pour vérifier les calculs.