A determinação precisa da massa de ar é essencial para a medição de combustível, o cálculo do torque e o controle de emissões. A ECU usa vários sensores e models para medir e verificar o fluxo de ar de admissão.

Detalhes do sensor MAF

Princípio de funcionamento

Os sensores MAF de fio quente medem o fluxo de massa mantendo um elemento aquecido a uma temperatura constante acima da ambiente. Mais fluxo de ar = mais resfriamento = mais corrente necessária.

Tipos de sinais

• Tensão analógica - 0-5V proporcional à vazão (sistemas mais antigos)
• Frequência - Sinal de Hz proporcional à vazão (Bosch HFM)
• Digital - Mensagem CAN/LIN com dados de fluxo (sistemas modern)

Faixas típicas

• Inativo - 10-20 kg/h
• Carga parcial - 50-200 kg/h
• Carga total - 400-1200+ kg/h (varia de acordo com o deslocamento)

Detalhes do sensor MAP

Princípio de funcionamento

Os sensores de pressão absoluta do manifold usam elementos piezoresistivos que mudam a resistência com a pressão.

Faixas típicas

• Naturalmente aspirado - 20-100 kPa (vácuo para atmosférico)
• Com turbocompressor - 20-300+ kPa (vácuo para pressão boost)

Sensor IAT

• Tipo - termistor de coeficiente de temperatura negativo (NTC)
• Finalidade - correção da densidade do ar
• Localização - coletor de admissão ou alojamento do MAF
• Efeito - ar mais frio = mais denso = mais combustível necessário para o stoich

Cálculo da massa de ar

Baseado em MAF

Massa de ar (mg/curso) = MAF (g/s) × 1000 / (RPM/120 × Cilindros)

Velocidade-Densidade

Massa de ar = (MAP × VE × deslocamento) / (R × IAT)

Onde:
MAP = pressão do coletor (Pa)
VE = Eficiência volumétrica (0-1,1)
R = Constante específica do gás (287 J/kg-K)
IAT = temperatura (Kelvin)

Eficiência volumétrica

O VE descreve a capacidade de enchimento dos cilindros em relação à capacidade teórica:

• Naturalmente aspirado - 75-95% pico
• Com turbocompressor - 100-180%+ (enchimento assistido por pressão)

O VE varia de acordo com a RPM devido ao ajuste do canal de admissão e ao tempo da válvula.

Verificação de plausibilidade

As ECUs fazem a verificação cruzada dos cálculos de massa de ar:

• Leitura do MAF vs. cálculo baseado no MAP
• Massa de ar versus posição do acelerador
• Massa de ar versus consumo de combustível (feedback do lambda)

Grandes discrepâncias provocam falhas.

Adaptação

• Adaptação do MAF - fator de correção aprendido em marcha lenta/carga parcial
• Aprendizagem VE - ajusta a eficiência volumétrica com base no lambda
• Adaptação à altitude - compensa as mudanças de pressão

Práticas recomendadas

• Verificar a precisão do MAF em relação aos valores calculados
• Limpe os sensores MAF somente com um limpador adequado
• Vazamentos na admissão causam ar não medido - grande problema de calibração
• Registre a massa de ar durante as puxadas WOT para verificar os cálculos