Точное определение массы воздуха имеет решающее значение для дозирования топлива, расчета крутящего момента и контроля выбросов. ЭБУ использует множество датчиков и models для измерения и проверки потока всасываемого воздуха.

Детали датчика MAF

Принцип работы

Датчики MAF с горячим проводом измеряют массовый расход, поддерживая нагретый элемент при постоянной температуре выше температуры окружающей среды. Больше поток воздуха = больше охлаждение = больше требуемый ток.

Типы сигналов

• Аналоговое напряжение - 0-5 В, пропорциональный расходу (старые системы)
• Частота - Сигнал Гц, пропорциональный расходу (Bosch HFM)
• Цифровой - Сообщение CAN/LIN с данными о расходе (системы modern)

Типичные диапазоны

• Холостой ход - 10-20 кг/ч
• Частичная загрузка - 50-200 кг/ч
• Полная загрузка - 400-1200+ кг/ч (зависит от водоизмещения)

Детали датчика MAP

Принцип работы

В датчиках абсолютного давления Manifold Absolute Pressure используются пьезорезистивные элементы, сопротивление которых изменяется в зависимости от давления.

Типичные диапазоны

• С естественным всасыванием - 20-100 кПа (от вакуумного до атмосферного)
• Турбированный - 20-300+ кПа (от вакуума до давления boost)

Датчик IAT

• Тип - термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)
• Назначение - коррекция плотности воздуха
• Расположение - впускной коллектор или корпус MAF
• Эффект - Более холодный воздух = более плотный = больше топлива требуется для достижения оптимального состояния

Расчет массы воздуха

MAF-Based

Масса воздуха (мг/такт) = MAF (г/с) × 1000 / (об/мин/120 × цилиндры)

Скорость и плотность

Масса воздуха = (MAP × VE × рабочий объем) / (R × IAT)

Где:
MAP = давление в коллекторе (Па)
VE = объемный КПД (0-1,1)
R = Удельная газовая постоянная (287 Дж/кг-К)
IAT = Температура (Кельвин)

Объемная эффективность

VE описывает, насколько хорошо заполнены цилиндры по сравнению с теоретической емкостью:

• С естественным всасыванием - 75-95% пик
• Турбированный - 100-180%+ (заполнение под давлением)

VE изменяется в зависимости от оборотов из-за настройки впускного тракта и фаз газораспределения.

Проверка правдоподобности

ЭБУ перепроверяют расчеты массы воздуха:

• Показания MAF в сравнении с расчетом на основе MAP
• Масса воздуха в сравнении с положением дроссельной заслонки
• Масса воздуха в сравнении с расходом топлива (обратная связь lambda)

Большие расхождения приводят к ошибкам.

Адаптация

• Адаптация MAF - поправочный коэффициент, полученный на холостом ходу/частичной нагрузке
• VE-обучение - регулирует объемную производительность на основе lambda
• Высотная адаптация - компенсирует изменения давления

Лучшие практики

• Проверьте точность MAF по сравнению с расчетными значениями
• Очищайте датчики MAF только с помощью соответствующего очистителя
• Негерметичность впускного отверстия приводит к недоизмерению воздуха - серьезная проблема калибровки
• Зафиксируйте массу воздуха во время работы в режиме WOT, чтобы проверить расчеты.