Khi không có dòng khi đi qua thì cục tạo xoáy không thể phát ra dòng xoáy Karman, vì thế sóng siêu âm được lan từ bộ phận phát sóng loa đến bộ nhận sóng micro trong một thời gian cố đ
Trang 1Khi không có dòng khi đi qua thì cục tạo xoáy không thể phát ra dòng xoáy Karman, vì thế sóng siêu âm được lan từ bộ phận phát sóng ( loa ) đến bộ nhận sóng ( micro) trong một thời gian cố định T được dùng làm thời gian chuẩn để so
Sóng siêu âm khi gặp dòng xoáy theo chiều kim đồng hồ đi qua sẽ truyền đến bộ phận nhanh hơn tức thời gian để sóng siêu âm đi qua đường kính d của ống nạp t2 ngắn hơn thời gian chuẩn t0
Bộ nhận
Loa phát
Thời gian chuẩn
Xung đã hiệu chỉnh
Hình 2.31 Bộ phát sóng và dạng
Bộ nhận (micro)
Bộ nhận (micro)
Hình 2.32 Dòng khí xoáy cùng chiều sóng siêu âm
Trang 2Trong trường hợp sóng siêu âm gặp dòng xoáy ngược chiều kim đồng hồ, thời gian để bộ nhận sóng nhận được tín hiệu từ bộ phát là t1 lớn hơn thời gian chuẩn t0 Như vậy, khi không khí đi vào xylanh, do các dòng xoáy thuận và nghịch chiều kim đồng
hồ liên tục đi qua giữa bộ phát và bộ nhận nên thời gian đo sẽ được thay đổi Cứ mỗi lần thời gian sóng truyền thay đổi từ t2 đến t0, bộ chuyển đổi sẽ phát ra 1 xung vuông
Khi gió vào nhiều, sự thay đổi về thời gian sẽ nhiều hơn và bộ điều chỉnh phát xung sẽ phát ra xung vuông với tần số lớn hơn Ngược lại, khi gió vào ít, ECU sẽ nhận được các xung vuông có mật độ thưa hơn Như vậy thể tích gió đi vào đường ống nạp tỉ
lệ thuận với tần số phát xung của bộ điều chỉnh
Mạch điện
C Cả
m biế
Khi có nhiều không khí Khi có ít không khí
Tín hiệu xung ra ở bộ biến đổi Tín hiệu xung ra ở bộ biến đổi
Hình 2.33 Xung ra của bộ đo gió Kaman Siêu âm thay đổi theo lượng khí nạp
Hình 2.34: Mạch điện đo gió kiểu Kaman
CPU
ECU
Bộ tạo
sóng
Bộ phát sóng
Bộ điều chỉnh
Bộ nhận sóng
Trang 3n đo gió kiểu dây nhiệt ( Trong LH – Jetronic )
Nguyên lý của bộ đo gió kiểu dây nhiệt dựa trên sự phụ thuộc của năng lượng nhiệt W thoát ra từ một linh kiện được nung nóng bằng điện ( phần tử nhiệt ) như: dây nhiệt, điện trở nhiệt màng nhiệt (thermistor) được đặt trong dòng khí nạp vào khối lượng gió G đi qua và được tính theo công thức sau :
W=K.Ät.Gn K: hằng số tỷ lệ Ät: chênh lệch nhiệt độ giữa phần tử nhiệt và dòng khí N: hệ số phụ thuộc vào đặc tính trao đổi nhiệt giữa phần tử nhiệt và môi trường Điện trở nhiệt RH (Được nung nóng) và điện trở bù nhiệt RK (làm bằng pratin) được mắc vào hai nhánh của cầu Wheatstone Cả hai điện trở này đều được đặt trên đường ống nạp
Khi nối các ngõ vào của khuếch đại thuật toán 1(OP AMP) với đường chéo của cầu
OP AMP 1 sẽ dược giữ cho cầu luôn được cân bằng ( có nghĩa là VA- VB = 0 ) bằng cách điều khiển transitor T1 và T2, làm thay đổi cường độ dòng điện chảy qua cầu
Như vậy, khi có sự thay đổi lượng không khí đi qua giá trị điện trở đo RH thay đổi làm cho cầu mất cân bằng, OP AMP 1 điều chỉnh dòng qua cầu giữ cho giá trị RH không đổi và cầu sẽ cân bằng với bất cứ vận tốc vào của dòng khí Tín hiệu điện áp ra được đo từ R2 có hệ số nhiệt điện trở rất nhỏ, do đó tỷ lệ thuận với dòng điện đi qua nó Tín hiệu này sau khi đi qua cầu phần điện thế gồm R3 và R4 được đưa đến cầu OP MAP2 giữa chức năng chuyển phát Điện trở R4 dùng để điều chỉnh điện áp ở ngõ ra
Trang 4Việc xác lập khoảng chênh lệch nhiệt độ Ät giữa phần tử nhiệt RH và nhiệt độ dòng khí được điều chỉnh bởi RP
Nếu Ät càng lớn thì nhiệt độ khí nạp càng tăng
Khi nhiệt độ khí nạp thay đổi sẽ dẫn tới sự thay đổi Ät Vì vậy, vấn đề cân bằng nhiệt được thực hiện bởi RK mắc ở một nhánh khác của cầu Wheatstone Thông thường trong các mạch tỷ lệ RH:RK=1:10
Trong quá trình làm việc, mạch điện tử luôn giữ cho sự chênh lệch nhiệt độ Ät giữa dây nhiệt và dòng không khí vào khoảng 1500 C Để làm sạch điện trở nhiệt ( bị bẩn hoặc bán bụi , dầu ), trong một số ECU dùng cho động cơ có phân khối lớn, số xy lanh Z
Hình 2.36: Sự phụ thuộc của hiệu điện áp ngõ ra và nhiệt độ
khí nạp ở các mức chênh lệch nhiệt độ khí nạp khác nhau
Trang 5≥ 6 còn có mạch nung dây nhiệt trong vòng một dây, đưa nhiệt độ từ 1500 c tới 10000C sau khi tắt công tắc máy, trong trường hợp động cơ đã chạy trên 1500 vòng/ phút, tốc
độ xe lên đến 20km/h và nhiệt độ nước dưới 1500C (động cơ NISAN)
Trên cảm biến của hãng HITACHI, cảm biến đo gió kiểu dây nhiệt thường được đặt trên mạch gió rẽ, song song với đường gió chính Nhờ vậy mà cảm biến hoạt động ít
bị phụ thuộc vào sự rung động của dòng khí
Trên động cơ TCCS của Toyota sử dụng cảm biến kiểu dây nhiệt cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó như sau:
Cấu tạo của nó rất đơn giản, nó được đặt vào đường không khí, và làm cho phần không khí nạp chạy qua khu vực phát hiện Như trong hình minh họa một dây nóng và nhiệt điện trở được sử dụng như một cảm biến
Cấu tạo của nó gồm một điện trở bù nhiệt (dây sấy) và một điện trở nhiệt như
hìn
h
vẽ :
Hình 2.37: Cấu tạo của cảm biến lưu lượng khí nạp loại dây nhiệt và đồ thị đặc tính
SV
Làm mát Dây sấy (Bộ sấy)
Nhiệt độ không đổi Cảm biến
nhiệt độ khí nạp
Luồng không khí Dây sấy
bằng
Nhiệt
điện
Không khí nạp
Khối không khí nạp
