Методический материал к лабораторной работе

 

Структурная схема экспериментальной установки представлена в соответствии с рисунком 2. Установка включает в себя цилиндрический металличе-ский канал, в котором размещены автомобильные датчики массового расхода воздуха:

ДMPB 1– ИВКШ 407282000 с аналоговым выходом;

ДMPB 2 – GM 2112-1130010 с частотным выходом;

ДMPB 3 – HML2-4.7 0280212037 с аналоговым выходом (B0SCH).

 

 

Рисунок 2

Для нагнетания воздушного потока в канале используется возду-хозаборный насос ВЗН. Регулирование воздушного потока произво-дится путем изменения питающего напряжения ВЗН с помощью

ЛАТРа. Выходной сигнал с ДMPB 2 через логический формирова-тель импульсов F поступает на цифровой частотомер Ч. Выходные напряжения ДMPB 1 и ДMPB 3 измеряются с помощью цифровых вольтметров.

С блока питания БП на исследуемые датчики подается напряжение +12 В, равное номинальному напряжению бортовой сети автомобиля.

Внешний вид передней сборочной панели лабораторного стенда для исследования датчиков ДMPB 1, ДMPB 2 и ДMPB 3 представлен в соответствии с рисунком 3.

.

Рисунок 3

 

Внешние выводы датчика ДМРВ1 (ИВКШ) означают:

1 − масса «┴»;

2 – выход ДМРВ1 «−»;

3 – выход ДМРВ1 «+»;

4 – вывод прожига платиновой нити;

5 – напряжение питания +12 В.

Выводы на датчике ДМРВ3 (BOSH) означают:

1 – свободный (не используется);

2 − напряжение питания +12 В;

3 – масса «┴»;

4 – напряжение питания +5 В;

5 – выходное напряжение.

Выводы на датчике ДМРВ2 (GM) означают: «−» − масса; «+» − напряжение питания +12 В;

R –вывод частотного сигнала датчика.

Датчик ИВКШ 407282000 (ДMPB 1) в данной лабораторной рабо-те является образцовым. Тарировка его градуировочной характери-стики была проведена на специальном лабораторном оборудовании.

Для определения количества воздуха, идущего на заполнение ци-линдров во время работы двигателя автомобиля, применяются чаще всего термоанемометрические датчики массового расхода воздуха.

Термоанемометрический метод измерения массы воздуха осно-ван на сносе тепла движущимся воздушным потоком с нагреваемого током терморезистора.

Сопротивление терморезистора изменяется вследствие охлажде-ния его воздушным потоком, что позволяет использовать терморезистор в качестве чувствительного элемента датчика. Обычно чувстви-тельный элемент включается в мостовую измерительную цепь и ра-ботает в режиме заданной температуры.

В данной лабораторной работе в качестве образцового использу-ется датчик массового расхода воздуха ИВКШ 407282000. Конструк-ция датчика показана в соответствии с рисунком 4.

Рисунок 4

В корпусе 8 установлено кольцо 1, внутри которого расположены чувствительный элемент 2 в виде платиновой нити диаметром (0,07–0,1) мм и термокомпенсирующий резистор 3, включенные в мостовую схему электронного модуля 14 датчика. Термокомпенси-рующий резистор 3 служит для уменьшения температурной погреш-ности датчика и представляет собой терморезистор, аналогичный платиновой нити по чувствительности, но не омываемый потоком воздуха. Электронная схема модуля поддерживает температуру пла-тиновой нити около 150 °С. Воздух проходит через кольцо 1, охлаж-дая платиновую нить. Электронный модуль восстанавливает темпе-ратуру нити до прежнего уровня, увеличивая ток питания мостовой схемы. Изменение тока питания моста, пропорциональное расходу

воздуха, преобразуется в изменение выходного напряжения датчика. При нулевой скорости потока воздуха выходное напряжение датчика составляет (1,4±0,04) В.

Датчик имеет нелинейную зависимость выходного напряжения от массового расхода воздуха. Его чувствительность меняется от 30 мВ/(кг/ч) в начале диапазона измерения до 3 мВ/(кг/ч) в конце.

Для исключения загрязнения платиновой нити в электронном мо-дуле предусмотрена кратковременная подача на нее повышенного напряжения для ее разогрева до 1000 °С. При этом все загрязнения сгорают (режим прожига).

В электронном модуле имеется переменный резистор, с помощью которого можно произвести регулировку (винт 9) концентрации оки-си углерода в отработанных газах в режиме работы двигателя на хо-лостом ходу. Винт регулировки сопротивления потенциометра уста-навливается в среднее положение 0,45…0,55 кОм. Один полный обо-рот винта примерно равен 0,035 кОм. Увеличение сопротивления потенциометра достигается путем вращения винта по часовой стрел-ке, уменьшение – против часовой.

Исправность датчика можно проверить по схеме, представленной в соответствии с рисунком 5.

 

Рисунок 5

Подсоединяя провода, ориентироваться надо по выступам на ко-лодке разъема. При подключении источника питания вольтметр 5 должен показывать напряжение 1,4 ± 0,04 В, а при кратковременном включении выключателя 3 напряжение должно быть около 8 В. Платиновая нить 2 при этом должна разогреваться до красного цвета.

При диагностике датчика с помощью омметра необходимо измерить электрическое сопротивление между определенными выводами датчика. Сопротивление между выводами 2–3 (выход) должно быть в диапазоне 2,9…3,5 Ом, между выводами 1–4 (прожиг) –20…25 кОм, между 1–6 (регулятор СО) − 0…1,0 кОм.

Более качественную проверку датчика необходимо производить при работе двигателя внутреннего сгорания автомобиля диагностическим прибором, например, DST-2.

Исследуемый в лабораторной работе ДMPB BOSCH 028212037 аналогичен по принципу действия рассмотренному. Он также выдает аналоговый сигнал для электронных блоков автоматического управления двигателем «BOSCH» и «ЯНВАРЬ-5».

Датчик массового расхода воздуха GM 2112-1130010 выдает частотный выходной сигнал, который используется контроллерами «GM» и «ЯНВАРЬ-4» для определения длительности импульса открытия форсунок.

Для определения закономерности распределения случайной погрешности необходимо произвести не менее 20 равноточных измерений (т. е. выполненных по одной методике средствами одинаковой точности и при неизмененных внешних условиях).

где σ – среднеквадратическое отклонение M [ x ] – математическое ожидание измеряемой величины

Для этого вначале оценивают математическое ожидание измеряемой величины M [ x ] (как среднее арифметическое значение ряда равнозначных

 

 

БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4

«Исследование датчиков массового расхода воздуха»

Ф.И.О. студента_____________________________

Группа_____________________________________

Дата_______________________________________

Преподаватель______________________________

 

Рисунок 6

 

Измерить напряжение на выходе ДMPB 3 U _вых3 и частоту на выходе ДMPB 2 f _вых2. Результаты занести в соответствии с таблицей 4.1

 

Таблица 4.1-Результаты изменений ДМРВ
G,кг/час
U вых1,В	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8		3,0
U вых3,В
f вых2,кГц

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Как осуществляют проверку работоспособности ДМРВ

2. Каковы конструкция и принцип действия датчиков массового расхода воздуха

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

Работу выполнил студент   «_____» ____________ 20_____ ___________________________ (номер по журналу и подпись)

Работу принял преподаватель (мастер)   «_____» _______________ 20_____ _______________________________ (подпись)

 

ПРАВИТЕЛЬСТВО САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

КОМИТЕТ ПО НАУКЕ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ

 

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОЕ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АВТОТРАНСПОРТНЫЙ И ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»