Przepływomierz – co to jest i do czego służy w aucie?

Ekspert

EKSPERT TEAM TOTAL

Element ten pełni bardzo ważną funkcję koordynując prawidłową pracę silnika. Jak jest zbudowany i na czym praktycznie polega jego działanie?

Czym jest przepływomierz?

Przepływomierz  to bardzo proste urządzenie, którego zadaniem jest pomiar przebiegającego przezeń strumienia objętości powietrza. Jest to zatem ogromnie ważny element, gdyż bezpośrednio bada on, czy skład mieszkanki powietrzno-paliwowej możliwie maksymalnie przypomina stechiometryczną. Pod tym pojęciem należy rozumieć takie proporcje, gdy na każdy kilogram paliwa przypada dokładnie tyle powietrza ile jest potrzebne do całkowitego spalenia paliwa (dla benzyny jest to 14,7 kg powietrza na każdy kilogram paliwa).

Przepływomierz powietrza przesyła uzyskaną informację do sterownika silnika, ten natomiast może właściwie na bieżąco korygować stan mieszanki tak, aby utrzymywane były optymalne wartości. To niezwykle istotna funkcja w obliczu prawidłowego funkcjonowania jednostki napędowej. Ma wpływ m.in. na prędkość obrotów silnika czy całkowite spalanie podczas prowadzenia pojazdu.

Ogólna zasada działania przepływomierza

Dawniej funkcjonowanie elementu opierało się o klapkę z zespołem dźwigni oraz regulator ciśnienia wtrysku w przewodzie powietrznym. Rozwiązanie to było jednak mało skuteczne i często zawodziło. Rozwój technologii i elektroniki, jak można się domyślić, sprzyja nowym konstrukcjom. I właśnie dzięki temu z czasem przepływomierz stał się jedynie elementem pomiarowym, który przesyła otrzymane informacje za pomocą impulsów elektrycznych.

Obecnie zasysane powietrze płynnie opływa cieniutki drucik znajdujący się w urządzeniu. Podczas pracy nagrzewa się do temperatury około 100°C, co jest niejako punktem wyjścia do późniejszego odczytywania danych. Przepływ powietrza powoduje obniżenie temperatury drucika proporcjonalnie do jego ilości. Zadaniem mechanizmu jest utrzymanie względnie stałej temperatury drucika. Jeśli zatem jego temperatura spadnie dosyć znacznie, świadczy to o nadmiernej ilości przepływającego powietrza. W takiej sytuacji sterownik musi dostarczyć do niego większą ilość prądu.

Co więcej, wraz ze wzrostem przepływu powietrza można dostarczyć więcej paliwa do silnika. Warto także wiedzieć, że w przepływomierzach z opornikiem różnica temperatur między powietrzem wędrującym do silnika, a opornikiem jest stała i wynosi około 180°C.

Rodzaje przepływomierzy

W starszych modelach silników zwykle występuje przepływomierz klapkowy, określany też jako objętościowy. Jego konstrukcja zbudowana jest m.in. z potencjometru, ruchomej klapki, czujnika temperatury powietrza, sprężyny powrotnej, tłumika, zaworu zwrotnego i regulatora.

Istotą jego funkcjonowania jest wychylanie się ruchomej klapki, którą połączono z potencjometrem. Dochodzi do tego na skutek strumienia przepływającego powietrza. Druga klapka spręża powietrze w komorze tłumiącej, działając jak zwykły tłumik. Co jest ważne, niweluje ewentualne gwałtowne ruchy oraz zabezpiecza przed wystąpieniem wibracji klapy pomiarowej. Zależnie od wielkości natężenia przepływu zmienia się kąt jej wychylenia.

Informacja ta przekazywana jest na ślizgacz potencjometru, a moduł mierzący skaluje uzyskane wartości. Otrzymane wskazania są proporcjonalne do wychylenia klapki, tj. do objętości przepływającego powietrza. Trzeba wiedzieć, że wartość zassanego powietrza jest odwrotnie proporcjonalna do napięcia uzyskanego na potencjometrze. W dalszej kolejności sygnał przesyłany jest do jednostki sterującej.

Zawór zwrotny reaguje na wzrost podciśnienia w konstrukcji. Jego funkcja opiera się na ochronie przesłony spiętrzającej na wypadek zapłonu mieszanki powietrzno-paliwowej w kolektorze dolotowym.

Drugim typem przepływomierza jest przepływomierz masowy. Znajduje się on w kolektorze dolotowym, tuż za filtrem powietrza. Tutaj znajduje zastosowanie wspomniana wcześniej zasada z pomiarem natężenia prądu niezbędnego do utrzymania stałej temperatury drutu. W momencie, gdy do sterownika przekazywany jest sygnał o podwyższonym natężeniu prądu, świadczy to też o zwiększonym przepływie powietrza. Przepływomierz masowy posiada dodatkowy termistor, który odpowiada za określanie temperatury zasysanego powietrza.

Jak uniknąć awarii przepływomierza?

Bardzo istotnym czynnikiem jest szeroko rozumiana profilaktyka. Kluczowe w tym przypadku okazuje się systematyczne wymienianie filtra powietrza, w miarę możliwości na oryginalne zamienniki. Warto zadbać o czystość i drożność całego układu. Staraj się unikać sportowych wersji filtrów powietrza, gdyż w naturalny sposób przepuszczają one więcej powietrza, co zwiększa szansę na wystąpienie różnego rodzaju usterek.

Innym powodem pojawienia się awarii bywają problemy z instalacją gazową. Przepływomierze są bardzo wrażliwe na tzw. strzały w kolektorze dolotowym. Do poważnego uszkodzenia może dojść nawet już po jednym takim zdarzeniu. Powinieneś zatem zadbać o systematyczne przeglądy swojej instalacji, które zmniejszą szansę na wystąpienie problemów z przepływomierzem.

Często zapomina się również o tym, że za usterkę przepływomierza może odpowiadać zbyt dynamiczna jazda po wodzie. Choć dotyczy to przede wszystkich samochodów terenowych, nierzadko problem występuje w autach osobowych. Zbyt szybkie najechanie np. na kałużę może skutkować dostaniem się do przepływomierza tzw. wodnej mgiełki, co z kolei prowadzi do przepalenia drucika.