caudalimetros, medidores del caudal de aire

7/15/2019 Caudalimetros, Medidores Del Caudal de Aire

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Caudalímetros, medidores del caudal de aire

C E N T R O D E E X P E R I M E N T A C I Ó N Y S E G U R I D A D V I A L M A P F R E1

Los caudalímetros son

sensores que se utilizan en

la gestión del motor para

determinar la cantidad de

aire aspirado por éste. En

los motores de gasolina,

son fundamentales para

determinar la cantidad de

combustible a inyectar; en

los diesel, sirven a la uni-

dad de control para el cál-

culo del porcentaje de re-

circulación de gases de es-

cape y para regular la

cantidad máxima de com-

bustible a inyectar.



C A U D A L Í M E T R O S , M E D I D O R E S D E L C A U D A L D E A I R E 2

Sonda volumétrica de aire por compuerta

Medidor de masa de aire por hilo caliente

El medidor de masa de airepor hilo caliente se encuentraen determinados motores degasolina equipados con siste-mas de inyección LH-Jetronic

o Motronic. Está montadocomo sensor de carga térmi-co entre el filtro de aire y lamariposa. Detecta el flujomásico de aire para determi-nar la carga del motor.

Está formado por un cuerpotubular, protegido en cada

extremo por una rejilla, através de la cual circula elflujo de aire de admisión. Undelgado hilo calefactable de70 micras, de platino, estátendido en forma de U sobretoda la sección de este tubode medición. Delante de él,una resistencia compensa-dora de temperatura pene-tra en el flujo de aire. Losdos circuitos forman partede un circuito de regulacióny ejercen la función de resis-tencias variables dependien-tes de la temperatura.

La resistencia de compensa-ción mide primero la tempe-

ratura del aire entrante en laadmisión, que enfría al hilode platino calefactado. Uncircuito de regulación reajus-ta la corriente eléctrica de ca-lefacción de tal manera queel hilo caliente adopte unasobre-temperatura constante,superior a la del aire de admi-sión. Este principio de medi-ción tiene en cuenta la masade aire en las proporcionescorrectas, aspecto que cola-bora en la determinación delnivel de cesión de calor del hi-lo caliente al aire. La corriente

1. Compuerta2. Chapeleta de compensación3. Cámara de compensación4. Entrada de aire

Partes de la sondavolumétrica de aire

Ubicación del medidor de masa de aire por hilo caliente

1 2

3

4

56

2 3

1

1. Resistencias de precisión2. Conector hacia unidad de control3. Pistas del cursor4. Cursor5. Muelle antagonista6. Corona dentada de tensado

inicial del muelle

La compuerta es, además,

solidaria a un cursor, que sedesplaza por un potencióme-tro con una rampa de resis-

tencias, de modo que pro-

porciona diferentes señaleseléctricas, según la posiciónocupada por la compuerta.

La sonda volumétrica de airees la utilizada en los primerosmotores de inyección electró-nica de gasolina. Se encuentraentre el filtro de aire y la mari-posa del acelerador. Detectael volumen de aire aspiradopor el motor, para determinarsu carga, según el principio dela presión dinámica. Traducea valores eléctricos las posicio-

nes a las que, el paso del aire,somete a una compuerta.

El caudalímetro consta deuna compuerta (1). Ésta pivo-ta sobre un eje central, quedispone de una chapeleta decompensación (2), que semueve en una cámara decompensación (3) para amor-tiguar las pulsaciones. La en-trada de aire procedente delfiltro se produce a través de la

boca (4), desplazando la com-puerta proporcionalmente ala cantidad de aire aspirado.

4



C A U D A L Í M E T R O S , M E D I D O R E S D E L C A U D A L D E A I R E3

Medidor de masa de aire por película calienteEl medidor de masa de airepor película caliente se en-cuentra en determinadosmotores de gasolina y diesel.

eléctrica de calefacción gene-ra en una resistencia de preci-

sión una señal de tensión quees proporcional al flujo demasa de aire y que se trans-mite a la unidad de control.Dicho medidor no puede re-conocer el sentido del flujode aire.

Después de cada parada delmotor, y para eliminar la su-ciedad en el hilo de platino,éste es llevado durante un se-gundo a una temperaturamuy alta de autolimpieza(1.000ºC, aproximadamente).

Partes del medidor deaire por hilo caliente

Estructura interna del medidor de masa de aire

1

2

3

7

7

8

6

7

8

9

41

2

3

5

6

5

4

1. Placa de circuito impreso2. Circuito híbrido3. Tubo interior de medición4. Resistencia de medición de precisión5. Elemento de hilo caliente6. Resistencia de compensación térmica7. Parrilla de protección8. Cuerpo

1. Electrónica de regulación2. Punto de medida3. Elemento de hilo caliente4. Transmisor de temperatura5. Placa de obturación6. Salida de aire del canal en derivación7. Llegada del aire8. Llegada del aire al canal en derivación9. Caja del filtro de aire

Medidor de masa deaire por películacaliente, de Ford

Dispone de una resistencia deplatino, calefactada eléctrica-mente, y otras resistencias enpuente del medidor, que seencuentran sobre una plaqui-ta de cerámica. El circuito depuente contiene también unaresistencia, que detecta latemperatura del calefactor.

El principio de funcionamien-

to es prácticamente idénticoal del sistema por hilo calien-te. Sólo varían los compo-nentes físicos del sistema.

En los vehículos diesel, la se-ñal del medidor de masa deaire sirve a la unidad de con-trol para regular la máximacantidad de combustible a in-yectar y calcular el porcentajede recirculación de gases. Así,consigue una combustión sin

humos y una reducción de lasemisiones de óxidos de nitró-geno (NOx ), respectivamente.



C A U D A L Í M E T R O S , M E D I D O R E S D E L C A U D A L D E A I R E 4

En caso de avería, la unidadde control conmuta a una

función de emergencia; enella, se reduce el límite de lapresión de sobrealimentacióny se consigue un valor fijo pa-ra el funcionamiento óptimodel motor a carga parcial.Igual que el anterior, el medi-dor de masa de aire por pelí-cula caliente no reconoce elsentido del flujo.

Medidor con reconocimiento del sentido del flujo de aire

Este medidor tiene en cuentalas pulsaciones y reflujos deaire causados por la aperturay cierre de las válvulas de ad-misión.

posición central, y dos resis-tencias de medición, R1 y R2,en la parte anterior y poste-rior, respectivamente, de laplaca.

En presencia de flujo de aire,

se genera, sobre la placa devidrio, una capa límite de ai-re, que absorbe calor de laparte delantera del sensor,generando una diferencia detemperatura respecto a laparte posterior. De este mo-do, la temperatura registradaen la resistencia R1 es menorque en R2.

Durante el funcionamiento delmotor, debido a la apertura y

cierre de las válvulas, se gene-ran flujos inversos de aire, "re-flujos", en la admisión, detec-tados por el sensor. El reflujo

Dispone de un canal de me-dición, por el que fluye partedel flujo de aire de admisión.En el canal se encuentra elsensor de medición, queconsta de una placa de vi-drio, en la que está alojadoun elemento calefactor en la

provocará exactamente elefecto contrario al explicado.Es decir, la placa posterior ce-de calor hacia la capa límitede aire, que aumenta su tem-peratura, por lo que la partedelantera del sensor no sufreapenas reducción de tempe-ratura. Así, la temperatura deR2 se reduce notablemente.

De este modo, el medidor demasa de aire reconoce el re-flujo y envía una señal haciala unidad de control, que esinterpretada como aire quesale del motor hacia el filtro yno como aire que se envía alos cilindros.

Con este sistema, se reduceno eliminan errores de medi-ción del flujo, que podríanoriginar fallos, aumento del

consumo y menor rendimien-to del motor.

Medidores de masa de aire por película caliente de Ford,

Volkswagen y Renault (de izquierda a derecha)

1. Cuerpo del sensor2. Conector eléctrico3. Electrónica4. Célula de medición5. Canal de medición

1. R1 (Resistencia de temperatura 1)

2. R2 (Resistencia de temperatura 2)

3. Placa de vidrio4. Elemento calefactor

Elementos que forman el medidor de masa de aire

Resistencias de medidacon la misma temperatura

Resistencias de medida convariación de temperatura

1 1

2

2

3

34

4

5

R1

Capa límite de aire

R1R2 R2

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