Массовый расход воздуха – Как Определить Неисправность Датчик Расхода Воздуха. Признаки, Проверка, Покупка ДМРВ

Массовый расход — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 марта 2014; проверки требуют 4 правки. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 марта 2014; проверки требуют 4 правки. У этого термина существуют и другие значения, см. Расход.

Массовый расход — масса вещества, которая проходит через заданную площадь поперечного сечения потока за единицу времени. Измеряется в единицах массы за единицу времени, в системе единиц СИ выражается в килограммах за секунду (кг/с). Обычно обозначается QM{\displaystyle Q_{M}} или m˙{\displaystyle {\dot {m}}}.

Понятие массового расхода используется для характеристики потоков таких сред, как: газы, жидкости, сыпучие вещества и газопылевые смеси.

Для расчёта массовых расходов используют значения средней скорости потока как усреднённой характеристики интенсивности протекания вещества. Средней скоростью потока в данном сечении называется такая одинаковая для всех точек сечения потока скорость движения вещества, при которой через это сечение проходит тот же расход, что и при действительном распределении скоростей движения вещества.

Массовый расход может быть вычислен через плотность вещества, площадь сечения потока и среднюю скорость потока в этом сечении:

QM=ρVS,{\displaystyle Q_{M}=\rho \,V\,S,}
где:

Формула может быть выражена через объёмный расход:

QM=ρ⋅Q,{\displaystyle Q_{M}=\rho \cdot Q,}
где:
  • Башта Т. М. и др. 1.13. Расход. Уравнение расхода // Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. — 2‑е издание, переработанное и дополненное. — Москва: Машиностроение, 1982. — С. 36. — 423 с.

Объемный и массовый расход газа

Расход газа – это количество газа, прошедшего через поперечное сечение трубопровода за единицу времени. Вопрос в том, что принять за меру количества газа. В этом качестве традиционно выступает объем газа, а получаемый расход называют объемным. Не случайно чаще всего расход газа выражают в объемных единицах (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.). Другой мерой количества газа является его масса, а соответствующий расход называется массовым. Он измеряется в массовых единицах (например, г/с или кг/ч), которые на практике встречаются значительно реже.

Как объем связан с массой, так и объемный расход связан с массовым через плотность вещества: , где  – массовый расход,  – объемный расход,  – плотность газа в условиях измерения (рабочие условия). Пользуясь этим соотношением, для массового расхода переходят к использованию объемных единиц (см3/мин, л/мин, м3/ч и т.д.), но с указанием условий (температуру и давление газа), определяющих плотность газа. В России применяют «стандартные условия» (ст.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 20°С. Помимо «стандартных», в Европе используют «нормальные условия» (н.): давление 101,325 кПа (абс) и температура 0°С. В результате, получаются единицы массового расхода н.л/мин, ст.м3/ч и т.д.

Итак, расход газа бывает объемным и массовым. Какой из них следует измерять в конкретном применении? Как наглядно увидеть разницу между ними? Давайте рассмотрим простой эксперимент, где три расходомера последовательно установлены в магистраль. Весь газ, поступающий на вход схемы, проходит через каждый из трех приборов и выбрасывается в атмосферу. Утечек или накопления газа в промежуточных точках системы не происходит.

Сравнение показаний расходомера EL-FLOW и поплавковых ротаметров в одной магистрали

Источником сжатого воздуха является компрессора, от которого под давлением 0,5…0,7 бар (изб) газ подаётся на вход поплавкового ротаметра. Выход ротаметра подключен ко входу теплового регулятора расхода газа серии EL-FLOW, производства компании Bronkhorst. В нашей схеме именно он регулирует количество газа, проходящее через систему. Далее газ подаётся на вход второго поплавкового ротаметра, абсолютно идентичного первому. При задании расхода 2 н.л/мин с помощью расходомера EL-FLOW первый поплавковый ротаметр дает показания 1,65 л/мин, а второй – 2,1 л/мин. Все три расходомера дают различные показания, причем разница достигает 30%. Хотя через каждый прибор проходит одно и то же количество газа.

Попробуем разобраться. Какая мера количества газа в данной ситуации остается постоянной: объем или масса? Ответ: масса. Все молекулы газа, попавшие на вход в систему, проходят через нее и выбрасываются в атмосферу после прохождения второго поплавкового ротаметра. Молекулы как раз и являются носителями массы газа. При этом удельный объем (расстояние между молекулами газа) в разных частях системы изменяется вместе с давлением.

Здесь следует вспомнить, что газы сжимаемы, чем выше давление, тем меньше объем занимает газ (закон Бойля-Мариотта). Характерный пример: цилиндр емкостью 1 литр, герметично закрытый подвижным поршнем малого веса. Внутри него содержится 1 литр воздуха при давлении порядка 1 бар (абс). Масса такого объема воздуха при температуре равной 20°С составляет 1,205 г. Если переместить поршень на половину расстояния до дна, то объем воздуха в цилиндре сократится наполовину и составит 0,5 литра, а давление повысится до 2 бар (абс), но масса газа не изменится и по-прежнему составит 1,205 г. Ведь общее количество молекул воздуха в цилиндре не изменилось.

Сравнение показаний расходомера EL-FLOW и поплавковых ротаметров в одной магистрали

Возвратимся к нашей системе. Массовый расход (количество молекул газа, проходящих через любое поперечное сечение в единицу времени) в системе постоянен. При этом давление в разных частях системы отличается. На входе в систему, внутри первого поплавкового ротаметра и в измерительной части расходомера EL-FLOW давление составляет порядка 0,6 бар (изб). В то время, как на выходе EL-FLOW и внутри второго поплавкового ротаметра давление практически атмосферное. Удельный объем газа на входе ниже, чем на выходе. Получается, что и объемный расход газа на входе ниже, чем на выходе.

Эти рассуждения подтверждаются и показаниями расходомеров. Расходомер EL-FLOW измеряет и поддерживает массовый расход воздуха на уровне 2 н.л/мин. Поплавковые ротаметры измеряют объемный расход при рабочих условиях. Для ротаметра на входе это: давление 0,6 бар (изб) и температура 21°С; для ротаметра на выходе: 0 бар (изб), 21°С. Также понадобится атмосферное давление: 97,97 кПа (абс). Для корректного сравнения показаний объемного расхода, все показания должны быть приведены к одним и тем же условиям. Возьмем в качестве таковых «нормальные условия» расходомера EL-FLOW: 101,325 кПа (абс) и температура 0°С.

Пересчет показаний поплавковых ротаметров в соответствии с методикой поверки ротаметров ГОСТ 8.122-99 осуществляется по формуле:

Сравнение показаний расходомера EL-FLOW и поплавковых ротаметров в одной магистрали

 , где Q – расход при рабочих условиях; Р и Т – рабочие давление и температура газа; QС – расход при условиях приведения; Рс и Тс – давление и температура газа, соответствующие условиям приведения.

Пересчет показаний ротаметра на входе к нормальным условиям по этой формуле даёт значение расхода 1,985 л/мин, а ротаметра на выходе – 1,990 л/мин. Теперь разброс показаний расходомеров не превышает 0,75%, что при точности ротаметров 3% ВПИ является отличным результатом.

Из приведенного примера видно, что объемный расход сильно зависит от рабочих условий. Мы показали зависимость от давления, но в той же мере объемный расход зависит и от температуры (закон Гей-Люссака). Даже в технологической схеме, имеющей один вход и один выход, где отсутствуют утечки и накопление газа, показания объемного расходомера будут сильно зависеть от конкретного места установки. Хотя массовый расход будет одним и тем же в любой точке такой схемы.

Хорошо понимать физику процесса. Но, все же, какой расходомер выбрать: объемного расхода или массового? Ответ зависит от конкретной задачи. Каковы требования технологического процесса, с каким газом необходимо работать, величина измеряемого расхода, точность измерений, рабочие температура и давление, особые правила и нормы, действующие в Вашей сфере деятельности, и, наконец, отведенный бюджет. Также следует учитывать, что многие расходомеры, измеряющие объемный расход, могут комплектоваться датчиками температуры и давления. Они поставляются вместе с корректором, который фиксирует показания расходомера и датчиков, а затем приводит показания расходомера к стандартным условиям.

Но, тем не менее, можно дать общие рекомендации. Массовый расход важен тогда, когда в центре внимания находится сам газ, и необходимо контролировать количество молекул, не обращая внимания на рабочие условия (температура, давление). Здесь можно отметить динамическое смешение газов, реакторные системы, в том числе каталитические, системы коммерческого учета газов.

Измерение объемного расхода необходимо в случаях, когда основное внимание уделяется тому, что находится в объеме газа. Типичные примеры – промышленная гигиена и мониторинг атмосферного воздуха, где необходимо проводить количественную оценку загрязнений в объеме воздуха в реальных условиях.

7. Массовый расход воздуха. Цикловое наполнение воздухом Автор: А.М. Банов

Для того чтобы верно рассчитать топливоподачу и угол опережения зажигания, необходимо определять нагрузку на двигатель. Косвенным показателем нагрузки может служить масса воздуха, попадающего в цилиндр – цикловое наполнение воздухом.

Датчик массового расхода выдает сигнал, пропорциональный массе воздуха, который всасывается двигателем. Дискретная работа двигателя определяется тактами его цилиндров. Управляющая программа обрабатывает сигнал с датчика массового расхода за один такт работы двигателя и к началу каждого такта (рабочего хода одного из цилиндров) имеет рассчитанную величину – массу попадающего в двигатель воз- духа. Эта величина-параметр может быть отображена тестером и называется расходом воздуха. Параметр измеряется в кг/час и зависит от режима работы двигателя.

Невозможно сопоставить выходное напряжение датчика с реальным расходом воздуха. Можно только сказать, что при выключенном двигателе напряжение с датчика составляет 1,00В. Непростой алгоритм расчета воздуха позволяет учитывать сложную газодинамику процессов во впускном коллекторе и достаточно точно определять показания параметра массового расхода воздуха.

Однако сам расход воздуха не может являться величиной, определяющей нагрузочный режим двигателя, нагрузка может быть оценена параметром циклового наполнения – массы воздуха, попадающего в цилиндр двигателя на текущем цикле его работы. Расчет циклового наполнения воздухом выполняется из массового расхода воздуха с учетом текущих оборотов двигателя.

Два параметра — массовый расход воздуха и цикловое наполнение воздухом могут быть использованы при диагностике двигателя, и отражать правильность работы впускного тракта.

При работе двигателя в режиме холостого хода массовый расход воздуха определяется объемом двигателя, его тепловым состоянием и оборотами коленчатого вала. При прогретом двигателе отклонения более чем на ±2 кг/час от номинального значения (9 кг/час –1,5л, 2111, 850об/мин,>85°C; 8кг/час – 1,5л, 2112, 800 об/мин,>85°C) означает наличие неисправности в работе двигателя или системы управления.

Обычно при выходе параметра расхода воздуха из диапазона принято менять датчик массового расхода воздуха. Да, датчик может быть причиной неисправности, но нарушение компрессии в двигателе, подсос воздуха, неправильная топливоподача могут приводить к такому же сбою в измерении массы воздуха, попадающего в цилиндры двигателя.

Ошибки, связанные с датчиком массового расхода воздуха:

Р0102 – Низкий сигнал с датчика массового расхода воздуха
Если такая ошибка попала в память блока управления, то можно не сомневаться, что выходной провод датчика, каким-то образом соединен с массой либо произошел обрыв сигнального провода, либо нет питания датчика. В последнем случае, такая же ошибка должна сопровождаться неисправностями и по датчику температуры и по датчику положения дроссельной заслонки. Неисправность, скорее всего, кроется в соединительных разъемах датчика и блока управления (например, попадание влаги).

Р0103 – Высокий сигнал с датчика массового расхода воздуха
Такой код будет занесен в память контроллера, если общий провод (масса) датчика будет оборван. Проверка электрических цепей датчика определяется функциональным назначением каждого провода (см.рис.10).


Рис. 10 Схема подключения датчика массового расхода воздуха к системе управления

При наличии кодов диагностики Р0102, Р0103 значение параметра массового расхода воздуха равно 0, цикловое наполнение определяется из таблицы, прошитой в памяти блока управления, и зависит от положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя. При этом двигатель работает, и автомобиль может доехать до станции технического обслуживания, хотя мешают повышенные обороты холостого хода (шаговый мотор система открыла полностью) – аварийный режим работы.

Неисправность – Если двигатель заводится и сразу глохнет, нужно попробовать завести его без датчика массового расхода (снять разъем с датчика). Если двигатель будет работать в аварийном режиме, нужно менять датчик, он неисправен.

Неисправность – Выходной сигнал с датчика массового расхода проверяется с помощью тестера ДСТ-6 или тестера-сканера (в каналах АЦП). Если сигнал при включенном зажигании и не работающем двигателе отличается от 1.00В на ±0.01, нужно проверять цепь питание датчиков. Если питание датчиков 5,00В±0.01, то датчик скорее всего неисправен.

Массовый расход воздуха — это… Что такое Массовый расход воздуха?

  • Массовый расход воздуха Gв, — Массовый расход воздуха Gв, кг/ч масса воздуха, проникающего через закрытый образец в единицу времени. Источник: ГОСТ 26602.2 99: Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо и водопроницаемости …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • массовый расход воздуха — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN mass air flow ratemA …   Справочник технического переводчика

  • массовый расход — 3.33 массовый расход М:Масса газа, потребляемая аппаратом за единицу времени в течение его непрерывной работы. Источник: ГОСТ Р 51847 2001: Аппараты водонагревательные проточные газовые бытовые типа А и С. Общие технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • массовый расход газа — 3.18 массовый расход газа: Масса газа, протекающего через первичный преобразователь расхода в единицу времени. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • массовый расход газа М, М r, кг/ч или г/ч — 3.1.2 массовый расход газа М, М r, кг/ч или г/ч : Масса газа, поступающая в котел в единицу времени при непрерывном режиме работы. Примечание М при условии испытаний; Мr при стандартных условиях. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • массовый расход qmn — 3.1.2 массовый расход qmn: Расход удаляемого воздуха на входе в установку, используемый в качестве значения опорной величины при испытаниях, устанавливаемый производителем. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • расход — 3.11 расход: Объем воздуха, проходящий через терморегулятор в единицу времени. Источник: ГОСТ Р ЕН 257 2004: Термостаты (терморегуляторы) механические для га …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 54444-2011: Котлы отопительные. Часть 7. Котлы с газовыми горелками с принудительной подачей воздуха для центрального отопления с тепловой мощностью не более 1000 кВт — Терминология ГОСТ Р 54444 2011: Котлы отопительные. Часть 7. Котлы с газовыми горелками с принудительной подачей воздуха для центрального отопления с тепловой мощностью не более 1000 кВт оригинал документа: 3.11 автоматическая горелка с… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • коммерциализация — 2.13 коммерциализация: Предоставление изделия, охватываемого настоящим стандартом, на рынке страны за соответствующую плату или бесплатно с целью его распространения и/или использования. 2.14 В настоящем стандарте применены следующие обозначения… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 41.96-2005: Единообразные предписания, касающиеся двигателей с воспламенением от сжатия, предназначенных для установки на сельскохозяйственных и лесных тракторах и внедорожной технике, в отношении выброса вредных веществ этими двигателями — Терминология ГОСТ Р 41.96 2005: Единообразные предписания, касающиеся двигателей с воспламенением от сжатия, предназначенных для установки на сельскохозяйственных и лесных тракторах и внедорожной технике, в отношении выброса вредных веществ этими …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • В интернете кто то не прав! Или формула расчёта значений ДМРВ.

    Доброго времени суток Уважаемые!
    Хотелось бы прояснить для себя пару вопросов.

    БОЛЬШАЯ ПРОСЬБА ко всем — обосновывайте свои ответы, не нужно писать что мол «автор несёт бред, должно быть 155 и точка. Ибо так говорят грамотные люди!» Будьте добры обоснуйте почему так должно быть, или позовите грамотных людей что бы они обосновали. Если не можете объяснить — пожалуйста не флудите в теме.

    1. Есть такая формула расчёта:

    л.с.*0,8=расход воздуха в граммах. В моём случае это193*0,8=155 грамм

    Вот тут я бы хотел разобраться — что за число 0,8? Откуда оно взялось и что оно значит? Видел много раз как оперируют этой формулой на форуме, но хоть кто нибудь знает откуда берётся эта формула?

    Ответ: http://www.audi-club.ru/forum/showpost.php?p=6396675&postcount=5

    2. Предположим что формула верная. Тогда в моём случае для обеспечения 193 л.с. в двигатель должно поступать ~155г воздуха в секунду, так? Допустим что это так. Теперь матчасть: ДМРВ считает воздух который проходит через него, все ли 155г/с будут проходить через ДМРВ? Почему ни кто не берёт в расчёт ВКГ? Ведь она выходит прямо в дросельную заслонку обходя ДМРВ и если всё работает нормально то картерные газы будут проникать обратно в цилиндры вперемешку со свежим воздухом но эти газы не будут учтены ДМРВ. Получается что если через ДМРВ проходит 155г/с, прибавляем к этому неизвестное кол-во картерных газов, то получается число гораздо большее 155г/с а значит и л.с. получается значительно больше 193!
    Значит, если формула верная, то показания ДМРВ должны быть меньше 155 г/с но за счёт картерных газов в дросельную заслонку будет поступать всё таки 155г/с

    Так какими должны быть показания ДМРВ в момент максимальной мощности? Как правильно считать?

    3. 211 группа VAG COM. Кто нибудь знает откуда берётся расчётное кол-во г/с ДМРВ? На основании каких показаний оно рассчитывается? Что оно вообще значит?

    Надеюсь на Ваше понимание. Для меня вопрос очень важен

     

    Массовый расход воздуха ВАЗ 2114: норма, каким должен быть?

    Массовый расход воздуха ВАЗ-2114Двигатель ВАЗ-2114 может иметь 8 клапанов или 16. Последний вариант является более мощным. Для того чтобы машина не тратила много топлива и работала исправно, нужно, чтобы ДМРВ выдавал правильные показатели. В первую очередь его задача состоит в том, чтобы измерять количество потребляемого воздуха и время реакции. Точность показателей дает возможность контролеру определить, в какой пропорции нужно смешать воздух с топливом. Если прибор показывает неточные данные, то образующаяся топливная смесь не соответствует режиму работы двигателя. В таком случае топливо потребляется в больших количествах и снижается мощность.

    Какой должен быть расход воздуха для ВАЗ-2114

    При нормальной работе датчика двигатель этой машины потребляет от 10±0,5 кг воздуха за час работы. Если количество уменьшается, то и уменьшается динамика авто, благодаря чему экономится топливо, а при увеличении топливо, наоборот, сильно расходуется. В холодную пору это может привести к проблемам с пуском двигателя. Если показатели датчика отклоняются от реальных, то двигатель начинает работать с перебоями, а то и вовсе не заводится. Что может привести к отклонению показателей датчика? Попробуем выяснить.

    Причины неисправности датчика: когда требуется замена

    Погрешность работы датчика значительно ухудшает функционирование авто в целом, но в основном это сказывается на работе контроллера. При использовании чувствительного контроллера это может привести к плавающим оборотам на холостом ходу, но при этом провалов при разгоне заметных не будет. В целом показания должны быть в норме, поэтому за этим нужно следить и в случае неисправности заменять прибор.

    Массовый расход воздуха ВАЗ-2114Спровоцировать неточные показания может вентиляционная система картера. Если дроссель закрыт, то газы отводятся по магистрали в свободное пространство. Какое-то количество этих газов отходит в магистраль холостого хода, где контактирует с ДМРВ. Далее смола оседает на резисторе, что приводит к погрешностям в показаниях датчика.

    Узнать плохо работающий датчик можно по следующим признакам:

    • провалы в работе;
    • при переключении передачи ДВС барахлит;
    • авто не способно сильно разогнаться;
    • топливо потребляется в больших количествах;
    • мощность двигателя снижена;
    • появляется сигнал Check Engine.

    Если данные признаки отсутствуют, то неисправность удастся определить по ошибке, которая появляется на бортовом компьютере.

    Кроме этого, можно провести диагностику уровня сигнала датчика.

    Читайте также: Какой аккумулятор поставить на ВАЗ-2114

    При неполадках в работе устройства не стоит торопиться приобретать новое. Это достаточно дорогое приспособление, за которое придется выложить чуть ли не половину заработной платы. Именно поэтому лучше разобраться, действительно ли проблема именно в нем и попробовать самостоятельно наладить работу. Как правило, достаточно почистить прибор, и он продолжит исправно функционировать. Далее нужно действовать следующим образом:

    1. Массовый расход воздуха ВАЗ-2114Чистка осуществляется при помощи необходимого оборудования либо в автосервисе. Для этого берется крестовая отвертка и ею ослабляется хомут, который удерживает патрубок воздухозаборника.
    2. Далее необходимо снять гофру и проверить на наличие следов от масла либо конденсата, ведь именно они провоцируют неполадки в работе датчика. Избежать данной проблемы можно, если регулярно менять фильтр.
    3. После этого необходимо очистить прибор от грязи и поставить уплотнитель.
    4. Затем желательно проверить герметичность и вернуть на место датчик. Зачастую после такой процедуры он возобновляет работу.

    Если вы имеете авто, вы должны понимать, что периодически его детали необходимо менять либо проверять на исправность. Для тех, кто разбирается в этой сфере, проверка не составит труда, но если у вас нет соответствующих знаний и навыков, то лучше обратитесь в сервис, где специалисты помогут вам решить все проблемы.

    Современные модели поддаются быстрому ремонту, а их запчасти – легко заменяются. Что касается датчика массового расхода воздуха, то чистки зачастую достаточно для того, чтобы он выдавал правильные показатели. Если после этой процедуры ничего не поменяется, то нужен новый прибор, который точно будет работать бесперебойно.

     

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о