Sensores

Medidores de caudal

Magnitudes de medición
La función de medir caudales se utiliza en el automóvil sólo en dos sectores principales:
* para la detección de la cantidad de combustible suministrado y
* sobre todo para medir la cantidad de aire aspirado para la combustión.
Medición del caudal de combustible
Los sistemas de inyección de mando electrónico efectúan la dosificaciónprecisa de la cantidad de combustible requerida por el motor de combustión interna partiendo de parámetros bien definidos, tales como duración de inyección, posición del dispositivo de dosificación, presión de inyección, temperatura del combustible, etc. La dosificación puede efectuarse de modo continuo o intermitente, e incluso sin medición especial del caudal. Con la llegada de la gestión electrónicapara la alimentación de motores, no es necesaria la medición del caudal de combustible ya que la electrónica ya se encarga de dosificarlo correctamente.
Medición caudal de aire
El término "cantidad de aire" frecuentemente usado no precisa si se trata de un volumen o de una masa. Pero como el proceso químico de la combustión se basa terminantemente en relaciones de masa, el objetivo explícito dela medición lo constituye la "masa de aire" de admisión o de sobrealimentación. El flujo de masa de aire es, por lo menos en los motores de gasolina, el parámetro de carga más importante. Los sensores que miden una cantidad o en general un flujo gaseoso se llaman también "anemómetros" y "caudalimetros".
El flujo de masa de aire máximo a medir está comprendido, por término medio, entre 400 y 1200kg/h, según la potencia del motor. Por razón de la baja demanda de aire en ralentí de los motores modernos, la relación entre los caudales mínimo y máximo es de 1:90 a 1:100. Las severas exigencias impuestas a causa de las emisiones de gases de escape y del consumo obligan a alcanzar exactitudes del 1 al 2% del valor de medido.
El motor no recibe el aire en forma de corriente continua, sino alritmo de los tiempos de apertura de las válvulas de admisión. Y así ocurre que la corriente de masa de aire sea afectada entonces por fuertes pulsaciones (particularmente si la mariposa está ampliamente abierta) en el punto de medición que se encuentra siempre en el tramo de admisión entre el filtro de aire y la mariposa. A causa de resonancias que se generan en el tubo de admisión, la pulsación esa veces tan fuerte que incluso se producen por breve tiempo reflujos del aire. Este fenómeno aparece sobre todo en motores de cuatro cilindros, en los que no se solapan las fases de admisión y de carga. Un medidor de caudal exacto ha de detectar el sentido de esos reflujos del aire.
Como ejemplos de medidores de caudal de aire tenemos de la marca BOSCH los siguientes:
* Sonda volumétrica deaire por plato sonda LMM.
* Medidor de masa de aire por hilo caliente HLM.
* Medidor de masa de aire por película caliente HFM5
Sonda volumétrica de aire por plato sonda LMM
Aplicación
La sonda volumétrica de aire de presión dinámica LMM es utilizada todavía en numerosos motores de gasolina equipados con determinadas versiones de un sistema de inyección, modelos L-Jetronic oM-Motronic. Se encuentra entre el filtro de aire y la mariposa (figura inferior). Tiene la función de detectar el flujo volúmico de aire Q aspirado por el motor, a fin de determinar la carga según el principio de la presión dinámica.

Estructura y funcionamiento
El plato sonda móvil de la sonda volumétrica de aire (figura inferior, pos. 4) desempeña el papel de un diafragma variable. El flujo del airede admisión QL desplaza el plato sonda contra la fuerza constante de un muelle antagonista, de manera que la sección de paso libre se vuelve mayor a medida que aumenta el volumen de aire.
La variación de la sección de paso libre de la sonda volumétrica de aire en función de la posición del plato sonda se ha elegido de manera que obtuviera una relación logarítmica entre el ángulo del plato y el...