Penderia aliran jisim

Penderia aliran jisim atau penderia aliran jisim udara (mass air flow sensor) ialah penderia yang bertindak balas kepada jumlah bendalir (biasanya gas) mengalir melalui kamar yang mengandungi penderia. Ia direka agar tidak sensitif kepada kepadatan bendalir.

Penderia jisim aliran udara automatik

Penderia jisim aliran udara digunakan bagi mengetahui jisim udara yang memasuki suntikan bahan-api engin pembakaran dalaman. Maklumat jisim udara diperlukan bagi unit kawalan enjin ("engine control unit - ECU") untuk mengimbangi dan menghantar jisim bahan api yang betul kepada enjin. Udara bertukar kepadatannya ketika ia mengambang dan mengucup dengan tekanan dan suhu. Bagi pengunaan kereta, kepadatan udara berbeza dengan suhu luaran, altitude, dan kegunaan pengecaj turbo dan ini merupakan penggunaan sesuai bagi penderia jisim.

Terdapat dua jenis biasa penderia jisim aliran udara yang digunakan dalam enjin kereta. Ia adalah meter vane dan wayar panas. Tidak satupun menggunakan teknologi yang mengujur jisim udara secara langsung. Bagaimanapun, dengan tambahan satu atau dua penderia, kadar aliran jisim udara ke enjin boleh ditentukan dengan tepat.

Kedua-dua pendekatan digunakan hampir sepenuhnya bagi enjin pancutan bahan api eletronik. Kedua-dua reka bentuk penderia memiliki output 0.0- 5.0 volt atau isyarat modulasi luas denyutan ("pulse-width modulation - PWM") yang berkadar dengan kadar aliran jisim udara, dan kedua penderia memiliki bukaan masuk penderia suhu udara ("intake air temperature - IAT") disepadukan ke dalam kerangkanya.

Apabila MAF digunakan bersama dengan penderia oksijen, kadar udara/bahanapi enjin dapat dikawal dengan amat tepat. Penderia MAF membekalkan maklumat jangkaan aliran udara sensor (aliran udara yang diukur) litar-buka kepada ECU, dan penderia oksijen membekalkan suap balas litar tutup bagi pembetulan kecil kepada jangkaan jisim udara. Lihat juga penderia MAP.

Penderia meter Vane

Vane, atau dayung, menonjol ke dalam aliran udara masuk ke enjin pada lengan berspring. Pergerakan vane adalah berkadar dengan aliran udara, dan voltan dihasilkan berkadar dengan jarak pergerakan vane, atau kadar pergerakan vane mengawal jumlah suntikan bahanapi, sebagaimana yang terdapat pada sistem K-Jetronic.

Pergerakan vane disebabkan oleh heretan aliran udara padanya, Ia tidak mengukur isipadu atau jisim secara langsung. Daya heretan bergantung kepada isipadu udara, had laju dan bentuk vane,

Pendekatan meter vane mempunyai kelemahannya: 
ia menghadkan aliran udara yang menghadkan hasilan enjin
ie memiliki sambungan eletrik atau kekanikal yang boleh haus
mendapatkan ruang tengekan dalam ruang engin yang tertutup bermasalah
vane perlu dijajar selaras dengan graviti.

Penderia wayar panas ("Hot wire sensor/MAF")

Penderia aliran jisim udara wayar panas menentukan jisim udara mengalir ke dalam sistem masukan udara enjin. Teori operasi bagi penderia aliran jisim udara wayar panas adalah menyamai anemometer wayar panas (yang menentukan hadlaju udara).  Ia dicapai dengan memanaskan wayar menggunakan arus eletrik yang tergantung dalam aliran udara enjin, seperti wayar pembakar. Rintangan eletrik wayar meningkat ketika suhu wayar meningkat, yang menghadkan arus eletrik mengalir melalui litar. Ketika udara mengalir melalui wayar, wayar menyejuk dan mengurangkan rintangannya, yang seterusnya membenarkan lebih banyak arus mengalir melalui litar. Ketika lebih banyak arus mengalir, suhu wayar meningkat sehinggakan rintangan mencapai keseimbangan semula. Jumlah arus yang diperlukan bagi mengekalkan suhu wayar adalah berkadar selaras dengan jisim udara mengalir melalui wayar. Litar eletronik bersepadu menukar ukuran arus kepada isyarat voltan yang kemudiannya dihantar ke ECU.

Sekiranya isipadu udara meningkat disebabkan peningkatan tekanan atau penurunan suhu, tetapi isipadu udara kekal sekata, udara yang lebih padat akan menyingkir lebih banyak haba dari wayar menunjukkan peningkatan aliran jisim udara. Tidak seperti unsur penderia meter vane, tindak balas wayar panas sejajar dengan kepadatan udara. Keupayaan penderia ini amat sesuai  bagi menyokong proses pembakaran gasolin yang pada asasnya bertindak balas kepada jisim udara, bukannya isipadu udara.

Setengah kelebihan MAF wayar panas berbanding stail lama meter vane adalah:
bertindak balas dengan pantas kepada perubahan aliran udara
halangan aliran udaran rendah
paket keseluruhan lebih kecil
kurang sensitif kepada kedudukan tenggekan dan unjuran
tidak memiliki bahagian bergerak dengan itu meningkatkan ketahanannya
lebih murah
penderia suhu dan tekanan berasingan tidak diperlukan (untuk menentukan jisim udara)

Terdapat beberapa kekurangan:
kekotoran dan minyak mampu mencemarkan wayar panas dan menganggu ketepatannya
pemasangan memerlukan aliran laminar melalui wayar panas

Penderia "Wayar sejuk" 

Siri enjin LS GM (termasuk juga yang lain) menggunakan sistem MAF "wayar sejuk" (dihasilkan oleh AC Delco) di mana gelung penderia seni dalam aliran jisim udara melalui penderia tersebut. Penderia merupakan sebahagian litar oscilator yang frekuensi olengannya bertukar dengan gelung penderia; dengan itu frekuensi berkait dengan jumlah udara (kaki padu setiap minit) melalui unit tersebut. Isyarat eletrik olengan ini kemudiannya dimuat kepada ECU kereta. Unit MAF ini (seperti mana yang digambarkan) memiliki 3 pin, bertanda +, - dan F. F membawa frekuensi gelombang segi empat antara - dan F. Ia dikuasa oleh +5 VDC dari pengawal punca kuasa ECU.

Jaringan pada MAF digunakan untuk melancaran aliran udara untuk memastikan penderia mempunyai peluang terbaik bagi pembacaan stabil. Hal ini tidak digunakan untuk mengukur aliran udara se saat. Dalam situasi di mana pemilik menggunakan penapis udara kasa berminyak, terdapat kemungkinan minyak lebihan melapisi sensor MAF dan mempengaruhi bacaan. Malah, General Motors telah mengeluarkan Buletin Perkhidmatan Teknikal, yang menunjukkan masalah dari menanti yang kasar sehinggalah kerosakan transmisi akibat penderia yang tercemar. Untuk membersihkan bahagian penderia MAF halus, Pencuci MAF atau Eletronik tertentu perlu digunakan, bukannya pencuci karburator atau brek. Ini merupakan pelarut berasaskan alkohol atau CFC, bukan hasil penyulingan petrol yang keras yang digunakan dalam pencuci lain... Penderia perlu disemburkan dengan perlahan dari jarak tertentu untuk mengelakkan kerosakan fizikal pada mereka. Pengilang mendakwa bahawa ujian yang mudah tetapi sangat boleh diharap untuk memastikan ia berfungsi dengan betul adalah dengan mengetuk unit tersebut dengan pemegang pemutar skru ketika kereta hidup, dan sekiranya ini menyebabkan perubahan pada frekuensi keluaran maka unit tersebut perlu dibuang dan OEM gantian dipasang.

Penderia vortex Kármán 

Penderia vortex Kármán bertindak dengan membentuk lapisan arus udara. Arus udara terganggo oleh lekuk menegak pada penderia. Ini menyebabkan gelombang pada aliran udara dan seterusnya gelombang akan runtuh berulang dan menghasilkan vortex Kármán. Frekuensi ulang-alik tekanan udara yang terhasil berkadar dengan hadlaju udara.

Vortex ini boleh dibaca secara langsung sebagai denyutan tekanan pada penderia, atau ia boleh dibuat berlanggar dengan cermin yang kemudiannya akan mengganggu atau memancarkan suluhan cahaya dipantul untuk menhasilkan denyutan sebagai tindakbalas kepada vortex. Jenis pertama hanya boleh digunakan bagi udara ditarik masuk (sebelum turbo atau supercaj), sementara jenis yang kedua secara teori boleh digunakan bagi udara ditolak atau ditarik masuk (sebelum atau selepas penggunaan pencetus paksa seperti yang disebut sebelumnya super- atau turbocaj).  Disebalik menghasilkan voltan sekata diubah oleh faktor rintangan, jenis keluaran MAF ini sebagai frekuensi kemudiannya perlu ditafsir oleh ECU. Jenis MAF ini terdapat pada Mitsubishi Lancers/EVO, kesemua "Diamond-Star Motors - DSM" (Mitsubishi Eclipse, Eagle Talon, Plymouth Laser) da sesetengah Toyota dan Lexuses.

Unsur aliran Laminar 
Unsur aliran Laminar mengukur aliran jisim gas secara langsung. Ia beroperasi pada prinsip bahawa, berdasarkan aliran laminar, perbezaan tekanan sepanjang paip adalah berkadar kepada kadar aliran. Keadaan aliran Laminar wujud pada gas apabila nombor Reynolds bagi gas adalah di bawah nombor kritikal. Kepekatan cecair perlu diimbangkan dalam keputusannya. Unsur aliran Laminar biasanya dibina daripada sejumlah besar paip selari bagi mencapai kadar aliran yang diperlukan.

Rujukan

Pautan luar 
A Hot Film sensor with theory of operation 

Meter aliran
Jisim
Pengesan enjin
Teknologi gas