Medidor digital de masa de aire

Normalmente ubicado en la entrada del sistema de admisión tras el filtro de aire, informa de la cantidad de aire que ingresa al motor. La unidad de control del motor precisa esta información para calcular la cantidad de combustible que se debe suministrar en cada ciclo de trabajo, regular el momento de encendido, el sistema de distribución variable, la tasa de gases de escape recirculados, etc…

Los medidores de masa de aire actuales suelen ser de película caliente, empleando la termorresistencia como principio de medición activa. Son la evolución de los medidores de hilo caliente que en lugar de un hilo expuesto al aire, utilizan una lámina sensible de reducidas dimensiones ubicada dentro de un pequeño laberinto. El laberinto permite el paso de una cantidad de aire proporcional al total del flujo aspirado por el motor, reduciendo la cantidad de aire que incide sobre el elemento sensible y la posible acumulación de suciedad y otros contaminantes químicos sobre el sensor.

Su principio de trabajo consiste en la variación de resistencia de dos elementos NTC dispuestos a los lados de una placa o lámina calefactada, cuya temperatura se regula en valor constante (unos 100 ºC por encima de la temperatura ambiente). El aire que circula por el laberinto refrigera una de las resistencias y calienta la otra en función de la dirección y masa del mismo, de forma que las pulsaciones y los reflujos producidos por el cierre de la mariposa y el trabajo alternativo de las válvulas no interfieren en la medición de la cantidad de aire real que entra al motor. En motores de ciclo Atkinson y Miller estos reflujos son mucho más intensos que en los de ciclo Otto convencional.

Las versiones más recientes de este tipo de sensores cambian su formato de transmisión de analógico o digital, a digital codificado, entregando por tanto un mensaje y no una señal.

Esta característica impide la comprobación directa del valor medido mediante multímetro u osciloscopio, lo cual podríamos considerar un inconveniente, sin embargo ofrece múltiples ventajas.

Las señales digitales son menos sensibles a los parásitos electromagnéticos y las variaciones de tensión de alimentación, siendo por tanto más seguras.

La transmisión codificada permite además el envío de varias informaciones a través de una misma línea, de modo que estos sensores además de la masa de aire, pueden comunicar otras informaciones utilizadas para el cálculo de la misma tales como la temperatura, presión y humedad relativa de la combinación de gases. Estas informaciones adicionales permiten a la unidad de control calcular la densidad y concentración de oxígeno del aire, valores fundamentales para la regulación de la presión de sobrealimentación y de la proporción estequiométrica de la mezcla con mayor precisión.

La siguiente gráfica muestra la comparativa funcional entre un medidor de masa de aire convencional de señal digital y otro con señal codificada, demostrando que este último puede operar bajo un amplio rango de niveles de pulsación.