su internet ho trovato questo articolo scritto da Francesco Gaiani che spiega bene come funziona il debimetro a palette.
Passiamo adesso alla descrizione di un debimetro meccanico, chiamato spesso a paletta' e battezzato AFM' cioè Air Flow Meter dagli anglosassoni.
Questo tipo di debimetro è molto più vecchio in termini tecnologici del debimetro a film è più soggetto alle oscillazioni della colonna d'aria aspirata, più strozzante per l'aspirazione (maggiori perdite di carico), ma al tempo stesso più robusto del primo.
Il suo funzionamento si basa su un concetto molto semplice: l'aria aspirata al suo interno viene intercettata da un flap (paletta) di metallo incernierato esattamente come una porta e lo spinge, provocandone la rotazione.
Il flap è collegato al telaio del debimetro con una molla a spirale, allo scopo di riportarlo in posizione di riposo, quando il flusso d'aria cessa.
Più nel dettaglio, l'aspirazione del motore causa una differenza di pressione tra monte e valle del debimetro tale che, moltiplicata per la superficie del flap, crea una forza sufficiente da vincere la resistenza della molla che lo collega al telaio, consentendone la rotazione.
All'interno del coperchio sigillato nero si trova un potenziometro a strato ceramico che invia alla centralina un segnale proporzionale all'angolo di apertura del flap.
Per la rilevazione della temperatura del flusso d'aria, nel debimetro a paletta, viene utilizzato un termistore (sensore di temperatura aria o ATS, Air Temperature Sensor) montato in posizione centrale e anteriore rispetto al flap, protetto da una gabbia di plastica.
Il termistore è costituito da una lega metallica particolare, studiata con lo scopo di realizzare un conduttore la cui resistenza diminuisca con l'aumentare della temperatura.
Come possiamo notare il concetto di base resta sempre lo stesso.
A differenza del termometro a filo caldo, il termistore ha una resistenza molto più elevata e la sua curva di graduazione non è lineare.
La centralina riceve quindi in ingresso due segnali: uno relativo alla rotazione del flap e uno relativo alla temperatura del flusso d'aria.
Come è stato precedentemente specificato, l'apertura e quindi la rotazione del flap è provocata dalla differenza di pressione che insiste a monte e a valle del debimetro, ma per motivi che coinvolgono la dipendenza della forza applicata dall'angolo di rotazione, che in questa sede è inutile approfondire, tale rotazione non varia linearmente con la differenza di pressione.
Tale dipendenza non lineare tra angolo di rotazione e depressione di aspirazione si trasferisce anche nella relazione che lega la velocità del fluido attraverso il debimetro e, quindi, la sua portata volumetrica, al variare del medesimo angolo.
Nel caso del debimetro meccanico, quindi, non si ha propriamente una stima della portata in massa di aria, ma piuttosto un segnale proporzionale alla portata volumetrica dell'aria aspirata.
Questo segnale viene corretto ed elaborato dalla centralina di iniezione a mezzo della lettura del sensore ATS e di altre costanti (ad esempio costante di iniezione e voltaggio batteria).
La trasformazione da portata volumetrica a portata in massa avviene quindi con calcoli interni alla centralina.
E' utile, a questo punto, fare alcune precisazioni.
Sia nel caso del debimetro a filo caldo che del debimetro meccanico sono le scelte progettuali e la sperimentazione del motore sul banco che consentono di programmare la centralina in modo da ottimizzare le performances a partire dai segnali inviati dai vari sensori.
L'importante, infatti, è che la centralina, ricevuto in input un certo numero di segnali provenienti da sensori qualsiasi ' possa gestire correttamente l'anticipo di accensione e i tempi di iniezione.
Quindi non è tanto importante l'informazione che viene inviata (che sia proporzionale ad una portata in massa o in volume) quanto il modo in cui questa informazione viene elaborata' dalla centralina stessa, cioè gli algoritmi con cui vengono gestiti i vari sensori allo scopo di pilotare gli attuatori (ad esempio gli iniettori).
Da tener presente che tali algoritmi molto spesso non sono la traduzione di leggi fisiche, ma sono inventati appositamente per il corretto funzionamento del motore.
In questa ottica, la domanda che spesso si sente:
ma il debimetro misura la massa o il volume?' riceve una immediata risposta.
