חיישן מדידת מסת האוויר שונה מכל שאר החיישנים שתפקידם לנטר את כמות האוויר ואשר סקרתי עד כה מכיוון שהוא מודד את המסה. התערובת אוויר-דלק שהמנוע צריך לקבל היא תערובת משקלית ולא תערובת נפחית, ולכן חשוב מאוד לדעת מה המסה המשקלית של האוויר (גרמים, מיליגרמים), ופחות חשוב נפחו (סמ"ק ליטר וכדומה).
למעשה עד שפותח מד הכמות הזה, לא היו למערכות הזרקת הדלק יתרונות מעשיים על פני קרבורטור, מכיוון שגם הן פעלו על נפח האוויר הנכנס ולא התייחסו (או התייחסו בעקיפין) למשקלו. אם אסקור מערכות הזרקה שונות, יהיה עלי להתחיל במערכות מכניות (בוש K-Jetronic), שבהן המדף ששולט בטובלן של כמות הדלק זז לפי נפח האוויר שמזיז אותו והוא לא יודע להתייחס למשקל האוויר. גם מד המדף (VAF - נזכר בחלקה הראשון של כתבה זו שהתפרסם בגיליון הקודם של מגה מוסך), שהיה מצוי במערכות ה-L-Jetronic, זז כאשר נפח של אויר מזיז אותו. הוא לא יודע להתייחס למשקל האוויר. קרמן וורטקס מתייחס גם הוא למערבולת האוויר בלבד ולא יודע לחשב את משקלה. מערכות ההזרקה החד-נקודתיות כלל לא מודדות אוויר, והאלגוריתם הבסיסי שם מחושב על פי זווית הפתיחה של המצערת ומהירות המנוע. מערכות שמשתמשות בחיישן לחץ סעפת מוחלט (MAP) מודדות הפרשי לחצים שמושפעים גם הם מנפח האוויר ולא ממשקלו.

חשיבות המשקל

למה לא ניתן להסיק מה המשקל על פי הנפח?
יחס רצוי של תערובת אוויר-דלק הוא גרם דלק על כל 14.7 גרם אוויר. יחס זה מכונה בספרות המקצועית "יחס סטויכיומטרי". כדי להגיע אליו צריך לדעת מה המשקלים של הדלק ושל האוויר. המשקל קשור ישירות למשקל הסגולי של החומר ולצפיפותו. משקל סגולי הוא מדד השוואתי של צפיפות יחסית, המבטא את צפיפותו של חומר לעומת צפיפות של מים בטמפרטורה של חמש מעלות צלסיוס ובלחץ של אטמוספרה אחת (לחץ סביבה רגיל). ישנו מקדם משקל סגולי, ובעקרון כל חומר ששוקל יותר מ-1, ישקע במים, וכל חומר ששוקל פחות, יצוף. כך למשל לבלזה (BALZA - סוג קל מאוד של עץ המשמש לבניית טיסנים) משקל סגולי של 0.2, בעוד שכספית שוקלת 13.56 (משקל סגולי כמובן).
הערה: חומרים שונים מתנהגים באופן שונה בטמפרטורות שונות ובלחצים שונים. הדלק למשל הוא נוזל שמשקלו הסגולי 0.75, והאוויר הוא גז שמשקלו הסגולי הוא 0.001.

צפיפות כתלות בלחץ ברומטרי

בתנאים רגילים, הלחץ הברומטרי הוא 1 באר. בשקע ברומטרי קיצוני או בהפרש גבהים של 1,000 מטרים אנו משנים את הלחץ באטמוספרה. במקרה כזה צריך לתקן את היחסים מבחינה משקלית. הוותיקים שבכם זוכרים בוודאי שרכב שצויד במאייד היה יוצא מכוון לחלוטין מירושלים, אך בהגיעו לעין גדי היה מתנהג אחרת. הדבר נבע מההפרש הברומטרי. מד מסת אוויר מודרני מונע את התופעות האלו. השפעת הלחץ משמעותית עוד יותר במנועים מוגדשים, שם דוחסים את האוויר ביחס מסוים ללחץ שבו הוא נכנס. לדוגמה, בגדישה של 1 באר אנו מכפילים למעשה את המילוי של הצילינדר באוויר. טעות במדידת המשקל של האוויר לפני המגדש מוכפלת בשתיים אחרי המגדש.

מד מסת אוויר

קיימים שני סוגים של מד מסת אוויר הנבדלים באופן החישה: מד כמות מסוג תיל לוהט ומד כמות מסוג סרט לוהט. מבחינתנו זו סמנטיקה בלבד - אין הבדל מהותי בין הדגמים. בשני מדי הכמות האלו משולב בחיישן חיישן של חום האוויר. חיישן זה מודד את הטמפרטורה - המשמעותית לחישוב הנפח - מכיוון שהצפיפות היא נפח כפול לחץ.
Density = Volume X Pressure
לדוגמה, אם בצילינדר בנפח של חצי ליטר מעוקב (500 סמ"ק) הלחץ הוא סביבתי, אזי במילוי נפחי של 100% (ייתכן רק בתיאוריה, מעשית המילוי הנפחי תמיד קטן יותר) הוא יתמלא ב-500 סמ"ק אוויר. אותו צילינדר בלחץ כפול (בשל מגדש על או טורבו) יתמלא ב-1,000 סמ"ק אוויר.

בדיקות החיישן

• מתג התנעה כבוי.
• התחבר לחוטים כאשר החיישן מחובר.
• מתג התנעה פתוח.
• בדוק.

• מתג התנעה כבוי.
• התחבר לחוטים כאשר החיישן מחובר.
• מתג התנעה פתוח.
• בדוק.

• מתג התנעה כבוי.
• התחבר לחוטים כאשר החיישן מחובר.
• התנעה.
• אפשר למנוע להתאזן בסרק.
• בדוק, העלה סל"ד בהדרגה וייצב אותו בתחום הרצוי.
• בדוק.

תקלות

ישנן תקלות רבות בחיישני מסת האוויר. הואיל וחיישן מסת האוויר מורכב גם מחיישן הטמפרטורה של האוויר, תקלות רבות בחיישן נובעות מחיישן הטמפרטורה ולא ישירות מחיישן מסת האוויר. תקלות הקשורות לחיישן חום של אוויר היניקה הן אלו:

• P0110 - מעגל חיישן חום של אוויר היניקה תקול.
• P0111 - תקלת טווח ביצועים בחיישן חום של אוויר היניקה.
• P0112 - כניסת מתח נמוכה מדי בחיישן חום של אוויר היניקה.
• P0113 - כניסת מתח גבוהה מדי בחיישן חום של אוויר היניקה.
• P0114 - מעגל לא רציף בחיישן חום של אוויר היניקה.

שימו לב, כי פרט לתקלה P0111 כל התקלות מעידות על תקלה במעגל החשמלי של החיישן. תקלה P0111 מדברת על טווח מדידה לא תקין, דבר שעשוי ללמד על תקלה בחיווט, בחיישן עצמו או על טמפרטורות עבודה חריגות מאוד.

תקלות הקשורות במישרין לחיישן מסת האוויר:

• P0100 - תקלת מעגל חשמלי במד כמות האוויר.
• P0101 - תקלת טווח ביצועים במד כמות האוויר.
• P0102 - כניסת מתח נמוכה מדי במד כמות האוויר.
• P0103 - כניסת מתח גבוהה מדי במד כמות האוויר.
• P0104 - מגע לא רציף במעגל של מד כמות האוויר.

כמו בחיישן חום האוויר, פרט לתקלה P0101 מעידות כל התקלות בבירור על תקלה במעגל החשמלי של החיישן. רק תקלה P0101 - טווח מדידה לא תקין - עשויה ללמד על תקלה בחיווט, תקלה בחיישן עצמו או בחיישן שאינו מתאים לצינור שבו הוא מורכב (ראה הסבר בהמשך).

תקלות החיווט
תקלות רבות מופיעות כתוצאה מבלאי של צמת החוטים של החיישן, בין שהן מופיעות כתקלת מעגל בחיישן מסת האוויר ובין שהן מופיעות בחיישן של חום האוויר. הבלאי נובע מהצורך הקיים בדגמים רבים להזיז את החיישן כדי להחליף את מסנן האוויר.
תקלה נפוצה נוספת היא הפרעה בקו החשמלי של החיישן בגלל התחברות למקור המתח או להארקה של החיישן, או אפילו התחברות מחוט חשמל לא מקורי שהועבר על ידי מתקין לא זהיר בקרבת הצמה. שימו לב לא להתבלבל בין תקלות חשמליות לתקלות שנובעות מערך אות גבוה מהמותר כגון P0101 ו-P0111.

התאמת חיישן לרכב
עקב מחירו הגבוה של החיישן מתפתים מוסכים רבים לנקות את החיישן ולהחזירו לרכב או לקנות חיישן חליפי. חיישנים רבים מגיעים עם אלמנט מדידה נפרד, ויש להרכיבו בצינור. שימו לב שלא מופיעים מומנטי חיזוק לחיישן בספרות היצרן, ולא בִכדִי. החיישן מותקן בצינור בתהליך כיול במנהרת רוח. למעשה הוא לא מודד את כל האוויר העובר בצינור אלא רק חלק יחסי ממנו, והמחשב מבצע התאמה של המידע על פי מפה הנמצאת בו. חיישן שפורק ואחר כך הורכב לא יהיה ממוקם בדיוק בזווית שכוילה. בנוסף, חיתוך של המשבצות בכניסה לצינור החיישן מוביל לזרימת אוויר טורבולנטית ולא ליניארית, ומפחית את הדיוק של החיישן. לפיכך אני ממליץ לקנות תמיד חיישן שמגיע בתוך צינור ומתאים למק"ט המדויק של הרכב.