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Funktionen des Luftmassenmessers und der Unterschied zum Luftmengenmesser
Der Luftmassenmesser – kurz LMM – ist ein sehr wichtiger Sensor im Motormanagement von Benzin- und Dieselmotoren. Der Luftmassenmesser ist ein eher unscheinbares Bauteil im Inneren des Ansaugrohres des Fahrzeugs. Bei laufendem Motor misst der mechanische Teil des LMM die Temperatur, die Feuchtigkeit und die Menge der durchströmenden Luft. Die ermittelten Daten werden dann von der Elektronikeinheit an die Motorsteuerung weitergegeben. Somit lässt sich die Menge des eingespritzten Kraftstoffs exakt regulieren und das Mischungsverhältnis optimieren. Ferner sind die ermittelten Daten eine wichtige Grundlage für die Abgasrückführung.
Luftmassenmesser nicht mit Luftmengenmesser verwechseln
Die Luftmassenmesser haben den ehemaligen Luftmengenmesser in modernen Fahrzeugen abgelöst. Da sich allerdings das Wort „Luftmengenmesser“ im deutschen Sprachgebrauch noch weiter benutzt wird, wird der Luftmassenmesser auch immer wieder fälschlicherweise als Luftmengenmesser bezeichnet. Dabei gibt es zwischen Luftmengenmessern und Luftmassenmessern einen grundlegenden Unterschied: Ein Luftmengenmesser kann nur das reine Volumen der angesaugten Luft ermitteln. Das reicht nicht aus, um das Gemisch an die jeweiligen Betriebszustände genau anzupassen.
Funktion des Luftmassenmessers
Der Luftmassenmesser erfasst nicht nur die Luftmasse. Er ermittelt auch die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit sowie die Temperatur der Ansaugluft. Die gewonnenen Daten übermittelt der LMM an das Steuergerät der Motorsteuerung. Dieses berechnet die erforderliche Einspritzmenge vom Kraftstoff. Dadurch wird der Verbrennungsprozess im Motor optimiert. Bei den Luftmassenmessern wird zwischen Hitzdraht- und Heißfilm-Luftmassenmesse unterschieden. Beide Systeme nutzen als Messkennzahl den Kühlungseffekt der vorbeiströmenden Abgasluft.
Hitzdraht-Luftmassenmesser
Beim Hitzdraht-Luftmassenmesser dient ein Luftkanal gespannter Hitzdraht als Sensor. Der Draht wird mithilfe von Strom durchgehend auf eine Temperatur gebracht, welche 100 Grad Celsius über der Ansaugluft liegt. Je nachdem, wie das Fahrzeug in dem jeweiligen Moment gefahren wird, wird mehr oder weniger Luftmasse angesaugt. Diese Luftmasse kommt mit dem Hitzdraht in Berührung und kühlt diesen ab. Da die Temperatur des Hitzdrahts permanent wieder ausgeglichen wird, lässt sich die Größe des benötigten Stromes als Maß für die Luftmasse hernehmen, welcher zum Aufheizen des Drahts benötigt wird. Pro Sekunde wird die Luftmasse etwa 1000-mal gemessen.
Heißfilm-Luftmassenmesser
Der Heißfilmsensor liegt ein einem Messkanal, welcher wiederum in einem Ansaugkanal eingebaut ist. Ein Heißfilm-Luftmassenmesser hat drei elektrische Widerstände:
Heizwiderstand
Sensorwiderstand
Temperaturwiderstand
Die drei Widerstände sind zu einer elektrischen Brückenschaltung verbundenen. Die Sensoren des Heißfilm-Luftmassenmessers bestehen jeweils aus einem dünnen Platinfilm auf einer Keramikschicht. Auch der Heißfilm-Luftmassenmesser arbeitet mit Temperaturunterschieden, die von den Sonden erfasst und an die Regelelektronik weiter gegeben werden. Der Temperaturunterscheid zwischen Luftmassenmesser liegt bei etwa 160 Grad Celsius über der Ansaugluft. Auch hier regelt die Elektronik die Spannung am Heizwiderstand nach, sobald eine Veränderung der Temperaturdifferenz gemessen wurde. Mithilfe des erzeugten Signals kann das Motorsteuergerät die angesaugte Luftmasse und Zusammensetzung des Kraftstoffs optimieren.
Vorteil des Heißfilm- gegenüber dem Hitzdraht-Luftmassenmesser
Hitzdraht- und Heißfilm-Luftmassenmesser funktionieren von Grundprinzip her gleich. Allerdings unterscheiden sie sich dahingehend, dass die Bauart des Heizelements anders ist. Der Heißfilm-Luftmassenmesser hat gegenüber dem Hitzdraht-Luftmassenmesser einen Vorteil. Auf ihm lagern sich keine Abgaspartikel ab, die das Messergebnis verfälschen. Ein Hitzdraht wird darum, nach Ausschalten des Motors, auf 1000 Grad Celsius erhitzt und von den Ablagerungen freigebrannt.
