Принцип работы дроссельной заслонки и ее регулировка

Интернет-магазин Легион - Автодата

Гидравлический дроссель

Дроссель — гидравлическое сопротивление, которое может быть как регулируемым так и постоянным. Регулируемые дроссели используются в гидравлических приводах для регулирования скорости движения гидравлических двигателей, за счет перемены дроссельного проходного сечения, и, как следствие, изменения перепада давления на гидравлическом сопротивлении.

Устройство регулируемого дросселя

Площадь проходного сечения, выполненного в корпусе дросселя 1 изменяется в зависимости от положения запорно-регулирующнго элемента. В представленном примере показан игольчатый дроссель с коническим запорно-регулирующим элементом.

В момент касания поверхностей конуса и отверстия в корпусе, проходное сечение дросселя полностью закроется, течение жидкости через дроссель в этом случае невозможно.

При вращении рукоятки конус будет перемещаться. При его перемещении влево, проходное сечение дросселя будет увеличиваться, при перемещении вправо — уменьшаться.

Типы проходных сечений дросселей

Рассмотрим наиболее распространенные типы регулируемых дросселей.

Игольчатый дроссель

Конический или игольчатый запорно-регулируемый элемент перекрывает отверстие. Дросселирующая щель в переставленной конструкции коротка, смоченный периметр — небольшой.

Главным достоинством игольчатого дросселя является незначительное влияние вязкости на характеристики, а недостатком — чувствительность к чистоте рабочей жидкости из=за возможности попадания засорений в малый зазор при небольших расходах.

Щелевой дроссель

Запорно-регулирующий элемент, перемещаясь в гильзе, полностью или частично перекрывает дросселирующие отверстие.

Как и игольчатый дроссель чувствителен к загрязнениям, при этом пригоден для работы в широком диапазоне вязкости рабочей жидкости.

Щелевой дроссель лучше использовать для регулирования больших расходов.

Дроссель с продольной канавкой

В запорно-регулирующем элементе выполнена наклонная лыска и канавка прямоугольного или треугольного сечения. Величина сопротивления дросселя определяется положением запорно-регулирующего элемента относительно отверстия, выполненного в гильзе.

Дросселирующая щель в аппаратах данного типа относительно короткая, смоченный периметр небольшой.

Дроссели с продольной канавкой хорошо приспособлены для работы на малых расходах.

Вычисление расхода через дроссель

Величина расхода жидкости через дроссель зависит от размера дроссельной щели и перепада давления на дросселе. Расход через дроссель можно определить по формуле:

где Q — расход, А — площадь проходного сечения дроссельной щели, ΔP — перепад давления на дросселе, ρ — плотность рабочей жидкости, k — коэффициент расхода (k=0,6. 0,9)

Так как расход через дроссельную щель зависит от давления на ее входе и выходе, дроссели используют для регулировки скорости движения выходных звеньев гидродвигателей (например гидроцилиндров) с постоянной нагрузкой, либо в приводах где изменение скорости при перемене нагрузки допустимо или желательно.

Если влияние нагрузки на скорость движения выходного звена нагрузки — используют специальные устройства — регуляторы расхода.

Обозначение дросселя на схеме

Условное обозначение дросселя показано на следующем рисунке.

В гидроприводах часто используют дроссели с обратным клапаном, которые обеспечивают регулирование скорости только в одном направлении. Такой объединенный элемент обозначается на гидросхеме следующим образом.

Исполнения промышленных дросселей

В промышленных гидроприводах применяют дроссели стыкового, фланцевого, модульного, встраиваемого монтажа.

Дроссели стыкового и фланцевого монтажа изготавливаются, как правило, для больших расходов.

Встраиваемые дроссели размещают в специальной монтажной плите, в которой выполнены соответствующие каналы, либо в корпусе, который может обеспечить, резьбовой, фланцевый, модульный или стыковой монтаж.

Модульный монтаж позволяет расположить дроссель совместно с другими элементами в общей модульной плите.

Принцип работы дроссельной заслонки и ее регулировка

ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки, англ. Throttle Position Sensor, TPS) — специальный потенциометр, который определяет положение дроссельной заслонки и фиксирует изменения положения после нажатия водителем на педаль акселератора. Указанный датчик является составным компонентом электронной системы управления двигателем (ЭСУД) и служит для передачи соответствующего сигнала на ЭБУ в совокупности с другими датчиками (ДМРВ, ДПКВ, ДД, РХХ и т.д).

Другими словами, электронный блок управления двигателем непрерывно получает от ДПДЗ информацию о положении заслонки на основании изменения выходного напряжения датчика, а также определяет скорость изменения положения дроссельной заслонки при нажатии на педаль газа, что позволяет учитывать интенсивность нажатия на акселератор. Данная особенность позволяет активировать режим «кик-даун» для интенсивного разгона.

Датчики положения дроссельной заслонки бывают двух типов:

  • пленочно-резистивный ДПДЗ;
  • бесконтактный ДПДЗ;

Пленочно-резистивные датчики конструктивно имеют особые резистивные контактные дорожки. Что касается бесконтактного датчика дроссельной заслонки, решение основано на магнитно-резистивном эффекте. Отметим, что бесконтактные ДПДЗ реже выходят из строя и служат заметно дольше пленочно-резистивных аналогов, при этом стоимость бесконтактных датчиков намного выше. На отечественных авто, а также на моделях иностранного производства начального и среднего классов зачастую установлены более дешевые пленочно-резистивные датчики.

Давайте рассмотрим, как работает ДПДЗ на примере датчика пленочно-резистивного типа, который ставится на отечественную «десятку» ВАЗ. В то время, пока дроссельная заслонка находится в закрытом положении, напряжение на выходе ДПДЗ не превышает отметки в 0.7 В. Если нажать на педаль газа, тогда ось дроссельной заслонки осуществляет поворот ползуна датчика заслонки на определенный угол. В результате открытие заслонки вызовет изменение сопротивления на резистивных дорожках датчика, что приведет к повышению напряжения на выходе ДПДЗ. Если выжать газ полностью, выходное напряжение ДПДЗ повысится до отметки 4В.

Отметим, что ДПДЗ активно участвует в процессе топливоподачи, так как на основании его показаний осуществляется точное дозирование топлива ЭБУ на разных режимах работы ДВС. От правильной работы датчика положения дроссельной заслонки также напрямую зависит «приемистость», экономичность и экологичность мотора. Неисправности ДПДЗ приводят к тому, что датчик передает на блок управления неправильные значения или сигнал от датчика положения дроссельной заслонки вовсе не поступает в контроллер. Результатом становится появление серьезных сбоев в работе двигателя.

Основные признаки и симптомы неисправностей ДПДЗ:

  • наблюдается падение мощности;
  • ухудшается отклик на нажатие педали газа;
  • увеличивается расход топлива;
  • двигатель может неустойчиво работать на холостых и под нагрузкой;
  • силовой агрегат может глохнуть в режиме холостого хода, обороты ХХ могут плавать или быть повышенными;
  • во время резкого нажатия на педаль газа машина может разгоняться рывками;
  • в отдельных случаях возникают сильные провалы после нажатия на газ, на приборной панели загорается «check», что может указать на наличие проблем с ДПДЗ;

Главными причинами поломки контактных ДПДЗ являются:

  1. истирание специального напыления основы в начале хода ползуна. Без напыления напряжение выходного сигнала не может повышаться линейно.
  2. еще одной возможной неисправностью датчика положения дроссельной заслонки является выход из строя подвижного сердечника. Поломка 1 из наконечников приводит к появлению задиров на подложке, затем отказывают оставшиеся наконечники. Итогом становится то, что контакт между резистивным слоем и ползуном исчезает.

Теперь давайте посмотрим, как быстро проверить ДПДЗ своими руками на примере автомобиля ВАЗ 2110. Для диагностики датчика положения дроссельной заслонки понадобится мультиметр, который переводится в режим вольтметра. После этого нужно вставить ключ в замок и включить зажигание. Мультиметром осуществляется проверка напряжения между отрицательным выходом и контактом ползуна датчика. Измерительный прибор не должен показывать напряжение выше отметки 0.7 В. Далее понадобится полностью открыть заслонку, после чего напряжение замеряется повторно. Мультиметр должен показать не менее 4В. Параллельно в процессе замеров следует несколько раз приоткрыть заслонку не полностью (на разный угол), обращая внимание на плавность изменения показаний вольтметра.

Добавим, что ДПДЗ является устройством, ремонт которого зачастую нецелесообразен. Более того, попытки отремонтировать датчик положения дроссельной заслонки могут привести к сбоям в работе мотора, которые влияют на безопасность эксплуатации ТС.

Назначение и принцип работы датчика (регулятора) холостого хода. Симптомы неисправностей датчика холостых оборотов, проверка и калибровка РХХ.

Почему периодически нужно чистить дроссельную заслонку. Как почистить заслонку, обучение и адапатация дроссельной заслонки после чистки, полезные советы.

В результате чего появляются рывки и провалы при наборе скорости, машину дергает в движении на переходных режимах. Причины и устранение неисправностей.

Что такое моноинжектор: главные отличия и особенности одноточечной системы впрыска топлива. Как проверить и самостоятельно настроить моновпрыск .

Причины затрудненного пуска холодного двигателя. Список неисправностей. Что нужно проверить для диагностирования и более точного определения проблемы.

Плавающие холостые обороты двигателя «на холодную». Основные неисправности, симптомы и выявление поломки. Неустойчивый холостой ход дизельного двигателя.

Датчик положения дроссельной заслонки

Для автомобилистов одной из важных характеристик транспортного средства является расход топлива. На количество топливно-воздушной смеси, которое поступает в камеры сгорания, а если точнее, на количество воздуха в смеси напрямую влияет работа дроссельной заслонки. ДЗ – располагается под капотом между воздушным фильтром и впускным коллектором ДВС с впрыском топлива. В начале 21 века на автомобили с электронным управлением впрыска начали устанавливать датчик положения дроссельной заслонки, с целью установления точной дозировки смеси и оптимизации расхода относительно положения педали акселератора.

Что такое датчик положения дроссельной заслонки, принцип его работы, конструкция?

Работа дроссельной заслонки ориентируется на регулировку давления воздуха во впускной системе. Основываясь на принципе работы клапана, во время того как заслонка открыта – давление в системе сравнимо с атмосферным, после закрытия – в системе образуется вакуум.

Датчик положения дроссельной заслонки устанавливается в системе питания на оси заслонки и регулирует скорость ее работы. Если рассматривать конструкцию датчика, можно сказать, что это потенциометр, который управляет изменениями напряжения. Прибор относится к резистивным и в его устройстве находится активный ползунок; имеет три вывода: подача напряжения, масса и управление двигателем.

Во время того, как дроссельная заслонка находится в закрытом положении напряжение датчике минимально. Увеличение напряжение происходит пропорционально открытию заслонки, и в крайней позиции достигает порядка 5В. Блок управления двигателем, основываясь на полученных данных датчика, способен дать оценку движениям дроссельной заслонки и, при необходимости, изменяет характер ее работы, изменяя впоследствии момент и количество топливно-воздушной смеси, зажигание.

В некоторых случаях вместо потенциометра устанавливают магнитно-резистивный датчик, который состоит из статичного магнита (размещается на вале заслонки), элемента с электронной чувствительностью из магниторезистивного материала. Считается бесконтактным, поскольку отсутствует механическая связь. Работа бесконтактного датчика основана на магнитных волнах при повороте оси заслонки с изменением сопротивления.

Типы датчиков положения ДЗ

На сегодняшний день автомобильная промышленность представляет два типа датчиков:

  • Контактный потенциометр. Используется всеми производителями транспортных средств. В конструкции имеет ползунок и резистивные дорожки. Жестко крепится на патрубке дросселя и соединяется с осью. Работает на основе динамики напряжения, что способствует коррекции ЭБУ подачи топлива. При давлении на акселератор дроссель открывается, что разворачивает ось и перемещает ползунок, изменяя протяжность резистивных дорожек электрической цепочки.
  • Бесконтактный. Производится как альтернативный вариант потенциометра. Работает на основе динамического изменения влияния магнитного поля. Бегунок не контактирует с рабочей частью, поскольку имеет постоянный магнит. На изменения реагирует электронный элемент. Считается, что такие датчики более долговечны и реже ломаются. Однако стоит учесть, что и стоят они на порядок выше.

Считается, что магниторезистивные датчики более долговечны и реже ломаются. Однако стоит учесть, что и стоят они на порядок выше.

Виды неисправностей ДПДЗ

Проблемы работы датчика дросселя связаны с его конструкторским устройством, и в целом характерны для большей части переменных резисторов. Автолюбители выделяют три основные проблемы:

  1. Износ подвижного контакта или пленочного сопротивления.
  2. Люфт креплений.
  3. Окисление активных контактов.

В процессе работы подвижного контакта и взаимодействии с пленочным сопротивлением возникает постоянное трение, которое при длительном воздействии изнашивает как резистивный слой, так и непосредственно поверхность активного контакта. Практика показывает, что степень износа напрямую зависит от стиля вождения и проявляется крайне неравномерно. Из-за этого только в некоторых местах образуются места, где активный контакт не достает до резистивного слоя, провоцируя исчезновение напряжения на выводе датчика положения дросселя.

В таком случае в старых инжекторных транспортных средствах снижается подача топлива и повышается риск детонации двигателя. В современных инжекторных ДВС система блокирует работу силового узла и активирует индикатор «check engine».

Окисление рабочих контактов возникает исключительно при условии повышенной влажности под капотом. В итоге сопротивление может повыситься, а электрический контакт полностью разорваться.

Причины и признаки поломок датчика

Определить неисправную работу датчика дросселя можно по нескольким «симптомам»:

  1. Падение общей мощности ТС;
  2. Увеличенный расход топлива;
  3. Поздний отклик после нажатия на педаль газа;
  4. Неустойчивая работа холостого хода;
  5. Разгон сопровождается резкими рывками.

Подобные признаки могут наблюдаться и при поломках некоторых других элементов подкапотного пространства, поэтому перед началом мер по исправлению проблемы необходимо произвести проверку работы ДПДЗ. В целом причин поломок датчика дросселя несколько:

  • Деформация напыления основы в начале работы активного ползунка, из-за чего напряжение выхода не может линейно расти;
  • Неисправность сердечника. Поломка хотя бы одного наконечника провоцирует образование задиров и зазубрин на основе подложки, что приводит к выходу из строя оставшихся наконечников. В результате – контакт полностью исчезает.

Провалы автомобиля при работе на 1–3 передачах могут свидетельствовать о неправильной адаптации дроссельной заслонки или некачественном датчике. Неоригинальные устройства очень зависимы от температуры. Тогда, чем больше корпус подвергается нагреванию, тем чаще меняется выходной показатель.

[2]

Диагностика работы ДПДЗ

Диагностировать работу датчика и дросселя можно собственными силами. Для этого необходимо под капотом создать легкий доступ к устройству (по большому счету, достаточно снять воздуховоды фильтра с патрубка и убрать шланги вентиляции).

После этого необходимо разъединить контактные провода датчика положения дроссельной заслонки, обнажив три основных контакта (обязательно понимать какой контакт за что отвечает). Далее заводим двигатель и подсоединяем положительную клемму мультиметра к питанию, а отрицательную к массе. После включения тестера и проведения замеров, показатель должен варьироваться от 4 до 6 Вольт.

После выключения зажигания измерения проводят, переключив мультиметр для измерения сопротивления. Тесты проводятся при закрытой заслонке, чтобы получить достоверные данные о сопротивлении между массой и сигналами для ЭБУ. Нормой считаются данные 0,8–1,2 кОм. Подобный тест необходимо повторить при открытом дросселе (норма данных 2,3–2,7 кОм).

Если полученные данные отличаются от диагностической нормы, можно смело делать вывод о неисправности и потребности в замене датчика. Некоторые автомобили имеют собственный эталон показателей. Ознакомиться с ним можно на официальном сайте компании производителя, на форумах или в техническом руководстве ТС.

Замена датчика положения дросселя и регулировка нового устройства

В большинстве случаев заменить датчик достаточно просто и можно обойтись своими силами. Вся процедура состоит из трех основных частей: демонтаж старого неисправного устройства, установка нового ДПДЗ, сброс ошибки из памяти ЭБУ. В некоторых случаях потребуется произвести регулировку нового девайса.

Действия необходимо проводить при выключенном зажигании, при обесточенном датчике. Раскручиваем два винта крепления, и снимаем разъем с устройства. Ура, старый датчик снят.

Для установки нового датчика необходимо осторожно соединить торец оси дросселя с посадочным местом устройства. Отверстия должны быть совмещены во время поворота устройства по кругу. Далее необходимо вкрутить винты крепления и закрепить разъем.

Чтобы правильно сбросить ошибку из контроллера ЭБУ необходимо оставить отключенные клеммы от аккумулятора не менее чем на 8 часов. Приблизительно за такой срок память контроллера должна обнулиться. Самым надежным вариантом, если первый способ не помог, будет обратиться в сервис, где при помощи мотортестера проблема будет исправлена. С другой стороны, можно рискнуть продолжить использовать транспортное средство в «щадящем режиме», уповая на то, что рано или поздно ЭБУ самостоятельно сбросит ошибку.

Регулировка нового датчика положения дросселя

В большинстве случаев, современные датчики необходимо настроить после установки в автомобиль. Для этого после монтажа следует полностью закрыть заслонку и подключить щупы мультиметра к массе и выходу ДПДЗ. Устройство должно находиться в режиме вольтметра, и подключаться относительно полярности. Далее датчик поворачивается так, чтобы тестер показал минимальное напряжение. В подобном положении датчик необходимо плотно закрепить.

[3]

Иногда, после этого можно заметить завышенные холостые обороты. В подобном случае требуется провести «обучение» ЭБУ новым настройкам датчика. Для этого на 20–25 минут сбрасываются клеммы с аккумулятора, и устанавливаются обратно только при закрытой дроссельной заслонке. Далее на несколько секунд включается зажигание, но не заводится двигатель. Спустя 15–20 секунд работы зажигания его можно выключить. Процедуру необходимо повторить по второму кругу. За это время контроллер ЭБУ успеет сохранить новые параметры датчика.

Подробно обзнакомиться с проблемой и способами ее устранения можно на видео в сети:

Главное, при замене датчика положения дросселя использовать исключительно оригинальные устройства хорошего качества. Предметы низшей пробы могут поддаваться воздействию температуры и искажать данные.

Как проверить и заменить датчик положения дроссельной заслонки

Видео (кликните для воспроизведения).

Желание узнать как проверить датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) появляется у каждого автолюбителя, желающего самостоятельно устранить его исправность. Проверка либо замена не требует специального инструмента, и не отличается трудоемкостью.

Назначение и виды ДПДЗ

Датчика положения дроссельной заслонки генерирует электрический сигнал, соответствующий углу открытия воздушной заслонки. Показания необходимы для корректной работы контроллера (ЭБУ). Этот сигнал вмести с данными от других датчиков используется контроллером при формировании импульсов впрыска топлива, и искрообразования.

Вне зависимо от конструкции, ДПДЗ можно представить себе как потенциометр: один вывод которого подключен к массе, а другой к питанию бортовой сети. Напряжение, соответствующие положению заслонки снимается с вывода, аналогичного подвижному контакту.

Устанавливается он на корпусе дроссельной заслонки со стороны противоположной приводу воздушной заслонки. Его подвижный элемент механически связан с осью заслонки.

  1. пленочно-резистивный. Представляет собой обычный потенциометр. Их моторесурс достигает 50 тыс. км пробега;
  2. бесконтактный (магниторезистивный). Принцип работы основан на эффекте Холла. Время безотказной работы зависит только от качества исполнения механической части устройства. Стоит устройство такого типа, конечно же, намного дороже пленочно-резистивных.

Симптомы неисправности

Проверка датчика положения дроссельной заслонки необходима в следующих случаях:

  • ухудшение динамики разгона.
  • повышенная, пониженная, или нестабильная частота вращения коленвала на холостом ходу.
  • рывки при движении по ровной дороге с неизменным нажатием педали акселератора.
  • остановка двигателя на нейтрали.
  • остановка двигателя во время переключения передач.
  • двигатель не развивает максимальную мощность.

Причины возникновения неисправностей

  • Основными причинами выхода из строя пленочно-резистивных ДПДЗ является механический износ резистивного слоя и движка потенциометра, а также попадание грязи на рабочую поверхность.
  • У магниторезистивных встречается тоже две причины отказов: поломка движущегося узла и отказ электронного преобразователя магнитных сигналов в постоянное напряжение.

Проверка ДПДЗ

Проверка датчика положения дроссельной заслонки на примере ВАЗ 2110. Предварительные действия:

  • Закрыть дроссельную заслонку.
  • Включить зажигание.
  1. Вольтметром проверить величину напряжения на выходе прибора. Оно должно быть не более 0,7 В. Его выход определяется очень просто ― два провода под массу и питание, а третий, соответственно, под выход.
  2. Измерить величину напряжения на выходе при полностью открытой заслонке. Оно должно быть не менее 4 В.
  3. Проверить изменение напряжения на выходе при открытии и закрытии заслонки. Напряжение должно меняться плавно, без скачков.
  4. Если результаты ваших измерений совпадают с вышеописанными, то ваш датчик исправен. Если же хоть что-то отличается ― вам нужно купить исправный.

Неисправность этого датчика записывается в память контроллера. В таком случаи обычно начинает светиться надпись «check engine».

Двигатель переводится в аварийный режим работы, предназначенный лишь для того, чтобы своим ходом доехать до автомастерской, что еще больше усиливает дискомфорт при управлении автомобилем, а также увеличивает расход топлива.

Замена датчика

Месторасположение ДПДЗ на примере Ваз 2110

Замена ДПДЗ не требует отключения аккумулятора, так как он обесточивается при выключении зажигания. Поэтому просто выключите зажигание. Аккуратно отжав стопор, снимете разъем, с датчика. Отверните винты крепления датчика и снимите его. При установке нового датчика, сначала аккуратно совместите торец оси заслонки с посадочным местом. После этого, вращая датчик, совместите отверстия в датчике с отверстиями в корпусе заслонки. Ввинтите крепеж и затяните его. Не забудьте надеть разъем. Остается только стереть ошибку из памяти контроллера.

Стереть ошибку из памяти можно попытаться самостоятельно, скинув на ночь клемму с аккумулятора. Если попытка удаления кода ошибки не увенчается успехом, остается два варианта ехать на диагностику и убирать ее мотортестером или подождать когда контроллер сам удалит ее.

Регулировка

ДПДЗ автомобилей семейства ВАЗ регулировки не требует. На автомобилях, для которых предусмотрена его регулировка она делается следующим образом: после установки нового датчика полностью закройте воздушную заслонку, повернув ее за привод, если он механический. Или снимите воздуховод и нажмите на ее край, если у нее электрический привод. Затем присоедините щупы вольтметра к выходу датчика и к массе авто, строго соблюдая полярность. Поверните датчик таким образом, чтобы вольтметр показывал минимальное для этого датчика напряжение (в идеале 0 В). После чего затяните крепеж. Если после регулировки обороты холостого хода выше, чем должны быть, значит, на вашем автомобиле нужно провести процедуру обучения контроллера параметрам нового ДПДЗ. Для этого следует:

  • на 15 минут отключить клемму от аккумулятора.
  • убедиться в том что дроссельная заслонка закрыта.
  • включить зажигание на несколько секунд не запуская двигатель.
  • выключить зажигание.
  • подождать около 15 сек. В это время контроллер будет записывать себе в память новые параметры ДПДЗ, поставленного взамен, пришедшего в негодность.

Дроссельная заслонка

На современных авто питание силовой установки осуществляется двумя системами – впрыска и впуска. Первая из них отвечает за подачу топлива, в задачу второй входит обеспечение поступления воздуха в цилиндры.

Назначение, основные конструктивные элементы

Несмотря на то, что подачей воздуха «заведует» целая система, конструктивно она очень проста и основным ее элементом выступает дроссельный узел (многие по старинке называют его дроссельной заслонкой). И даже этот элемент имеет несложную конструкцию.

Принцип работы дроссельной заслонки остался идентичным еще со времен карбюраторных двигателей. Она перекрывает основной воздушный канал, благодаря чему и регулируется количество подаваемого в цилиндры воздуха. Но если эта заслонка раннее входила в конструкцию карбюратора, то в инжекторных двигателях она является полностью отдельным узлом.

Помимо основной задачи – дозировки воздуха для нормального функционирования силового агрегата на любом режиме, эта заслонка также отвечает за поддержание требуемых оборотов коленвала на холостом ходу (ХХ), причем с разной нагрузкой на мотор. Участвует она и в функционировании усилителя тормозной системы.

Устройство дроссельной заслонки – очень простое. Основными ее конструктивными составляющими являются:

  1. Корпус
  2. Заслонка с осью
  3. Механизм привода

Механический дроссельный узел

Дроссели разных типов также могут включать ряд дополнительных элементов – датчики, байпасные каналы, каналы подогрева и т. д. Более подробно конструктивные особенности дроссельных заслонок, применяемых на авто, рассмотрим ниже.

Устанавливается дроссельная заслонка в воздуховоде между фильтрующим элементом и коллектором двигателя. Доступ к этому узлу ничем не затруднен, поэтому при проведении обслуживающих работ или замене добраться до него и демонтировать с авто несложно.

Типы узлов

Как уже отмечено, существуют разные виды дроссельной заслонки. Всего их три:

  1. С механическим приводом
  2. Электромеханический
  3. Электронный

Именно в таком порядке и развивалась конструкция этого элемента системы впуска. Каждый из существующих видов имеет свои конструктивные особенности. Примечательно, что с развитием технологий устройство узла не осложнялось, а наоборот – становилось проще, но с некоторыми нюансами.

Заслонка с механическим приводом. Конструкция, особенности

Начнем с заслонки с механическим приводом. Этот тип детали появился с началом установки инжекторной системы питания на автомобили. Основная его особенность заключается в том, что заслонкой водитель управляет самостоятельно при помощи тросового привода, соединяющего педаль акселератора с сектором газа, соединенного с осью заслонки.

Конструкция такого узла полностью позаимствована с карбюраторной системы, разница лишь в том, что заслонка – отдельный элемент.

В конструкцию этого узла дополнительно входят датчик положения (угла открытия заслонки), регулятор холостого хода (ХХ), байпасные каналы, система подогрева.

Дроссельный узел с механическим приводом

В целом, датчик положения дросселя присутствует во всех типах узлов. В его задачу входит определение угла открытия, что дает возможность электронному блоку управления инжектором определить количество подаваемого в камеры сгорания воздуха и на основе этого откорректировать подачу топлива.

Ранее использовался датчик потенциометрического типа, в котором определение угла открытия осуществлялось за счет изменения сопротивления. Сейчас обычно применяются магниторезистивные датчики, которые являются более надежными, поскольку в них отсутствуют контактные пары, подверженные износу.

Датчик положения дроссельной заслонки потенциометрического типа

Регулятор ХХ в механических дросселях представляет собой отдельный канал, идущий в обход основного. Этот канал оснащается электроклапаном, корректирующим поступление воздуха в зависимости от условий функционирования двигателя на ХХ.

Устройство регулятора холостого хода

Суть его работы такова – на ХХ заслонка полностью закрыта, но для работы мотора требуется воздух, он и подается по отдельному каналу. При этом ЭБУ определяет обороты коленвала, на основе чего регулирует степень открытия этого канала электроклапаном, чтобы поддерживать заданные обороты.

Байпасные каналы работают по тому же принципу, что и регулятор. Но в их задачу входит поддержание оборотов силовой установки при создании нагрузки на холостом ходу. К примеру, при включении климат-системы, нагрузка на мотор повышается, из-за чего обороты падают. Если регулятор не способен обеспечить мотор необходимым количеством воздуха, то задействуются байпасные каналы.

Но эти дополнительные каналы имеют существенный недостаток – сечение их небольшое, поэтому возможно их засорение и обледенение. Для борьбы с последним, дроссельная заслонка подключается к системе охлаждения. То есть, по каналам в корпусе циркулирует охлаждающая жидкость, отогревая каналы.

Компьютерная модель каналов в дроссельной заслонке

Основным недостатком механического дроссельного узла является наличие погрешности при приготовлении топливовоздушной смеси, что сказывается на экономичности двигателя и выходе мощности. Все из-за того, что ЭБУ не управляет заслонкой, на него лишь подается информация об угле открытия. Поэтому при резких изменения положения дросселя блок управления не всегда успевает «подстроиться» под изменившиеся условия, что и приводит к перерасходу топлива.

Электромеханическая дроссельная заслонка

Следующим этапом развития дроссельный заслонок стало появление электромеханического типа. Механизм управления у него остался прежний – тросовый. Но в этом узле отсутствуют какие-либо дополнительные каналы за ненадобностью. Вместо всего этого в конструкцию добавили электронный механизм частичного управления заслонкой, управляемый ЭБУ.

Конструктивно этот механизм включает в себя обычный электромотор с редуктором, который соединен с осью заслонки.

Работает этот узел так: после запуска двигателя, блок управления для установления требуемых оборотов холостого хода рассчитывает количество подаваемого воздуха и приоткрывает заслонку на нужный угол. То есть, блок управления в таком типе узла получил возможность регулировать работу двигателя на холостых оборотах. На остальных же режимах функционирования силовой установки дросселем управляет сам водитель.

Использование механизма частичного управления позволило упростить конструкцию самого дроссельного узла, но не устранило основной недостаток – погрешности в смесеобразовании. Его в заслонке такой конструкции нет только на холостом ходу.

Электронная заслонка

Последний тип – электронный, внедряется на автомобили все больше. Его основная особенность заключается в отсутствии прямого взаимодействия педали акселератора с осью заслонки. Механизм управления в такой конструкции уже полностью электрический. В нем используется все тот же электродвигатель с редуктором, связанный с осью, и управляемый ЭБУ. Но открытием заслонки блок управления «заведует» уже на всех режимах. В конструкцию дополнительно добавили еще один датчик – положения педали акселератора.

Элементы электронной дроссельной заслонки

В процессе работы блок управления использует информацию не только с датчиков положения заслонки и педали акселератора. В учет берутся также сигналы, поступающие со следящих устройств автоматических трансмиссий, тормозной системы, климатического оборудования, круиз-контроля.

Вся поступающая информация с датчиков обрабатывается блоком и на ее основе устанавливается оптимальный угол открытия заслонки. То есть, электронная система полностью контролирует работу системы впуска. Это позволило устранить погрешности в смесеобразовании. На любом режиме работы силовой установки в цилиндры будет подаваться точное количество воздуха.

Но и без недостатков у этой системы не обошлось. Причем их чуть больше, чем в других двух видах. Первая из них заключается в том, что заслонка открывается при помощи электродвигателя. Любые, даже незначительные неисправности составляющих привода, приводят к нарушению работы узла, что сказывается на функционировании двигателя. В тросовых механизмах управления такой проблемы нет.

Второй недостаток – более существенный, но касается он по большей части бюджетных автомобилей. И сводится он к тому, что из-за не очень хорошо проработанного программного обеспечения дроссель может работать с запозданием. То есть, после нажатия на педаль акселератора ЭБУ требуется некоторое время на сбор и обработку информации, после чего он подает сигнал на электродвигатель механизма управления дросселем.

Основная причина задержки от нажатия на электронную педаль газа до реакции двигателя — более дешевые электронные комплектующие и не оптимизированное программное обеспечение.

В обычных условиях этот недостаток особо не заметен, но при определенных условиях такая работа может привести к неприятным последствиям. К примеру, при начале движения на скользком участке дороги иногда возникает потребность быстрой смены режима работы мотора («поиграться педалью»), то есть, в таких условиях нужен быстрый «отклик» мотора на действия водителя. Существующая же задержка в срабатывании дросселя может привести к осложнению в управлении автомобилем, поскольку водитель «не чувствует» двигатель.

Еще одна особенность электронной дроссельной заслонки некоторых моделей авто, которая для многих является недостатком – особые заводские установки работы дросселя. В ЭБУ заложена установка, которая исключает вероятность пробуксовки колес при старте. Достигается это тем, что при начале движения блок специально не открывает заслонку для получения максимальной мощности, по сути, ЭБУ дросселем «придушивает» двигатель. В некоторых случаях эта функция сказывается негативно.

На премиумных авто проблем с «откликом» системы впуска нет из-за нормальной проработки программного обеспечения. Также на таких авто нередко можно установить режим работы силовой установки по предпочтениям. К примеру, при режиме «спорт» перенастраивается работа и системы впуска, и в этом случае ЭБУ на старте уже не «душит» двигатель, что позволяет авто «резво» начать движение.

Дроссельная заслонка – назначение, типы приводов, устройство и принцип работы

Дроссельная заслонка – это конструктивный элемент впускной системы бензинового двигателя внутреннего сгорания

с впрыском топлива. Рассматриваемый элемент предназначен для регулировки объема воздуха, который поступает в двигатель с целью образования воздушно-топливной смеси.

По сути дроссельная заслонка – это воздушный клапан. Когда она открыта, уровень атмосферного давления соответствует давлению во впускной системе, когда же заслонка закрыта – уровень давления снижается до состояния вакуума. Эти особенности актуальны при работе вакуумного усилителя тормозов, а также для продувания адсорбера в системе управления бензиновых паров.

Дроссельные заслонки на разных типах карбюраторов:

  • у карбюратора с падающим током заслонка представлена в виде жесткой пластины, которая крепится на вращающейся оси в нижней части смесительной камеры;
  • у карбюратора постоянного разрежения элемент ничем не отличается от предыдущего;
  • в горизонтальном карбюраторе заслонка представлена в виде вертикального шибера, регулирующего проходное сечение малого диффузора, в зоне которого и располагается. При поднятии шибер увеличивает проходное сечение диффузора;
  • в системе впрыска топлива – это отдельный узел, которые дозирует объем воздуха на входе в коллектор.

Типы привода дроссельных заслонок:

  1. электрический привод с электронным управлением;
  2. заслонка с механическим приводом.

Дроссельная заслонка с электрическим приводом

Современные автомобили располагают дроссельной заслонкой с электрическим приводом вместо механического аналога, благодаря чему оптимальная величина крутящего момента достигается намного эффективнее при всех режимах работы двигателя. Также снижается уровень расхода топлива, движение становится более безопасным и экологичным.

Отличительные особенности дроссельной заслонки с электрическим приводом:

  1. возможность регулировки холостого хода за счет перемещения заслонки;
  2. отсутствие между дроссельной заслонкой и педалью газа механической связи.

Поскольку жесткая связь между заслонкой и педалью газа отсутствует, актуально использовать электронную систему управления. Благодаря электронике в данном случае можно без особых усилий воздействовать на величину крутящего момента, даже в том случае, когда водитель не пользуется педалью газа.

  • исполнительное устройство;
  • блок управления двигателем;
  • входные датчики;
  • выключатель положения педали сцепления;
  • датчик положения педали газа;
  • выключатель положения педали тормоза.

Управление электронной дроссельной заслонкой:


1 – датчики положения педали газа; 2 – электронный блок управления двигателем; 3 – двигатель постоянного тока (привод дроссельной заслонки); 4 – датчики положения дроссельной заслонки; 5 – дроссельная заслонка.

При работе актуально также использовать сигналы от круиз-контроля, климатической системы, тормозной системы, а также автоматической коробки передач. Блок управления двигателем, в свою очередь, после восприятия сигналов от датчиков преобразует их в управляющее воздействие относительно дроссельной заслонки.

В состав модуля дроссельной заслонки входит корпус, дроссельная заслонка, редуктор и электродвигатель, датчики положения и возвратный пружинный механизм.

Модуль управления дроссельной заслонки:


1 – корпус дроссельной заслонки; 2 – электропривод дроссельной заслонки; 3 – шестерня привода; 4 – промежуточная шестерня; 5 – шестерня пружинного возвратного механизма; 6 – угловые датчики привода дроссельной заслонки; 7 – дроссельная заслонка.

Чтобы повысить надежность можно установить в модуле не один, а два датчика положения заслонки. Их роль могут сыграть бесконтактные магниторезистивные датчики или потенциометры со скользящим контактом. Графики фиксации выходных сигналов направлены навстречу друг другу, благодаря чему блок управления двигателем может их различать.

Конструкция модуля подразумевает аварийное положение заслонки в случае неисправности привода, осуществляемое за счет пружинного возвратного механизма. Модуль дроссельной заслонки в неисправном состоянии должен быть заменен в сборе.

Дроссельная заслонка с механическим приводом

Встретить механический привод дроссельной заслонки на сегодняшний день можно только в бюджетных вариантах авто. Привод представлен связью дроссельной заслонки и педали газа за счет металлического троса.

Механический привод дроссельной заслонки:


1 – педаль газа; 2 – тросик педали газа; 3 – дроссельная заслонка; 4 – приток поступающего воздуха.

Детали дроссельной заслонки собраны в отдельном блоке, состоящем из дроссельной заслонки на валу, корпуса, регулятора холостого хода, а также датчика положения дроссельной заслонки. Корпус в данном случае относится к системе управления двигателем. В нем есть патрубки, за счет которых успешно вентилируется картер и улавливаются пары бензина.

Блок дроссельной заслонки с механическим приводом:


1 — патрубок подвода охлаждающей жидкости; 2 — патрубок системы вентиляции картера; 3 — патрубок отвода охлаждающей жидкости; 4 — датчик положения дроссельной заслонки; 5 — регулятор холостого хода; 6 — патрубок системы улавливания паров бензина; 7 — дроссельная заслонка.

[1]

За счет регулятора холостого хода осуществляется поддержка заданной частоты вращения коленчатого вала двигателя, когда заслонка во время пуска находится в закрытом состоянии, а также при изменении нагрузки при активации дополнительного оборудования и при прогреве. В состав системы регулятора холостого хода входит соединенный с шаговым электродвигателем клапан. За счет этих элементов изменяется количество воздуха, поступающего в обход дроссельной заслонки во впускную систему.

Принцип работы дроссельной заслонки — видео:

Видео (кликните для воспроизведения).

Надеюсь, что вы поняли всё по дроссельным заслонкам. Удачи!

Источники




  1. Шляхтинский К. Автомобиль в России; Хоббикнига — Москва, 1993. — 104 c.



  2. Звягин, А. А. Автомобили ВАЗ: надежность и обслуживание / А.А. Звягин, Р.Д. Кислюк, А.Б. Егоров. — М.: Машиностроение, 2016. — 238 c.



  3. Chevrolet Niva с 2001 г., рестайлинг с 2009 г. Эксплуатация, обслуживание, ремонт. — М.: Мир автокниг, 2009. — 304 c.
  4. Руководство по ремонту автомобилей ВАЗ-2106, ВАЗ-21061, ВАЗ-21063, ВАЗ-21065. — М.: Ветеран МП, 2015. — 200 c.

Принцип работы дроссельной заслонки и ее регулировка

Оценка 5 проголосовавших: 1

Здравствуйте, я Юрий Злобин. Уже более 8 лет работаю автослесарем. Являюсь специалистом своего дела и хочу научить посетителей сайта решать их проблемы.



Все материалы для данного ресурса тщательно собраны и переработаны для того чтобы донести как можно доступнее всю необходимую информацию. Однако чтобы применить ее, всегда необходима консультация у профессионалов.


ВНИМАНИЕ !!!
Если Вы не видите наших видео роликов , значит у Вас включен блокиратор ADBlock




Интернет-магазин Легион - Автодата