Как работает дроссельная заслонка на инжекторе?

Устройство и принцип работы дроссельной заслонки

Устройство и принцип работы дроссельной заслонки

Дроссельная заслонка — это одна из важнейших частей системы впуска двигателя внутреннего сгорания. В автомобиле она расположена между впускным коллектором и воздушным фильтром. В дизельных двигателях дроссель не нужен, однако, его все равно устанавливают на современных моторах на случай аварийной работы. Аналогичная ситуация и с бензиновыми двигателями при наличии в них системы управления подъемом клапанов. Основная функция дроссельной заслонки — подача и регулирование потока воздуха, необходимого для образования топливовоздушной смеси. Таким образом, от корректной работы заслонки зависит стабильность режимов работы двигателя, уровень расхода топлива и характеристики автомобиля в целом.

Устройство дросселя
С практической стороны дроссельная заслонка является перепускным клапаном. В открытом положении давление в системе впуска равно атмосферному. По мере закрытия оно уменьшается, приближаясь к значению вакуума (это происходит, поскольку двигатель фактически работает как насос). Именно по этой причине вакуумный усилитель тормозов соединен с впускным коллектором. Конструктивно сама заслонка является пластиной круглой формы, способной поворачиваться на 90 градусов. Один такой оборот представляет собой цикл от полного открытия и до закрытия клапана.

Блок (модуль) дроссельной заслонки включает в себя следующие элементы:
— Корпус, оснащенный несколькими патрубками. Они соединены с системами вентиляции, улавливания топливных паров и охлаждающей жидкости (для обогрева заслонки).
— Привод, приводящий в движение клапан от нажатия на педаль газа водителем.
— Датчики положения, или потенциометры. Они производят замер угла открытия дроссельной заслонки и подают сигнал в блок управления двигателем. В современных системах устанавливается два датчика контроля положения дросселя, которые могут быть со скользящим контактом (потенциометры) или магниторезистивные (бесконтактные).
— Регулятор холостого хода. Он необходим для поддержания заданной частоты вращения коленвала в закрытом режиме. То есть обеспечивается минимальный угол открытия заслонки, когда педаль газа не нажата.

Виды и режимы работы дроссельной заслонки
Тип привода дросселя определяет ее конструкцию, режим работы и управление. Он может быть механический или электрический (электронный).

Устройство механического привода

Старые и бюджетные модели автомобилей имеют механический привод клапана, в котором педаль газа напрямую соединена с перепускным клапаном при помощи специального троса. Состоит механический привод для дроссельной заслонки из следующих элементов:
— акселератор (педаль газа);
— тяги и поворотные рычаги;
— стальной трос.

Нажатие на педаль газа приводит в движение механическую систему из рычагов, тяг и троса, что заставляет заслонку совершить поворот (раскрытие). В результате в систему начинает поступать воздух и формируется топливовоздушная смесь. Чем больше воздуха будет подано, тем больше поступит топлива и, соответственно, увеличится скорость. Когда акселератор находится в неактивном положении, заслонка возвращается в закрытое состояние. Помимо основного режима, механические системы могут включать и ручное управление положением дросселя при помощи специальной ручки.

Принцип работы электронного привода

Второй и более современный тип заслонок — электронный дроссель (с электрическим приводом и электронным управлением). Его приоритетными отличиями являются:
— Отсутствие прямого механического взаимодействия между педалью и заслонкой. Вместо нее, используется электронное управление, что также позволяет изменять крутящий момент двигателя без необходимости нажатия на педаль.
— Холостой ход двигателя регулируется перемещением дросселя автоматически.

Электронная система включает в себя:
— датчики положения педали газа и дроссельной заслонки;
— электронный блок управления двигателем (ЭБУ);
— электрический привод.

Система управления электронной дроссельной заслонкой также принимает во внимание сигналы от коробки передач, системы управления климатом, датчика положения педали тормоза, круиз-контроля.
При нажатии на акселератор датчик положения педали газа, состоящий из двух независимых потенциометров, изменяет сопротивление в цепи, что является сигналом для электронного блока управления. Последний передает соответствующую команду на электропривод (моторчик) и поворачивает клапан дроссельной заслонки. Ее положение, в свою очередь, контролируется соответствующими датчиками. Они посылают ответную информацию о новой позиции клапана в ЭБУ. Датчик текущего положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр с разнонаправленными сигналами и общим сопротивлением 8 кОм. Он располагается на ее корпусе и реагирует на вращение оси, преобразуя угол открытия клапана в напряжение постоянного тока.
В закрытом положении клапана напряжение будет около 0,7В, а в полностью открытом около 4В. Этот сигнал получает контроллер, узнавая таким образом о проценте открытия дроссельной заслонки. Исходя из этого, рассчитывается количество подаваемого топлива.

Обслуживание и ремонт дросселя
При неисправности дросселя его модуль полностью меняется, но в некоторых случаях достаточно сделать корректировку (адаптацию) или чистку. Так, для более точной работы систем с электрическим приводом необходимо проводить адаптацию или обучение дроссельной заслонки. Такая процедура предполагает занесение в память контроллера данных о крайних положениях клапана (открытия и закрытия). В обязательном порядке адаптация для дроссельной заслонки проводится в следующих случаях:
— При замене или перенастройке электронного блока управления двигателя автомобиля.
— При замене заслонки.
— Если отмечается нестабильная работа двигателя в режиме холостого хода.

Проводится обучение блока дроссельной заслонки на СТО при помощи специального оборудования (сканеров). Непрофессиональное вмешательство может привести к некорректной адаптации и ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля. Если проблемы возникают на стороне датчика, на приборной панели загорается лампочка, уведомляющая о неполадках. Это может свидетельствовать как о неправильной настройке, так и об обрыве контактов. Еще одной частой неисправностью является подсос воздуха, который можно диагностировать по резкому увеличению оборотов двигателя.
Несмотря на простоту конструкции, диагностику и ремонт дроссельного клапана лучше всего доверить опытному специалисту. Это обеспечит экономную, комфортную, а главное, безопасную эксплуатацию автомобиля и повысит срок службы двигателя.

Устройство дроссельной заслонки, потенциометра, регулятора холостого хода

В качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания автомобилей ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и остальных моделей, выпускаемых или выпускавшихся Волжским автозаводом, используется бензин. Однако в цилиндрах он сгорает не сам по себе, а в смеси с воздухом. Дроссельная заслонка нужна для приготовления топливовоздушной смеси в необходимых пропорциях. Находится она за воздушным фильтром перед впускным коллектором.

По большому счету дроссельная заслонка – это воздушный клапан, который регулирует количество воздуха, попадающего в двигатель. Принцип ее работы заключается в изменении сечения воздушного канала. Когда она полностью открыта, воздух беспрепятственно попадает во впускной коллектор. Для определения угла открытия предназначен датчик положения дроссельной заслонки, который связан с блоком управления двигателем. Основываясь на сигналах, которые передает датчик, блок управления подает команду увеличить количество впрыскиваемого топлива, рабочая смесь обогащается, и мотор работает на максимальных оборотах.

Чем меньше угол открытия заслонки, тем меньше воздуха попадает в коллектор, и тем ниже обороты двигателя.

  1. Устройство дроссельной заслонки
  2. Регулятор холостого хода
  3. Механический привод
  4. Электрический
  5. Датчик положения дроссельной заслонки
  6. Для чего нужна модернизация дроссельной заслонки на ВАЗ-2109, 2110, 2115

Устройство дроссельной заслонки

Сама дроссельная заслонка представляет собой круглую пластину, способную поворачиваться на 90 градусов вокруг своей оси (от полного закрытия до полного открытия). Устанавливается она внутри корпуса, там же размещается ее привод, регулятор холостого хода (РХХ) и датчик положения дроссельной заслонки. Все эти элементы вместе образуют блок дроссельной заслонки или дроссельный узел. Следует отметить, что на ВАЗ-2109 с инжекторным двигателем, ВАЗ-2110 и ВАЗ-2115 узел применяется один и тот же.

Устройство корпуса дроссельного узла не такое простое, как могло бы показаться на первый взгляд. Помимо всего прочего он является еще и частью системы охлаждения двигателя. В нем имеются каналы для циркуляции охлаждающей жидкости. Также он оснащен патрубками, один из которых связан с системой вентиляции картера двигателя, а второй – с системой улавливания паров бензина.

Регулятор холостого хода

Регулятор холостого хода – это электромеханическое устройство, задачей которого является поддержание определенной частоты вращения коленвала при полностью закрытой дроссельной заслонке. Например, во время прогрева мотора или изменения нагрузки, когда включается дополнительное оборудование. Устройство регулятора холостого хода следующее: внутри корпуса находится шаговый электромотор, с которым соединена подпружиненная конусная игла. Когда мотор работает на холостом ходу игла, перемещаясь вперед-назад, регулирует площадь поперечного сечения обходного воздушного канала, через который проходит воздух при полностью закрытой заслонке.

Дроссельная заслонка может иметь привод двух видов:

  1. механический, как у автомобилей ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2114;
  2. электрический, который применяется на большинстве современных автомобилей.

Механический привод

У ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и других устаревших моделей Волжского автозавода дроссельная заслонка связана с педалью газа посредством стального троса. Механический привод имеет очень простое устройство и низкую стоимость, поэтому до сих пор применяется на многих недорогих автомобилях.

Электрический

Если дроссельная заслонка оснащена электрическим приводом, то прямой связи между ней и педалью газа нет. Принцип работы заслонки с электроприводом не меняется, но ее устройство намного сложнее. Упрощенно такой узел работает следующим образом. Силу нажатия на педаль газа регистрирует специальный датчик, который передает эту информацию блоку управления двигателем, угол открытия заслонки определяет датчик положения дроссельной заслонки, и также передает соответствующие сигналы блоку управления. Контроллер постоянно сравнивает эти значения и подает команды электродвигателю на увеличение или уменьшение угла открытия заслонки.

Главной отличительной особенностью дроссельной заслонки с электроприводом является отсутствие регулятора холостого хода. Когда мотор работает на холостых оборотах, дроссельная заслонка не закрывается полностью, угол ее открытия задается блоком управления в соответствии с параметрами работы силового агрегата. Электронная дроссельная заслонка, в отличие от механической, имеет не один датчик положения, а два. Если один датчик, он же потенциометр дроссельной заслонки, выйдет из строя, дроссельный узел все равно будет работать.

Датчик положения дроссельной заслонки

Этот датчик является потенцимером. При воздействии на педаль газа изменяется положение заслонки и напряжение подаваемое на контролер. В закрытом состоянии напряжение составляет 0,7В, при полностью открытой 4В. В соответствии с этими данными датчик и контролирует подачу топлива.

Читайте также  Как работает круиз контроль на автомате?

Если возникает неисправность датчика положения, то контролер не сможет правильно определять положение заслонки. Это вытекает в следующие неисправности:

  • во всех режимах работы двигателя обороты начинают плавать, на холостом ходу обороты будут повышенными;
  • при выключении передачи (нейтраль) во время движения, двигатель может глохнуть;
  • иногда может загораться лампочка CHECK.

Для проверки работоспособности датчика положения, можно воспользоваться мультиметром. При включенном зажигании щупы подключаются к разъемам В и С. Изменение положения заслонки должно приводить к изменению напряжения.

Для чего нужна модернизация дроссельной заслонки на ВАЗ-2109, 2110, 2115

В магазинах запчастей продаются дроссельные узлы с заслонками увеличенного диаметра (52, 54 и 56 мм) для автомобилей ВАЗ-2109, 2110 или 2115. По заверениям продавцов, установив такую заслонку взамен штатной 46-миллиметровой, владелец авто получит значительные преимущества: машина становится отзывчивее к педали газа, пропадают проблемы с холостыми оборотами, улучшается динамика автомобиля, и особенно это заметно, если заменить штатный воздушный фильтр фильтром нулевого сопротивления. Главный довод, который пытаются внушить автовладельцам, заключается в том, что мотору для эффективной работы требуется больше воздуха, для чего необходимо заменить штатный дроссельный узел на усовершенствованный. Приводят даже цифры: диаметр ресивера ВАЗ-2109 или ВАЗ-2110 составляет 53 мм, и заслонка диаметром 46 мм якобы «душит» мотор.

Многие владельцы ВАЗ-2109 и ВАЗ-2110 поддаются на уговоры и меняют штатное устройство на усовершенствованное. После этого, действительно, мотор работает лучше, и машина едет динамичнее. Причина улучшений на деле оказывается куда прозаичнее: вместо старого, грязного дроссельного узла, который давно нуждался в тщательной очистке, владелец поставил новый. В итоге двигатель вернулся к работе в штатном режиме, что и воспринимается владельцами, как обещанная отзывчивость и резвость автомобиля.

Не нужно забывать о том, что увеличенный воздушный поток ведет к нарушению смесеобразования, поскольку ЭБУ не в состоянии скорректировать подачу бензина. Для устранения такой проблемы автовладельцы, как правило, «перепрошивают» блок управления и расплачиваются в результате возросшим аппетитом машины.

Электронная дроссельная заслонка: как она устроена, и как её ремонтировать?

Тренд автомобильного инжиниринга всех последних лет – планомерное отстранение водителя от непосредственного управления машиной. Пока, слава богу, мы не дошли массово до потери жесткой связи наших рук и ног с поворачивающимися колесами и тормозами, но к тому все явно идет… Как минимум, ни один автомобиль в наши дни уже не выпускается без электронной дроссельной заслонки, при которой мы не отдаем прямую команду дросселю «больше воздуха!» правой ногой через тросик, а высказываем пожелание блоку управления двигателем, который уже сам отправляет команду на заслонку. Хорошо это или плохо, и как с этим жить?

История вопроса

П ринято считать, что так называемый E-газ – это технология последнего примерно десятилетия. В чистом виде – да, но интегрированный электропривод в дроссельных заслонках появился гораздо раньше – еще в 80-х. В те годы на оси заслонки с одной стороны располагался сектор газа, связанный с педалью акселератора классическим тросиком (да-да, «колесико», которое приводится в движение тросиком от педали, называется «сектором газа»!), а с другой стороны ось заслонки соединялась через шестеренчатую передачу с небольшим электромотором.

Собственно, на поведение машины при движении моторчик влияния не оказывал – связь с ногой водителя была олдскульная, механическая и четкая: как надавишь, так и поедешь! А вступал в работу электромотор только в режиме холостого хода, корректируя степенью приоткрытия заслонки обороты при прогреве и после прогрева, а также чуть добавляя газку при включении мощных потребителей электроэнергии и крутящего момента – кондиционера летом, ГУРа на морозе, разных обогревов и т.п. Чуть позже функции моторчика в дросселе расширились – при практически неизменной конструкции добавилось электронных команд: он стал управлять не только оборотами холостого хода, но и оборотами в движении – при включении круиз-контроля и при активации антипробуксовочной системы.

Сейчас же все достигло «апофигея технологичности» – механическая связь заслонки с педалью газа исчезла в принципе, и все команды – как от ноги водителя, так и от сервисных систем – дроссель получает лишь при посредничестве блока управления двигателем. Причин тому – три:

  • Экологические требования;
  • Рост экономии топлива;
  • Удобство в реализации множества современных функций автомобиля.

Электронный дроссель в наши дни

Итак, прямая связь дроссельной заслонки с педалью упразднена полностью и окончательно. Как я уже говорил, нажатием на педаль мы отправляем сигнал в блок управления, а тот в свою очередь анализирует обстановку и множество параметров, а затем отдает команду на подачу воздуха. При этом надо сказать, что за добрый десяток лет развития тандема электронной педали газа и электронного дросселя в его современном понимании система благополучно переросла ряд детских болезней – как чисто физических, так и софтовых.

Изнашивающиеся скользящие контакты датчиков положения заслонки вытеснила бесконтактная индуктивная связь, появилось множество новых функций – не настолько явных, чтобы занять строчку в техническом описании автомобиля, но в комплексе достаточно важных.

Например, ход педали газа стал нелинейным, что позволило лучше контролировать автомобиль во время начала движения: при мощном моторе (где заслонка имеет большой диаметр) исчез риск избыточно резко рвануться вперед при легком касании педали – электронный дроссель в первой четверти хода педали газа реагирует намеренно вяло.

E-газ позволяет наиболее оптимально провести разгон на авто с турбированным двигателем, в значительной мере борясь с турбоямой и обеспечивая более ровное ускорение с низов. Е-газ поможет и при режиме «педаль в пол», когда в случае классической тросовой заслонки первые мгновения идет неоптимальное сгорание смеси, и теряются секунды на разгоне. Конечно же, нельзя не упомянуть эффективную систему автоматического управления тягой мотора для борьбы со сносами и проскальзываниями ведущих колес.

При этом, правда, нужно отметить, что поведение электронного дросселя на бюджетных машинах по-прежнему серьезно отличается от среднеценовых и, тем более, премиальных автомобилей. В «бюджетках» E-газ, к сожалению, излишне туповат, задумчив и не способствует получению истинного удовольствия от драйва.

Да еще порой и на безопасность влияет отрицательно – дроссель с неоптимальным управляющим программным обеспечением реагирует на нажатие педали с задержкой, выдавая момент на колесах тогда, когда уже поздно. При отсутствии систем стабилизации зимой на скользком покрытии и в повороте такая реакция машины способна свести на нет ваши традиционные навыки зимнего вождения и создать аварийную ситуацию.

Простота и сложность электронного дросселя

Обычно внедрение электроники сопровождается невероятным усложнением конструкции. В случае с дросселем все с точностью до наоборот! Вдумчиво изучив его, можно обнаружить, что он невероятно прост и лишен ряда хитрых технических решений, имевшихся прежде у классических дросселей с тросовым приводом. А уж старый добрый двухкамерный карбюратор по сравнению с E-дросселем – и вовсе сложнейший и дорогущий в производстве прибор эпохи «стимпанк»…

Во-первых, конечно же, E-дроссель не нуждается в регуляторе холостого хода – клапане подачи воздуха по тоненькому каналу, управляемому шаговым двигателем, который склонен к загрязнению картерными газами и нестабильной работе. В случае электронного дросселя клапан регулировки холостого хода исчезает – ХХ обеспечивается приоткрытием основной заслонки – ведь она и так электроуправляемая, а стало быть, прекрасно справляется с регулировкой оборотов, подстраиваясь под включенные потребители, температуру наружного воздуха и антифриза, и т.п.

Еще в систему холостого хода при классическом дросселе часто входили дополнительные байпасные воздушные каналы в обход заслонки, также весьма склонные к засорению. Эти каналы открывались не плавно, а по принципу «вкл/выкл», внешними электроклапанами – к примеру, для компенсации нагрузки на двигатель при включении кондиционера. В электронном дросселе это все тоже оказалось ненужным – компенсация просадки оборотов делается опять же самой дроссельной заслонкой.

Также у классического дросселя имелся подогрев антифризом от системы охлаждения, поскольку все вышеупомянутые тоненькие каналы в холодное время боялись обмерзания. В электронном дросселе, особенно если монтируется он на пластиковом впускном коллекторе, нужды в подогреве часто нет – штуцеры подвода и отвода антифриза из него исчезают.

Иначе говоря, электронный дроссель взял на себя сразу несколько функций, до предела упростив свою механическую часть.

Да, по «механике» ломаться стало практически нечему – настолько все там просто и примитивно: простейший электромоторчик, который через пару пластиковых, но достаточно крепких шестеренок связан с осью заслонки, да возвратная пружина на той же оси.

Собственно, даже вопрос периодической чистки дросселя заметно снизил свою актуальность после избавления от системы узких байпасных каналов. Однако существенно усложнилась электронная часть, преподносящая порой сюрпризы – как объяснимые, так и совершенно загадочные и беспричинные.

Проблема заключается в том, что электронная плата дросселя, являющаяся, по сути, только сдвоенным датчиком, отслеживающим положение и динамику открытия заслонки, зачастую неремонтопригодна и отсутствует в продаже. Если электродвигатель при подаче диагностических 12 вольт ровно жужжит, редукторные шестеренки не имеют повреждений и заеданий, а в проводке от заслонки к ЭБУ нет плохих контактов, может потребоваться замена дроссельной заслонки в сборе. Увы.

И вот тут-то многие могут столкнуться с неприятным сюрпризом. На Лада Гранта этот узел в сборе стоит 5 000 рублей, что немало, но в целом подъемно, а на Volkswagen Polo Sedan – 25 000 рублей… Такая сумма способна пробить серьезную дыру в бюджете, а расстройства добавит тот факт, что обе детали, за 5 и за 25 тысяч рублей, технически почти идентичны, но конструктивно и программно несовместимы.

Что делают «jetter», «шпора» и «бустер педали газа»?

Говоря об электронном дросселе, этот класс устройств нельзя не упомянуть. Под такими названиями известен популярный гаджет для машин с E-газом, который, по словам производителей, «дает рост динамике и скорости». «Джеттер» – небольшая коробочка, включающаяся в цепь между педалью газа и блоком управления двигателем и искажающая сигнал педали так, чтобы заставить ЭБУ думать, что «тапка в полу», когда вы лишь слегка коснулись акселератора.

Читайте также  Как работает старт стоп на авто?

На самом деле, ни скорости, ни динамики эти гаджеты не добавляют и добавить не могут. Они просто меняют электромеханическую характеристику педали акселератора. Характеристика педали всегда нелинейна – изначально электронная педаль чаще всего настроена так, чтобы в первой половине хода быть малоотзывчивой, выдавая четверть мощности двигателя, а за оставшуюся половину выдавать остальные три четверти. Это, безусловно, весьма упрощенное описание, цифры тоже условны, но суть именно такова. «Джеттер» же меняет заводскую характеристику «наизнанку» – педаль начинает выдавать почти всю мощность двигателя на первой половине хода, субъективно делая машину «резкой». Некоторый эффект действительно ощутим, особенно при первом сравнении, но надо понимать, что ничего такого, чего бы нельзя было сделать ногой без применения электронной «примочки», не происходит.

Собственно говоря, программные аналоги «джеттера» давно имеются во многих автомобилях высокого класса. Там это называется переключением режимов вождения, под которыми понимается управление настройками двигателя, КПП и иногда – шасси, если в нем имеются управляемые амортизаторы. Смена режима «нормал» на «спорт» (названия могут быть иными в авто разных марок и моделей) включает в себя наряду с изменением массы других настроек и коррекцию характеристики педали газа, как это делает и «джеттер».

Заслонка изнутри

Перед нами дроссельная заслонка Volkswagen Polo Sedan. Машина приехала на сервис с жалобой на неадекватное поведение педали газа, горящий «чек» и двигатель, явно не развивающий положенную мощность. Диагностика выявила неисправность дроссельной заслонки, которая и была заменена по гарантии. Никаких более глубоких причин выхода её из строя дилерский сервис искать не стал, поскольку подобные процедуры не предусмотрены регламентом. Пользуясь случаем, на примере «приговоренной» заслонки изучим её устройство и попробуем обнаружить неисправность. Ведь гарантия сохранилась не у всех!

Снаружи на дросселе видны четыре отверстия, через которые болты притягивают дроссель к коллектору, небольшой зазор в закрытом состоянии для поступления в цилиндры воздуха в режиме холостого хода, а также логотип итальянского производителя Magneti Marelli. Кстати, одной из старейших в мире компаний, производящих автомобильную электронику.

Дроссельная заслонка двигателя — устройство, виды, неисправности

С самого момента изобретения принцип работы дроссельной заслонки не изменился. Да, она «обросла» дополнительными датчиками, моторчиками и патрубками, управляется бортовым компьютером, делается из более технологичных материалов, но ее суть осталась неизменной. Как раньше она регулировала подачу воздуха в карбюратор, так и теперь дроссельный узел подает воздух в двигатель.
Однако, несмотря на свою «табуреточную» простоту, дроссельная заслонка выполняет важную функцию, и любые ее сбои моментально сказываются на работе двигателя.

  1. Что такое дроссельная заслонка, назначение, виды
  2. Механическая заслонка, принцип работы
  3. Электромеханическая дроссельная заслонка
  4. Электрическая (электронная) заслонка, принцип работы
  5. Что лучше, механическая или электрическая заслонка?
  6. Неисправности, регулировка и ремонт

Что такое дроссельная заслонка, назначение, виды

Дроссельная заслонка – это механический клапан, который регулирует объем воздуха, поступающего в камеру сгорания. Угол открытия определяет, сколько воздуха проходит через нее за единицу времени и попадает в цилиндры. В зависимости от угла открытия, воздух может проходить беспрепятственно, частично, либо не проходить вообще.

Когда водитель нажимает педаль газа, это и есть управление углом открытия заслонки. «Педаль в пол» – она максимально раскрывается и двигатель выдает полную мощность. На холостых оборотах, наоборот, пропускает минимум воздуха, чтобы смесь была богаче. Другими словами, она реагирует на действия водителя, а электронный блок управления (ЭБУ), в свою очередь, реагирует на положение заслонки, подавая соответствующее количество топлива.

Как уже было сказано, схема оказалась настолько удачной, что не претерпела изменений в своем базовом принципе до сегодняшних дней. Но, конечно, дроссельная заслонка тоже совершенствовалась, как и остальные элементы автомобиля. Так что в настоящее время на автомобилях используются три типа:

  1. Механические;
  2. Электромеханические;
  3. Электронные.

Механическая заслонка, принцип работы

Это самый простой и примитивный вид, который до сих пор используется в некоторых автомобилях.

Принцип работы заключается в следующем:

  1. Педаль газа соединяется с дроссельной заслонкой тросом и поворотными рычагами. Нажимая на педаль, водитель напрямую воздействует на поворотный диск заслонки и он открывается на нужный угол;
  2. Угол раскрытия фиксирует датчик положения, который передает информацию на блок управления двигателем. Соответственно, он косвенно отвечает за объем подачи топлива на форсунки.

Датчики положения на дроссельной заслонке могут быть двух типов:

    Потенциометрический (датчик угловых перемещений). Его конструктивные особенности – реостат со спиралью и скользящим контактом, который соединен с осью поворота дроссельной заслонки;

Устройство потенциометрического датчика угловых перемещений на дроссельной заслонке

  • Магниторезистивный. Он состоит из ползунка, соединенного с осью заслонки, и резистивных дорожек, над которыми ползунок перемещается. За счет отсутствия прямого контакта между элементами этот датчик более долговечный, чем потенциометрический.
  • Схема магниторезистивного датчика угловых перемещений на дроссельной заслонке

    На холостом ходу заслонка полностью закрыта, так что для работы двигателя воздух идет в обход через регулятор холостого хода – отдельный байпасный канал, где находится электроклапан. И для дополнительной подачи воздуха (например, если на холостом ходу водитель включает кондиционер или другое электрооборудование) предусмотрен еще один канал, также идущий в обход впускного коллектора.

    В современных механических датчиках предусмотрена система подогрева каналов холостого хода, чтобы в холодный сезон предотвратить обледенение. К специальным патрубкам подведена охлаждающая жидкость от двигателя, которая выполняет функцию подогрева.

    Электромеханическая дроссельная заслонка

    Ее устройство почти такое же, как у механической, но с небольшим дополнением: на ней установлен электропривод для работы на холостом ходу, который управляется ЭБУ. По сути, этот привод выполняет работу регулятора холостого хода: дает воздуху поступать в двигатель, даже если водитель не «газует».
    Остальные элементы остались те же: тросовая система соединений, датчик положения заслонки.

    Электрическая (электронная) заслонка, принцип работы

    Тут всё «по-взрослому»: никаких тросов и рычагов, только умная и быстрая электроника. Такая система ставится на современные автомобили, в которых есть возможность выбирать режим движения.

    К электронной системе управления дросселем относятся:

    1. Датчики положения педали газа. В зависимости от того, как сильно водитель «газует», меняются показания датчика, передаваемые на ЭБУ;
    2. Датчик положения дроссельной заслонки;
    3. Электропривод заслонки с редуктором и возвратным механизмом.

    Типовая схема работы дроссельной заслонки

    Электронная заслонка управляется ЭБУ на всех режимах. Кроме того, она дает возможность переключать режимы: в спокойной городской езде не позволит слишком резко рвануть с места, а в режиме «драйв», наоборот, подстегнет двигатель на старте.

    Что лучше, механическая или электрическая заслонка?

    Спорить о том, какая система лучше, занятие неблагодарное. Зависит от того, какие приоритеты у автовладельца.

    К примеру, механический дроссель можно считать «прошлым веком», поскольку не ставится на современные автомобили, но в то же время он отлично выполняет свои функции. И имеет однозначные плюсы: меньше слабых мест (каждый дополнительный датчик или моторчик – дополнительная деталь, которая может поломаться) и простота ремонта или замены. Однако будем откровенны, с сегодняшними стандартами экономии топлива и экологической безопасности механической заслонке уже не справиться.

    Электронный дроссель имеет больше шансов на поломку, даже чисто статистически, ведь в нём есть дополнительные элементы. Как только любой датчик выходит из строя, начинаются «танцы с бубном» и поиск ошибок. Однако представить современный автомобиль без точного и тонкого управления двигателем, для чего нужна именно электронная заслонка – просто невозможно. Поэтому механические дроссели потихоньку уходят в прошлое, а им на смену приходит электроника.

    Неисправности, регулировка и ремонт

    1. Основное слабое место – датчик положения дроссельной заслонки. Именно он чаще всего выходит из строя, в результате чего начинаются сбои в работе двигателя:

    • Автомобиль не заводится или заводится плохо;
    • На холостом ходу начинаются «сюрпризы»: двигатель либо работает слишком активно, либо глохнет;
    • Пропадает плавность движения, появляются рывки и провалы в работе мотора;
    • Ухудшается динамика разгона, внезапно пропадает тяга;
    • Увеличивается расход топлива;
    • На панели приборов включаются индикаторы неисправностей, в частности, может загораться и гаснуть «Check Engine».

    Однако ни один из этих признаков не указывает напрямую на неисправность именно дроссельной заслонки. Для определения причины придется провести диагностику.

    2. Еще одна проблема, хоть не такая неприятная, как поломка датчика – засорение обходных каналов. В этом случае симптомы будут связаны только с работой двигателя на холостом ходу. Плавающие обороты, внезапная остановка – всё это может быть поводом для проверки и чистки дросселя.

    3. Третья неисправность – подсос воздуха через сам блок дроссельной заслонки или сквозь пробой во впускном коллекторе. В результате в двигатель поступает кислорода больше нормы и повышаются обороты тогда, когда этого не требуется. К тому же нет ничего хорошего в том, что в цилиндры поступает воздух в обход фильтра.

    Если нарушена герметичность соединения дросселя и впускного коллектора, либо сама заслонка не закрывается нормально, это решается путем ее чистки и повторной установки. Однако подсос воздуха может идти и через другие слабые места, так что лучше обратиться на СТО за квалифицированной помощью. Возможно, «травят» уплотнители форсунок, место подвода вакуумного усилителя тормозов, есть другие неисправности на пути воздуха к цилиндрам. Проблемы нужно найти и устранить.

    Читайте также  Как работает датчик удара подушек безопасности?

    4. И, наконец, может сбиться адаптация заслонки. Адаптация – это настройка ЭБУ, чтобы он корректно увязывал положение педали газа с положением дросселя. Сбой адаптации может произойти при отключении аккумулятора или ЭБУ, снятии самой заслонки для чистки и ремонта, ее замена и т.д. Провести адаптацию можно и самостоятельно, но лучше доверить это специалистам. Стоит услуга недорого, делается быстро, напортачить там сложно.

    Работа дроссельной заслонки зависит от других элементов системы подачи воздуха. В частности, на нее влияет качество воздушного фильтра: если владелец автомобиля нарушает регламент ТО, фильтр пропускает меньше воздуха, чем необходимо, и появляются проблемы, с признаками неисправности.

    Также важно состояние антифриза, если он подается для обогрева регулятора холостого хода. И, конечно, сбои в работе ЭБУ могут привести к проблеме с подачей воздуха. В свою очередь, дроссельная заслонка при поломке может наделать много неприятностей, особенно при работе двигателя на переобогащенной смеси. Берегите свою машину, и она будет служить верой и правдой!

    Электронная педаль газа

    Вплоть до конца 1980-х годов у большинства автомобилей было довольно простое управление дроссельной заслонкой. Вы нажали на педаль акселератора, дроссельная заслонка открылась, воздух поступил в двигатель, где он смешался с бензином и сгорел.

    Педаль газа с тросиком

    Сгорающий газ приводил в движение колеса автомобиля. Если вы хотели ехать быстрее, всё, что вам нужно было сделать, это нажать педаль сильнее — дроссельная заслонка открывалась шире, давая автомобилю больше мощности.

    Но электронное управление дроссельной заслонкой, которое называют электронная педаль газа, использует электрические, а не механические сигналы для управления дроссельной заслонкой.

    Электронная педаль газа

    Давайте разберёмся, для чего это сделали. Из каких элементов состоит электронный дроссель (ЭД), как он работает, какие у него есть преимущества, какие бывают признаки неисправности.

    1. Из чего состоит электронное управление дросселем?
    2. Как работает электронное управление дроссельной заслонкой
    3. Преимущества электронного управления дроссельной заслонкой
    4. Надежность
    5. Безопасность
    6. Экологичность и экономичность
    7. Симптомы неисправности электронного дросселя
    8. Аварийный (отказоустойчивый) режим ЭД

    Из чего состоит электронное управление дросселем?

    Когда вы нажимаете педаль газа, вместо открытия дроссельной заслонки задействуется модуль педали акселератора, который преобразует силу, с которой вы нажимаете на педаль, в электрический сигнал.

    Затем этот сигнал отправляется в электронный блок управления (ЭБУ), который учитывает его, а также внешние сигналы, чтобы открыть дроссельную заслонку для оптимальной эффективности и производительности.

    Это сложная система, но она дает много преимуществ с точки зрения износа двигателя, производительности, эффективности и экологии. Однако, как и любая сложная система, она несовершенна, и у водителей много вопросов по ней.

    Типичная электронная система управления дроссельной заслонкой обычно состоит из трёх основных частей:

    1. модуль педали акселератора;
    2. привод (электрический моторчик) заслонки;
    3. блок управления двигателем.

    При использовании электронной педали акселератора пропадает необходимость в регуляторе холостого хода (РХХ). Теперь обороты ХХ устанавливаются поворотом заслонки тем же моторчиком.

    Блок управления двигателем выбирает правильное программное обеспечение на основе информации от датчиков положения педали акселератора, оборотов двигателя, датчика скорости и переключателей круиз-контроля.

    Датчик положения педали акселератора

    Как работает электронное управление дроссельной заслонкой

    По сравнению с тросиковым дросселем в Е-газ добавили две детали:

    1. моторчик вращения заслонки;
    2. второй (контрольный) датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ №2).

    ДПДЗ №2 работает в «противофазе» с первым — его сигнал увеличивается или уменьшается на ту же величину, что сигнал с основного ДПДЗ №1.

    Электронные дроссельные заслонки могут отличаться процентом открытия в обесточенном состоянии и типом ДПДЗ.

    • Полностью закрытые в обесточенном состоянии — одна пружина на полное закрытие.
    • Приоткрытые на 5-7% — две пружины, точка равновесия в зоне приоткрытия. Это позволяет двигателю работать на малых оборотах в случае
      полного выхода из строя электроники дросселя. Такие заслонки являются более современными, чем полностью закрытые, с которыми, в случае поломки, двигатель не будет работать совсем.
    • С контактными ДПДЗ — внутри ползунковые переменные резисторы.
    • С бесконтактными ДПДЗ — внутри нет трущихся подвижных контактов, сигнал на выходе формируется электроникой.

    Принцип работы Е-газа:

    1. Водитель нажимает на педаль акселератора. Степень нажатия через датчики переводится в электрический сигнал и по проводам передаётся в ЭБУ.
    2. ЭБУ управляет закрытием/открытием заслонки ШИМ-питанием через моторчик. Меняется как скважность ШИМа, так и полярность.
    3. По сигналам с ДПДЗ анализируется положение заслонки и меняется управляющий сигнал при необходимости.
    4. Контролируются ошибки в работе дроссельной заслонки.

    Преимущества электронного управления дроссельной заслонкой

    Электронные системы управления дроссельной заслонкой могут показаться немного бессмысленными. В конце концов, если механическая система работает, зачем её усложнять?

    Надежность

    Механические дроссельные системы, поскольку они состоят из множества движущихся частей, подвержены значительному износу. В течение срока службы автомобиля различные компоненты могут изнашиваться.

    Электронная система управления дроссельной заслонкой имеет сравнительно немного движущихся частей — она ​​посылает сигналы с помощью электрического импульса, а не движущихся частей. Это снижает износ и объём технического обслуживания.

    Безопасность

    Е-газ добавляет ряд преимуществ безопасности по сравнению с механическими системами. При механическом управлении степень открытия или закрытия дроссельной заслонки зависит только от действий водителя.

    Благодаря ЭД блок управления не только считывает данные, поступающие от ноги водителя, нажимающей на педаль газа, но также проверяет сигналы, поступающие от пробуксовывающих колес, системы рулевого управления и тормозов, помогая исправить ошибку водителя и удержать машину под контролем.

    Другими словами, E-GAS может учесть несколько факторов, которые влияют на скорость и управление автомобиля, а не только ногу на педали.

    Электронное управление дроссельной заслонкой позволяет интегрировать передовые функций безопасности водителя, такие как адаптивный круиз-контроль, системы блокировки тормозов и электронный контроль устойчивости, делая автомобиль более безопасным в сложных погодных условиях (дождь, снег, гололед и др.).

    Кроме того, электронный дроссель реагирует быстрее, чем водитель в ситуации, когда шины не обладают достаточным сцеплением с дорогой, обеспечивая вам безопасность и удерживая машину на дороге.

    Экологичность и экономичность

    Управление дроссельной заслонкой через ЭБУ позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу и повысить экономичность автомобиля. Это достигается благодаря тому, что блок управления учитывает не только нажатие на педаль, но и данные от многих датчиков: скорости, кислорода, температуры и др.

    Симптомы неисправности электронного дросселя

    Как и любая другая деталь автомобиля, система управления дроссельной заслонкой также может подвергаться повреждениям и износу. Есть признаки и симптомы, на которые следует обращать внимание, чтобы защитить автомобиль от дальнейших повреждений.

    1. У машины могут быть рывки и провалы при ускорении, она может дергаться при разгоне. Возможны пропуски зажигания. Если вы заметили какие-либо из этих симптомов или резкое переключение передач, то возможно есть проблема с электронным дросселем.
    2. Неисправности электронного управления дроссельной заслонкой могут вызывать проблемы при переключении передач. Это может быть ощущение залипания или медленное переключение между передачами. Возможна проблема с выходом из определенной передачи, как будто она застряла.
    3. Ещё одним признаком неисправности ЭД являются проблемы с отображением силовых характеристик. Это означает, что автомобиль будет отображать неправильные данные или данные, которые невозможны в текущей ситуации.
    4. Двигатель может глохнуть без какой-либо видимой причины. Это может быть признаком серьезной проблемы и даже привести к повреждению двигателя, поэтому эту проблему необходимо устранить как можно скорее.
    5. Дополнительным признаком, который может указывать на необходимость проверки Е-газ, является то, что у вас появляются быстрые и непреднамеренные скачки скорости во время вождения. Это большая проблема безопасности, поскольку это может произойти, когда вы позади другой машины или на повороте.
    6. На приборной панели может гореть лампочка Check Engine. Это является признаком какой-то неисправности, обнаруженной ЭБУ. Узнать ошибку и причину неисправности можно с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.
    7. И последний симптом неисправности электронного управления дроссельной заслонкой — это резкое увеличение расхода топлива. Если вы понимаете, что не можете проехать так же много километров на таком же объёме топлива как раньше, это явный признак того, что нужно сделать диагностику автомобиля.

    Аварийный (отказоустойчивый) режим ЭД

    Как и большинство сложных систем, электронные системы управления дроссельной заслонкой имеют ряд аварийных режимов (Failsafe Mode). Они предназначены для того, чтобы поддерживать работу системы или обеспечивать безопасное завершение работы, если что-то пойдет не так.

    Вообще говоря, при первых признаках проблемы большинство электронных средств управления дроссельной заслонкой закрывают дроссельную заслонку и возвращаются в режим холостого хода.

    Так, например, если блок управления двигателем обнаруживает проблему с датчиком, система переходит на холостой ход, предотвращая открытие дроссельной заслонки.

    Также в ЭД встроено несколько резервов. Например, датчиков положения используется по две штуки. Если датчик неисправен или два датчика в одном положении передают разные показания, система закрывает дроссельную заслонку, оставляя двигатель на холостом ходу.

    Всё это не означает, что в электронных системах управления дроссельной заслонкой нет проблем. Скорее, они были разработаны с рядом аварийных режимов, которые при правильной работе должны предотвратить неожиданное ускорение автомобиля.

    В последнее время автопроизводители добавляют еще один аварийный режим: отключение тормозами. Такие ЭД уже доступны на некоторых немецких автомобилях. Они позволяют водителю вмешиваться и блокировать систему дроссельной заслонки. Если Е-газ каким-то образом неисправен и дроссельная заслонка открывается сама по себе, то нажатие на тормоз закроет её.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: