Дроссельная заслонка
Устройство и работа дроссельной заслонки
В системе создается пониженное давление, и его изменение зависит от того, насколько у двигателя высоки обороты. В результате открывания дроссельная заслонка регулирует приход воздуха и суммарный объём смеси, поступающие в цилиндры. Когда ДЗ открывается, в коллектор приходит большее количество воздуха, а форсунки, срабатывающие от сигналов устройства контроля, впрыскивают большее количество топлива.
В той конструкции, которая была изобретена для работы карбюраторных двигателей, привод ДЗ был механическим. Ось приводилась в движение тросом, прикреплённым к педали акселератора. Когда появились инжекторы, такая конструкция очень долго не претерпевала никаких изменений. И когда конструкторы разработали привод с электрическим двигателем, место педали заменила электронная система управления, которая подаёт в блок ДЗ управляющий сигнал.
Устройство дроссельного узла
ДЗ с механическим приводом довольно часто используется в недорогих авто, например, автомобили выпусков до 2003 года. Механическая дроссельная заслонка проста и дешева в изготовлении, и это гарантирует её применение почти уже 150 лет. Но современный электронный блок уже не повинуется воле водителя в полном объем, подобно в случае с механической ДЗ. Водитель может регулировать количество бензина и воздуха, попадающих в двигатель при помощи несколько датчиков:
Датчики и устройство электронного контроля вместе с электроприводом ДЗ дают возможность оптимально управлять расходом топлива в различных режимах движения, а также и поддерживать на определённом уровне холостой ход двигателя.
Наиболее часто встречающиеся неисправности
Основную неисправность дроссельной заслонки вызывает сам атмосферный воздух проходящий через неё при работе ДЗ. Во время движения мельчайшие частицы пыли могут проникать даже через превосходный воздушный фильтр. Также загрязнение может вызывать и масляная пыль, проникающая через систему вентиляции картера. Пыль и масло смешиваются и образуют на ДЗ достаточно твёрдый налет. Со временем этот налёт покрывает края пластины, и ДЗ перестает закрываться до конца. По причине загрязнения дроссельной заслонки автомобили наиболее часто попадают в ремонт.
Типичные признаки загрязнения ДЗ:
Способы устранения неисправностей
Обычно все проблемы с дроссельным узлом решает чистка дроссельной заслонки. Чтобы очистить ДЗ, обычно можно просто отсоединить патрубок воздушного фильтра. После этого нужно брызнуть на ДЗ аэрозолем для очистки карбюраторов или инжекторов. Данное вещество растворит налёт. И после этого налёт можно удалить простой ветошью или бумажной салфеткой.
Чтобы решить более серьёзные неисправности, нужно снять узел дроссельной заслонки, затем извлечь резиновые уплотнители и снова побрызгать этим же аэрозолем. Если ДЗ механическая, и в ней не предусмотрена встроенная электроника, то будет разумно опустить ее на ночь в сосуд с бензином.
На любой СТО можно почистить ДЗ довольно быстро и относительно недорого. Стоимость работы может зависеть от её сложности и степени загрязнения системы.
Если же проблема с дросселем касается не механического управления, а электронного, то проблемы решаются после диагностики, возможно неисправность ДЗ решится после настройки или замены датчика положения дроссельной заслонки.
Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене
Еще больше полезных советов в удобном формате
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:
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:
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:
Электронная система включает в себя:
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.
Графики выходных сигналов датчиков положения заслонки являются разнонаправленными. За управляющий сигнал берется разность между двумя значениями. Такой подход помогает справиться с возможными помехами.
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:
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.
Дроссельная заслонка может иметь механический привод или электрический привод с электронным управлением.
Дроссельная заслонка с механическим приводом
Механический привод дроссельной заслонки в настоящее время применяется на большинстве бюджетных машин. Привод предполагает связь педали газа и дроссельной заслонки с помощью металлического троса.
Элементы дроссельной заслонки объединены в отдельный блок, который включает корпус, дроссельную заслонку на валу, датчик положения дроссельной заслонки, регулятор холостого хода.
Корпус дроссельной заслонки включен в систему охлаждения двигателя. В нем также выполнены патрубки, обеспечивающие работу системы вентиляции картера и системы улавливания паров бензина.
Регулятор холостого хода поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала двигателя при закрытой дроссельной заслонке во время пуска, прогрева и при изменении нагрузки во время включения дополнительного оборудования. Он состоит из шагового электродвигателя и соединенного с ним клапана, которые изменяют количество воздуха, поступающего во впускную систему в обход дроссельной заслонки.
Дроссельная заслонка с электрическим приводом
На современных автомобилях механический привод дроссельной заслонки заменен на электрический привод с электронным управлением, что позволяет достичь оптимальной величины крутящего момента на всех режимах работы двигателя. При этом обеспечивается снижение расхода топлива, выполнение экологических требований, безопасность движения.
Помимо датчика положения дроссельной заслонки в системе управления используется датчик положения педали акселератора, выключатель положения педали сцепления, выключатель положения педали тормоза.
В работе системы управления дроссельной заслонкой также используются сигналы от автоматической коробки передач, тормозной системы, климатической установки, системы круиз-контроля.
Блок управления двигателем воспринимает сигналы от датчиков и преобразует их в управляющие воздействия на модуль дроссельной заслонки.
Модуль дроссельной заслонки состоит из корпуса, собственно дроссельной заслонки, электродвигателя, редуктора, возвратного пружинного механизма и датчиков положения дроссельной заслонки.
Для повышения надежности в модуле устанавливается два датчика положения дроссельной заслонки. В качестве датчиков используются потенциометры со скользящим контактом или бесконтактные магниторезистивные датчики. Графики изменения выходных сигналов датчиков направлены навстречу друг другу, что позволяет их различать блоку управления двигателем.
В конструкции модуля предусмотрено аварийное положение дроссельной заслонки при неисправности привода, которое осуществляется с помощью возвратного пружинного механизма. Неисправный модуль дроссельной заслонки заменяется в сборе.
Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!
Дроссельная заслонка автомобиля: устройство, принцип работы, обслуживание
Дроссельная заслонка (иногда ее еще называют задвижка) – узел бензиновых или дизельных двигателей, который регулирует поступление атмосферного воздуха в цилиндрогруппу, из которого в дальнейшем формируется топливная смесь. Поговорим более подробно, как она выглядит, где находится, за что отвечает и на что влияет ее поломка.
Что такое дроссельная заслонка
Дросселирующий механизм представляет собой устройство, осуществляющее регуляцию количества воздуха, который поступает в цилиндры. По сути, это воздушный клапан. Заслонку устанавливают на бензиновые инжекторные, а также на дизельные моторы. Она стоит между воздухофильтром и коллектором впуска.
Как отдельный узел устройство используется на дизельных и инжекторных моторах. На карбюраторных она является элементом карбюратора.
Устройство дросселя
Дроссель состоит из следующих элементов:
Принцип работы дроссельной заслонки
В большинстве моделей недорогих автомобилей и машин средней ценовой категории принцип работы механизма не изменился со времен карбюраторных двигателей.
Подача воздуха в цилиндры контролируется водителем с помощью нажатия на педаль газа. С помощью привода ось, на которой находится заслонка, поворачивает ее. В результате просвет внутри корпуса механизма (другими словами – угол открытия) становится шире или уже, происходит увеличение или уменьшение подачи воздуха соответственно.
Уровень подачи воздуха в цилиндры фиксируется датчиком. Собранную информацию он отправляет на электронный блок управления автомашины. Тот обрабатывает данные и определяет, сколько топлива необходимо подать в цилиндры.
Похожие статьи
На холостом ходу задвижка полностью закрыта. При этом подача атмосферного воздуха в цилиндры происходит с помощью регулятора.
Виды дроссельной заслонки
Дроссельные задвижки бывают нескольких разновидностей.
В зависимости от типа привода их подразделяют на два типа:
В первых ось заслонки приводится в движение посредством подведенного к ней металлического тросика, который соединен с акселератором.
Во вторых ее вращает электрический двигатель, который не соединен непосредственно с акселератором. В некоторых автомобилях за подачу тока на него отвечает электронный блок управления транспортного средства.
Вакуумный привод в автомобильных дросселях сейчас почти нигде не применяется. Однако раньше его использовали на многих моделях карбюраторных моторов. В частности, его можно найти на карбюраторных вариантах «классики» АвтоВАЗа. Принцип работы в данном случае заключается в том, что задвижку поворачивает специальный пневмопривод.
Также следует отметить, что в разных моделях механизмов могут использоваться различные виды датчиков. В настоящее время применяют два:
Первый фактически является переменным резистором. Его конструкция включает в себя проводник, по которому скользят контакты, закрепленные на оси задвижки. Главное достоинство такого типа датчика – точные показания. А главный недостаток – непродолжительный срок службы, обусловленный постоянным механическим контактом элементов конструкции.
Вторая разновидность работает по иному принципу. К оси задвижки подсоединен постоянный магнит, а напротив него расположен проводник, чувствительный к магнитному полю. При повороте заслонки магнитное поле изменяется, а вместе с ним изменяется и сопротивление в проводнике. Этот датчик чуть менее точен, однако более долговечен, поскольку основные элементы его конструкции не соприкасаются во время работы и за счет этого гораздо меньше изнашиваются.
Обслуживание и ремонт дроссельной заслонки
Заслонку необходимо время от времени чистить. Это обусловлено двумя факторами:
Для чистки потребуется:
Вместо растворителя можно взять бензин. Однако следует иметь в виду, что он будет растворять нагар несколько хуже.
Для чистки потребуется выполнить следующие действия:
Нужно помнить, что схема подключения заслонки на разных моделях авто отличается. Перед началом работы лучше посмотреть фото отсоединенного от двигателя узла или изучить наглядную схему разборки. Это существенно облегчит выполнение процедуры.
Чего не следует делать, так это самостоятельно работать с механизмом, который имеет электропривод – его можно легко повредить. Это касается и электронных приводов (причем даже в большей степени).
Также перед процедурой чистки следует почитать отзывы о вашей модели механизма. Некоторые устройства не переносят замачивания в бензине или растворителе и начинают после него некорректно работать. В частности, такое происходит с заслонками Mitsubishi Lancer 9 4G18.
Надо понимать, что нередко чистка не дает желаемых результатов и мотор продолжает работать некорректно. Это говорит только об одном – задвижка вышла из строя. В таком случае ее ремонтируют или полностью меняют. Если речь идет о заслонке с электронным приводом, проблема может быть в нарушении работы блока управления.
О необходимости чистки или неисправности могут говорить следующие признаки:
Подведем итоги
Дроссельная задвижка – элемент конструкции инжекторных и дизельных моторов. Назначение заслонок – подача воздуха в цилиндрогруппу, а также передача информации об этом на блок управления для определения объема впрыска топлива. Управляет заслонкой механическая или электрическая тяга, которая связана с акселератором. Система дросселирования сломана или нуждается в чистке, если возникают проблемы при запуске или работе мотора (он глохнет, делает рывки на холостых, не заводится).
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:
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:
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.