Меню Закрыть

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

Содержание

Электронная заслонка (дроссель) принцип работы и зависимость от других систем

Как работает электронная дроссельная заслонка, какие сюрпризы она вам может преподнести и почему производители ставят именно электронный дроссель а не всем привычный тросовый привод. Что следует знать и делать, чтобы электроника служила надежно и безотказно — обо всем читайте в этой весьма объемной статье.

Принцип работы электронного дросселя

Для управления электронной дроссельной заслонкой используется блок управления двигателем (ЭБУ) и шаговый электродвигатель с редуктором, совмещенный конструктивно с дроссельной заслонкой.

ЭБУ обычно использует в качестве расчетного параметра величину крутящего момента двигателя. Чтобы блок понимал, какие действия производит водитель неотемлемой частью электронного управления является датчик положения педали акселератора.

Датчик положения педели представляет собой переменный резистор, сопротивление которого (а значит и проводимое напряжение) изменяется в зависимости от положения педали газа.

Блок управления открывает дроссельную заслонку в соответствии с нажатием педали газа. В это же время в блок поступает большое количество сигналов от остальных датчиков системы управления. Статья о неисправностях инжекторного двигателя.

На основании всех показаний ЭБУ вычисляет необходимую мощность двигателя и соответствующим образом открывает или закрывает заслонку (регулируя тем самым подачу воздуха в цилиндры), а так же регулирует и количество впрыскиваемого форсунками топлива.

В это же время датчик положения дроссельной заслонки показывает блоку насколько на самом деле открыта дроссельная заслонка, обеспечивая таким образом обратную связь. То есть блок управления не только открывает своими командами заслонку, но он еще и «видит» открылась ли она на самом деле.

Весь процесс управления требует всего нескольких миллисекунд для достижения нужных в данный момент характеристик автомобиля.

Аварийные режимы работы

Применение электроники делает затруднительным диагностику посредством внешнего осмотра. Вы можете только визуально проверить чистоту самого дросселя и легкость перемещения заслонки. Дроссель должен быть чистым! А заслока не должна закусывать.

В случае неисправности узла электронного дросселя система включает аварийный режим «ограничения рывков» для возможности безопасного движения к месту ремонта, либо полного отключения возможности движения.

В таком режиме возможны два варианта развития событий:

1. Система по каким-то причинам не может управлять дроссельной заслонкой. Например неисправен или нет показаний от датчика положения дроссельной заслонки, или неисправен шаговый двигатель и дроссель неспособен перемещаться (открываться и закрываться).

В таком случае ЭБУ отключает управление зажиганием двигателя. Электронная заслонка устанавливается в положение «оключено». Система полностью отключает функции управления зажиганием.

2. Система на может контролировать намерение водителя. В этом случае ЭБУ ограничивает выходную мощность мотора. Например такое возможно если неисправен или нет сигнала от датчика положения педали акселератора.

Для предотвращения повреждения двигателя блок управления снижает приращение скорости и мощности двигателя. Вся система управления двигателем переводится в режим принудительного холостого хода. Обороты двигателя практически не изменяются при нажатии на педель газа.

Режимы ограниченного функционирования электронной дроссельной заслонки

1. Принудительное закрытие

Блок управления сообщает о неисправности, когда в системе подачи воздуха и управления дроссельной заслонкой имеется какой-то сбой. В этом случае ЭБУ перекрывает подачу топлива в цилинрды, отключает зажигание, закрывет дроссель и двигатель глохнет.

2. Режим принудительного управления мощностью холостого хода

Если при работе мотора на холостом ходу система управления не может нормально использовать дроссельную заслонку (например она закусывает при перемещении), то ЭБУ прекращает управление дроссельной заслонкой.

Она устанавливается в положение по умолчанию. А все управление осуществляется путем отключения подачи топлива в один цилиндр и задержкой угла опережения зажигания.

3. Режим принудительного холостого хода

Об этом режиме мы уже говорили с вами выше. Повторим. Когда намерение водителя не может быть распознано (например при потере сигнала с датчика положения педели газа). В этом режиме реакция двигателя на нажатие педали отсутствует. Автомобиль не развивает обороты и практически не едет.

4. Режим управления ограниченной мощностью

Когда система не может использовать дроссельную заслонку для регулирования мощности. В таком случае система определяет по положению педели акселератора, работает ли двигатель на оборотах холостого хода или ускоряется.

Система управляет мощностью двигателя путем прекращения подачи топлива или задерживая зажигание. В такой момент могут плавать обороты двигателя. Машина может двигаться неравномерно в таком режиме, так как обороты будут плавать. Таким автмобилем будет сложно управлять.

5. Когда точность определения намерений водителя снижена. 

Датчик положения педали состоит из двух переменных резисторов. Так вот когда сигнали этих резисторов вследствие поломки слишком сильно отличаются, система ограничивает крутящий момент двигателя.

Реакция двигателя на изменение положения педали замедляется, автомобиль начинает тупить. Снижается мощность двигателя, мотор плохо тянет.

Похожие статьи

 

www.em-grand.ru

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.

Инжекторная система ДВС

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.

autoleek.ru

Дроссельная заслонка: назначение, конструкция, принцип работы

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.

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.

Типовая схема дроссельной заслонки

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.

Где находиться дроссельная заслонка в автомобиле

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.

Устройство механической дроссельной заслонки

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:

  1. 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

  2. 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

Устройство электромеханической дроссельной заслонки

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

Электронная дроссельная заслонка

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 электронной 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.

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!

vaznetaz.ru

Электронная дроссельная заслонка | АвтобурУм

14.09.2019, Просмотров: 108

Электронное управление дроссельной заслонкой позволяет ECM (Engine Control Module) регулировать крутящий момент, подстраивая режим работы двигателя под условия движения. Благодаря этому удается снизить расход топлива и количество вредных выбросов в атмосферу. Давайте рассмотрим, как работает электронная дроссельная заслонка, устройство и принцип работы элементов управления.

Компоненты системы

  • Блок управления двигателем (ECM). Определяет по входным сигналам от датчиков положения педали акселератора запрашиваемую водителем мощность двигателя. В соответствии с вычислениями и учетом других параметров управления ДВС (к примеру, требования тормозной системы, АКПП) блок управляет электродвигателем модуля дроссельной заслонки (ДЗ). Основой ECM являются функциональный вычислительный и контрольный вычислительный модули.
  • Модуль педали газа с основным и резервным датчиком положения.
  • Датчик выжима педали сцепления.
  • Датчик нажатия педали тормоза.
  • Дроссельная заслонка с электродвигателем и датчиками положения.
Принцип работы электронной педали газа

До появления электронной педали акселератора нажатие на педаль через систему тяг и тросов приводило к повороту оси ДЗ. Следующим этапом развития инжекторных двигателяей стало отслеживание угла открытия ДЗ с помощью резистивных датчиков положения. В работу двигателя электроника вмешивается только в режиме холостого хода и при активации круиз-контроля.

В системе с электронным перемещением ДЗ механическая связь между заслонкой и педалью отсутствует. Угол нажатия педали отслеживается с помощью датчиков двух типов:

  • контактные измерители. Построены на основе потенциометра со скользящим контактом. Перемещение ползунка по резистивной дорожке ведет к изменению сопротивления в цепи. ЭБУ посылает на датчик опорное напряжение в 5 В. Изменение сопротивления ведет к падению или возрастанию напряжения на сигнальном проводе.

  • Бесконтактные датчики. На корпусе неподвижно закреплены два датчика (Hall IC). На вращающейся оси закреплены магниты. Смещение магнитов ведет к изменению интенсивности магнитного поля, что влияет на выходное напряжение датчика Холла.

Внутри корпуса педального узла всегда размещена пара потенциометров, следовательно, две выходные системы – основная и резервная. При нажатии на педаль меняются оба выходных напряжения. По соотношению уровней сигналов ЭБУ мониторит исправность датчиков. На графике ниже указаны уровни сигналов, используемые на автомобилях Mitsubishi с системой впрыска MPI. Уровни напряжения основного и резервного датчика отличаются в два раза.

На некоторых системах низкий уровень сигнала на резервном датчике будет соответствовать высокому уровню на основном. Соответственно, если на одном измерителе напряжение при нажатии педали падает, то на втором оно должно пропорционально возрасти.

Дроссельная заслонка с электронным управлением

Модуль дроссельного узла состоит из корпуса, дроссельной заслонки, датчиков положения и электродвигателя постоянного тока. Как и в электронной педали газа, для отслеживания положения ДЗ используется пара контактных либо бесконтактных датчиков на эффекте Холла.

Вращение от статора электродвигателя на ось ДЗ передается через пластиковые шестерни. На корпусе имеется механический ограничитель хода, упираясь в который дроссельная заслонка полностью закрывается. В штатном режиме заслонка полностью никогда не закрыта во избежание закусывания ее в корпусе при нагреве. Ограничитель необходим для адаптации ДЗ, в процессе которой ЭБУ запоминает крайнее положение заслонки в открытом и закрытом состоянии. В штатном режиме заслонка останавливается не доходя до нижнего механического ограничителя.

Функция самодиагностики

В случае отсутствия сигнала с датчиков положения ДЗ заслонка перемещается в аварийное положение, при котором двигатель работает только в режиме повышенного холостого хода (порядка 1500 об./мин). На приборной панели при этом может загореться Check Engine или контрольная лампа EPC.

В случае потери связи с датчиками либо любой аномалии в их показаниях в энергонезависимую память записывается соответствующий код неисправности. Считать ошибки можно через разъем OBD-II с помощью мультимарочного или специализированного сканера. В случае замены, ремонта, связанного с разборкой модуля ДЗ, или чистки узла, необходимо провести адаптацию дроссельной заслонки.

Управление холостым ходом

В системе с электронно-управляемой дроссельной заслонкой отсутствует регулятор холостого хода (РХХ). Его функцию на себя берет электродвигатель ДЗ. Поворачивая заслонку на определенный уровень, ЭБУ дозирует воздух для поддержания оборотов холостого хода. Повышенные обороты холостого хода при прогреве, а также возросшая на двигатель нагрузка (включение кондиционера, фар и прочих мощных потребителей) также компенсируется открытием заслонки.

Базовая частота холостого хода рассчитывается из базовой матрицы с использованием сигнала датчика температуры ОЖ.

Неисправности
  • Загрязнение ДЗ
  • Неисправность контактных датчиков положения. Из-за постоянного движения ползунка в местах контакта с дорожкой на резистивном слое появляются протиры. Характерно, что симптомы неисправности начинают проявлять себя в зоне частичной нагрузки. Также плохой контакт возможен из-за ослабления нажима ползунка, образования на резистивной дорожке отложений. Бесконтактные датчики на эффекте Холла такой особенности не имеют и выходят из строя намного реже.
  • Обламывание, слизывание зубов на пластиковых шестернях. Происходит при долгой эксплуатации авто с грязной дроссельной заслонкой, когда для ее перемещения электродвигателю приходится прилагать большее усилие.
  • Подсос воздуха в месте фиксации оси заслонки в корпусе модуля.
  • Износ щеток, коллектора электродвигателя.

Также не стоит забывать о стандартных проблемах с электропроводкой, окислах в разъемах питания.

autoburum.com

Электронный датчик дроссельной заслонки

На современных автомобилях установлены двигатели внутреннего сгорания: бензиновые и дизельные. Отличаются они составом используемой для воспламенения топливной смеси. Принцип действия таких двигателей – поршневой. Подаваемая в камеры смесь, сжимается поршнем до соответствующих показателей давления, воспламеняется от прошедшей искры. Механическая энергия сжатия и химическая – горения преобразуются в тепловую энергию, под действием которой газы расширяются, и двигают поршень обратно. Клапаны раскрываются, выпуская отработанные газы.

Не будем вдаваться в подробности действия ДВС, отметим лишь, что подаваемая в камеру смесь, готовится в карбюраторе. Там горючее обогащается кислородом из всасываемого воздуха, и порциями впрыскивается в камеру. В современных двигателях карбюраторы заменены инжекторами, в целях контроля, за выбросами в атмосферу. В таких двигателях, обогащение происходит путем впрыска порции горючего в воздушный поток, осуществляемого движениями форсунок, которыми управляет электронный блок управления. Именно такая форма подачи топлива, в сочетании с нейтрализаторами выхлопных газов (катализаторами), способна контролировать вредные выбросы в атмосферу.

Содержание статьи

Что могут датчики дроссельной заслонки

Электронный контроль осуществляется посредством датчиков, которые передают следующие данные:

  1. Показатели вращения коленвала
  2. Расхода воздуха и его температура
  3. Температуры антифриза
  4. Положение заслонок дросселя
  5. Системе обратной связи (состав выхлопных газов)
  6. Детонации в моторе
  7. Напряжение электросети
  8. Скорости движения
  9. Положение распредвала
  10. Активация кондиционера
  11. Неровности дорожного полотна

Рассмотрим подробно работу датчика ПДЗ.

Это прибор для точного дозирования топливной смеси, подаваемой в камеру сжигания двигателя. Его работа повышает КПД мотора и эффективность движения.

Угол положения ДЗ преобразуются в напряжение тока и передается на контролирующие зоны электронного блока. Исходя из угла заслонки, меняется значение напряжения, что и распознается контролером, который подает сигналы к определенным действиям во впрыскивающий механизм. При этом, после обработки сигналов с датчиков, ЭБУ определяет оптимальные параметры для экономичного режима – адаптируют программу под стиль вождения, под данный двигатель и т. д. По сути, датчики фиксируют параметры зависимости положения заслонок дросселя с изменением напряжения в цепи.

Датчики заслонок бывают двух типов:

контактные (пленочно резисторные) – которые напрямую связаны с осью заслонки, при вращении которой, перемещаются контакты датчика по полозьям. При этом преодолевается высокое сопротивление и изменение напряжения, что, в конечном итоге, и является исходящим от датчика сигналом. Конструкция простая, легко диагностируется. Однако, быстро изнашивается из-за постоянного воздействия силы трения.

бесконтактные – в местах контактов расположен перемещающийся магнит, а показатели переменного магнитного поля преобразует в электронный сигнал датчики Холла. Бесконтактные датчики имеют увеличенный ресурс, однако, сложно диагностируемые.

Как работают датчики дроссельной заслонки?

Датчик расположили возле заслонки, к которой крепиться потенциометр с тремя выходами. Один выход предназначен для подачи напряжения, второй – замыкание цепи на массу, а к третьему выходу присоединен электронный блок управления автомобиля, который считывает коды (текущие и ошибки).  Он измеряет напряжение на выходе, при нажатии на педаль. При закрытой заслонке напряжение имеет показатель 0,69 вольт. После нажатия на педаль газа, ось заслонки поворачивается на определенный градус, уводя за собой датчик.

Изменяется сопротивление на дорожках, а, следовательно, и напряжение. В положении полного открытия заслонки датчик фиксирует уже порядка 4 вольт. Эти данные считывает ЭБУ и инициирует изменения в подаче топлива, подбирает приемлемый режим работы двигателя, адаптируя под предпочтения водителя. Когда заслонка открыта на три четверти и более, ЭБУ включает продув системы. Закрытые заслонки становятся толчком к регулировке холостого хода, путем подачи воздуха через обходной путь.

Признаки болезни и диагностика датчика положения ДЗ

Исправный датчик обеспечивает плавный ход машины и полное сгорание горючего. Если машину начинает дергать и мотать при нажатии на педаль, то это может быть признаком неправильной работы датчика. Причинами выхода из строя прибора служат:

— ослабление или потеря контакта клемм с дорожками. Стирание резисторной пленки всегда ведет к поломке прибора.

— повреждение самих дорожек, из-за использования материалов низкого качества

— выход из схемы цепи одного или нескольких сопротивлений

— сбой программы датчика Холла

Признаки болезни приборы:

  1. Затруднение пуска двигателя, даже после разогрева.
  2. Наблюдается больное расходование горючего.
  3. Ход прерывистый
  4. Затруднено ускорение автомобиля
  5. Завышение оборотов на холостом ходу
  6. Слышатся хлопки в выхлопных трубках
  7. Может заглохнуть на холостом ходу
  8. Светится индикатор Check Engine

Эти симптомы могут наблюдаться и при поломке других деталей и систем. Поэтому прежде чем кидаться менять датчик, нужно провести тестирование.

Для определения характера неисправности, в частности датчиков на отечественных марках, нужно произвести замеры напряжения вольтметром. Учитывая параметры нормы (закрытые заслонки – 0,69В, полностью открытые – 4В), снять показания вольтметра при включенном зажигании, при полном вдавливании в пол педали. По совпадению с нормальными параметрами можно судить о неисправности. Пошаговая рекомендация:

  1. Открыть доступ к датчику (снять фильтр, патрубки)
  2. Снять соединитель с разъема, пол которым можно увидеть три контакта – масса, контакт напряжения и питание. На некоторых моделях добавлен четвертый контакт – клемма холостого хода.
  3. Снимаем показания напряжения между массой и питанием (норма 5В и 12В, в зависимости от модели авто)
  4. Затем замеряем напряжение между выходным контактом и массой (0,7 при закрытых заслонках, до 5В – в состоянии максимального открытия). Вручную изменяем угол отклонения заслонки и фиксируем показания каждого положения. Так определяются зоны отсутствия или недостаточного контакта.
  5. Можно замерить сопротивление между массой и выходным напряжением (норма – от 2,5 кОм до 1 кОм).

Эти действия касаются диагностики контактного датчика. Бесконтакный его собрат тестируется на спец. оборудовании.

В основном, некорректную работу датчика ПДЗ выявляет тестирование автосканером, при считке кодов ошибок, среди которых будет и код датчика.

Ремонт датчика положения дроссельной заслонки

Ремонт такого устройства может стоить дороже его замены. Поэтому, неисправный датчик чаще заменяют новым, а не чинят. Изначально в приборе заложен эксплуатационный срок, соответствующий 50 тыс. пробега. Периодически зачищая контакты и промывая спиртом, можно увеличить срок работы в несколько раз.

Заменить датчик может практически любой автолюбитель (мы сейчас не говорим о блондинках за рулем), достаточно знать несколько маленьких хитростей:

  • Если нарушена целостность пыльника, замените и его
  • Во время входа зацепов оси заслонки в пазы датчика, корпус надо поворачивать по часовой стрелке. Затем разворачиваем в обратном направлении, чтобы совместить крепежные отверстия болтов.
  • Все процедуры нужно проводить после обесточивания агрегата. Иначе, ЭБУ считает их как ошибку, и Check не погаснет даже после смены датчика.

Далее потребуется регулировка работы замененного устройства:

  • При необходимости сделать надпилы над филем для свободного хода корпуса датчика.
  • Присоединить клеммы аккумулятора. Добиться значения напряжения в 0.7 вольт выходного контакта. Включить зажигание и, вместе с присоединенным вольтметром, вращать до необходимых пределов. Снова обесточить
  • Включаем зажигание, давая возможность ЭБУ запомнить измененные параметры нового датчика.

Подведем итог: датчик ПДЗ – маленький прибор, с большой и ответственной функцией. От его правильной работы зависят эксплуатационные характеристики сердца любого автомобиля – его двигателя. Своевременное выявление неисправностей и аккуратное его использование – залог долгой бес проблемной работы мотора.

elm327.club

Электронный привод дроссельной заслонки | Системы впрыска

При электронном приводе акселератора перемещение дроссельной заслонки осуществляется при помощи электродвигателя, без традиционной механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Положение педали отслеживается датчиками, и соответствующие сигналы передаются в блок управления, где обрабатывается и передается на исполнительный механизм перемещения дроссельной заслонки. Благодаря такой системе блок управления может посредством перемещения дроссельной заслонки влиять на величину крутящего момента двигателя даже в том случае, когда водитель не меняет положения педали акселератора. Это позволяет достигать лучшей координации между системами двигателя.

Электронный привод дроссельной заслонки состоит из:

  • педального модуля
  • модуля дроссельной заслонки
  • корпуса дроссельной заслонки
  • блока управления двигателем
  • контрольной лампы электронного привода дроссельной заслонки

Педальный модуль посредством датчиков непрерывно определяет положение педали акселератора и передает соответствующий сигнал блоку управления двигателя. Он состоит из:

  • педали акселератора
  • датчика 1 положения педали акселератора
  • датчика 2 положения педали акселератора

Два одинаковых датчика используются для обеспечения надежной работы системы, но для работы системы достаточно работоспособности одного датчика.

Рис. Педальный модуль:
1 – педаль; 2 — корпус модуля педали акселератора; 3 – контактная дорожка;; 4 – датчики; 5 — рычаг

Оба датчика представляют собой потенциометры со скользящим контактом, укрепленным на общем валу. При каждом изменении положения педали изменяется сопротивление датчиков и, соответственно, напряжение, которое передается на блок управления двигателя. Используя сигнал от обоих датчиков положения педали акселератора блок управления двигателя узнает положение педали в каждый момент времени.

Разновидностью педального модуля является бесконтактный модуль с индукционными катушками. На общей многослойной плате предусмотрены одна катушка возбуждения и три приемные катушки для каждого чувствительного элемента, а также электронные элементы обработки сигналов и управления датчиком.

Ромбовидные приемные катушки расположены со смещением относительно друг друга, благодаря чему создается сдвиг фаз индуцируемого в них тока. Над приемными катушками находятся катушки возбуждения. На механизме педали закреплена металлическая шторка, который перемещается при движении педали вдоль платы на минимальном расстоянии от нее.

Катушка возбуждения запитывается переменным током. В результате возникает переменное электромагнитное поле, действующее на металлическую шторку. При этом в шторке индуцируется ток, который в свою очередь создает вокруг нее свое, вторичное, переменное электромагнитное поле. Оба поля, созданные катушкой возбуждения и металлической шторкой, действуют на приемные катушки, создавая на их выводах соответствующее напряжение. В то время как собственное поле шторки не зависит от ее положения, индуцируемый в приемных катушках ток, изменяется при перемещении шторки относительно них.

Рис. Изменение напряжения при перемещении заслонки:
1 – шторка; 2 – приемные катушки

При перемещении шторки изменяется степень перекрытия ею той или иной приемной катушки и соответственно меняется амплитуда напряжения на ее выводах. Переменные напряжения на выводах катушек преобразуются затем в электронной схеме датчика в сигналы постоянного напряжения, усиливаются и сравниваются друг с другом. Обработка завершается созданием линейного напряжения, подаваемого на выводы датчика.

Преимуществом модуля является отсутствие контактов, что повышает надежность системы.

Модуль управления дроссельной заслонки расположен на впускном трубопроводе и служит для обеспечения подачи нужного количества воздуха в цилиндры.

Модуль управления дроссельной заслонки обеспечивает необходимую массу воздуха, поступающего в цилиндры.

Модуль состоит из:

  • корпуса дроссельной заслонки 1
  • дроссельной заслонки 7
  • привода дроссельной заслонки

Рис. 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

Привод дроссельной заслонки воздействует на дроссельную заслонку в соответствии с командами блока управления двигателя 2.

Рис. Схема управления дроссельной заслонкой:
1 – электропривод; 2 – блок управления двигателем; 3 – угловые датчики управления дроссельной заслонкой; 4 – дорожки потенциометров; 5 – дроссельная заслонка

Положение дроссельной заслонки отслеживается с помощью двух датчиков, представляющих собой потенциометры со скользящим контактом. Скользящие контакты укреплены на шестерне, которая сидит на валике дроссельной заслонки. Контакты касаются дорожек потенциометров в крышке корпуса. При изменении положения дроссельной заслонки изменяются сопротивления дорожки потенциометров и, тем самым, сигнальные напряжения, которые передаются блоку управления двигателя.

Блок управления двигателя определяет по этим сигналам намерение водителя увеличить или уменьшить мощность двигателя, суммируя внешние и внутренние требования к крутящему моменту и по ним рассчитывает необходимую величину момента и соответственно этому изменяет его. Крутящий момент определяется расчетом по частоте вращения двигателя, сигналу о нагрузке двигателя и моменту зажигания, при этом блок управления двигателя сначала сравнивает фактический крутящий момент с оптимальным моментом. Если эти величины не совпадают, блок управления расчетом определяет направление и величину положения дроссельной заслонки в целях достижения совпадения фактического и оптимального крутящего момента. После подается управляющий сигнал приводу дроссельной заслонки для приоткрытия ее или, наоборот, некоторого закрытия, например в случае включения дополнительного потребителя ­- компрессора климатической установки.

Контрольная лампа электронного привода акселератора сигнализирует водителю, что в системе электронного привода имеется неисправность.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Достоинства и недостатки электронного дросселя « Invent-labs

В этой статье я коротко расскажу вам о моем личном опыте, связанном с электронным дросселем. Здесь будет только практическая информация, без громких бессмысленных фраз из рекламных буклетов автопроизводителей.

 

Что такое электронный дроссель?

Электронный дроссель — это дроссельная заслонка, которая управляется электродвигателем вместо привычного троса. ЭБУ считывает сигнал с датчика положения педали и отдает команду на открытие или закрытие дроссельной заслонки. В английской терминологии это называется Drive-By-Wire, что переводится примерно как «управление по проводах».

Вся суть в том что ЭБУ может крутить дроссель независимо от положения педали. В этом скрывается много возможностей по улучшению ездовых качеств, и столько же возможностей по ухудшению.

В чем же проблемы?

У этой системы есть большой минус: конструкция существенно усложняется. Вместо одного механического троса мы получаем 2 датчика положения педали, плюс 2 датчика положения дроссельной заслонки, плюс привод дроссельной заслонки. 

Кроме того, есть и другие неочевидные недостатки, которые зависят уже от конкретной настройки ЭБУ. Речь идет о т.н. «резиновой педали». Этот эффект проявляется в заторможенной реакции автомобиля. Вы нажимаете на газ, но машина «не едет», и лишь за несколько секунд начинает вялый разгон. При этом действительно получается наибольшая экономия топлива, но какое-либо удовольствие от вождения убивается начисто. Второй неприятный эффект — машина самостоятельно «подгазовывает». Вы нажимаете дроссель на некоторое положение, и останавливаете педаль. А автомобиль самостоятельно «дожимает» педаль, а потом возвращает обратно. Видимо чтобы создать иллюзию мощного двигателя. Если сложить два этих явления — получается комбинация, в которой физически невозможно точно дозировать тягу. Именно так был настроен дроссель на моей бывшей Skoda Fabia 1.2. Зимой, на скользком покрытии, ездить было невозможно. Дроссель реагировал с большой задержкой. А после этой задержки еще и подгазовывал, моментально срывая колеса в пробуксовку. Половину навыков зимнего вождения пришлось выкинуть к черту, так как они попросту не работали на этом автомобиле. Спасала лишь хорошая резина. Это очень показательный пример того как именитые производители могут прохалтурить с настройкой.

Чем хорош электронный дроссель?

Второй показательный пример — моя Audi A4 1.8T. Тоже на электронном дросселе. Но езда кардинально отличается от Шкоды. Машина реагирует как и должна, нет никакого «улучшения» со стороны электроники. Сразу ощущается то, что машину настраивали с учетом удовольствия от управления.

Опыты с созданием и доводкой драйвера дросселя Invent-DBW показал другие очень интересные плюсы этой системы.

Антипробуксовка, или трекшн-контроль

Собственно ради этого мы и начали работу с электронным дросселем. Проблема всех мощных передне- и заднеприводных авто — потеря сцепления с дорогой при разгоне. Наиболее быстрый разгон проходит на грани срыва колес в пробуксовку. Человек не может точно держать колеса на этой грани. Наши органы чувств не успевают вовремя реагировать. А электроника — успевает. Достаточно измерять скорость ведущих колес и скорость ведомых колес. Если ведущие вращаются быстрее ведомых — нужно уменьшить тягу. Вопрос заключается лишь в одном — как именно уменьшать тягу мотора? На обычном дросселе мы не можем регулировать количество смеси в цилиндрах. Остается позднить зажигание, что вызывает значительный рост температуры выхлопных газов. Если стартовать без фанатизма — атмосферник переносит такую пытку более-менее сносно. А на турбомоторе мы очень быстро поджарим или турбину или сам двигатель. Единственное решение — электронный дроссель. Абсолютно без вреда для мотора мы получаем идеально ровный, и максимально эффективный разгон на любой поверхности.

Приятная управлемость. 
Поскольку мы ставили перед собой задачу максимально приблизить реакции электроники к механическому приводу, у нас получилась отличная управляемость. Нет даже намека на «резину», которой страдает множество заводских авто. Машина реагирует так же резво, как и на троссовом управлении дросселем.

Нет дерганности при больших диаметрах дроссельной заслонки
Если дроссель большого диаметра — машина получается очень агрессивной. При малейшем нажатии педали — прыгает вперед. Поначалу это может нравиться, но только до первой поездки по городу в час пик. Но на эл.дросселе этой проблемы можно избежать. Мы сделали регулировку нелинейности. Это значит что в самом начале хода педали двигатель реагирует очень мягко, позволяя плавно трогаться и ехать в пробке, не «гладя» педаль с ювелирной точностью. Эту функцию можно настроить под конкретный двигатель и под вкусы водителя. При правильной настройке получается пропорциональное увеличение тяги. Сколько педаль нажали — столько мощности развивает мотор. Без каких либо неудобств в городской езде.

Нет провала при нажатии «в пол»
В большей или меньшей степени этим страдает любой двигатель. Вы резко нажимаете газ в пол на низких оборотах, а машина где-то секунду «думает», и только потом начинает разгон. В этот момент создаются настолько неблагоприятные условия в цилиндрах, что смесь отказывается нормально гореть. Этого можно избежать, если сначала нажать на педаль немного, а лишь потом «дожать». Разгон получается сразу, без задержек. Но в критической ситуации вряд ли вы будете об этом думать. Вы будете давить до упора, в надежде что двигатель «вывезет». Но электронный дроссель думает всегда, и в этот момент он возьмет управления на себя, открывая дроссель именно так как нужно для максимально быстрого разгона. 

Существенное уменьшение турбоямы
Все кто ездил на турбомоторе, знают об этом эффекте. Машина лучше разгоняется с низов, если дроссель открывать не полностью, а сначала приоткрыть на некоторое положение, и по мере увеличения тяги дожимать до полного. Этот момент сложный для понимания, но если упустить все подробности — турбина быстрее надувает давление, если в начале создать ей воздушную «подпорку».
И мы сделали такой алгоритм. Дроссель на разгоне открывается так, чтобы обеспечить максимально благоприятные условия для раскрутки турбины. В результате получается ровное ускорение с самых низов. Если резко нажать, то нет ощущения, что под педалью «никого нет». Есть ровный нарастающий разгон. 

 

invent-labs.com

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *