Škrtiaca klapka

V moderných automobiloch elektráreň pracuje s dvoma systémami: vstrekovaním a nasávaním. Prvý z nich je zodpovedný za dodávku paliva, úlohou druhého je zabezpečiť prúdenie vzduchu do valcov.

Účel, hlavné konštrukčné prvky

Napriek tomu, že celý systém „riadi“ prívod vzduchu, je konštrukčne veľmi jednoduchý a jeho hlavným prvkom je zostava škrtiacej klapky (mnohí tomu hovoria staromódna škrtiaca klapka). A aj tento prvok má jednoduchý dizajn.

Princíp činnosti škrtiacej klapky zostal rovnaký od čias karburátorových motorov. Blokuje hlavný vzduchový kanál, čím reguluje množstvo vzduchu dodávaného do valcov. Ale ak bol tento tlmič skôr súčasťou konštrukcie karburátora, potom na vstrekovacích motoroch je to úplne samostatná jednotka.

Systém zásobovania ľadom

Okrem hlavnej úlohy - dávkovania vzduchu pre normálnu prevádzku pohonnej jednotky v akomkoľvek režime, je tento tlmič zodpovedný aj za udržiavanie požadovaných voľnobežných otáčok kľukového hriadeľa (XX) a pri rôznych zaťaženiach motora. Tá sa podieľa aj na prevádzke posilňovača bŕzd.

Telo škrtiacej klapky je veľmi jednoduché. Hlavné konštrukčné prvky sú:

1. Рамки
2. klapka s hriadeľom
3. Pohonný mechanizmus

Mechanická zostava škrtiacej klapky

Tlmivky rôznych typov môžu obsahovať aj množstvo ďalších prvkov: snímače, obtokové kanály, vykurovacie kanály atď. Podrobnejšie, konštrukčné vlastnosti škrtiacich ventilov používaných v automobiloch, zvážime nižšie.

Škrtiaca klapka je inštalovaná vo vzduchovom kanáli medzi filtračným prvkom a potrubím motora. Prístup k tomuto uzlu nie je žiadnym spôsobom ťažký, takže pri vykonávaní údržbárskych prác alebo jeho výmene nebude ťažké sa k nemu dostať a demontovať ho z auta.

Typy uzlov

Ako už bolo uvedené, existujú rôzne typy urýchľovačov. Celkovo sú tri:

1. Mechanicky poháňaný
2. Elektromechanické
3. elektronický

V tomto poradí bol vyvinutý dizajn tohto prvku sacieho systému. Každý z existujúcich typov má svoje vlastné konštrukčné prvky. Je pozoruhodné, že s rozvojom technológie sa uzlové zariadenie neskomplikovalo, ale naopak sa zjednodušilo, ale s určitými nuansami.

Uzávierka s mechanickým pohonom. Dizajn, vlastnosti

Začnime s mechanicky poháňaným tlmičom. Tento typ dielov sa objavil so začiatkom inštalácie systému vstrekovania paliva do automobilov. Jeho hlavnou črtou je, že vodič samostatne ovláda tlmič pomocou prenosového kábla spájajúceho plynový pedál s plynovým sektorom spojeným s hriadeľom tlmiča.

Konštrukcia takejto jednotky je úplne vypožičaná zo systému karburátora, jediný rozdiel je v tom, že tlmič je samostatný prvok.

Konštrukcia tejto zostavy navyše obsahuje snímač polohy (uhol otvorenia tlmiča), regulátor voľnobežných otáčok (XX), obtokové kanály a vykurovací systém.

Zostava škrtiacej klapky s mechanickým pohonom

Vo všeobecnosti je snímač polohy škrtiacej klapky prítomný vo všetkých typoch uzlov. Jeho funkciou je určenie uhla otvorenia, čo umožňuje elektronickej riadiacej jednotke vstrekovačov určiť množstvo vzduchu privádzaného do spaľovacích komôr a na základe toho upraviť prívod paliva.

Predtým sa používal snímač potenciometrického typu, v ktorom bol uhol otvorenia určený zmenou odporu. V súčasnosti sú široko používané magnetorezistentné snímače, ktoré sú spoľahlivejšie, pretože nemajú páry kontaktov podliehajúce opotrebovaniu.

Typ potenciometrického snímača polohy škrtiacej klapky

Regulátor XX na mechanických tlmivkách je samostatný kanál, ktorý prepája hlavný kanál. Tento kanál je vybavený solenoidovým ventilom, ktorý upravuje prietok vzduchu v závislosti od podmienok motora pri voľnobehu.

Zariadenie na ovládanie voľnobehu

Podstata jeho práce je nasledovná: na dvadsiatom je tlmič úplne uzavretý, ale vzduch je potrebný na prevádzku motora a je dodávaný cez samostatný kanál. V tomto prípade ECU určuje otáčky kľukového hriadeľa, na základe čoho reguluje stupeň otvorenia tohto kanála solenoidovým ventilom, aby sa udržala nastavená rýchlosť.

Obtokové kanály fungujú na rovnakom princípe ako regulátor. Ale jeho úlohou je udržiavať rýchlosť elektrárne vytváraním záťaže v pokoji. Napríklad zapnutie klimatizácie zvyšuje zaťaženie motora, čo spôsobuje zníženie rýchlosti. Ak regulátor nemôže dodať požadované množstvo vzduchu do motora, zapnú sa obtokové kanály.

Tieto dodatočné kanály však majú významnú nevýhodu - ich prierez je malý, v dôsledku čoho sa môžu upchať a zamrznúť. Na boj proti nim je škrtiaci ventil pripojený k chladiacemu systému. To znamená, že chladivo cirkuluje cez kanály plášťa a ohrieva kanály.

Počítačový model kanálov v škrtiacej klapke

Hlavnou nevýhodou zostavy mechanickej škrtiacej klapky je prítomnosť chyby pri príprave zmesi vzduch-palivo, ktorá ovplyvňuje účinnosť a výkon motora. Je to spôsobené tým, že ECU neovláda tlmič, iba dostáva informáciu o uhle otvorenia. Preto pri náhlych zmenách polohy škrtiacej klapky riadiaca jednotka nemá vždy čas „prispôsobiť sa“ zmeneným podmienkam, čo vedie k nadmernej spotrebe paliva.

Elektromechanický škrtiaci ventil

Ďalšou etapou vývoja škrtiacich klapiek bol vznik elektromechanického typu. Ovládací mechanizmus zostal rovnaký – káblový. Ale v tomto uzle nie sú žiadne ďalšie kanály ako zbytočné. Namiesto toho do konštrukcie pribudol elektronický mechanizmus čiastočného tlmenia riadený ECU.

Konštrukčne tento mechanizmus obsahuje bežný elektromotor s prevodovkou, ktorý je spojený s hriadeľom tlmiča.

Táto jednotka funguje takto: po naštartovaní motora riadiaca jednotka vypočíta množstvo privádzaného vzduchu a otvorí klapku do požadovaného uhla, aby sa nastavili požadované voľnobežné otáčky. To znamená, že riadiaca jednotka v jednotkách tohto typu mala schopnosť regulovať chod motora pri voľnobehu. V ostatných prevádzkových režimoch elektrocentrály ovláda plyn sám vodič.

Použitie čiastočného riadiaceho mechanizmu umožnilo zjednodušiť konštrukciu urýchľovacej jednotky, ale neodstránilo hlavnú nevýhodu - chyby pri tvorbe zmesi. V tomto prevedení nejde o tlmič, ale len na voľnobeh.

Elektronická klapka

Do áut sa čoraz viac dostáva posledný typ, elektronický. Jeho hlavnou črtou je absencia priamej interakcie plynového pedálu s hriadeľom tlmiča. Ovládací mechanizmus v tomto prevedení je už plne elektrický. Stále používa rovnaký elektromotor s prevodovkou spojenou s hriadeľom riadeným ECU. Ale riadiaca jednotka „riadi“ otváranie brány vo všetkých režimoch. Do dizajnu pribudol ďalší snímač – poloha plynového pedálu.

Elektronické prvky škrtiacej klapky

Riadiaca jednotka počas prevádzky využíva informácie nielen zo snímačov polohy tlmičov a plynového pedálu. Do úvahy sa berú aj signály z monitorovacích zariadení automatickej prevodovky, brzdových systémov, klimatizačných zariadení a tempomatu.

Všetky prichádzajúce informácie zo snímačov jednotka spracuje a na základe toho sa nastaví optimálny uhol otvorenia brány. To znamená, že elektronický systém plne riadi činnosť sacieho systému. To umožnilo eliminovať chyby pri tvorbe zmesi. V akomkoľvek režime prevádzky elektrárne bude do valcov privádzané presné množstvo vzduchu.

Tento systém však nebol bez chýb. Je ich tiež o niečo viac ako v ostatných dvoch typoch. Prvým z nich je, že klapku otvára elektromotor. Akákoľvek, aj malá porucha prevodových jednotiek vedie k poruche jednotky, ktorá ovplyvňuje činnosť motora. V mechanizmoch káblového ovládania takýto problém nie je.

Druhá nevýhoda je výraznejšia, ale týka sa najmä lacných automobilov. A všetko spočíva na tom, že kvôli nie príliš dobre vyvinutému softvéru môže plyn pracovať neskoro. To znamená, že po stlačení plynového pedálu ECU nejaký čas trvá, kým zhromaždí a spracuje informácie, po ktorých odošle signál do motora ovládania škrtiacej klapky.

Hlavným dôvodom oneskorenia od stlačenia elektronického plynu po odozvu motora je lacnejšia elektronika a neoptimalizovaný softvér.

Za normálnych podmienok nie je táto nevýhoda zvlášť nápadná, ale za určitých podmienok môže takáto práca viesť k nepríjemným následkom. Napríklad pri rozjazde na klzkom úseku cesty je niekedy potrebné rýchlo zmeniť režim prevádzky motora („hrať na pedál“), to znamená v takýchto podmienkach rýchlu „reakciu“ na potrebné motora na činnosť vodiča je dôležitá. Existujúce oneskorenie v činnosti akcelerátora môže viesť ku komplikácii jazdy, pretože vodič „necíti“ motor.

Ďalšou vlastnosťou elektronického plynu niektorých modelov áut, ktorá je pre mnohých nevýhodou, je špeciálne nastavenie plynu z výroby. ECU má nastavenie, ktoré vylučuje možnosť preklzu kolies pri rozjazde. Dosahuje sa to tým, že na začiatku pohybu jednotka špecificky neotvorí klapku na maximálny výkon, v skutočnosti ECU „škrtí“ motor škrtiacou klapkou. V niektorých prípadoch má táto funkcia negatívny vplyv.

V prémiových automobiloch nie sú žiadne problémy s „reakciou“ sacieho systému v dôsledku bežného vývoja softvéru. Aj v takýchto autách je často možné nastaviť prevádzkový režim elektrárne podľa preferencií. Napríklad v „športovom“ režime je prekonfigurovaná aj činnosť sacieho systému, v takom prípade už ECU „neškrtí“ motor pri štartovaní, čo umožňuje „rýchle“ rozjazdenie auta.