Zariadenie a princíp činnosti škrtiacej klapky

Škrtiaca klapka je jednou z najdôležitejších častí sacieho systému spaľovacieho motora. V automobile sa nachádza medzi sacím potrubím a vzduchovým filtrom. U naftových motorov nie je potrebný plyn, napriek tomu je v prípade núdzovej prevádzky stále nainštalovaný na moderných motoroch. Podobná situácia je aj u benzínových motorov s riadiacim systémom zdvihu ventilov. Hlavnou funkciou škrtiacej klapky je dodávať a regulovať prietok vzduchu potrebný na vytvorenie zmesi vzduch-palivo. Stabilita prevádzkových režimov motora, úroveň spotreby paliva a vlastnosti automobilu ako celku teda závisia od správnej činnosti tlmiča.

Zariadenie tlmivky

Z praktického hľadiska je škrtiaca klapka wastegate. V otvorenej polohe je tlak v sacom systéme rovný atmosférickému. Keď sa zatvára, klesá, blíži sa k hodnote podtlaku (stáva sa to preto, lebo motor v skutočnosti pracuje ako čerpadlo). Z tohto dôvodu je podtlakový posilňovač bŕzd spojený s nasávacím potrubím. Konštrukčne je samotná klapka okrúhla doska, ktorá sa dá otočiť o 90 stupňov. Jednou z takýchto revolúcií je cyklus od úplného otvorenia po zatvorenie ventilu.

Telo škrtiacej klapky (modul) obsahuje nasledujúce prvky:

• Puzdro vybavené viacerými tryskami. Sú napojené na vetranie, rekuperáciu palivových pár a chladiace systémy (na ohrev klapky).
• Ovládač, ktorý uvádza ventil do pohybu stlačením plynového pedála vodičom.
• Polohové snímače alebo potenciometre. Merajú uhol otvorenia škrtiacej klapky a vysielajú signál do riadiacej jednotky motora. V moderných systémoch sú nainštalované dva snímače na riadenie polohy škrtiacej klapky, ktoré môžu byť s posuvným kontaktom (potenciometre) alebo magnetorezistívnym (bezdotykovým).
• Regulátor voľnobehu. Je potrebné udržiavať danú rýchlosť kľukového hriadeľa v zatvorenom režime. To znamená, že minimálny uhol otvorenia tlmiča je poskytnutý, keď nie je stlačený plynový pedál.

Druhy a režimy činnosti škrtiacej klapky

Typ pohonu škrtiacej klapky určuje jeho konštrukciu, režim činnosti a ovládanie. Môže to byť mechanické alebo elektrické (elektronické).

Zariadenie mechanického pohonu

Staré a lacné modely automobilov majú mechanický pohon ventilov, v ktorom je plynový pedál priamo spojený s obtokovým ventilom pomocou špeciálneho kábla. Mechanický pohon škrtiacej klapky pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• akcelerátor (plynový pedál);
• tyče a výkyvné ramená;
• oceľové lano.

Stlačením plynového pedála sa uvedie do pohybu mechanický systém pák, tyčí a lanka, ktorý núti klapku otáčať (otvárať). Vďaka tomu začne do systému prúdiť vzduch a vytvorí sa zmes vzduchu a paliva. Čím viac vzduchu sa dodá, tým viac paliva vstúpi a podľa toho sa zvýši rýchlosť. Keď je akcelerátor v neaktívnej polohe, plyn sa vráti do zatvorenej polohy. Súčasťou mechanických systémov môže byť okrem základného režimu aj manuálne ovládanie polohy škrtiacej klapky pomocou špeciálnej rukoväte.

Princíp činnosti elektronického pohonu

Druhým a modernejším typom tlmičov je elektronický plyn (elektricky ovládaný a elektronicky riadený). Jeho prioritné rozdiely sú:

• Žiadna priama mechanická interakcia medzi pedálom a tlmičom. Namiesto toho sa používa elektronické ovládanie, ktoré taktiež umožňuje meniť krútiaci moment motora bez potreby zošliapnuť pedál.
• Voľnobežné otáčky motora sa automaticky nastavujú pohybom plynu.

Elektronický systém obsahuje:

• snímače polohy plynového pedála a škrtiacej klapky;
• elektronická riadiaca jednotka motora (ECU);
• elektrický pohon.

Elektronický systém riadenia škrtiacej klapky zohľadňuje aj signály z prevodovky, klimatizácie, snímača polohy brzdového pedála, tempomatu.

Po stlačení akcelerátora zmení snímač polohy plynového pedála pozostávajúci z dvoch nezávislých potenciometrov odpor v obvode, čo je signál do elektronickej riadiacej jednotky. Ten prenáša príslušný povel na elektrický pohon (motor) a otáča škrtiacou klapkou. Jeho polohu zase sledujú príslušné senzory. Posielajú spätnú väzbu informácie o novej polohe ventilu do ECU.

Senzor polohy súčasného škrtiacej klapky je potenciometer s viacsmerovými signálmi a celkovým odporom 8 kΩ. Nachádza sa na svojom tele a reaguje na otáčanie osi a prevádza uhol otvorenia ventilu na jednosmerné napätie.

V zatvorenej polohe ventilu bude napätie asi 0,7 V a v úplne otvorenej polohe bude asi 4 V. Tento signál prijíma radič, čím sa učí o percente otvorenia škrtiacej klapky. Na základe toho sa počíta množstvo dodaného paliva.

Výstupné krivky snímačov polohy tlmiča sú viacsmerné. Rozdiel medzi týmito dvoma hodnotami sa berie ako riadiaci signál. Tento prístup pomáha vyrovnať sa s možným rušením.

Servis a opravy škrtiacej klapky

Ak dôjde k zlyhaniu škrtiacej klapky, jej modul sa úplne zmení, ale v niektorých prípadoch stačí vykonať úpravu (prispôsobenie) alebo čistenie. Pre presnejšiu činnosť systémov s elektrickým pohonom je teda potrebné prispôsobiť alebo naučiť škrtiacu klapku. Tento postup spočíva v ukladaní údajov o krajných polohách ventilov (otváranie a zatváranie) do pamäte regulátora.

Prispôsobenie škrtiacej klapky je povinné v nasledujúcich prípadoch:

• Pri výmene alebo zmene konfigurácie elektronickej riadiacej jednotky motora automobilu.
• Pri výmene tlmiča.
• Ak je zaznamenaný nestabilný voľnobežný motor.

Telo škrtiacej klapky sa trénuje na čerpacej stanici pomocou špeciálneho vybavenia (skenery). Neodborný zásah môže viesť k nesprávnemu prispôsobeniu a zhoršeniu výkonu vozidla.

Ak sa vyskytne problém na strane snímača, rozsvieti sa problémové svetlo na palubnej doske. Môže to znamenať nesprávne nastavenie a prerušený kontakt. Ďalšou častou poruchou je únik vzduchu, ktorý je možné diagnostikovať prudkým zvýšením otáčok motora.

Napriek jednoduchosti konštrukcie je najlepšie zveriť diagnostiku a opravu škrtiacej klapky skúsenému odborníkovi. To zabezpečí ekonomickú, pohodlnú a čo je najdôležitejšie bezpečnú prevádzku automobilu a zvýši životnosť motora.