المواضيع:
- عام
- صمام الخانق لنظام الحقن أحادي النقطة
- صمام الخانق على نظام الحقن متعدد النقاط
- التحكم الخمول
- التحكم في صمام الخانق للمحركات الكبيرة
- خنق موقف الاستشعار
- دواسة الوقود الإلكترونية (دواسة الوقود بالسلك)
عموما:
يحتوي كل محرك بنزين على صمام خانق. يمكن لصمام الخانق تنظيم كمية الهواء الداخل إلى الأسطوانة. تحتوي محركات الديزل أيضًا على صمام خانق، ولكنه دائمًا ما يكون مفتوحًا بالكامل أثناء تشغيل المحرك. وذلك لأن محرك الديزل يعمل بفائض من الهواء. يعمل صمام الخانق في محركات الديزل فقط على السماح للمحرك بإيقاف التشغيل بسلاسة؛ عندما يغلق الصمام يتم إيقاف إمداد الهواء. ثم يتوقف المحرك على الفور. وبالتالي توقفت إمدادات الوقود. ويسمى هذا أيضًا في محرك الديزل بصمام الخانق بدلاً من صمام الخانق. في الواقع، صمام الخانق في محرك البنزين هو أيضًا صمام خانق: يتم خنق الهواء في جميع الظروف باستثناء التحميل الكامل.
الفصول التالية عن أنظمة الحقن أحادية النقطة ومتعددة النقاط تتناول بالطبع محركات البنزين.
صمام خانق مع نظام حقن أحادي النقطة:
للمحركات ذات الحقن الفردي (نظام حقن أحادي النقطة) يتم تركيب حاقن واحد أمام صمام الخانق. يقوم هذا الحاقن برش الوقود مباشرة على صمام الخانق. هذه التكنولوجيا قديمة ولم تعد تستخدم في السيارات الجديدة. وذلك لأن هذا النظام لديه عدد من العيوب. نظرًا لأن الحاقن يحقن في صمام الخانق، فإنه يمتزج مع الهواء الموجود هناك. مشعب السحب مقسم إلى 4 أسطوانات أو أكثر. لن تكون كمية الوقود دائمًا هي نفسها تمامًا في جميع الأسطوانات. على سبيل المثال، تستقبل الأسطوانة 1 أكبر كمية من الوقود في الهواء، بينما تستقبل الأسطوانة 4 كمية أقل بكثير. وبالتالي فإن النظام غير قابل للتعديل، أو بالكاد قابل للتعديل. ولذلك فإن استخدام النقطة الأحادية غير مناسب لتلبية المتطلبات البيئية الحالية.
في الوقت الحاضر، يتم استخدام حاقنات متعددة تحقن نفس الكمية من الوقود لكل أسطوانة. يمكن بعد ذلك تنظيم الكمية لكل أسطوانة. هذا ما نسميه نظام الحقن متعدد النقاط.
صمام خانق مزود بنظام حقن متعدد النقاط:
في المحركات ذات الحقن المتعدد (نظام الحقن متعدد النقاط)، يتم تركيب حاقنات الحقن غير المباشر في مشعب السحب بعد صمام الخانق. يتم رش الحاقنات على صمامات سحب المحرك. مع الحقن المباشر، تقوم الحاقنات بالحقن مباشرة في غرفة الاحتراق. يحتوي كل من محركي الحقن المباشر وغير المباشر على جسم خانق مثبت كما هو موضح أدناه. الاستثناءات هي المحركات المزودة بنظام Valvetronic (BMW) ونظام Multi-air (Fiat). يتم تركيب جسم الخانق بين مشعب السحب وأنبوب مقياس كتلة الهواء. يمكن التحكم في ذلك كهربائيًا باستخدام دواسة الوقود الإلكترونية (القيادة بالسلك) أو باستخدام كابل الخانق (كابل بودين).
تستخدم أنظمة إدارة المحرك المستخدمة اليوم التحكم في موضع الخانق. يضمن محرك الضبط الموجود على صمام الخانق إمكانية تغيير موضع صمام الخانق. يمكن أن يكون هذا للتحكم في السرعة أو للتحكم في الخمول. الجهد قياس موضع صمام الخانق. تستقبل وحدة التحكم في المحرك (ECU) القيم من مقاييس الجهد ويمكنها بعد ذلك التحكم في المحركات المشغلة لفتح أو إغلاق صمام الخانق بشكل أكبر.
التحكم في الخمول:
للتسريع، يتم الضغط على دواسة الوقود. يفتح صمام الخانق بحيث يمكن امتصاص كمية أكبر من الهواء. عند التباطؤ أو التباطؤ، لا يتم تشغيل دواسة الوقود؛ هنا الخانق مغلق. من أجل الحصول على مرور الهواء، يتم استخدام التحكم في الخمول. يتم الحفاظ على سرعة التباطؤ عند أدنى مستوى ممكن من خلال نظام إدارة المحرك. كلما انخفضت سرعة التباطؤ، انخفض استهلاك الوقود وتآكل المحرك. يجب ألا تكون سرعة الخمول منخفضة جدًا؛ يؤدي هذا إلى تشغيل المحرك بشكل غير منتظم، وهناك احتمال أن يتوقف. سرعة الخمول المطلوبة ليست هي نفسها دائمًا. تؤثر درجة حرارة الهواء الداخل، وتشغيل مكيف الهواء، وموضع دواسة القابض أو ذراع اختيار ناقل الحركة الأوتوماتيكي على التحكم في وضع التباطؤ. يمكن تحقيق استقرار التحكم في السرعة بعدة طرق:
- التحكم في مستوى الملء. يتم استخدامه بشكل شائع مع ضبط توقيت الإشعال.
- تغيير تكوين الخليط. وهذا له تأثير سلبي على انبعاثات العادم ويكون نطاق التحكم محدودًا.
- ضبط توقيت الإشعال. وهذا أيضًا له تأثير سلبي على الانبعاثات، ولكنه يتيح التحكم السريع للغاية.
- ضبط توقيت الصمام. يوفر هذا خيار تحكم إضافي أعلى عنصر التحكم الموجود في مستوى التعبئة.
يستخدم التحكم في مستوى التعبئة صمامًا جانبيًا يسمح بتدوير الهواء خارج صمام الغاز، أو تعديل صمام الغاز.
صمام الالتفافية:
يقوم الصمام الالتفافي بفتح أو إغلاق مصدر الهواء خارج صمام الخانق بحيث يتم تثبيت سرعة التباطؤ. تُظهر الصورة أدناه صمامًا خانقًا مفتوحًا جزئيًا على اليسار. على الجانب الأيمن، يوجد صمام جانبي مفتوح يسمح بسحب الهواء إلى القناة الالتفافية بواسطة المحرك. عندما يفتح صمام الخانق أكثر، سيتم إغلاق الصمام الالتفافي. بعد كل شيء، فإن الالتفافية ضرورية فقط عندما يكون صمام الغاز مغلقا. يحدد نظام إدارة المحرك إلى أي مدى يجب فتح الصمام الالتفافي. يوفر مستشعر موضع الخانق، الذي يشير إلى زاوية فتح صمام الخانق، مع مستشعر درجة حرارة الهواء، المعلومات اللازمة.
إن المجازة التي يتم استخدامها غالبًا هي عبارة عن صمام لولبي محمّل بنابض مُعدّل بعرض النبضة. يقوم نظام إدارة المحرك بتزويد الملف المغناطيسي بإشارة PWM. ومن خلال تغيير دورة العمل، يمكن فتح الصمام أو إغلاقه أو وضعه في أي موضع بينهما. يمكن أيضًا تجهيز الصمام الالتفافي بمحرك متدرج.
عرض النبض التضمين صمام الملف اللولبي الالتفافية:
يوضح الشكل منظرين للصمام الالتفافي الذي يتم التحكم فيه بواسطة PWM. انطلاقًا من المسامير الثلاثة الموجودة في وصلة القابس، غالبًا ما يكون هذا إصدارًا يحتوي على ملفين؛ واحد لفتح الصمام والآخر لإغلاقه.
يوضح الرسم البياني أدناه طريقة التحكم في الملفين. عند تشغيل "EFI Main Relay" (مرحل كمبيوتر إدارة المحرك)، يتم تزويد المعالج الدقيق بالطاقة. يتم التحكم في اثنين من الترانزستورات في وحدة التحكم الإلكترونية.
تسمح طريقة التبديل للترانزستور السفلي بعكس إشارة PWM للأعلى. تنعكس إشارات PWM. وهذا ما تراه في ISC1 وISC2 (مخرجات وحدة التحكم الإلكترونية). تقوم وحدة التحكم الإلكترونية بتغيير دورة العمل لكل ملف. يحدد الفرق في القوة بين المجالين المغناطيسيين موضع الصمام. التردد بين 100 و 250 هرتز.
De التحكم في دورة العمل يمكن قياسها باستخدام راسم الذبذبات. في الصورة أدناه، الصمام نصف مفتوح (نسبة التشغيل 50%). في ISC1 وISC2 تكون النبضات الموجبة والسالبة متساوية.
عرض النبض صمام الملف اللولبي الالتفافي المحمّل بنابض:
بالإضافة إلى المشغل الذي يحتوي على ملفين، فإنه غالبًا ما يكون مزودًا بملف واحد. في هذه الحالة، غالبًا ما يكون هناك طرفان في وصلة القابس: للتحكم في PWM وسلك أرضي. يضمن الزنبرك إغلاق الصمام أثناء الراحة؛ هذا يجعل الملف الثاني زائدا عن الحاجة.
تجاوز مجهز بمحرك السائر:
بالإضافة إلى الصمامات الالتفافية التي يتم التحكم فيها بواسطة PWM، هناك أيضًا صمامات يتم ضبطها بواسطة محرك متدرج. تتحكم وحدة التحكم الإلكترونية في الملفات. انقر هنا للذهاب إلى صفحة السائر المحركات.
جسم الخانق مع المحرك:
تستخدم أنظمة إدارة المحرك الحديثة التحكم في موضع الخانق لتحقيق الاستقرار في سرعة التباطؤ. لم تعد هناك حاجة لاستخدام صمام جانبي منفصل. توجد جميع مكونات التحكم في موضع الخانق في الهيكل. اثنين مقاييس الجهد قم بتسجيل موضع صمام الخانق للدوران الزاوي بأكمله (منتصف الصورة). جنبا إلى جنب مع مفتاح التباطؤ، الذي يسجل التباطؤ (يسار)، يتم إرسال الإشارات إلى وحدة التحكم الإلكترونية. يتم التحكم في محرك DC أو DC الموجود في الصمام الخانق عن طريق إشارة PWM للتحكم في موضع الصمام الخانق. هنا أيضًا، من الممكن أن يقوم محرك متدرج بتدوير صمام الخانق.
تم تعديل الجزء الداخلي من جسم الخانق بحيث تزداد فجوة الهواء خطيًا مع الحركة الزاوية لصمام الخانق. هذا يبدو دقيقا جدا. لذلك من المهم إعادة ضبط موضع الخانق على الإعدادات الأساسية باستخدام معدات التشخيص بعد استبدال صمام الخانق أو تنظيفه.
التحكم في صمام الخانق للمحركات الكبيرة:
في المحركات الكبيرة، مثل محرك BMW V12 (الموضح في الصورة أدناه)، يكون إمداد الهواء من خلال صمام خانق واحد صغيرًا جدًا. عند التحميل الكامل، يتطلب المحرك الكثير من الهواء بحيث يكون قطر صمام الخانق الواحد صغيرًا جدًا. لذلك تم تركيب هيئتين للخانق. واحد لكل صف اسطوانة. يحتوي هذا الإصدار على غلافين لمرشح الهواء، ومقياسين لكتلة الهواء، وأنبوبي شفط.
خنق موقف الاستشعار:
يوجد داخل جسم الخانق أ خنق موقف الاستشعار الذي ينقل موضع صمام الخانق إلى وحدة التحكم الإلكترونية في نظام إدارة المحرك. يحدد موضع صمام الخانق كمية الهواء الممتص، وبالتالي أيضًا كمية الوقود المراد حقنه. بناءً على موضع الخانق، يمكن لوحدة التحكم الإلكترونية ضبط التحكم في سرعة التباطؤ وفقًا لظروف التشغيل: مع وجود محرك بارد أو تشغيل مكيف الهواء، يجب زيادة سرعة التباطؤ قليلاً، لذلك يجب أن يفتح صمام الخانق أبعد قليلاً. راجع القسم: التحكم في الخمول.
في الرسم البياني التالي نرى وحدة التحكم الإلكترونية ومقياس الجهد المتصلين ببعضهما البعض بثلاثة أسلاك. يحتوي مقياس الجهد على اتصال ميكانيكي بصمام الخانق. سيؤدي التواء صمام الخانق إلى تحول العداء.
- في الطرف 3 يستقبل مقياس الجهد جهد إمداد قدره 5 فولت؛
- يتم توصيل مقياس الجهد بالأرض على الدبوس 1؛
- يتم إرسال الإشارة من مقياس الجهد إلى وحدة التحكم الإلكترونية عبر الدبوس 2: يتم توصيل الماسحة (السهم) بهذا السلك.
موقف العداء على المسار الكربوني لل مقياس الجهد يحدد الجهد الناتج. عندما يتم وضع العداء بعيدًا إلى اليسار، يكون جهد الخرج مرتفعًا: يجب أن ينتقل التيار لمسافة قصيرة فقط عبر المقاومة، لذلك يتم امتصاص جهد أقل. كلما تحرك العداء إلى اليمين، انخفض جهد الإشارة. على الصفحة: مقياس الجهد تتم مناقشة العملية بمزيد من التفصيل.
باستخدام المتر المتعدد، يمكنك قياس جهد الإمداد مقابل الأرض. يجب أن يكون هذا الجهد مستقرًا بمقدار 5,0 فولت. من الأفضل قياس جهد الإشارة باستخدام راسم الذبذبات: قد تحدث اضطرابات في إشارة AM غير مرئية باستخدام مقياس متعدد. الرسمان أدناه يوضحان إشارة صحيحة (خطوط ناعمة) وإشارة بها تداخل، حيث تظهر الإشارة انخفاضًا غريبًا في الجهد خلال فترة زمنية قصيرة جدًا.
في اللغة الإنجليزية، ولكن في بعض الأحيان أيضًا باللغة الهولندية، غالبًا ما نرى الاختصار "TPS" مستخدمًا. يرمز هذا إلى: "مستشعر موضع الخانق"، وهو ترجمة للعبارة الهولندية "مستشعر موضع الخانق".
دواسة الوقود الإلكترونية (دواسة الوقود بالسلك):
في الوقت الحاضر يتم التحكم في صمامات الخانق إلكترونيًا: لم نعد نجد كابلًا (ميكانيكيًا) بين دواسة الوقود وصمام الخانق. يتم تسجيل موضع دواسة الوقود بواسطة مستشعرين للوضع وإرسالهما إلى وحدة التحكم الإلكترونية في نظام إدارة المحرك. تتحقق وحدة التحكم الإلكترونية من معقولية الإشارات من خلال مقارنتها مع بعضها البعض وتتحكم في مشغل الخانق (محرك الضبط) لجعل الصمام يتخذ وضعًا محددًا مسبقًا. نحن نسمي هذا "دواسة الوقود بالسلك"، باللغة الهولندية: التحكم في دواسة الوقود عبر الأسلاك.
يتم تثبيت مستشعرات موضع دواسة الوقود في الهيكل أو أعلى دواسة الوقود. يجب أن تكون الإشارات الصادرة عن هذه المستشعرات دقيقة وموثوقة للغاية: لا نريد أن يؤدي أي تداخل في الإشارة إلى تسارع غير مقصود أو توقف المحرك تحت أي ظرف من الظروف. لضمان الموثوقية، الشركات المصنعة تناسب اثنين أجهزة استشعار الموقف يضيف:
- يمكن للمصنعين اختيار إرسال الإشارات من كلا المستشعرين بمستويات جهد مختلفة. عندما يزيد جهد إشارة المستشعر 1 من 1,2 إلى 1,6 فولت، فإن جهد إشارة المستشعر 2 سيزيد أيضًا بمقدار 400 مللي فولت، ولكن من 2,2 إلى 2,6 فولت؛
- هناك خيار آخر يتمثل في عكس إشارتين متطابقتين: توضح صورة النطاق أدناه هذه الإستراتيجية. عند تشغيل دواسة الوقود، تزداد الإشارة على القناة A (الزرقاء) من 800 مللي فولت إلى 2,9 فولت وتنخفض الإشارة على القناة B (الحمراء) من 4,3 إلى 2,2 فولت. تطور إشارة السعة (إشارة صباحا) هو نفسه تمامًا، ولكن في صورة معكوسة.
عندما تتعطل إحدى الإشارتين: تنخفض الإشارة لفترة وجيزة إلى الأرض أو تظهر ضوضاء، يظهر اختلاف في كلتا الإشارتين. قد تقرر وحدة التحكم الإلكترونية بعد ذلك الانتقال إلى وضع العرج: لم يعد موضع دواسة الوقود موثوقًا به. في وضع الطوارئ، تتوفر طاقة محدودة، مما يسمح للشخص بالقيادة بسرعة منخفضة إلى مكان آمن على طول الطريق، أو ربما إلى المرآب.
يتم التحكم في دواسة الوقود بواسطة أ محرك كهربائي بتيار مستمر مفتوحة ومغلقة. يتم التحكم في محرك تعديل الخانق بواسطة أ جسر H خاضع للسيطرة. المحرك، مثل دواسة الوقود، مجهز بمقياسين للجهد. توضح الصورتان أدناه محرك التحكم في الخانق (3) مع خيارين لمقاييس الجهد المزدوج:
- مقاييس الجهد مع مساحات تشير إلى الأعلى: كلتا الإشارتين متطابقتان، ولكن عند مستوى جهد مختلف؛
- مقاييس الجهد مع المتسابقين مقابل بعضهم البعض: الإشارات هي صور معكوسة. إذا ارتفعت إحدى الإشارات عند فتح صمام الخانق، فإن الإشارة الأخرى تنخفض.
مرجع الصفحة جسر H يتم وصف طرق التحكم في المحرك الكهربائي. على الصفحة مقياس الجهد تمت مناقشة تشغيل وقياس مستشعر الموضع بالتفصيل.
