Teemad:
- üld-
- Drosselklapp ühepunktilise sissepritsesüsteemi jaoks
- Mitmepunktilise sissepritsesüsteemi drosselklapp
- Tühikäigu juhtimine
- Drosselklapi juhtimine suurematele mootoritele
- Drosselklapi asendi andur
- Elektrooniline gaasipedaal (gaasi juhtmega)
Üldine:
Igal bensiinimootoril on drosselklapp. Drosselklapp saab reguleerida silindrisse siseneva õhu hulka. Diiselmootoritel on ka drosselklapp, kuid see on mootori töötamise ajal alati täielikult avatud. Seda seetõttu, et diiselmootor töötab õhu ülejäägiga. Diiselmootorite drosselklapp võimaldab ainult mootoril sujuvalt välja lülitada; kui klapp sulgub, suletakse õhuvarustus. Seejärel lülitub mootor kohe välja. Seetõttu peatatakse kütusevarustus. Diiselmootoris nimetatakse seda drosselklapi asemel ka drosselklapiks. Tegelikult on bensiinimootori drosselklapp ka drosselklapp: õhku drosseeritakse kõigis tingimustes, välja arvatud täiskoormusel.
Järgmised peatükid mono- ja mitmepunktisissepritsesüsteemidest räägivad loomulikult bensiinimootoritest.
Ühepunktilise sissepritsesüsteemiga drosselklapp:
Ühe sissepritsega mootoritele (monopunkti süstimissüsteem) üks pihusti on paigaldatud drosselklapi ette. See pihusti pihustab kütust otse drosselklapile. See tehnoloogia on vana ja seda enam uutel autodel ei kasutata. Seda seetõttu, et sellel süsteemil on mitmeid puudusi. Kuna pihusti süstib drosselklapi peale, seguneb see seal oleva õhuga. Sisselaskekollektor on jagatud 4 või enama silindri peale. Kütusekogus ei ole kõikides silindrites alati täpselt sama. Näiteks silinder 1 saab õhus kõige rohkem kütust, silinder 4 aga palju vähem. Seetõttu ei ole süsteem reguleeritav või on seda peaaegu võimatu reguleerida. Seetõttu ei sobi monopunkti kasutamine praeguste keskkonnanõuete täitmiseks.
Tänapäeval kasutatakse mitut pihustit, mis pritsivad ühe silindri kohta täpselt sama koguse kütust. Kogust saab siis isegi silindri kohta reguleerida. Seda me nimetamegi mitmepunktiline sissepritsesüsteem.
Mitmepunktilise sissepritsesüsteemiga drosselklapp:
Mitme sissepritsega mootorites (mitmepunktisissepritsesüsteem) paigaldatakse kaudsissepritse pihustid sisselaskekollektorisse pärast drosselklappi. Pihustid pihustavad mootori sisselaskeklappidele. Otsesissepritse korral süstivad pihustid otse põlemiskambrisse. Nii kaudse kui ka otsesissepritsega mootoritel on drosselklapi korpus, nagu allpool näidatud. Erandiks on Valvetronicu (BMW) ja Multi-air (Fiat) mootorid. Drosselklapi korpus on paigaldatud sisselaskekollektori ja õhumassimõõturiga toru vahele. Seda saab juhtida elektriliselt, kasutades elektroonilist gaasipedaali (juhtimine juhtme kaudu) või gaasitrossi (Bowdeni kaabel).
Tänapäeval kasutatavad mootori juhtimissüsteemid kasutavad gaasihoovastiku asendi regulaatorit. Drosselklapil asuv reguleerimismootor tagab, et drosselklapi asendit saab muuta. See võib olla püsikiiruse regulaatori või tühikäiguregulaatori jaoks. Potentsiomeetrid mõõta drosselklapi asendit. Mootori juhtseade (ECU) saab väärtused potentsiomeetritelt ja saab seejärel juhtida ajammootoreid, et drosselklapp rohkem avada või sulgeda.
Tühikäigu juhtimine:
Kiirendamiseks vajutatakse gaasipedaali. Drosselklapp avaneb, et saaks suurema koguse õhku sisse imeda. Aeglustamisel või tühikäigul gaasipedaali ei vajutata; siin on gaasiklapp kinni. Õhu läbipääsu saamiseks kasutatakse tühikäigu regulaatorit. Mootori juhtimissüsteem hoiab tühikäigu pöörete arvu võimalikult madalal. Mida madalam on tühikäigu pöörete arv, seda väiksem on kütusekulu ja mootori kulumine. Tühikäigu pöörlemiskiirus ei tohi olla liiga madal; See põhjustab mootori ebaregulaarse töö ja on tõenäosus, et see seiskub. Soovitud tühikäigu kiirus ei ole alati sama. Sissepuhkeõhu temperatuur, sisse lülitatud kliimaseade, siduripedaali või automaatkäigukasti käigukangi asend mõjutavad tühikäigu juhtimist. Kiiruse reguleerimise stabiliseerimist saab saavutada mitmel viisil:
- täitetaseme juhtimine. Seda kasutatakse kõige sagedamini koos süüte ajastuse reguleerimisega.
- muuta segu koostist. Sellel on negatiivne mõju heitgaasidele ja juhtimisulatus on piiratud.
- reguleerige süüte ajastust. See mõjutab negatiivselt ka heitkoguseid, kuid võimaldab ülikiiret kontrolli.
- reguleerige klapi ajastust. See annab täiendava juhtimisvõimaluse olemasoleva täitetaseme juhtseadme kõrval.
Täitetaseme reguleerimisel kasutatakse möödavooluklappi, mis võimaldab õhuringlust väljaspool gaasiventiili või reguleerida gaasiventiili.
Möödavooluklapp:
Möödaviikklapp avab või sulgeb õhuvarustuse väljaspool drosselklappi, nii et tühikäigu pöörlemiskiirus stabiliseerub. Alloleval pildil on vasakul osaliselt avatud drosselklapp. Paremal küljel on avatud möödavooluklapp, mis võimaldab mootoril õhku tõmmata möödaviigukanalisse. Kui drosselklapp avaneb veelgi, sulgub möödavooluklapp. Lõppude lõpuks on möödaviik vajalik ainult siis, kui gaasiventiil on suletud. Mootori juhtimissüsteem määrab, kui kaugele möödavooluklapp tuleb avada. Drosselklapi asendiandur, mis näitab drosselklapi avanemisnurka, koos õhutemperatuuri anduriga annab vajalikku infot.
Sageli kasutatav möödaviik on impulsslaiusega moduleeritud vedruga solenoidklapp. Mootori juhtimissüsteem varustab magnetmähist PWM-signaaliga. Töötsüklit muutes saab ventiili avada, sulgeda või asetada mis tahes vahepealsesse asendisse. Möödavooluklappi saab varustada ka samm-mootoriga.
Impulsi laiusega moduleeritud möödaviigu solenoidklapp:
Joonisel on kujutatud kaks vaadet PWM-iga juhitavast möödaviiguklapist. Pistikühenduse kolme kontakti järgi otsustades on see sageli kahe mähisega versioon; üks klapi avamiseks ja teine selle sulgemiseks.
Allolev diagramm näitab kahe pooli juhtimismeetodit. Kui "EFI Main Relay" (mootori juhtimisarvuti relee) on sisse lülitatud, on mikroprotsessor toide. ECU-s juhitakse kahte transistorit.
Lülitusmeetod võimaldab alumisel transistoril inverteerida ülemise PWM-signaali. PWM-signaale peegeldatakse. Seda näete ISC1 ja ISC2 (ECU väljundid) juures. ECU muudab iga mähise töötsüklit. Kahe magnetvälja tugevuse erinevus määrab klapi asendi. Sagedus on vahemikus 100 kuni 250 Hz.
De töötsükli juhtimine saab mõõta ostsilloskoobiga. Alloleval pildil on klapp pooleldi avatud (töökoormus 50%). ISC1 ja ISC2 puhul on positiivsed ja negatiivsed impulsid võrdsed.
Impulsi laiusega moduleeritud vedruga koormatud möödaviigu solenoidklapp:
Lisaks kahe mähisega täiturmehhanismile on see sageli varustatud ka ühe mähisega. Sellisel juhul on pistikühenduses sageli kaks kontakti: PWM-juhtimiseks ja maandusjuhe. Vedru tagab klapi sulgemise puhkeolekus; see muudab teise mähise üleliigseks.
Sammmootoriga möödaviik:
Lisaks PWM-juhitavatele möödaviiguventiilidele on olemas ka samm-mootori abil reguleeritavad ventiilid. ECU juhib pooli. Sammmootori lehele minemiseks klõpsake siin.
Drosselklapi korpus koos täiturmehhanismiga:
Kaasaegsed mootori juhtimissüsteemid kasutavad tühikäigu pöörete stabiliseerimiseks gaasipedaali asendi regulaatorit. Eraldi möödavooluklappi pole enam vaja kasutada. Kõik gaasihoova asendi reguleerimise komponendid asuvad korpuses. Kaks potentsiomeetrid registreerige drosselklapi asend kogu nurkpöörde ajal (pildi keskel). Koos tühikäigu lülitiga, mis registreerib tühikäigu (vasakul), saadetakse signaalid ECU-sse. Drosselklapi alalis- või alalisvoolumootorit juhitakse PWM-signaali abil, et reguleerida drosselklapi asendit. Ka siin on võimalik, et samm-mootor pöörab drosselklappi.
Drosselklapi korpuse sisemust on muudetud nii, et õhuvahe suureneb lineaarselt drosselklapi nurkliikumisega. See kõlab väga täpselt. Seetõttu on oluline, et pärast drosselklapi vahetamist või puhastamist seadistataks drosselklapi asend diagnostikaseadmetega põhiseadetele.
Drosselklapi juhtimine suurematele mootoritele:
Suurtes mootorites, nagu BMW V12 mootor (näidatud alloleval pildil), on õhu juurdevool ühe drosselklapi kaudu liiga väike. Täiskoormusel vajab mootor nii palju õhku, et üksiku drosselklapi läbimõõt jääks liiga väikeseks. Seetõttu on paigaldatud kaks gaasihoova korpust. Üks iga silindrirea jaoks. Sellel versioonil on kaks õhufiltri korpust, kaks õhumassimõõtjat ja kaks imitoru.
Drosselklapi asendi andur:
Drosselklapi korpuse sees on a gaasihoovastiku asendi andur mis edastab drosselklapi asendi mootori juhtimissüsteemi ECU-le. Drosselklapi asend määrab sisseimetava õhu koguse ja seega ka sissepritsetava kütuse koguse. Drosselklapi asendist lähtuvalt saab ECU reguleerida tühikäigu regulaatorit vastavalt töötingimustele: külma mootoriga või sisselülitatud kliimaseadmega tuleb tühikäigu pööret veidi tõsta, seega peab drosselklapp veidi kaugemale avanema. Vaadake jaotist: tühikäigu juhtimine.
Järgmisel diagrammil näeme ECU-d ja potentsiomeetrit, mis on omavahel ühendatud kolme juhtmega. Potentsiomeetril on mehaaniline ühendus drosselklapiga. Drosselklapi keeramine põhjustab jooksja käiguvahetuse.
- Pin 3 saab potentsiomeeter toitepinge 5 volti;
- Potentsiomeeter on 1. kontakti maandusega ühendatud;
- Potentsiomeetri signaal saadetakse ECU-sse kontakti 2 kaudu: klaasipuhasti (nool) on selle juhtme külge kinnitatud.
Jooksja asend süsiniku rajal potentsiomeeter määrab väljundpinge. Kui jooksur on paigutatud kaugele vasakule, on väljundpinge kõrge: vool peab läbima takisti vaid lühikese vahemaa, nii et pinge neeldub vähem. Mida kaugemale jooksja paremale liigub, seda madalam on signaali pinge. Lehel: potentsiomeeter operatsioonist räägitakse täpsemalt.
Multimeetriga saate mõõta toitepinget ja maandust. See peab olema stabiliseeritud pinge 5,0 volti. Signaali pinget on parem mõõta ostsilloskoobiga: AM-signaalis võib esineda häireid, mida multimeetermõõtmisega ei näe. Kaks allolevat joonist näitavad õiget signaali (sujuvad jooned) ja häirega signaali, kus signaal näitab omapärast pingelangust väga lühikese aja jooksul.
Inglise, aga mõnikord ka hollandi kirjanduses näeme sageli kasutatud lühendit “TPS”. See tähistab: "drossi asendiandur", mis on tõlge hollandikeelsest "drossi asendisensorist".
Elektrooniline gaasipedaal (gaasi juhtmega):
Tänapäeval juhitakse drosselklappe elektrooniliselt: me ei leia enam (mehaanilist) kaablit gaasipedaali ja drosselklapi vahelt. Gaasipedaali asend registreeritakse kahe asendianduri abil ja saadetakse mootori juhtimissüsteemi ECU-sse. ECU kontrollib signaalide usutavust, võrreldes neid omavahel, ja juhib gaasihoovastiku täiturmehhanismi (reguleerimismootorit), et klapp võtaks etteantud asendi. Nimetame seda hollandi keeles "drossel juhtmega": gaasipedaali juhtimine juhtmestiku kaudu.
Gaasipedaali asendiandurid on paigaldatud gaasipedaali korpusesse või ülaossa. Nende andurite signaalid peavad olema äärmiselt täpsed ja usaldusväärsed: me ei taha, et signaali häirimine tooks mingil juhul kaasa tahtmatu kiirenduse või mootori seiskumise. Töökindluse tagamiseks sobivad tootjad kaks asendiandurid lisama:
- Tootjad saavad valida mõlema anduri signaalide edastamise erinevatel pingetasemetel. Kui anduri 1 signaalipinge tõuseb 1,2-lt 1,6-le, tõuseb ka anduri 2 signaalipinge 400 mV võrra, kuid 2,2-lt 2,6-le;
- Teine võimalus on peegeldada kahte identset signaali: Seda strateegiat näitab allolev ulatus. Gaasipedaali vajutamisel suureneb kanali A (sinine) signaal 800 mV-lt 2,9 voltile ja kanali B (punane) signaal väheneb 4,3-lt 2,2-le. Amplituudi signaali edenemine (AM signaal) on täpselt sama, kuid peegelpildis.
Kui ühel kahest signaalist on rike: signaal langeb korraks maapinnale või näitab müra, on mõlemas signaalis näha erinevust. Seejärel võib ECU otsustada lonkamisrežiimi minna: gaasipedaali asend ei ole enam usaldusväärne. Hädarežiimis on saadaval piiratud võimsus, mis võimaldab sõita vähendatud kiirusega ohutusse kohta mööda teed või võib-olla ka garaaži.
Gaasihooba juhib a DC elektrimootor avatud ja suletud. Drosselklapi reguleerimise mootorit juhib a H-sild kontrollitud. Täiturmehhanism, nagu ka gaasipedaal, on varustatud kahe potentsiomeetriga. Kaks allolevat pilti näitavad gaasihoova juhtmootorit (3) kahe topeltpotentsiomeetriga:
- Potentsiomeetrid, mille klaasipuhastid on suunatud ülespoole: mõlemad signaalid on identsed, kuid erineva pingetasemega;
- Potentsiomeetrid, mille jooksjad on üksteise vastas: signaalid on peegelpildid. Kui üks signaal muutub drosselklapi avamisel kõrgeks, siis teine signaal väheneb.
Lehel H-sild kirjeldatakse elektrimootori juhtimisviise. Lehel Potentsiomeeter Täpsemalt käsitletakse asendianduri tööd ja mõõtmist.
