Предметы:
- Общий
- Дроссельная заслонка для моноточечной системы впрыска
- Дроссельная заслонка системы многоточечного впрыска
- Контроль холостого хода
- Управление дроссельной заслонкой для более мощных двигателей
- Датчик положения дроссельной заслонки
- Электронная педаль акселератора (дроссель по проводу)
в целом:
Каждый бензиновый двигатель имеет дроссельную заслонку. Дроссельная заслонка может регулировать количество воздуха, поступающего в цилиндр. Дизельные двигатели также имеют дроссельную заслонку, но при работающем двигателе она всегда полностью открыта. Это связано с тем, что дизельный двигатель работает на избытке воздуха. Дроссельная заслонка на дизелях служит только для плавного выключения двигателя; когда клапан закрывается, подача воздуха прекращается. После этого двигатель сразу глохнет. Поэтому подача топлива прекращается. В дизельном двигателе это также называется дроссельной заслонкой вместо дроссельной заслонки. По сути, дроссельная заслонка в бензиновом двигателе — это тоже дроссельная заслонка: воздух дросселируется при всех условиях, кроме полной нагрузки.
Следующие главы, посвященные одноточечным и многоточечным системам впрыска, посвящены, конечно же, бензиновым двигателям.
Дроссельная заслонка с моноточечной системой впрыска:
Для двигателей с одинарным впрыском (моноточечная система впрыска) одна форсунка установлена перед дроссельной заслонкой. Эта форсунка распыляет топливо непосредственно на дроссельную заслонку. Эта технология старая и на новых автомобилях больше не применяется. Это связано с тем, что данная система имеет ряд недостатков. Поскольку форсунка впрыскивает в дроссельную заслонку, он смешивается с воздухом там. Впускной коллектор разделен на 4 или более цилиндров. Количество топлива не всегда будет одинаковым во всех цилиндрах. Например, в цилиндр 1 поступает больше всего топлива из воздуха, а в цилиндр 4 — намного меньше. Таким образом, система не является или практически не поддается регулированию. Поэтому использование monopoint не соответствует современным экологическим требованиям.
В настоящее время используются несколько форсунок, которые впрыскивают одинаковое количество топлива на цилиндр. Тогда количество можно даже регулировать на цилиндр. Вот как мы это называем многоточечная система впрыска.
Дроссельная заслонка с системой многоточечного впрыска:
В двигателях с многоточечным впрыском (система многоточечного впрыска) форсунки непрямого впрыска устанавливаются во впускном коллекторе после дроссельной заслонки. Форсунки распыляют жидкость на впускные клапаны двигателя. При прямом впрыске форсунки впрыскивают непосредственно в камеру сгорания. Двигатели с непрямым и прямым впрыском имеют корпус дроссельной заслонки, установленный, как показано ниже. Исключение составляют двигатели с Valvetronic (BMW) и Multi-air (Fiat). Корпус дроссельной заслонки установлен между впускным коллектором и трубкой с расходомером воздуха. Управление осуществляется электрически с помощью электронной педали акселератора (проводной привод) или троса дроссельной заслонки (троса Боудена).
Используемые сегодня системы управления двигателем используют управление положением дроссельной заслонки. Регулировочный электродвигатель на дроссельной заслонке обеспечивает возможность изменения положения дроссельной заслонки. Это может быть круиз-контроль или регулятор холостого хода. Потенциометр измерьте положение дроссельной заслонки. Блок управления двигателем (ЭБУ) получает значения от потенциометров и затем может управлять исполнительными двигателями, чтобы больше открывать или закрывать дроссельную заслонку.
Контроль холостого хода:
Для ускорения нажимается педаль акселератора. Дроссельная заслонка открывается, чтобы можно было всасывать большее количество воздуха. При замедлении или работе на холостом ходу педаль акселератора не нажимается; здесь дроссельная заслонка закрыта. Для обеспечения прохода воздуха используется регулятор холостого хода. Система управления двигателем поддерживает минимально возможные обороты холостого хода. Чем ниже обороты холостого хода, тем меньше расход топлива и износ двигателя. Скорость холостого хода не должна быть слишком низкой; Из-за этого двигатель работает неравномерно и есть вероятность, что он заглохнет. Желаемая скорость холостого хода не всегда одинакова. На регулирование холостого хода влияют температура всасываемого воздуха, включенный кондиционер, положение педали сцепления или рычага селектора АКПП. Стабилизация регулирования скорости может быть достигнута различными способами:
- контроль уровня наполнения. Чаще всего используется в сочетании с регулировкой угла опережения зажигания.
- изменить состав смеси. Это отрицательно влияет на выбросы выхлопных газов, а диапазон регулирования ограничивается.
- отрегулировать момент зажигания. Это также оказывает негативное влияние на выбросы, но обеспечивает чрезвычайно быстрый контроль.
- отрегулировать фазы газораспределения. Это обеспечивает дополнительную возможность контроля помимо существующего контроля уровня наполнения.
Для контроля уровня наполнения используется перепускной клапан, который обеспечивает циркуляцию воздуха за пределами газового клапана или регулировку газового клапана.
Перепускной клапан:
Перепускной клапан открывает или закрывает подачу воздуха за пределы дроссельной заслонки, чтобы стабилизировать скорость холостого хода. На изображении ниже показан частично открытый дроссельный клапан слева. С правой стороны открытый перепускной клапан позволяет двигателю всасывать воздух в перепускной канал. Когда дроссельная заслонка откроется дальше, перепускной клапан закроется. Ведь байпас необходим только тогда, когда газовый клапан закрыт. Система управления двигателем определяет, насколько далеко следует открыть перепускной клапан. Датчик положения дроссельной заслонки, указывающий угол открытия дроссельной заслонки, вместе с датчиком температуры воздуха дают необходимую информацию.
Часто используемый байпас представляет собой подпружиненный электромагнитный клапан с широтно-импульсной модуляцией. Система управления двигателем подает на магнитную катушку ШИМ-сигнал. Изменяя рабочий цикл, клапан можно открывать, закрывать или помещать в любое промежуточное положение. Перепускной клапан также может быть оснащен шаговым двигателем.
Перепускной электромагнитный клапан с широтно-импульсной модуляцией:
На рисунке показаны два вида перепускного клапана, управляемого ШИМ. Судя по трем контактам в штекерном соединении, чаще всего это вариант с двумя катушками; один для открытия клапана, другой для его закрытия.
На схеме ниже показан метод управления двумя катушками. Когда «главное реле EFI» (реле компьютера управления двигателем) включено, на микропроцессор подается питание. В ЭБУ управляются два транзистора.
Способ переключения позволяет нижнему транзистору инвертировать ШИМ-сигнал верхнего. Сигналы ШИМ зеркально отражены. Это то, что вы видите на ISC1 и ISC2 (выходы ЭБУ). ЭБУ меняет рабочий цикл для каждой катушки. Разница в силе двух магнитных полей определяет положение клапана. Частота составляет от 100 до 250 Гц.
De контроль рабочего цикла можно измерить осциллографом. На изображении ниже клапан наполовину открыт (скважность 50%). На ISC1 и ISC2 положительные и отрицательные импульсы равны.
Подпружиненный перепускной электромагнитный клапан с широтно-импульсной модуляцией:
Помимо привода с двумя катушками, он также часто оснащается одной катушкой. В таком случае в штекерном соединении зачастую имеется два контакта: для ШИМ-управления и провод заземления. Пружина обеспечивает закрытие клапана в состоянии покоя; это делает вторую катушку избыточной.
Байпас с шаговым двигателем:
Помимо перепускных клапанов с ШИМ-управлением существуют также клапаны, регулируемые с помощью шагового двигателя. ЭБУ управляет катушками. Нажмите здесь, чтобы перейти на страницу шагового двигателя.
Корпус дроссельной заслонки с приводом:
Современные системы управления двигателем используют управление положением дроссельной заслонки для стабилизации частоты вращения холостого хода. Отдельный перепускной клапан больше не требуется. Все компоненты регулирования положения дроссельной заслонки расположены в корпусе. Два потенциометры зарегистрируйте положение дроссельной заслонки на всем угловом повороте (середина изображения). Вместе с переключателем холостого хода, регистрирующим холостой ход (слева), сигналы подаются в ЭБУ. Двигатель постоянного тока или постоянного тока в дроссельной заслонке управляется с помощью ШИМ-сигнала для регулирования положения дроссельной заслонки. Здесь также возможно, что шаговый двигатель вращает дроссельную заслонку.
Внутренняя часть корпуса дроссельной заслонки была модифицирована таким образом, что воздушный зазор увеличивается линейно с угловым перемещением дроссельной заслонки. Это звучит очень точно. Поэтому важно после замены или очистки дроссельной заслонки установить положение дроссельной заслонки на базовые настройки с помощью диагностического оборудования.
Управление дроссельной заслонкой для более мощных двигателей:
В больших двигателях, таких как двигатель BMW V12 (показан на рисунке ниже), подача воздуха через одну дроссельную заслонку слишком мала. При полной нагрузке двигателю требуется так много воздуха, что диаметр одной дроссельной заслонки будет слишком мал. Поэтому были установлены два корпуса дроссельной заслонки. По одному на каждый ряд цилиндров. Эта версия имеет два корпуса воздушного фильтра, два расходомера воздуха и две всасывающие трубки.
Датчик положения дроссельной заслонки:
Внутри корпуса дроссельной заслонки имеется датчик положения дроссельной заслонки который передает положение дроссельной заслонки в ЭБУ системы управления двигателем. Положение дроссельной заслонки определяет количество всасываемого воздуха и, следовательно, количество впрыскиваемого топлива. В зависимости от положения дроссельной заслонки ЭБУ может подстроить регулировку холостого хода под условия эксплуатации: при холодном двигателе или включенном кондиционере обороты холостого хода необходимо немного увеличить, поэтому дроссельную заслонку необходимо открыть чуть дальше. См. раздел: Управление холостым ходом.
На следующей схеме мы видим ЭБУ и потенциометр, которые соединены друг с другом тремя проводами. Потенциометр имеет механическое соединение с дроссельной заслонкой. Поворот дроссельной заслонки приведет к смещению бегунка.
- На вывод 3 потенциометра поступает напряжение питания 5 Вольт;
- Потенциометр подключен к земле на контакте 1;
- Сигнал с потенциометра поступает в ЭБУ через контакт 2: к этому проводу прикреплен дворник (стрелка).
Положение бегуна на карбоновой дорожке потенциометр определяет выходное напряжение. Когда бегунок расположен далеко влево, выходное напряжение высокое: ток должен пройти лишь небольшое расстояние через резистор, поэтому поглощается меньше напряжения. Чем дальше бегунок переместится вправо, тем ниже будет напряжение сигнала. На странице: потенциометр операция рассматривается более подробно.
С помощью мультиметра вы можете измерить напряжение питания относительно земли. Это должно быть стабилизированное напряжение 5,0 Вольт. Напряжение сигнала лучше измерять осциллографом: в АМ-сигнале могут возникнуть помехи, не видимые при измерении мультиметром. На двух рисунках ниже показаны правильный сигнал (гладкие линии) и сигнал с помехами, где сигнал демонстрирует своеобразное падение напряжения в течение очень короткого периода времени.
В английской, а иногда и в голландской литературе часто встречается аббревиатура «TPS». Это расшифровывается как «Датчик положения дроссельной заслонки», что является переводом голландского «Датчик положения дроссельной заслонки».
Электронная педаль акселератора (дроссель по проводу):
В настоящее время дроссельные заслонки управляются электроникой: мы больше не находим (механического) троса между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Положение педали акселератора регистрируется двумя датчиками положения и передается в ЭБУ системы управления двигателем. ЭБУ проверяет достоверность сигналов, сравнивая их между собой, и управляет приводом дроссельной заслонки (двигателем регулировки), чтобы клапан принял заданное положение. Мы называем это «дроссельной заслонкой по проводам» по-голландски: управление дроссельной заслонкой с помощью проводов.
Датчики положения педали акселератора установлены в корпусе или на верхней части педали акселератора. Сигналы от этих датчиков должны быть предельно точными и надежными: мы не хотим, чтобы какие-либо помехи в сигнале ни при каких обстоятельствах привели к непреднамеренному ускорению или остановке двигателя. Для обеспечения надежности производители устанавливают два датчики положения добавлять:
- Производители могут выбрать передачу сигналов от обоих датчиков при разных уровнях напряжения. При увеличении напряжения сигнала датчика 1 с 1,2 до 1,6 В напряжение сигнала датчика 2 также увеличится на 400 мВ, но с 2,2 до 2,6 В;
- Другой вариант — отразить два идентичных сигнала: изображение осциллографа ниже демонстрирует эту стратегию. При нажатии педали акселератора сигнал на канале А (синий) увеличивается с 800 мВ до 2,9 В, а сигнал на канале В (красный) снижается с 4,3 до 2,2 В. Прогрессия сигнала Амплитуда (AM-сигнал) точно такой же, но в зеркальном отражении.
Когда один из двух сигналов имеет неисправность: сигнал кратковременно падает на землю или показывает шум, разница видна в обоих сигналах. Тогда ЭБУ может принять решение перейти в аварийный режим: положение педали акселератора больше не является надежным. В аварийном режиме доступна ограниченная мощность, что позволяет на пониженной скорости доехать до безопасного места по дороге, а возможно и до гаража.
Дроссельная заслонка управляется Электродвигатель постоянного тока открывался и закрывался. Электродвигатель регулировки дроссельной заслонки управляется H-мост контролируемый. Исполнительный механизм, как и педаль акселератора, оснащен двумя потенциометрами. На двух изображениях ниже показан двигатель управления дроссельной заслонкой (3) с двумя вариантами двойных потенциометров:
- Потенциометры со дворниками, направленными вверх: оба сигнала идентичны, но разного уровня напряжения;
- Потенциометры с бегунками напротив друг друга: сигналы являются зеркальными изображениями. Если один сигнал становится высоким при открытии дроссельной заслонки, другой сигнал уменьшается.
Страница op H-мост описаны способы управления электродвигателем. На странице Потенциометр Подробно рассмотрена работа и измерение датчика положения.
