Например, для понижающего преобразователя выберите частоту переключения 200 кГц, диапазон входного напряжения 3,3 В ± 0,3 В и выход 1,8 В при 1,5 А с минимальной нагрузкой 300 мА.
Устройство и принцип работы дроссельной заслонки
Дроссельная заслонка — одна из важнейших частей системы впуска двигателей внутреннего сгорания. В автомобиле он расположен между впускным коллектором и воздушным фильтром. В дизельных двигателях дроссельная заслонка не требуется, но она все еще устанавливается в современных двигателях для аварийного режима работы. Аналогичная ситуация наблюдается и в бензиновых двигателях с регулировкой подъема клапанов. Основная функция дроссельной заслонки заключается в обеспечении и регулировании потока воздуха, необходимого для образования топливно-воздушной смеси. Поэтому стабильность работы двигателя, расход топлива и общая производительность автомобиля зависят от правильного функционирования дроссельной заслонки.
На практике дроссельная заслонка является перепускным клапаном. В открытом положении давление в системе впуска равно атмосферному. Когда он закрывается, давление уменьшается и приближается к отрицательному значению (это происходит потому, что двигатель фактически действует как насос). По этой причине вакуумный усилитель тормозов соединен с впускным коллектором. Сам демпфер состоит из круглой пластины, которую можно повернуть на 90 градусов. Такой поворот соответствует циклу от полного открытия до закрытия заслонки.
Блок (модуль) дроссельной заслонки состоит из следующих компонентов:
- Корпус, оснащенный несколькими патрубками. Они соединены с системами вентиляции, улавливания топливных паров и охлаждающей жидкости (для обогрева заслонки).
- Привод, приводящий в движение клапан от нажатия на педаль газа водителем.
- Датчики положения, или потенциометры. Они производят замер угла открытия дроссельной заслонки и подают сигнал в блок управления двигателем. В современных системах устанавливается два датчика контроля положения дросселя, которые могут быть со скользящим контактом (потенциометры) или магниторезистивные (бесконтактные).
- Регулятор холостого хода. Он необходим для поддержания заданной частоты вращения коленвала в закрытом режиме. То есть обеспечивается минимальный угол открытия заслонки, когда педаль газа не нажата.
Виды и режимы работы дроссельной заслонки
Тип дроссельного привода определяет его конструкцию, работу и управление. Он может быть механическим или электрическим (электронным).
Устройство механического привода
Более старые и экономичные модели автомобилей оснащены механическим приводом дроссельной заслонки, где педаль акселератора напрямую соединена с перепускным клапаном через специальный трос. Механический привод дроссельной заслонки состоит из следующих компонентов:
- акселератор (педаль газа);
- тяги и поворотные рычаги;
- стальной трос.
Нажатие на педаль акселератора приводит в действие механическую систему рычагов, тяг и тросов, которая поворачивает (открывает) дроссельную заслонку. Это заставляет воздух поступать в систему и создает воздушно-топливную смесь. Чем больше воздуха подается, тем больше поступает топлива и тем выше скорость. Когда дроссель находится в неактивном положении, заслонка возвращается в закрытое положение. Помимо основной функции, механические системы могут включать в себя ручное управление положением дроссельной заслонки с помощью специальной кнопки.
Принцип работы электронного привода
Второй и самый современный тип демпфера — это электронный демпфер (с электрической активацией и электронным управлением). Основными отличиями являются:
- Отсутствие прямого механического взаимодействия между педалью и заслонкой. Вместо нее, используется электронное управление, что также позволяет изменять крутящий момент двигателя без необходимости нажатия на педаль.
- Холостой ход двигателя регулируется перемещением дросселя автоматически.
Электронная система включает в себя:
- датчики положения педали газа и дроссельной заслонки;
- электронный блок управления двигателем (ЭБУ);
- электрический привод.
Электронное управление дроссельной заслонкой также учитывает сигналы от трансмиссии, кондиционера, датчика положения педали тормоза и круиз-контроля.
Когда вы нажимаете на педаль акселератора, датчик положения дроссельной заслонки, состоящий из двух независимых потенциометров, изменяет сопротивление в цепи, что является сигналом для электронного блока управления. Электронный блок управления посылает соответствующую команду на исполнительный механизм (двигатель) и поворачивает дроссельную заслонку. Его положение, в свою очередь, контролируется датчиками. Они передают информацию о новом положении клапана в ЭБУ.
Текущий датчик положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр с разнонаправленными сигналами и общим сопротивлением 8 кОм. Он расположен в корпусе и реагирует на вращение вала, преобразуя угол открытия клапана в напряжение постоянного тока.
В закрытом положении клапана напряжение составляет около 0,7 В, а в полностью открытом положении — около 4 В. Этот сигнал поступает в блок управления и информирует его о проценте открытия дроссельной заслонки. На основании этого рассчитывается количество поданного топлива.
Диаграммы выходных сигналов датчиков положения клапана являются разнонаправленными. Разница между двумя значениями используется в качестве управляющего сигнала. Такой подход помогает избежать возможных неисправностей.
Обслуживание и ремонт дросселя
При неисправности дросселя заменяется весь узел, но в некоторых случаях достаточно регулировки (настройки) или очистки. Например, для более точной работы систем с электрическим приводом требуется регулировка дроссельной заслонки или обучение дроссельной заслонки. В ходе этой процедуры данные о конечных положениях клапана (открытие и закрытие) вводятся в память блока управления.
Регулировка дроссельной заслонки обязательна в следующих случаях:
- При замене или перенастройке электронного блока управления двигателя автомобиля.
- При замене заслонки.
- Если отмечается нестабильная работа двигателя в режиме холостого хода.
Блок дроссельной заслонки проверяется в мастерской с помощью специального оборудования (сканеров). Неправильное вмешательство может привести к неправильной регулировке и снижению эксплуатационных характеристик автомобиля.
При возникновении проблем со стороны датчика на приборной панели загорится индикатор, информирующий об ошибке. Это может указывать на неправильную настройку или нарушение контакта. Другой распространенной неисправностью является забор воздуха, которую можно диагностировать по внезапному увеличению оборотов двигателя.
Несмотря на простоту конструкции, диагностику и ремонт корпуса дроссельной заслонки лучше доверить опытному специалисту. Это обеспечит экономичную, комфортную и, прежде всего, безопасную эксплуатацию автомобиля и увеличит срок службы двигателя.
Что такое дроссельная заслонка?
Дроссельная заслонка — это часть системы впуска двигателей внутреннего сгорания, которая регулирует подачу воздуха путем дальнейшего образования воздушно-топливной смеси. Он расположен между впускным коллектором и воздушным фильтром.
Дроссельная заслонка действует как воздушный клапан. После открытия давление, создаваемое в системе впуска, становится атмосферным; после закрытия давление снижается до вакуума.
Существует два типа приведения в действие закрылков: механический и электрический.
Устройство и схема дроссельной заслонки с механическим приводом
- патрубок подвода охлаждающей жидкости;
- патрубок системы вентиляции картера;
- патрубок отвода охлаждающей жидкости;
- датчик положения дроссельной заслонки;
- регулятор холостого хода;
- патрубок системы улавливания паров бензина;
- дроссельная заслонка.
Этот метод управления потоком воздуха используется на автомобилях с карбюраторами. Дроссельная заслонка и педаль акселератора тесно связаны металлическим тросом. Все компоненты корпуса дроссельной заслонки составляют единый блок: регулятор холостого хода, датчик положения дроссельной заслонки, дроссельная заслонка, установленная на специальном валу, и корпус.
Корпус имеет отдельные соединения для системы охлаждения, которая подключается к системе охлаждения двигателя автомобиля. Вентиляция картера и система улавливания паров бензина также интегрированы.
Регулятор холостого хода обеспечивает плавное вращение коленчатого вала при запуске и прогреве двигателя при закрытой дроссельной заслонке. Регулятор состоит из шагового двигателя и специального клапана. Они регулируют количество поступающего воздуха независимо от положения дроссельной заслонки.
Дроссельная заслонка в карбюраторе
Дозирование топлива в карбюраторе основано на эффекте Вентури — поток с низкой плотностью, но высокой скоростью увлекает более плотные частицы. Когда двигатель работает на холостом ходу, наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью минимально. Движение воздуха через зазор между дроссельной заслонкой и корпусом карбюратора втягивает топливо из поплавковой камеры.
Инжектор ограничивает количество бензина, который выходит при дросселировании и смешивается с воздухом. Когда гонщик нажимает на газ, сопротивление воздуха уменьшается, а скорость увеличивается, усиливая эффект Вентури. Такая конструкция гарантирует, что карбюратор поддерживает равное соотношение топливно-воздушной смеси при любом положении дроссельной заслонки.
Обслуживание и ремонт дроссельной заслонки
Время от времени необходимо чистить дроссельную заслонку. На это есть две причины:
- воздухофильтр удерживает в себе не всю пыль и грязь, часть попадает в заслонку и оседает на ее внутренних элементах;
- при функционировании картера часть из отработанных газов и паров масла также попадает в дроссель, приводя к образованию на нем копоти.
Для очистки вам потребуется:
- хлопчатобумажная или льняная ветошь;
- ватные палочки;
- набор отверток для демонтажа узла;
- растворитель (подойдет ацетон, 646).
Вместо растворителя можно использовать бензин. Однако следует помнить, что он растворяет отложения сажи в несколько меньшей степени.
Для очистки необходимо выполнить следующие действия:
- открутить винты, удерживающие воздухофильтр;
- демонтировать воздушный фильтр;
- открутить винты, удерживающие заслонку;
- отсоединить заслонку (при наличии электрических разъемов также их отсоединить);
- положить узел в небольшую чашку и полностью залить растворителем (обычно для этого достаточно 2 литровых бутылок);
- продержать так дроссель 5 – 10 минут;
- извлечь узел из растворителя и удалить грязь с помощью тряпки (в труднодоступных местах – с помощью ватной палочки);
- произвести сборку механизма в обратном порядке.
Обратите внимание, что схема подключения дроссельной заслонки отличается для разных моделей автомобилей. Перед началом работы лучше всего посмотреть на фотографию отсоединенного от двигателя агрегата или изучить схему разборки. Это значительно облегчит процесс.
Что не следует делать, так это работать с механизмом, имеющим электрический привод — он может быть поврежден. То же самое относится (в еще большей степени) к электронным приводам.
Регулятор холостого хода
Дроссельная заслонка в автомобиле Регулятор холостого хода используется для поддержания правильной частоты вращения коленчатого вала при полностью закрытой дроссельной заслонке. Если, например, двигатель прогревается или нагрузка становится тяжелее, в процесс включаются дополнительные устройства.
Конструкция регулятора выглядит следующим образом: корпус, в котором установлен электрический шаговый двигатель, соединенный с конической иглой. Когда двигатель работает на холостом ходу, игла действует как поршень для регулировки сечения воздушного канала.
Назначение, основные конструктивные элементы
Хотя воздухозаборник «отвечает» за целую систему, конструктивно он очень прост, и его основным компонентом является дроссельный узел (многие привыкли называть его дроссельной заслонкой). Этот компонент также не является сложным.
Принцип работы дроссельной заслонки остается неизменным со времен карбюраторного двигателя. Он закрывает главный воздушный канал и тем самым регулирует подачу воздуха в цилиндры. Однако если раньше дроссельная заслонка была частью карбюратора, то в двигателях с впрыском топлива она представляет собой совершенно отдельный узел.
Помимо своей основной функции дозирования воздуха для правильной работы двигателя в любых условиях, дроссельная заслонка также отвечает за поддержание холостого хода двигателя при различных нагрузках. Он также играет роль в тормозной системе.
Конструкция дросселя очень проста. Его основными компонентами являются:
- Корпус
- Заслонка с осью
- Механизм привода
Механический дроссельный узел
Различные варианты дросселя могут также включать различные дополнительные компоненты — датчики, обводные каналы, нагревательные каналы и т.д. Рассмотрим подробнее конструктивные особенности газовых коробок, используемых в следующих автомобилях.
Читайте также: Автотермостат: что это такое, устройство и принцип работы, виды, фото + видео.
Дроссельная заслонка установлена в воздушном канале между фильтрующим элементом и впускным коллектором двигателя. Этот блок легкодоступен, поэтому его несложно достать и снять с автомобиля во время технического обслуживания или замены.
Для чего нужна ДЗ
Дроссельная заслонка является частью топливной системы бензинового двигателя. Его основная функция заключается в подаче воздуха в цилиндры двигателя внутреннего сгорания для образования топливной смеси. Элемент устанавливается после воздушного фильтра и перед впускным коллектором.
Внешний дроссель
На самом деле дроссель используется в качестве воздушного клапана. Когда он находится в открытом положении, в системе впуска нет избыточного давления. Однако, когда дроссель закрыт, в системе создается отрицательное давление.
Существует два способа управления дроссельной заслонкой:
Рассмотрите обе версии механизма.
Механика
Эта версия привода доступна для недорогих автомобилей. Таким образом, производитель снижает стоимость автомобиля для покупателя. Механическая дроссельная заслонка проста: она работает непосредственно через педаль акселератора с помощью гибкого стального троса.
Механическая дроссельная заслонка
Компоненты дросселя объединены в модульный блок. Он состоит из корпуса, штока впускного клапана, установленного на вращающемся валу, регулятора холостого хода и датчика положения впускного клапана.
Важно отметить, что система охлаждения двигателя нагревает корпус воздухозаборника.
Скорость вращения двигателя регулируется регулятором, встроенным в конструкцию двигателя. Его функция заключается в изменении количества воздуха, проходящего через регулятор при запуске компонента. Основными компонентами являются клапан и электродвигатель.
Электрика
Современные автомобили оснащаются более дорогим, но более эффективным электродвигателем. Собирая узел, производители добиваются необходимого крутящего момента. Это достигается во всех областях применения двигателя. Он также снижает расход топлива и отвечает требованиям безопасности и выбросов.
Число оборотов электропривода
Особенности электрически подключаемой удерживающей системы заключаются в следующем
- нет прямого контакта педали акселератора и ДЗ;
- холостой ход регулируется с помощью перемещений ДЗ.
При нажатии на педаль акселератора прямое воздействие на впускной клапан отсутствует, что позволяет электронной системе управлять впускным клапаном.
Электроника помогает регулировать обороты двигателя без необходимости водителю нажимать на педаль.
Подключаются датчики контроля, запускается блок управления двигателем и активируется исполнительный механизм.
Электронный блок также должен быть оснащен датчиком положения педали акселератора, фиксатором положения сцепления и фиксатором положения педали тормоза.
Читайте также: ВАЗ 2114: Признаки неисправности модуля зажигания — 5 наиболее важных симптомов.
Если в автомобиле установлены кондиционер, автоматическая коробка передач, круиз-контроль и другие устройства, влияющие на работу автомобиля, датчики этих устройств также подключаются к дроссельной заслонке.
Устройство дросселя
На практике дроссельная заслонка является перепускным клапаном. В открытом положении давление в системе впуска равно атмосферному. Когда он закрывается, давление уменьшается и приближается к отрицательному значению (это происходит потому, что двигатель фактически действует как насос). По этой причине вакуумный усилитель тормозов соединен с впускным коллектором. Сам демпфер состоит из круглой пластины, которую можно повернуть на 90 градусов. Такой поворот соответствует циклу от полного открытия до закрытия заслонки.
Конструкция корпуса дроссельной заслонки
Блок (модуль) дроссельной заслонки состоит из следующих компонентов:
Регулятор холостого хода
Дроссельная заслонка в автомобиле Регулятор холостого хода используется для поддержания правильной частоты вращения коленчатого вала при полностью закрытой дроссельной заслонке. Если, например, двигатель прогревается или нагрузка становится тяжелее, в процесс включаются дополнительные устройства.
Конструкция регулятора выглядит следующим образом: корпус, в котором установлен электрический шаговый двигатель, соединенный с конической иглой. Когда двигатель работает на холостом ходу, игла действует как поршень для регулировки сечения воздушного канала.
Как почистить дроссельную заслонку самому
Если вы решили почистить дроссельную заслонку самостоятельно, вот краткое руководство о том, как правильно чистить дроссельную заслонку.
Читайте также.
- Снять воздушный фильтр, отсоединить провода подходящие к заслонке, открутить заслонку от впускного коллектора. Выполнить демонтаж заслонки.
- Для того чтобы произвести отчистку, необходимо запастись мягкой ветошью, и средством для чистки.
- Залить все загрязненные места заслонки, средством для очистки и дать постоять 5-10 минут, для того отложения размокли.
- Аккуратно удалить грязь внутри и снаружи, не применяя дополнительных усилий и нажатий на язычок заслонки.
- Еще раз все хорошо промыть и почистить
- Собрать все в обратном порядке и произвести адаптацию если она требуется.
Специалисты рекомендуют снимать корпус дроссельной заслонки именно с автомобиля для его очистки, так как без снятия невозможно удалить всю накопившуюся в нем грязь.
Если вы попытаетесь самостоятельно очистить дроссельную заслонку, она может выйти из строя и впоследствии привести к поломке. Прежде чем приступить к очистке дроссельной заслонки, ознакомьтесь с руководством по эксплуатации автомобиля и неисправностями, которые могут возникнуть при неправильной очистке дроссельной заслонки.
Если ваш автомобиль оборудован специальным антифрикционным покрытием на стенках дроссельной заслонки, необходимо соблюдать особую осторожность при очистке пятки и стенок дроссельной заслонки, так как повреждение покрытия может привести к сбоям в работе и сделать регулировку невозможной.
Стоимость заслонки, ресурс и меры по ее содержанию в исправном состоянии
Стоимость патрона для различных марок и моделей варьируется в торговых точках и предлагается в среднем от 3 000 до 10 000 рублей. Устройство рассчитано практически на весь срок службы автомобиля, и его преждевременная замена может быть вызвана неисправностями двигателя и его систем, а также отказами датчиков. В частности, слой сажи и грязь на скользящих элементах вызывают сильный механический износ вала и самого скользящего элемента, что приводит к неплотному прилеганию в воздуховоде и, как следствие, неконтролируемому поступлению воздуха. Чтобы поддерживать патрон в хорошем состоянии, рекомендуется регулярно чистить его и проверять двигатель и его системы. Стоимость замены дроссельной заслонки в автосервисах составляет 900-1500 рублей, плюс регулировка узла около 500-700 рублей. Кроме того, большинство станций технического обслуживания выполняют ремонт ступицы или заменяют ее на восстановленную. Стоимость такого дросселя составит около 5-6 тысяч рублей.
ИЗ-ЗА ЧЕГО ЗАБИВАЕТСЯ ДЗ
- Вентиляционная система картера. Нормальная работа системы характеризуется тем, что газы поступают через клапан к впускной системе минуя ДЗ. Загрязнение клапана системы вентиляции (PCV) переводит двигатель в аварийный режим работы. Картерные газы вкупе с масляной пылью скапливается перед ДЗ, забивая прилежащие к ней каналы.
- Система реверсного дожига оставшихся газов (выхлоп). Хорошее сгорание смеси способствует ее цикличному очищению с последующим попаданием в систему впуска. Необходимо периодически проводить диагностику впускной/топливной системы, свечей зажигания и лямбда-зонда. Корректное функционирование данных элементов гарантирует минимальную загрязненность ДЗ.
ЧИСТКА
Осаждение грязи, пыли и т.д. во впускном клапане обеспечивает правильную работу двигателя и улучшает качество топливно-воздушной смеси, поступающей в камеру сгорания. Чистый силовой агрегат гарантирует умеренный расход топлива, хорошую динамику движения и экологичность.
История создания
Система смешивания бензина и пара с механическим дроссельным клапаном была изобретена в 1872 году инженерами Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом. Эта система прослужила более века, пока немецкая компания Bosch не разработала электронную версию дроссельной заслонки.
Дроссельный механизм электронного дросселя необходимо регулярно чистить, поскольку он притягивает очень мелкую пыль, которую не может отфильтровать даже хороший фильтр.
Электронный дроссель был впервые использован в гоночном автомобиле. В 1985 году Volkswagen экспериментировал со вторым поколением Golf и пытался превратить его в гоночный автомобиль. Для этого Golf был оснащен сразу двумя двигателями, мощность которых была синхронизирована с системой E-gas. Дроссель одного из них приводился в действие механически, а другого — с помощью электродвигателя, синхронизированного с положением лезвия. В результате общая мощность двигателя достигла 500 л.с., а разгон до сотни занял 3,4 секунды. Неплохой результат для 1985 года!
Для гражданских автомобилей электронная дроссельная заслонка стала доступна почти одновременно. Такие производители, как Saab, Mercedes-Benz и BMW, оснащали свои автомобили дроссельными заслонками с электрическим управлением. Однако они еще не могли полностью заменить простой и недорогой механический привод.
