Дроссельная заслонка обеспечивает силовой агрегат требуемым количеством воздуха. От правильной работы устройства зависит уровень потребления топлива и эффективность функционирования ДВС. Рассмотрим разновидности, конструктивные особенности и базовые причины неисправности дросселя.
- Дроссельная заслонка — это
- В бензиновых моторах
- В дизельных
- Устройство дросселя
- Где находится дроссельный узел
- Для чего нужен дроссель
- Дроссельная заслонка: как работает
- Разновидности дроссельных узлов
- Механический
- Электромеханический
- Электронный
- Механическая или электронная: какая предпочтительней
- Электронный дроссель сейчас
- Плюсы и минусы электронного дросселя
- Неисправности дроссельной заслонки и их признаки
- Поломка датчика положения
- Засор обходных каналов
- Подсос
- Не настроенная заслонка
- Зачем дроссельной заслонке чистка
- Как часто чистить дроссель
Дроссельная заслонка — это
Первоначально разберёмся, что такое дроссельная заслонка, в сокращённой вариации ДЗ, или дроссель.
Это самостоятельный элемент машины, отвечающий за корректировку воздушной массы, направляемой в камеру сгорания силового агрегата. Объём воздушного потока регулируется углом открытия заслонки. При большем открытии пропускается больший объем воздуха и наоборот. Заслонка играет роль воздушного клапана.
Название устройства взято из немецкого языка – Drossel, Drosselklappe. В дословном переводе душитель. Что соответствует действительности – дроссель ограничивает объём воздуха, направляемого в цилиндры ДВС. Одна из разновидностей ДЗ – жиклер.
Отдельно рассмотрим для чего используется воздух в ДВС. Силовая установка функционирует в результате сгорания топлива. А для поддержания процесса горения нужен кислород, входящий в состав воздуха. Соединение кислорода и бензина приводит к формированию топливовоздушной смеси. Она беспроблемно воспламеняется. В бензиновых агрегатах смесь воспламеняется свечой зажигания, вырабатывающей искру. В дизельных — посредством повышения давления от сжатия поршнями.
ДЗ комплектуются бензиновые, дизельные инжекторные ДВС. Заслонка располагается между фильтром воздуха и коллектором. На дизельных и инжекторных ДВС дроссель устанавливается отдельным элементом. На карбюраторных моторах ДЗ является составной частью агрегата. Располагается в нижней части карбюратора.
Загрузка ...
В бензиновых моторах
Функционал дросселя зависит от модификации мотора. На ДВС с основным топливом в виде бензина — это регулятор оборотов двигателя. Регулирование ведётся изменением положения заслонки педалью газа.
Объем воздуха, направляемого в камеру сгорания за определенное время, зависит от зазора в конкретный момент открытия ДЗ. Топливовоздушная смесь поддерживается в одной консистенции. Выдерживается соотношение 14.7 к 1 (воздух к топливу). Это обеспечивает полное сгорание топлива без остатка избыточного окислителя в продуктах горения. Такая смесь носит название стехиометрическая.
Без дросселя невозможна корректировка оборотов в силовых агрегатах, функционирующих на бензине. За исключением модификаций ДВС с управляющей системой подъема клапанов. Здесь заслонка предусмотрена для предотвращения аварий, позволяя быстро остановить мотор.
В дизельных
Принцип действия силовых агрегатов, работающих на солярке отличается от бензиновых моделей. Они способны функционировать без ДЗ. Воздушная масса свободно проходит в дизельный мотор. Показатели мощности и оборотистости зависят от количества подаваемой солярки. Оперирование педалью газа не приводит к смене положения заслонки, изменяется уровень подаваемого топлива. Функционал дросселя в моторах, работающих на дизеле:
- Аварийная или плановая остановка силового агрегата – специальный управляющий блочок полностью закрывает заслонку.
- Восстановление рециркуляции газов – происходит по факту блокирования доступа к ДЗ, сопровождающееся формированием разряжения между заслонкой и цилиндром.
Устройство дросселя
ДЗ важнейший элемент впускной системы мотора, состоящий из следующих деталей:
- Корпус – металлическое изделие, объединяющее все детали в единый механизм. В нем предусмотрены патрубки, подключенные к уловителям паров бензина, вентилирующей и охлаждающей системе ДВС. Чем обеспечивается обогрев дросселя.
- Заслонка – клапан или кругленькая задвижка, вращающаяся в плоскости. Заслонка устанавливается по центру корпуса дроссельного узла.
- Привод дроссельной заслонки (ось) – деталь передает вращательный момент на заслонку. Обладает удлиненной, цилиндрической формой – вентиль.
- Патрубки – для формирования контура улавливания паров бензина, вентилирования картера и охлаждения.
- Датчик положения ДЗ – современные устройства оснащены двумя датчиками. Они предназначены для сбора и передачи информации о положении задвижки в основной управляющий блок (ЭБУ).
- Регулятор холостого хода (РХХ) – обеспечивает небольшое открытие заслонки без воздействия на педаль газа. Что обеспечивает требуемую частоту вращения ДВС на холостом ходу (ХХ). РХХ выполнен независимой трубочкой, проложенной в обход задвижки.
- Вспомогательные детали – шестерня, крепежные элементы, крышки и мотор.
Где находится дроссельный узел
Уточним, где находится дроссельная заслонка.
На новых моделях машин она располагается между фильтром воздуха и впускным коллектором. Ее легкой найти по широкому патрубку исходящему от короба воздушного фильтра.
Пространства для демонтажа, обслуживания и ремонта достаточно. Съем ДЗ не вызывает проблем – откручивается два болта снизу и две гайки сверху. Аккуратно стягиваются шланги, избегая вытекания антифриза, снимается тросик и воздушный патрубок. Предварительно, ослабив затяжку хомутов.
Своими силами допускается ремонтировать механическую ДЗ. Ревизию устройства электронного типа рекомендуется доверить узкопрофильным специалистам.
Для чего нужен дроссель
Базовая функция ДЗ – корректировка и подвод воздушного потока для формирования топливовоздушной смеси заданной концентрации. Что оказывает влияние на разнообразные параметры ДВС, в т.ч. уровень потребления топлива и корректность функционирования мотора.
В ДВС, работающих на солярке, дроссель не относится к критически важным элементам. Он применяется для аварийной остановки силового агрегата. Тем не менее конструкторы не торопятся с отказом от дросселя.
Дроссельная заслонка: как работает
Конструктивно ДЗ имеет прямую, механическую связь с педалью газа (современные электронные дроссели необязательно имеют жесткую связь с педалью), сформированную тросиком и рычажками поворотного типа. Принцип работы дроссельной заслонки:
- По факту приложенного к педали газа усилия передается нагрузка на поворотный диск задвижки. Она проворачивается на угол, равнозначный приложенному усилию к педали газа.
- Зафиксированный угол открытия считывается контроллером положения ДЗ. Значение передается в управляющий блочок дросселя.
- В камеры сгорания подается требуемое количество топлива.
При максимальном выжиме педали акселератора задвижка полностью раскроется, обеспечив работу ДВС на полной мощности. Для поддержания функционирования ДВС на ХХ, ДЗ открывается совсем немного.
Разновидности дроссельных узлов
ДЗ – перепускной клапан, в открытом положении поддерживающий уровень атмосферного давления. Закрытое состояние задвижки приводит к медленному разрежению воздуха до состояния вакуума. ДЗ функционирует по принципу, идентичному насосу. Заслонка не обладает конструктивными особенностями – кругленькая пластинка с возможностью поворота на девяносто градусов. К циклу работы приравнивается полный оборот – от открытия до закрытия.
Дроссельные заслонки классифицируются по типу привода:
- механический
- электронный
- электромеханический
- вакуумный, пневматический – уже не применяется, предназначен для карбюраторных ДВС.
Постепенное развитие и усовершенствование ДЗ привело к усложнению конструкции и формированию определенных нюансов функционирования.
ДЗ комплектуются контроллерами разнообразного типа. К ним относятся:
- Магниторезистивные – информация в датчик поступает по факту изменения магнитного поля, образованного магнитом и проводником. Первый устанавливается на заслонку, а второй – напротив. При перемещении заслонки изменяется магнитное поле, воздействующее на проводник. В нем меняется значение тока. Датчики не отличаются точностью измерений, но служат долго из-за простоты конструкции и отсутствия непосредственного соприкосновения деталей.
- Потенциометрические – в основе лежит переменный резистор. Конструктивно датчик — это проводник с подвижной контактной частью внутри. Устройство фиксируется к оси ДЗ. Контроллер отличается высокой точностью измерений, но обладает низким ресурсом, из-за прямой механической связи деталей.
Механический
Механическая дроссельная заслонка стала использоваться с момента разработки ДВС инжекторного типа. Ее управление осуществляется водителем тросовым приводом. Сейчас механическая ДЗ используется на старых моделях машин. Ее конструкция схожа с карбюратором. Но заслонка выступает отдельно поставленным узлом. Дроссель комплектуется датчиком положения, корректором ХХ, байпасными контурами и подогревательной системой.
Функционирует механическая ДЗ по следующему принципу:
- При нажиме на педаль газа отрабатывает поворотный диск ДЗ, открывающий заслонку под требуемым углом. Процесс обеспечивается прямым соединением задвижки с газовой педалью тросиком Боудена из железа или рычажно-шарнирным механизмом.
- Контролер положения запоминает угол открытия ДЗ, направляя информацию в ЭБУ ДВС. При большем раскрытии заслонки, большее количества топлива направляется в камеру сгорания. Что сопровождается увеличением скорости машины. При снятии усилия с педали газа, заслонка возвращается в первоначальное положение. Отдельные модели механических ДЗ оснащены ручкой для самостоятельной корректировки положения заслонки.
Установка момента угла закрытия заслонки ведется благодаря датчику положения. Электроника взаимодействует с инжекторной системой, обеспечивая необходимые объемы топлива для впрыска в камеру сгорания. Первоначально для определения угла открытия ДЗ механического типа задействовали потенциометрические контроллеры. На смену устаревшим элементам пришли магниторезистивные датчики.
Корректор ХХ на механическом дросселе установлен отдельным устройством, не затрагивающим основные каналы. Регулировка ведется электроклапаном с учетом всех параметров системы. Воздух подается по байпасному контуру с электроклапаном, обходя заслонку. ЭБУ фиксирует обороты коленвала, корректирует степень открытия электроклапана, обеспечивая требуемые обороты. При увеличении электрической нагрузки (подключение кондиционера, оптики и т.д.) объемы подаваемого воздуха увеличиваются.
На основании информации датчика положения ДЗ происходит:
- открытие заслонки по команде ЭБУ ДВС;
- закрытие корректора ХХ и обогащение топливной смеси в момент резкого ускорения машины.
Допустима эксплуатация автомобиля без датчика положения дросселя. Это отразится только на скорости ответной реакции мотора.
Байпасные контура функционируют идентично регулятору. Они поддерживают требуемые обороты ДВС на ХХ. Без них ДВС не дополучит нужного объема воздуха. Подогревательная система предотвращает замерзание контура ХХ. Источником тепла является антифриз.
Минус механической ДЗ – высокая погрешность при подготовке смеси для воспламенения. Что отражается на уровне потребления топлива и исходной мощности силовой установки. ЭБУ ДВС не контролирует и не имеет актуальных сведений по закрытию заслонки. При быстром изменении положения ДЗ ЭБУ не фиксирует перемены, топливо сжигается в избыточном количестве.
Электромеханический
Постепенное развитие технологий привело к созданию электромеханической ДЗ. Механизм управления остался прежним – тросик. Из конструкции исчезли байпасные каналы, а появился частично управляющий заслонкой узел. Узел управления дросселя состоит из электрического мотора и редуктора, сопряженного с осью ДЗ.
Принцип действия электромеханического дросселя:
- По факту пуска ДВС происходит расчет требуемого объема воздуха контрольным блочком.
- Заслонка приоткрывается на заданный угол.
- Управляющий блочок ведет дополнительный контроль за функционированием ДВС на ХХ.
Главным минусом частично управляющего узла заслонки является погрешность в концентрации подготавливаемой топливовоздушной смеси в различных режимах функционирования ДВС. Но уровень погрешности значительно ниже, по отношению к ДЗ механического типа.
Электронный
Новейшие машины с повышенным уровнем комфорта комплектуются электронными ДЗ. Что исключает механическую связь между дросселем и педалью газа, и использование регулятора ХХ. Положение задвижки фиксируется автоматически.
Для управления дроссельной заслонкой используется электрический моторчик и редуктор, имеющий связь с ЭБУ, собирающего данные с датчиков:
- положения педали газа;
- выключателя положения тормозной педали и акселератора;
- АКПП;
- круиз-контроля и климатической установки;
- тормозной системы.
На обработку данных уходит доли секунд. Что позволяет быстро определить угол открытия ДЗ. Топливовоздушная смесь подготавливается в требуемой концентрации, благодаря контролю выпускной системы ЭБУ ДВС. Правильные пропорции соблюдаются в любых режимах функционирования силового агрегата. Обеспечивается полное сгорание топлива.
Еще одно достоинство – корректировка ХХ при перемещении ДЗ, даже при полностью отпущенной педали акселератора. Заслонка сама поворачивается не нужный угол, обеспечивая необходимые обороты ДВС. Также плюсом электронного дросселя является возможность беспроблемного переключения передач на машинах с автоматической трансмиссией.
Среди недостатков электронной ДЗ выделяются:
- Открытие заслонки обеспечивается электрическим двигателем. Неполадки с ним сопровождаются некорректной работой управляющей системы дросселя.
- Слабое программное обеспечение отражается на скорости функционирование дросселя. Задержки в обработке и передаче информации приводят к запоздалому поступлению команды на заслонку. Проблема актуальна на машинах бюджетного класса. В более высоких классах запозданий по отклику ДЗ не наблюдается. Рекомендуется тщательно изучать отзывы по каждому конкретному программному обеспечению.
В случае неисправности электронной ДЗ, устройство отработает на пружинном механизме. Поврежденная деталь меняется в сборе.
Механическая или электронная: какая предпочтительней
Окончательный вывод о предпочтительности механической или электрической ДЗ делается каждым индивидуально. Это сложное и местами бессмысленное сравнение.
Дросселя механического типа нередко относят к категории устаревших механизмов. Что обусловлено технологическим прогрессом, но не потерей актуальности оборудования. Механические ДЗ не ставят на современные машины, но они отличаются конструктивной простотой и отсутствием вспомогательных элементов. Что практически исключает поломку заслонки.
Существенный минус механического дросселя – повышенный расход топлива. Что негативно отражается на экологии.
ДЗ электронного типа оснащены разнообразными вспомогательными элементами. Что повышает вероятность повреждения устройства. Поломка какого-либо элемента приводит к искажению параметров сопряженного оборудования. Рекомендуется периодически контролировать работоспособность автоматики. Наличие серьезных недостатков не приводит к отказу от ДЗ электронного типа. Причина проста – только с их помощью достигается четкое и корректное управление ДВС.
Электронный дроссель сейчас
На современных авто связь педали акселератора и дросселя выполнена через ЭБУ. Нажатие педали сопровождается подачей импульса ЭБУ. Блок проводит анализ действующих параметров мотора, и направляет сигнал на подачу воздуха. До достижения сегодняшних результатов, специалистам пришлось устранить немало программных и физических отклонений.
Взамен скользящей контактной части контроллера положения ДЗ, подверженных износу, используется бесконтактная индуктивная связь. Вносились не столь очевидные в целом, но важные новшества для автомобиля. Например, нелинейный ход педали акселератора. Это обеспечило улучшенный контроль машины при старте. На мощных ДВС с заслонкой большого диаметра снижена вероятность резкого старта машины, из-за неаккуратного нажатия педали. Предусмотрено преднамеренное замедление реакции ДЗ в первой четверти хода педали.
Электронная педаль газа оптимизирует разгон машины с ДВС с турбиной. Улучшения наблюдаются при разгоне с низких оборотов и при полном выжиме педали акселератора. На дроссельных узлах с прямой, механической связью с газовой педалью, в таких режимах уходит время на разгон. Из-за неоптимальной пропорции топлива и воздуха. Отмечается эффективность автоматики управления тягой ДВС, предотвращающей заносы и пробуксовку ведущих колес.
Указанные достоинства E-газа актуальны для машин бизнес-класса и выше. В бюджетных вариациях электронные ДЗ подтормаживают, не давая владельцу ощутить полноценные удовольствия от вождения. Запоздалая реакция дроссельной заслонки негативно отражается и на безопасности движения.
Плюсы и минусы электронного дросселя
Нередко внедрение электронных элементов конструктивно усложняет устройство. Но в ситуации с ДЗ, результат абсолютно противоположный. Конструкция электронной дроссельной заслонки проще механических вариаций с тросами. Не говоря уже о старых карбюраторных моделях.
К преимуществам электронного дросселя относятся:
- Не требуется использование РХХ – ХХ корректируется открытием задвижки электронным управлением, учитывая температуру тосола, окружающей среды и нагрузку, включенных электроприборов. Сам РХХ: клапан с утонченным воздушным каналом. Нередко контур засоряется картерными газами, приводя к отклонениям от нормальной работы.
- Отсутствие байпасных каналов – в предыдущих версиях ДЗ каналы используются для компенсации нагрузки на силовой агрегат при подключении дополнительной электрической нагрузки. В системе E-газ корректировка ведется непосредственно заслонкой.
- Нет необходимости в установке подогревательной системы – на электронных ДЗ, монтируемых на впускном коллекторе из пластика, подогрев не требуется. В конструкции отсутствуют подводящие и отводящие штуцера антифриза. На классических вариациях дросселя контур отопления нередко засоряется и замерзает.
Существенное упрощение конструкции электронного дросселя избавило от многих проблем. Снизилась частота чистки заслонки. Значительно усложнилась электронная составляющая устройства. Со стороны электроники нередко проявляются проблемы различного характера — логичные и не поддающиеся объяснению.
Базовый элемент дросселя электронного типа – плата, представляющая собой сдвоенный контроллер для отслеживания положения и динамики ДЗ. Плата не подлежит ремонту и редко встречается в продаже. При отсутствии отклонений в функционировании электродвигателя, повреждений и заеданий шестерен редуктора, плохих контактов в цепи питания дросселя, вероятнее всего потребуется смена заслонки целиком.
Неисправности дроссельной заслонки и их признаки
ДЗ достаточно простое и надежное устройство. Но неполадки практически неизбежны, в том числе из-за постепенной изношенности. Рассмотрим базовые симптомы неисправной дроссельной заслонки.
Поломка датчика положения
Наиболее распространенная неполадка с дроссельной заслонкой – поломка датчика положения ДЗ. Признаки неисправности прослеживаются на ДВС:
- проблематичный завод автомобиля или полный отказ
- рывки или провалы в момент движения
- повышение уровня потребления топлива
- снижение тяги и ухудшение динамики
- перебои в функционировании на ХХ – внезапные остановки мотора или повышения оборотов
- периодически загорается индикатор «CheckEngine» на панели приборов.
При проявлении перечисленных симптомов рекомендуется провести полноценное диагностирование машины. Не всегда причиной проблем является дроссельная заслонка.
Засор обходных каналов
Засорение обходных каналов дросселя происходит по двум причинам:
- прохождение через заслонку загрязненного воздуха из атмосферы – мельчайшие частицы пыли проскакивают сквозь воздушный фильтрующий элемент
- попадание маслянистых веществ в антифриз – приводит к формированию сложного налета.
Как правило, неисправности дроссельной заслонки от засора обходных каналов устраняются чисткой внутренней полости. В более тяжелых случаях, понадобится визуально оценить состояние всех деталей дросселя, включая уплотнители из резины. При перебоях с управляющим модулем, проводится его настройка.
Подсос
Избытки воздуха проникают в камеру сгорания через блок дроссельной заслонки или отверстия во впускном коллекторе, минуя воздушный фильтрующий элемент. Это приводит к повышению оборотов ДВС, и быстротечному засору заслонки.
Устранить проблему чисткой или сменой узла можно в следующих случаях:
- нарушение герметичности в месте соединения ДЗ и впускного коллектора
- люфт заслонки, препятствующий полному ее закрытию.
Во всех других случаях рекомендуется использовать услуги специалистов.
Не настроенная заслонка
Настройки ДЗ сбиваются после отключения АКБ, изменения программного обеспечения ЭБУ ДВС, демонтажа ДЗ для чистки и при перебоях в работе ДВС на ХХ. Настройка заключается в адаптации ЭБУ, который будет корректно воспринимать информацию о положении педали акселератора и ДЗ. Для настройки лучше воспользоваться помощью мастеров.
Зачем дроссельной заслонке чистка
Необходимость чистки заслонки дроссельного узла обусловлена следующими факторами:
- Воздушный фильтрующий элемент ДВС блокирует крупные фракции пыли и грязи. Мелкие частицы проникают в заслонку сквозь фильтр, откладываясь на стенках и внутренних полостях.
- После очистки картерных газов в маслоотделителе, они возвращаются в ДВС, проходя через ДЗ. Что сопровождается загрязнением.
- На моторах с клапаном EGR, часть выхлопных газов возвращается через ДЗ обратно. Что снижает негативное воздействие на атмосферу, но загрязняет заслонку.
В течение времени на поверхности ДЗ формируется внушительный налет, препятствующий нормальному функционированию дросселя.
Как самостоятельно и без проблем почистить дроссельную заслонку
Как часто чистить дроссель
Периодичность чистки ДЗ зависит от стилистики вождения и состояния ДВС. При спокойном эксплуатировании автомобиля, достаточно прочищать заслонку раз в сто тысяч километров пробега. Агрессивный стиль вождения увеличивают частоту чисток заслонки – каждые 30000-50000 км пробега. На моторе с неудовлетворительным техническим состоянием, ДЗ чистится еще чаще. Требуется в кратчайшие сроки устранить первопричину неполадки.
Откручиваем накладку на двигатель
Необходимость во внеочередной чистке дросселя определяется по следующим факторам:
- мотор не запускается с первой попытки
- рычание, рывки ДВС на небольшой скорости и при ХХ
- внезапная остановка ДВС
- плавающие обороты на ХХ.
Необходимость в чистке заслонки определяется по цвету. Нормальным считается золотистый оттенок. При наблюдении черного нужно очищать ДЗ. Для осмотра состояния дроссельной задвижки снимается патрубок, идущий от фильтра воздуха.
Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.
