Приводы и системы — это важные элементы управления двигателем машины. В отличие от тех же датчиков двигателя автомобиля, отправляющих данные на ЭБУ, приводы и системы машин получают команды от ЭБУ с последующим выполнением определённой работы. Одним из таковых устройств выступает клапан управления холостым ходом, который регулирует поток воздуха на впускном коллекторе двигателя, направляемый к дроссельной заслонке. Также следует отметить систему рециркуляции отработанных газов, благодаря которой достигается снижение степени токсичности выхлопа. Рассмотрим обе системы ниже.
СТРУКТУРА СТАТЬИ :
Система управления холостым ходом
Регулирующий клапан или привод ISC (Idle Speed Control) необходим для корректной регулировки оборотов двигателя машины на холостом ходу. Электронным блоком управления регулируется открытие и закрытие клапана на основе данных, полученных от датчиков.
В частности, датчик угла положения коленчатого вала отправляет данные относительно числа оборотов на модуль ЭБУ (Электронный Блок Управления). Бортовой компьютер ЭБУ, в свою очередь, управляет клапаном, обеспечивающим поддержание постоянного запрограммированного числа оборотов двигателя машины.
Конечно же, работа двигателя машины вполне допустима и без присутствия этого регулятора. Правда, при условии предварительно запрограммированного параметра числа оборотов для режима холостого хода. Однако число оборотов, в таком случае, варьируется, как и на двигателе с карбюратором, в зависимости от нагрузки мотора.
Например, если используются световые приборы и другие электрические потребители транспортного средства, мотор нагружается действием генератора. Соответственно, обороты холостого хода показывают тенденцию на снижение.
Тем не менее, модуль ЭБУ машины регистрирует фактор падения числа оборотов и автоматически регулирует клапан на увеличение этого числа в соответствии с заданным программно значением. Аналогичная ситуация отмечается на машине при включении:
- кондиционера,
- вентилятора охлаждения радиатора,
- других вспомогательных систем.
Наличие регулирующего клапана видится полезным на автомобилях с автоматической коробкой передач. Здесь такого рода механизм позволяет избежать неприятных ходовых рывков при переключении на передачу, как это отмечается на машинах с карбюраторными моторами.
Шаговый привод и соленоид — принцип работы
По сути, модулем ЭБУ, осуществляющим контроль холостого хода, система активируется для увеличения оборотов в режиме работы автомобильного двигателя «на холодную». Причём на современных автомобилях применяются несколько типов регулирующих клапанов. Тем не менее, все приборы работают одинаково — регулируют поток воздуха через дроссельную заслонку.
На картинке ниже показан один из наиболее распространённых вариантов клапанов регулировки холостого хода, актуальных для конструкций современных автомобилей. Система известна также как шаговый привод.
Механизм действует по принципу двухходового электромотора, который при необходимости поворачивается влево или вправо. На валу клапана имеется резьба для вкручивания в ротор. Поворотом ротора влево или вправо, вал клапана поднимается или опускается, выполняя регулировку воздушного потока.
Принцип действия соленоидной системы
Другой тип клапана работает по принципу соленоида. Силой электромагнитных полей, в большей или меньшей степени, втягивается стержень клапана, что приводит к закрыванию или открыванию канала потока воздуха. Соответственно, регулируется объём потока.
Как в первом, так и во втором случае модулем ЭБУ формируется сигнал по величине расхода воздуха. В первом случае конструкции полюсами изменяется вращение двигателя влево или вправо с целью достижения требуемого объёма забора воздуха.
Во втором случае бортовой компьютер формирует сигнал на уменьшение или увеличение напряжения, подаваемого на соленоид. Тем самым увеличивается или уменьшается сила электромагнитных полей.
Мощностью электромагнитного поля определяется степень открытия клапана. Тем самым обеспечивается надлежащий поток воздуха для поддержания постоянной запрограммированной скорости вращения двигателя автомобиля.
Наиболее распространенной проблемой, вызывающей неустойчивую работу на холостом ходу, является нагар внутри клапана и дроссельной заслонки. Появление нагара провоцируют сапуны мотора. Отложения нарушают качественное функционирование дроссельной заслонки. Соответственно, наблюдается нестабильность оборотов двигателя на холостом ходу.
Здесь целесообразным видится проверка на предмет присутствия нагара внутри клапана или вокруг, а также на дроссельной заслонке. При наличии следует очистить клапан и корпус дроссельной заслонки, после чего проверить ход и полноту закрытия рабочих отверстий.
Клапан рециркуляции отработанных газов
Системой рециркуляции отработавших газов (EGR — Exhaust Gas Recirculation) реализуется метод снижения выбросов оксида и двуокиси азота, что присуще большинству автомобилей на бензиновых и дизельных двигателях. Функционально система работает по принципу рециркуляции выхлопных газов.
То есть имеет место возврат части выхлопных газов в область впускного коллектора двигателя, где впускная газовая смесь разбавляется инертными газами. Благодаря такой методике, снижается температура горения смеси, что приводит к снижению уровня вредных веществ.
На устаревших моделях машин системой рециркуляции отработавших газов задействован специальный клапан управления вакуумом в конструкциях бензиновых двигателей. Однако здесь регулирование открытия и закрытия заслонки оставляло желать лучшего, что отражалось на характеристиках работы двигателя.
Современные машины также имеют вакуумные клапаны системы рециркуляции отработанных газов, но регулировка вакуума здесь осуществляется уже посредством соленоида, который в свою очередь управляется бортовым компьютером (модулем ЭБУ).
Электромагнитные или шаговые приводы
Как правило, современные модели автомобилей комплектуются электромагнитными клапанами или шаговыми приводами. Такого типа механика отличается действием высокой точности, напрямую контролируются бортовым компьютером машины. На картинке ниже показано схематическое изображение электромагнитного клапана, который открывает и закрывает канал силой электромагнитного поля.
Здесь отмечается, как выхлопные газы в определённых случаях охлаждаются перед попаданием во впускной коллектор двигателя. Количество выхлопных газов, смешивающихся с впускной смесью. Причём для бензиновых двигателей смесь колеблется на уровне 5-15%, тогда как для дизельных моторов до 50%.
Попадание отработавших газов во впускной коллектор допускается только при длительном движении автомобиля и в условиях средней нагрузки на мотор. Клапан закрывается:
- при работе двигателя на холостом ходу,
- при ускорении,
- при нагрузке.
Это связано с необходимостью наращивания мощности автомобильного двигателя. Практика показывает — использование этой системы для подавления выброса вредных газов способствует значительной экономии топлива при умеренной скорости движения транспортного средства.