Operacja przepustnicy

Przepustnica jest jedną z najważniejszych części układu dolotowego silnika spalinowego. W samochodzie znajduje się między kolektorem dolotowym a filtrem powietrza. W silnikach wysokoprężnych przepustnica nie jest potrzebna, ale w nowoczesnych silnikach jest nadal instalowana w przypadku pracy awaryjnej. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku silników benzynowych, które mają system kontroli podnoszenia zaworów. Główną funkcją przepustnicy jest dostarczanie i regulowanie przepływu powietrza niezbędnego do wytworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej. Tak więc stabilność trybów pracy silnika, poziom zużycia paliwa i charakterystyka samochodu jako całości zależą od prawidłowego działania amortyzatora.

Dławik

Z praktycznego punktu widzenia przepustnica jest zaworem obejściowym. W pozycji otwartej ciśnienie w układzie dolotowym jest równe atmosferycznemu. Gdy się zamyka, zmniejsza się, zbliżając się do wartości podciśnienia (to dlatego, że silnik faktycznie pracuje jako pompa). Z tego powodu podciśnieniowy wzmacniacz hamulców jest podłączony do kolektora dolotowego. Strukturalnie sam amortyzator jest okrągłą płytą, która może obracać się o 90 stopni. Jeden taki obrót reprezentuje jeden cykl od pełnego otwarcia do zamknięcia zaworu.

Urządzenie przyspieszające

Blok przepustnicy (moduł) zawiera następujące elementy:

• Walizka wyposażona jest w różne dysze. Są one podłączone do systemów wentylacyjnych, które zatrzymują opary paliwa i chłodziwa (w celu podgrzania klapy).
• Aktywacja, która przesuwa zawór, gdy kierowca naciśnie pedał przyspieszenia.
• Czujniki położenia lub potencjometry. Mierzą kąt otwarcia przepustnicy i wysyłają sygnał do sterownika silnika. W nowoczesnych systemach instalowane są dwa czujniki kontroli położenia przepustnicy, które mogą być stykowe ślizgowe (potencjometry) lub magnetorezystancyjne (bezkontaktowe).
• Regulator biegu jałowego. Konieczne jest utrzymanie ustawionej prędkości wału korbowego w trybie zamkniętym. Oznacza to, że minimalny kąt otwarcia amortyzatora jest zapewniony, gdy pedał przyspieszenia nie jest wciśnięty.

Rodzaje i tryby działania przepustnicy

Rodzaj siłownika przepustnicy determinuje jego konstrukcję, sposób działania i sterowania. Może być mechaniczny lub elektryczny (elektroniczny).

Mechaniczne urządzenie napędowe

Starsze i tańsze modele samochodów posiadają mechaniczny siłownik zaworu, w którym pedał przyspieszenia jest bezpośrednio podłączony do wastegate za pomocą specjalnego kabla. Siłownik mechaniczny przepustnicy składa się z następujących elementów:

• akcelerator (pedał gazu);
• pociągnij i przekręć dźwignie;
• Stalowa lina.

Naciśnięcie pedału przyspieszenia uruchamia mechaniczny układ dźwigni, drążków i linki, powodując obrót amortyzatora (otwieranie). W rezultacie do układu zaczyna wchodzić powietrze i powstaje mieszanka paliwowo-powietrzna. Im więcej powietrza zostanie dostarczone, tym więcej paliwa popłynie, a zatem prędkość wzrośnie. Gdy przepustnica znajduje się w pozycji jałowej, przepustnica powraca do pozycji zamkniętej. Oprócz trybu głównego układy mechaniczne mogą obejmować również ręczne sterowanie pozycją przepustnicy za pomocą specjalnego pokrętła.

Zasada działania napędu elektronicznego

Drugim, nowocześniejszym typem amortyzatorów jest przepustnica elektroniczna (z napędem elektrycznym i sterowaniem elektronicznym). Jego główne cechy:

• Nie ma bezpośredniej mechanicznej interakcji między pedałem a amortyzatorem. Zamiast tego zastosowano sterowanie elektroniczne, które pozwala również na zmianę momentu obrotowego silnika bez konieczności wciskania pedału.
• Praca silnika na biegu jałowym jest sterowana automatycznie poprzez przesunięcie przepustnicy.

System elektroniczny obejmuje:

• czujniki położenia przepustnicy i gazu;
• elektroniczna jednostka sterująca silnika (ECU);
• trakcja elektryczna

Elektroniczny układ sterowania przepustnicą uwzględnia również sygnały ze skrzyni biegów, układu klimatyzacji, czujnika położenia pedału hamulca i tempomatu.

Po naciśnięciu pedału przyspieszenia czujnik położenia pedału przyspieszenia, składający się z dwóch niezależnych potencjometrów, zmienia rezystancję w obwodzie, który jest sygnałem do elektronicznej jednostki sterującej. Ten ostatni przekazuje odpowiednie polecenie do napędu elektrycznego (silnika) i obraca przepustnicę. Z kolei jego położenie jest kontrolowane przez odpowiednie czujniki. Wysyłają informacje o nowym położeniu zaworu do ECU.

Aktualny czujnik położenia przepustnicy to potencjometr z sygnałami wielokierunkowymi i rezystancją całkowitą 8 kOhm. Znajduje się w jego korpusie i reaguje na obrót wału, zamieniając kąt otwarcia zaworu na napięcie stałe.

W pozycji zamkniętej zaworu napięcie będzie wynosić około 0,7 V, a w pozycji całkowicie otwartej około 4 V. Sygnał ten odbiera sterownik, poznając w ten sposób procent otwarcia przepustnicy. Na tej podstawie obliczana jest ilość dostarczonego paliwa.

Krzywe wyjściowe czujnika położenia przepustnicy są wielokierunkowe. Sygnał sterujący to różnica między dwiema wartościami. Takie podejście pomaga radzić sobie z potencjalnymi zakłóceniami.

Serwis i naprawa przepustnicy

Jeśli przepustnica ulegnie awarii, Twój moduł zmieni się całkowicie, ale w niektórych przypadkach wystarczy dokonać regulacji (adaptacji) lub czyszczenia. Dlatego dla dokładniejszego działania układów napędzanych elektrycznie konieczne jest dostosowanie lub nauczenie się przepustnicy. Procedura ta polega na wprowadzeniu do pamięci sterownika danych o skrajnych położeniach zaworu (otwarciu i zamknięciu).

Adaptacja przepustnicy jest obowiązkowa w następujących przypadkach:

• Podczas wymiany lub rekonfiguracji elektronicznej jednostki sterującej silnika samochodu.
• Podczas wymiany amortyzatora.
• Gdy silnik jest niestabilny na biegu jałowym.

Zespół przepustnicy jest szkolony na stacji serwisowej przy użyciu specjalnego sprzętu (skanerów). Nieprofesjonalna interwencja może prowadzić do nieprawidłowej adaptacji i pogorszenia osiągów pojazdu.

W przypadku problemu z czujnikami na tablicy rozdzielczej zapali się lampka ostrzegawcza informująca o problemie. Może to wskazywać zarówno na nieprawidłowe ustawienie, jak i zerwanie kontaktów. Inną powszechną usterką jest wyciek powietrza, który można zdiagnozować po gwałtownym wzroście prędkości obrotowej silnika.

Pomimo prostoty konstrukcji, diagnostykę i naprawę przepustnicy lepiej powierzyć doświadczonemu specjaliście. Zapewni to ekonomiczną, wygodną i co najważniejsze bezpieczną eksploatację auta oraz wydłuży żywotność silnika.