Urządzenie i zasada działania 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, jednak w przypadku pracy awaryjnej nadal jest instalowana w nowoczesnych silnikach. Sytuacja jest podobna w przypadku silników benzynowych z układem sterowania skokiem zaworów. Główną funkcją przepustnicy jest dostarczanie i regulacja przepływu powietrza wymaganego do wytworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej. Zatem stabilność trybów pracy silnika, poziom zużycia paliwa i charakterystyka samochodu jako całości zależą od prawidłowego działania amortyzatora.

Dławik

W praktyce przepustnica jest wastegate. W pozycji otwartej ciśnienie w układzie dolotowym jest równe ciśnieniu atmosferycznemu. Gdy się zamyka, maleje, zbliżając się do wartości podciśnienia (dzieje się tak, ponieważ silnik faktycznie pracuje jako pompa). Z tego powodu podciśnieniowy wzmacniacz hamulca jest podłączony do kolektora dolotowego. Strukturalnie sam amortyzator jest okrągłą płytą, którą można obracać o 90 stopni. Jedną z takich rewolucji jest cykl od pełnego otwarcia do zamknięcia zaworu.

Korpus przepustnicy (moduł) zawiera następujące elementy:

• Obudowa wyposażona w kilka dysz. Podłączane są do systemów wentylacji, odzysku oparów paliwa i chłodziwa (do ogrzewania amortyzatora).
• Siłownik uruchamiający zawór poprzez naciśnięcie pedału gazu przez kierowcę.
• Czujniki położenia lub potencjometry. Mierzą kąt otwarcia przepustnicy i wysyłają sygnał do sterownika silnika. W nowoczesnych systemach montowane są dwa czujniki do sterowania położeniem przepustnicy, które mogą być ze stykiem ślizgowym (potencjometry) lub magnetooporowym (bezkontaktowym).
• Regulator biegu jałowego. Konieczne jest utrzymanie zadanej prędkości wału korbowego w trybie zamkniętym. Oznacza to, że minimalny kąt otwarcia amortyzatora jest zapewniony, gdy pedał gazu nie jest wciśnięty.

Rodzaje i tryby działania przepustnicy

Rodzaj napędu przepustnicy decyduje o jej konstrukcji, sposobie działania i sterowaniu. Może być mechaniczny lub elektryczny (elektroniczny).

Mechaniczne urządzenie napędowe

Stare i ekonomiczne modele samochodów mają mechaniczny siłownik zaworu, w którym pedał gazu jest bezpośrednio podłączony do zaworu obejściowego za pomocą specjalnego kabla. Mechaniczny napęd przepustnicy składa się z następujących elementów:

• akcelerator (pedał gazu);
• pręty i wahacze;
• Stalowa lina.

Wciśnięcie pedału gazu wprawia w ruch mechaniczny układ dźwigni, drążków i linki, który wymusza obrót (otwarcie) amortyzatora. W rezultacie powietrze zaczyna napływać do układu i tworzy się mieszanka paliwowo-powietrzna. Im więcej powietrza zostanie dostarczonych, tym więcej paliwa wejdzie, a zatem prędkość wzrośnie. Gdy pedał przyspieszenia jest w położeniu nieaktywnym, przepustnica powróci do położenia zamkniętego. Oprócz trybu podstawowego, systemy mechaniczne mogą również obejmować ręczne sterowanie położeniem przepustnicy za pomocą specjalnego uchwytu.

Zasada działania napędu elektronicznego

Drugim i nowocześniejszym rodzajem przepustnic jest przepustnica elektroniczna (sterowana elektrycznie i sterowana elektronicznie). Jego priorytetowe różnice to:

• Brak bezpośredniej mechanicznej interakcji między pedałem a amortyzatorem. Zamiast tego zastosowano sterowanie elektroniczne, które umożliwia również zmianę momentu obrotowego silnika bez konieczności wciskania pedału.
• Prędkość biegu jałowego silnika jest automatycznie regulowana poprzez przesunięcie przepustnicy.

System elektroniczny obejmuje:

• czujniki pedału gazu i położenia przepustnicy;
• elektroniczna jednostka sterująca silnika (ECU);
• napęd elektryczny.

Elektroniczna regulacja przepustnicy uwzględnia również sygnały ze skrzyni biegów, układu klimatyzacji, czujnika położenia pedału hamulca, tempomatu.

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

Obecnym czujnikiem położenia przepustnicy jest potencjometr z wielokierunkowymi sygnałami i całkowitą rezystancją 8 kΩ. Znajduje się na korpusie i reaguje na obrót osi, zamieniając kąt otwarcia zaworu na napięcie stałe.

W pozycji zamkniętej zaworu napięcie będzie wynosić około 0,7 V, aw pozycji całkowicie otwartej około 4 V. Sygnał ten jest odbierany przez sterownik, dzięki czemu dowiaduje się o procentowym otwarciu przepustnicy. Na tej podstawie obliczana jest ilość dostarczonego paliwa.

Przebiegi wyjściowe czujników położenia przepustnicy są wielokierunkowe. Różnica między tymi dwiema wartościami jest traktowana jako sygnał sterujący. Takie podejście pomaga radzić sobie z możliwymi zakłóceniami.

Serwis i naprawa przepustnicy

Jeśli przepustnica ulegnie awarii, jej moduł całkowicie się zmienia, ale w niektórych przypadkach wystarczy dokonać regulacji (adaptacji) lub wyczyścić. Dlatego w celu dokładniejszego działania układów z napędem elektrycznym konieczne jest dostosowanie lub nauczenie przepustnicy. Procedura ta polega na zapisaniu danych o skrajnych położeniach zaworów (otwieranie i zamykanie) w pamięci sterownika.

Adaptacja przepustnicy jest obowiązkowa w następujących przypadkach:

• Podczas wymiany lub ponownej konfiguracji elektronicznej jednostki sterującej silnika samochodu.
• Podczas wymiany amortyzatora.
• W przypadku stwierdzenia niestabilnej pracy silnika na biegu jałowym.

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

Jeśli problem wystąpi po stronie czujnika, zapali się lampka problemu na desce rozdzielczej. Może to wskazywać zarówno na nieprawidłowe ustawienie, jak i zerwany kontakt. Inną częstą usterką jest wyciek powietrza, który można zdiagnozować poprzez gwałtowny wzrost prędkości obrotowej silnika.

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