Дроссельная заслонка двигателя: назначение,расположение, виды, устройство и принцип работы

Что такое дроссельная заслонка, назначение, виды

Дроссельная заслонка – это механический клапан, который регулирует объем воздуха, поступающего в камеру сгорания. Угол открытия определяет, сколько воздуха проходит через нее за единицу времени и попадает в цилиндры. В зависимости от угла открытия, воздух может проходить беспрепятственно, частично, либо не проходить вообще.

Когда водитель нажимает педаль газа, это и есть управление углом открытия заслонки. «Педаль в пол» – она максимально раскрывается и двигатель выдает полную мощность. На холостых оборотах, наоборот, пропускает минимум воздуха, чтобы смесь была богаче. Другими словами, она реагирует на действия водителя, а электронный блок управления (ЭБУ), в свою очередь, реагирует на положение заслонки, подавая соответствующее количество топлива.

Как уже было сказано, схема оказалась настолько удачной, что не претерпела изменений в своем базовом принципе до сегодняшних дней. Но, конечно, дроссельная заслонка тоже совершенствовалась, как и остальные элементы автомобиля. Так что в настоящее время на автомобилях используются три типа:

1. Механические;
2. Электромеханические;
3. Электронные.

Расположение

Узел электронно-управляемой дроссельной заслонки расположен между воздушным фильтром и впускным коллектором. При наличии массового расходомера воздуха, воздух сначала проходит через него, а затем через корпус дроссельной заслонки. Параметры: модуль электронного управления активирует привод дроссельной заслонки.
В зависимости от условий эксплуатации и сигналов датчиков блок управления двигателем определяет оптимальное положение дроссельной заслонки согласно заданным параметрам.  Таким образом, можно также легко обеспечить управление круиз-контролем блоком управления двигателем.

Устройство дросселя

С практической стороны дроссельная заслонка является перепускным клапаном. В открытом положении давление в системе впуска равно атмосферному. По мере закрытия оно уменьшается, приближаясь к значению вакуума (это происходит, поскольку двигатель фактически работает как насос). Именно по этой причине вакуумный усилитель тормозов соединен с впускным коллектором. Конструктивно сама заслонка является пластиной круглой формы, способной поворачиваться на 90 градусов. Один такой оборот представляет собой цикл от полного открытия и до закрытия клапана.

Устройство дроссельной заслонки

Блок (модуль) дроссельной заслонки включает в себя следующие элементы:

• 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.

Типы узлов

Как уже отмечено, существуют разные виды дроссельной заслонки. Всего их три:

1. С механическим приводом
2. Электромеханический
3. Электронный

Именно в таком порядке и развивалась конструкция этого элемента системы впуска. Каждый из существующих видов имеет свои конструктивные особенности. Примечательно, что с развитием технологий устройство узла не осложнялось, а наоборот – становилось проще, но с некоторыми нюансами.

Механическая заслонка, принцип работы

Начнем с заслонки с механическим приводом. Этот тип детали появился с началом установки инжекторной системы питания на автомобили. Основная его особенность заключается в том, что заслонкой водитель управляет самостоятельно при помощи тросового привода, соединяющего педаль акселератора с сектором газа, соединенного с осью заслонки. Конструкция такого узла полностью позаимствована с карбюраторной системы, разница лишь в том, что заслонка – отдельный элемент.

В конструкцию этого узла дополнительно входят датчик положения (угла открытия заслонки), регулятор холостого хода (ХХ), байпасные каналы, система подогрева.

В целом, датчик положения дросселя присутствует во всех типах узлов. В его задачу входит определение угла открытия, что дает возможность электронному блоку управления инжектором определить количество подаваемого в камеры сгорания воздуха и на основе этого откорректировать подачу топлива.

Ранее использовался датчик потенциометрического типа, в котором определение угла открытия осуществлялось за счет изменения сопротивления. Сейчас обычно применяются магниторезистивные датчики, которые являются более надежными, поскольку в них отсутствуют контактные пары, подверженные износу.

Датчик положения дроссельной заслонки потенциометрического типа

Регулятор ХХ в механических дросселях представляет собой отдельный канал, идущий в обход основного. Этот канал оснащается электроклапаном, корректирующим поступление воздуха в зависимости от условий функционирования двигателя на ХХ.

Устройство регулятора холостого хода

Суть его работы такова – на ХХ заслонка полностью закрыта, но для работы мотора требуется воздух, он и подается по отдельному каналу. При этом ЭБУ определяет обороты коленвала, на основе чего регулирует степень открытия этого канала электроклапаном, чтобы поддерживать заданные обороты.

Байпасные каналы работают по тому же принципу, что и регулятор. Но в их задачу входит поддержание оборотов силовой установки при создании нагрузки на холостом ходу. К примеру, при включении климат-системы, нагрузка на мотор повышается, из-за чего обороты падают. Если регулятор не способен обеспечить мотор необходимым количеством воздуха, то задействуются байпасные каналы.

Но эти дополнительные каналы имеют существенный недостаток – сечение их небольшое, поэтому возможно их засорение и обледенение. Для борьбы с последним, дроссельная заслонка подключается к системе охлаждения. То есть, по каналам в корпусе циркулирует охлаждающая жидкость, отогревая каналы.

Основным недостатком механического дроссельного узла является наличие погрешности при приготовлении топливовоздушной смеси, что сказывается на экономичности двигателя и выходе мощности. Все из-за того, что ЭБУ не управляет заслонкой, на него лишь подается информация об угле открытия. Поэтому при резких изменения положения дросселя блок управления не всегда успевает «подстроиться» под изменившиеся условия, что и приводит к перерасходу топлива.

Электромеханическая дроссельная заслонка

Ее устройство почти такое же, как у механической, но с небольшим дополнением: на ней установлен электропривод для работы на холостом ходу, который управляется ЭБУ. По сути, этот привод выполняет работу регулятора холостого хода: дает воздуху поступать в двигатель, даже если водитель не «газует».
Остальные элементы остались те же: тросовая система соединений, датчик положения заслонки.

Электрическая (электронная) заслонка, принцип работы

Тут всё «по-взрослому»: никаких тросов и рычагов, только умная и быстрая электроника. Такая система ставится на современные автомобили, в которых есть возможность выбирать режим движения.

К электронной системе управления дросселем относятся:

1. Датчики положения педали газа. В зависимости от того, как сильно водитель «газует», меняются показания датчика, передаваемые на ЭБУ;
2. Датчик положения дроссельной заслонки;
3. Электропривод заслонки с редуктором и возвратным механизмом.

Электронная заслонка управляется ЭБУ на всех режимах. Кроме того, она дает возможность переключать режимы: в спокойной городской езде не позволит слишком резко рвануть с места, а в режиме «драйв», наоборот, подстегнет двигатель на старте.

Что лучше, механическая или электрическая заслонка?

Спорить о том, какая система лучше, занятие неблагодарное. Зависит от того, какие приоритеты у автовладельца.

К примеру, механический дроссель можно считать «прошлым веком», поскольку не ставится на современные автомобили, но в то же время он отлично выполняет свои функции. И имеет однозначные плюсы: меньше слабых мест (каждый дополнительный датчик или моторчик – дополнительная деталь, которая может поломаться) и простота ремонта или замены. Однако будем откровенны, с сегодняшними стандартами экономии топлива и экологической безопасности механической заслонке уже не справиться.

Электронный дроссель имеет больше шансов на поломку, даже чисто статистически, ведь в нём есть дополнительные элементы. Как только любой датчик выходит из строя, начинаются «танцы с бубном» и поиск ошибок. Однако представить современный автомобиль без точного и тонкого управления двигателем, для чего нужна именно электронная заслонка – просто невозможно. Поэтому механические дроссели потихоньку уходят в прошлое, а им на смену приходит электроника.

Регулятор холостого хода

При помощи регулятора холостого хода, поддерживается необходимая частота вращения коленчатого вала, при абсолютно закрытой заслонке. К примеру, если мотор нагревается или увеличивается нагрузка, к процессу подключается дополнительное оборудование. Устроен регулятор следующим образом: корпус, куда крепится шаговый электрический мотор, соединенный с конусной иглой. Во время работы мотора на холостых оборотах, игла как поршень, регулирует площадь сечения воздушного канала.

Возможные проблемы дросселя

Нужно учитывать, что наличие большого количества соединительных элементов рано или поздно может оказаться причиной различного рода поломок, либо же способствовать «зависанию» системы с последующим сбоев ее работы. Если такое произошло, присутствует риск, что транспортное средство начнет немного «тупить», а именно:

• появятся повышенные обороты при работе двигателя на холостом ходу;
• будут проскальзывать плавающие обороты, когда двигатель будет работать;
• во время перехода на нейтральную передачу возможны случаи остановки двигателя;
• расход топлива станет большим нормальной нормы, и его трудно будет контролировать;
• двигатель не будет работать на полную мощь;
• срабатывают сигнализирующие датчики работы заслонки.

В зависимости от типа дроссельного привода (механический, электрический) исправить повреждение можно очисткой, либо же регулировкой. Для этого потребуется провести ряд небольших манипуляций, связанных с проверкой узла крепления заслонки. Выполняется это путем последовательной разборки всего узла с дальнейшей его диагностикой (визуальным осмотром), очисткой, заменой (при необходимости) поврежденных, либо отработавших свой ресурс частей.

Сборка конструкции осуществляется в обратном разбору порядке. В случае же электрической системы, когда «руководством» всего процесса занимается общий блок управления, целесообразно обеспечивать диагностику в специальном центре, с использованием специализированного, электронно-компьютерного оборудования. Ведь в этом случае проблема может скрываться даже не в дроссельной заслонке, а многочисленных контролирующих ее работу датчиках.

Иногда неприятность находится даже вне системы подачи воздуха. Но, если ее не устранить, она попросту будет блокировать какие-либо действия со стороны дроссельной заслонки. Обычно такие датчики не подлежат ремонту, они меняются только на новые. Нужно понимать, что неисправность всей топливной системы влечет за собой практически мгновенную остановку автомобиля.

Поэтому, если присутствуют даже минимальные намеки на возможные неприятности, следует мгновенно на них реагировать, не скупиться на полную диагностику автомобиля и быстро устранять неполадки.

Как устранить проблему

Если вы заподозрили, что дроссельная заслонка неисправна — нужно проверить весь узел, куда она крепится. Для этого точно соблюдайте следующий алгоритм:

1. Отсоединить аккумуляторную минусовую клемму.
2. Необходимо слить жидкость из системы охлаждения.
3. Откинуть шланги от дроссельного узла.
4. Убрать трос привода заслонки.
5. Освободить потенциометр от колодок и регулятора холостого хода.
6. Снять дроссельный узел.
7. Проверить в каком состоянии прокладка дроссельной заслонки и остальные элементы узла.
8. При необходимости заменить некоторые составляющие или же весь узел.
9. Собрать конструкцию в обратном порядке.

После того, как вы установили узел на место, необходимо проверить герметичность системы охлаждения, куда вы снова залили жидкость. Не должно быть капель и потеков.

Почему и когда требуется чистка дроссельной заслонки?

Первая причина засорения дросселя – некачественный бензин. Это очень частая причина, по которой требуется чистка дроссельной заслонки. Различные присадки, добавленные с целью увеличить октановое число горючего, выпадают в осадок. Эта грязь рано или поздно попадает в дроссель и превращается в нагар.

Второй фактор – на заслонку попадают микрочастицы моторного масла, которые проникают через систему вентиляции картерных газов. К масляной пленке прилипают мелкие частицы, попадающие в воздуховод из атмосферы. Гуща из масла и пыли мешает нормальному движению заслонки, что неизбежно сказывается на работе двигателя.

Третья причина – засорившийся фильтр топлива. Куски грязи с фильтрующего элемента, который вовремя не заменили новым, попадают в топливную систему. Есть большая вероятность, что грязь из фильтра попадет на дроссельную заслонку. Если дроссель засорен, заслонка не может двигаться так, как рассчитывали инженеры. На малых углах открывания воздуха критически мало, из-за этого топливо даже не воспламеняется – двигатель глохнет.

Четвертый фактор – запыленность воздуха. Это достаточно частая причина, из-за которой требуется чистка дроссельной заслонки «Форда», ВАЗа или любого другого автомобиля. Пыль попадает в дроссель либо через неисправный воздушный фильтр, либо в результате повреждения воздуховода. Мелкие частицы мешают нормальному движению заслонки.

Почему дроссельную заслонку лучше чистить на СТО

Чистка электронной дроссельной заслонки своими руками не самая хорошая идея. Некоторые дроссельные заслонки не будут правильно работать после чистки, им необходима адаптация, для которой нужно специальное дорогостоящее оборудование. Обычно рядовой автолюбитель не имеет такого оборудования, и сделать сам адаптацию он не сможет.

В самом процессе чистке, ничего сложного нет, но так как сейчас автомобили высокотехнологичные, они сами регулируют обороты холостого хода. Когда на стенках дросселя со временем образуется нагар, ЭБУ автомобиля это учитывает, и открывает дроссель на нужное положение, с учетом этого нагара. А когда смывается слой этого нагара, то происходит сбои и обороты на холостом ходу начинают плавать, так как ЭБУ уже адаптировался к заслонке на которой присутствует нагар.

Для того чтобы исправить ситуацию, нужно скинуть адаптацию заслонки. Делается это с помощью специального диагностического оборудования, которое есть только в сервисных центрах либо на специализированной технической станции под марку Вашего автомобиля.

Чистка дросселя своими руками

Если решили выполнить чистку заслонки самостоятельно, придется разобрать систему подачи воздуха в двигатель. Первым делом нужно снять минусовую клемму аккумулятора. Следующий шаг – аккуратно снять хомуты и убрать патрубок, ведущий от воздушного фильтра к дросселю. Далее нужно выкрутить болты крепления дроссельной заслонки. Теперь нужно отсоединить разъем датчика положения ДЗ.

На демонтированный дроссель распыляем средство для очистки карбюратора. Затем нужно ветошью удалить всю грязь. Действие необходимо выполнять до тех пор, пока металл не станет светлым. Только не трите деталь жесткой щеткой и не применяйте абразивные порошки!

Чистку дроссельной заслонки необходимо выполнять каждые 30-40 тыс. км пробега. Еще через каждые 10-15 тыс. км пробега рекомендуется делать профилактическую очистку узла, не снимая его с автомобиля. Чтобы выполнить эти процедуры нужно обладать некоторыми знаниями и умениями. В противном случае вы рискуете усугубить проблему. Неумелые действия приведут к тому, что придется просто покупать новый узел.

Например, чистка дроссельной заслонки «Ниссан» и «Митсубиси» должна выполняться с особой осторожностью. Если по незнанию вместе с грязью удалить специальный защитный слой из молибдена, герметичность нарушится – дроссель будет пропускать больше воздуха. Другая проблема – плавность хода заслонки нарушится, она будет двигаться рывками. Придется покупать новое устройство. Узел с такой неисправностью не подлежит восстановлению.

Чем чистить дроссельную заслонку

Различные производители автомобильной химии предлагают ряд средств для чистки дросселя и его составляющих. Можно конечно же использовать средства которые есть под рукой, например спирт или ацетон. Но они в ряде случаев будут не эффективны, а могут даже нанести вред устройству, поэтому специалисты советуют использовать специализированные очистители.

Регулировка заслонки

Для того чтобы дроссельная заслонка работала как часы, ее датчик периодически нужно подстраивать. Для этого выполняется несколько простых действий:

1. Отключается зажигание, дабы перевести клапан в положение закрыто.
2. Обесточивается разъем датчика.
3. Регулируется датчик, при помощи щупа размером 0,4 мм, расположенным между винтом и рычагом.

Для проверки исправности датчика измеряется уровень напряжения с помощью омметра. Если напряжение обнаружено — датчик следует заменить. При обратной ситуации можно продолжать регулировать датчик. Для этого заслонка вращается до того момента, пока вы не увидите те самые показатели, которые прописаны в паспорте авто. Не забудьте проверить после регулировки плотность закрученных болтов и гаек, во время процесса они могли раскрутиться.

Как известно, топливная система автомобиля — это его жизнеспособность. Если она хоть немного нарушена, машина может вас неприятно удивить в самый неподходящий момент. Если из строя выйдет дроссельная заслонка или другой элемент узла, то последствия могут быт плачевными. Поэтому куда лучше, не скупиться на автомобильную диагностику, при возникновении малейших подозрений на неисправность. Помните — безопасность на дороге превыше всего.

Потенциометр

Иными словами, потенциометр изменяет угол открытия заслонки и тем самым воздействует на контроллер. При закрытой заслонке напряжение не превышает 0,7 В, а при полном открытии достигает 4В. Так и происходит контроль подачи топлива.

Если дроссельная заслонка перестала реагировать на импульсы, исходящие от датчика положения, могут возникнуть такие поломки как:

• Плавающие обороты при работе двигателя. Повышенные обороты холостого хода;
• Глохнет двигатель, при переключении на нейтральную передачу;
• Неконтролируемый расход топлива;
• Двигатель работает вполсилы;
• Горит лампочка CHEK- проверьте, правильно ли работает дроссельная заслонка.