Как работает дроссельная заслонка видео

В качестве горючего в двигателях внутреннего сгорания автомобилей ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и остальных моделей, выпускаемых или выпускавшихся Волжским автозаводом, используется бензин. Однако в цилиндрах он сгорает не сам по себе, а в смеси с воздухом. Дроссельная заслонка нужна для приготовления топливовоздушной смеси в необходимых пропорциях. Находится она за воздушным фильтром перед впускным коллектором.

По большому счету дроссельная заслонка – это воздушный клапан, который регулирует количество воздуха, попадающего в двигатель. Принцип ее работы заключается в изменении сечения воздушного канала. Когда она полностью открыта, воздух беспрепятственно попадает во впускной коллектор. Для определения угла открытия предназначен датчик положения дроссельной заслонки, который связан с блоком управления двигателем. Основываясь на сигналах, которые передает датчик, блок управления подает команду увеличить количество впрыскиваемого топлива, рабочая смесь обогащается, и мотор работает на максимальных оборотах.

Чем меньше угол открытия заслонки, тем меньше воздуха попадает в коллектор, и тем ниже обороты двигателя.

Устройство дроссельной заслонки

Устройство корпуса дроссельного узла не такое простое, как могло бы показаться на первый взгляд. Помимо всего прочего он является еще и частью системы охлаждения двигателя. В нем имеются каналы для циркуляции охлаждающей жидкости. Также он оснащен патрубками, один из которых связан с системой вентиляции картера двигателя, а второй – с системой улавливания паров бензина.

Регулятор холостого хода

Регулятор холостого хода – это электромеханическое устройство, задачей которого является поддержание определенной частоты вращения коленвала при полностью закрытой дроссельной заслонке. Например, во время прогрева мотора или изменения нагрузки, когда включается дополнительное оборудование. Устройство регулятора холостого хода следующее: внутри корпуса находится шаговый электромотор, с которым соединена подпружиненная конусная игла. Когда мотор работает на холостом ходу игла, перемещаясь вперед-назад, регулирует площадь поперечного сечения обходного воздушного канала, через который проходит воздух при полностью закрытой заслонке.

Дроссельная заслонка может иметь привод двух видов:

1. механический, как у автомобилей ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2114;
2. электрический, который применяется на большинстве современных автомобилей.

Механический привод

У ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и других устаревших моделей Волжского автозавода дроссельная заслонка связана с педалью газа посредством стального троса. Механический привод имеет очень простое устройство и низкую стоимость, поэтому до сих пор применяется на многих недорогих автомобилях.

Электрический

Если дроссельная заслонка оснащена электрическим приводом, то прямой связи между ней и педалью газа нет. Принцип работы заслонки с электроприводом не меняется, но ее устройство намного сложнее. Упрощенно такой узел работает следующим образом. Силу нажатия на педаль газа регистрирует специальный датчик, который передает эту информацию блоку управления двигателем, угол открытия заслонки определяет датчик положения дроссельной заслонки, и также передает соответствующие сигналы блоку управления. Контроллер постоянно сравнивает эти значения и подает команды электродвигателю на увеличение или уменьшение угла открытия заслонки.

Главной отличительной особенностью дроссельной заслонки с электроприводом является отсутствие регулятора холостого хода. Когда мотор работает на холостых оборотах, дроссельная заслонка не закрывается полностью, угол ее открытия задается блоком управления в соответствии с параметрами работы силового агрегата. Электронная дроссельная заслонка, в отличие от механической, имеет не один датчик положения, а два. Если один датчик, он же потенциометр дроссельной заслонки, выйдет из строя, дроссельный узел все равно будет работать.

Датчик положения дроссельной заслонки

Этот датчик является потенцимером. При воздействии на педаль газа изменяется положение заслонки и напряжение подаваемое на контролер. В закрытом состоянии напряжение составляет 0,7В, при полностью открытой 4В. В соответствии с этими данными датчик и контролирует подачу топлива.

Если возникает неисправность датчика положения, то контролер не сможет правильно определять положение заслонки. Это вытекает в следующие неисправности:

• во всех режимах работы двигателя обороты начинают плавать, на холостом ходу обороты будут повышенными;
• при выключении передачи (нейтраль) во время движения, двигатель может глохнуть;
• иногда может загораться лампочка CHECK.

Для проверки работоспособности датчика положения, можно воспользоваться мультиметром. При включенном зажигании щупы подключаются к разъемам В и С. Изменение положения заслонки должно приводить к изменению напряжения.

" alt="">

Для чего нужна модернизация дроссельной заслонки на ВАЗ-2109, 2110, 2115

В магазинах запчастей продаются дроссельные узлы с заслонками увеличенного диаметра (52, 54 и 56 мм) для автомобилей ВАЗ-2109, 2110 или 2115. По заверениям продавцов, установив такую заслонку взамен штатной 46-миллиметровой, владелец авто получит значительные преимущества: машина становится отзывчивее к педали газа, пропадают проблемы с холостыми оборотами, улучшается динамика автомобиля, и особенно это заметно, если заменить штатный воздушный фильтр фильтром нулевого сопротивления. Главный довод, который пытаются внушить автовладельцам, заключается в том, что мотору для эффективной работы требуется больше воздуха, для чего необходимо заменить штатный дроссельный узел на усовершенствованный. Приводят даже цифры: диаметр ресивера ВАЗ-2109 или ВАЗ-2110 составляет 53 мм, и заслонка диаметром 46 мм якобы «душит» мотор.

Многие владельцы ВАЗ-2109 и ВАЗ-2110 поддаются на уговоры и меняют штатное устройство на усовершенствованное. После этого, действительно, мотор работает лучше, и машина едет динамичнее. Причина улучшений на деле оказывается куда прозаичнее: вместо старого, грязного дроссельного узла, который давно нуждался в тщательной очистке, владелец поставил новый. В итоге двигатель вернулся к работе в штатном режиме, что и воспринимается владельцами, как обещанная отзывчивость и резвость автомобиля.

Тренд автомобильного инжиниринга всех последних лет – планомерное отстранение водителя от непосредственного управления машиной. Пока, слава богу, мы не дошли массово до потери жесткой связи наших рук и ног с поворачивающимися колесами и тормозами, но к тому все явно идет… Как минимум, ни один автомобиль в наши дни уже не выпускается без электронной дроссельной заслонки, при которой мы не отдаем прямую команду дросселю «больше воздуха!» правой ногой через тросик, а высказываем пожелание блоку управления двигателем, который уже сам отправляет команду на заслонку. Хорошо это или плохо, и как с этим жить?

История вопроса

П ринято считать, что так называемый E-газ – это технология последнего примерно десятилетия. В чистом виде – да, но интегрированный электропривод в дроссельных заслонках появился гораздо раньше – еще в 80-х. В те годы на оси заслонки с одной стороны располагался сектор газа, связанный с педалью акселератора классическим тросиком (да-да, «колесико», которое приводится в движение тросиком от педали, называется «сектором газа»!), а с другой стороны ось заслонки соединялась через шестеренчатую передачу с небольшим электромотором.

Собственно, на поведение машины при движении моторчик влияния не оказывал – связь с ногой водителя была олдскульная, механическая и четкая: как надавишь, так и поедешь! А вступал в работу электромотор только в режиме холостого хода, корректируя степенью приоткрытия заслонки обороты при прогреве и после прогрева, а также чуть добавляя газку при включении мощных потребителей электроэнергии и крутящего момента – кондиционера летом, ГУРа на морозе, разных обогревов и т.п. Чуть позже функции моторчика в дросселе расширились – при практически неизменной конструкции добавилось электронных команд: он стал управлять не только оборотами холостого хода, но и оборотами в движении – при включении круиз-контроля и при активации антипробуксовочной системы.

Сейчас же все достигло «апофигея технологичности» – механическая связь заслонки с педалью газа исчезла в принципе, и все команды – как от ноги водителя, так и от сервисных систем – дроссель получает лишь при посредничестве блока управления двигателем. Причин тому – три:

• Экологические требования;
• Рост экономии топлива;
• Удобство в реализации множества современных функций автомобиля.

Электронный дроссель в наши дни

Итак, прямая связь дроссельной заслонки с педалью упразднена полностью и окончательно. Как я уже говорил, нажатием на педаль мы отправляем сигнал в блок управления, а тот в свою очередь анализирует обстановку и множество параметров, а затем отдает команду на подачу воздуха. При этом надо сказать, что за добрый десяток лет развития тандема электронной педали газа и электронного дросселя в его современном понимании система благополучно переросла ряд детских болезней – как чисто физических, так и софтовых.

Изнашивающиеся скользящие контакты датчиков положения заслонки вытеснила бесконтактная индуктивная связь, появилось множество новых функций – не настолько явных, чтобы занять строчку в техническом описании автомобиля, но в комплексе достаточно важных.

Например, ход педали газа стал нелинейным, что позволило лучше контролировать автомобиль во время начала движения: при мощном моторе (где заслонка имеет большой диаметр) исчез риск избыточно резко рвануться вперед при легком касании педали – электронный дроссель в первой четверти хода педали газа реагирует намеренно вяло.

E-газ позволяет наиболее оптимально провести разгон на авто с турбированным двигателем, в значительной мере борясь с турбоямой и обеспечивая более ровное ускорение с низов. Е-газ поможет и при режиме «педаль в пол», когда в случае классической тросовой заслонки первые мгновения идет неоптимальное сгорание смеси, и теряются секунды на разгоне. Конечно же, нельзя не упомянуть эффективную систему автоматического управления тягой мотора для борьбы со сносами и проскальзываниями ведущих колес.

При этом, правда, нужно отметить, что поведение электронного дросселя на бюджетных машинах по-прежнему серьезно отличается от среднеценовых и, тем более, премиальных автомобилей. В «бюджетках» E-газ, к сожалению, излишне туповат, задумчив и не способствует получению истинного удовольствия от драйва.

Да еще порой и на безопасность влияет отрицательно – дроссель с неоптимальным управляющим программным обеспечением реагирует на нажатие педали с задержкой, выдавая момент на колесах тогда, когда уже поздно. При отсутствии систем стабилизации зимой на скользком покрытии и в повороте такая реакция машины способна свести на нет ваши традиционные навыки зимнего вождения и создать аварийную ситуацию.

Простота и сложность электронного дросселя

Обычно внедрение электроники сопровождается невероятным усложнением конструкции. В случае с дросселем все с точностью до наоборот! Вдумчиво изучив его, можно обнаружить, что он невероятно прост и лишен ряда хитрых технических решений, имевшихся прежде у классических дросселей с тросовым приводом. А уж старый добрый двухкамерный карбюратор по сравнению с E-дросселем – и вовсе сложнейший и дорогущий в производстве прибор эпохи «стимпанк»…

Во-первых, конечно же, E-дроссель не нуждается в регуляторе холостого хода – клапане подачи воздуха по тоненькому каналу, управляемому шаговым двигателем, который склонен к загрязнению картерными газами и нестабильной работе. В случае электронного дросселя клапан регулировки холостого хода исчезает – ХХ обеспечивается приоткрытием основной заслонки – ведь она и так электроуправляемая, а стало быть, прекрасно справляется с регулировкой оборотов, подстраиваясь под включенные потребители, температуру наружного воздуха и антифриза, и т.п.

Еще в систему холостого хода при классическом дросселе часто входили дополнительные байпасные воздушные каналы в обход заслонки, также весьма склонные к засорению. Эти каналы открывались не плавно, а по принципу «вкл/выкл», внешними электроклапанами – к примеру, для компенсации нагрузки на двигатель при включении кондиционера. В электронном дросселе это все тоже оказалось ненужным – компенсация просадки оборотов делается опять же самой дроссельной заслонкой.

Также у классического дросселя имелся подогрев антифризом от системы охлаждения, поскольку все вышеупомянутые тоненькие каналы в холодное время боялись обмерзания. В электронном дросселе, особенно если монтируется он на пластиковом впускном коллекторе, нужды в подогреве часто нет – штуцеры подвода и отвода антифриза из него исчезают.

Иначе говоря, электронный дроссель взял на себя сразу несколько функций, до предела упростив свою механическую часть.

Да, по «механике» ломаться стало практически нечему – настолько все там просто и примитивно: простейший электромоторчик, который через пару пластиковых, но достаточно крепких шестеренок связан с осью заслонки, да возвратная пружина на той же оси.

Собственно, даже вопрос периодической чистки дросселя заметно снизил свою актуальность после избавления от системы узких байпасных каналов. Однако существенно усложнилась электронная часть, преподносящая порой сюрпризы – как объяснимые, так и совершенно загадочные и беспричинные.

Проблема заключается в том, что электронная плата дросселя, являющаяся, по сути, только сдвоенным датчиком, отслеживающим положение и динамику открытия заслонки, зачастую неремонтопригодна и отсутствует в продаже. Если электродвигатель при подаче диагностических 12 вольт ровно жужжит, редукторные шестеренки не имеют повреждений и заеданий, а в проводке от заслонки к ЭБУ нет плохих контактов, может потребоваться замена дроссельной заслонки в сборе. Увы.

И вот тут-то многие могут столкнуться с неприятным сюрпризом. На Лада Гранта этот узел в сборе стоит 5 000 рублей, что немало, но в целом подъемно, а на Volkswagen Polo Sedan – 25 000 рублей… Такая сумма способна пробить серьезную дыру в бюджете, а расстройства добавит тот факт, что обе детали, за 5 и за 25 тысяч рублей, технически почти идентичны, но конструктивно и программно несовместимы.

Что делают «jetter», «шпора» и «бустер педали газа»?

Говоря об электронном дросселе, этот класс устройств нельзя не упомянуть. Под такими названиями известен популярный гаджет для машин с E-газом, который, по словам производителей, «дает рост динамике и скорости». «Джеттер» – небольшая коробочка, включающаяся в цепь между педалью газа и блоком управления двигателем и искажающая сигнал педали так, чтобы заставить ЭБУ думать, что «тапка в полу», когда вы лишь слегка коснулись акселератора.

На самом деле, ни скорости, ни динамики эти гаджеты не добавляют и добавить не могут. Они просто меняют электромеханическую характеристику педали акселератора. Характеристика педали всегда нелинейна – изначально электронная педаль чаще всего настроена так, чтобы в первой половине хода быть малоотзывчивой, выдавая четверть мощности двигателя, а за оставшуюся половину выдавать остальные три четверти. Это, безусловно, весьма упрощенное описание, цифры тоже условны, но суть именно такова. «Джеттер» же меняет заводскую характеристику «наизнанку» – педаль начинает выдавать почти всю мощность двигателя на первой половине хода, субъективно делая машину «резкой». Некоторый эффект действительно ощутим, особенно при первом сравнении, но надо понимать, что ничего такого, чего бы нельзя было сделать ногой без применения электронной «примочки», не происходит.

Собственно говоря, программные аналоги «джеттера» давно имеются во многих автомобилях высокого класса. Там это называется переключением режимов вождения, под которыми понимается управление настройками двигателя, КПП и иногда – шасси, если в нем имеются управляемые амортизаторы. Смена режима «нормал» на «спорт» (названия могут быть иными в авто разных марок и моделей) включает в себя наряду с изменением массы других настроек и коррекцию характеристики педали газа, как это делает и «джеттер».

Заслонка изнутри

Перед нами дроссельная заслонка Volkswagen Polo Sedan. Машина приехала на сервис с жалобой на неадекватное поведение педали газа, горящий «чек» и двигатель, явно не развивающий положенную мощность. Диагностика выявила неисправность дроссельной заслонки, которая и была заменена по гарантии. Никаких более глубоких причин выхода её из строя дилерский сервис искать не стал, поскольку подобные процедуры не предусмотрены регламентом. Пользуясь случаем, на примере «приговоренной» заслонки изучим её устройство и попробуем обнаружить неисправность. Ведь гарантия сохранилась не у всех!

Снаружи на дросселе видны четыре отверстия, через которые болты притягивают дроссель к коллектору, небольшой зазор в закрытом состоянии для поступления в цилиндры воздуха в режиме холостого хода, а также логотип итальянского производителя Magneti Marelli. Кстати, одной из старейших в мире компаний, производящих автомобильную электронику.

Значение процедуры адаптации дроссельной заслонки трудно недооценить, при этом далеко не каждый автолюбитель знает, как выполнить данную операцию своими силами.

1 Обучение дроссельной заслонки – что это за процесс?

При работе дроссельного узла любого современного транспортного средства на поверхности дросселя постепенно скапливается множество загрязнений в виде пыли, сажи, масла. Они формируют слой грязи, который делает воздушный зазор между заслонкой и воздуховодом автомобиля меньше установленной нормы. Этот зазор важен для нормального функционирования "сердца" автомобиля, так как благодаря ему обороты холостого хода поддерживаются на необходимом уровне.

При его уменьшении электронный блок управления транспортного средства (компьютер авто) приоткрывает заслонку посредством введения коэффициентов, учитывающих изменения ее сечения. До определенного момента ЭБУ удается поддерживать воздушный зазор на постоянном уровне, но рано или поздно дроссельную заслонку все же придется очищать от грязи. После промывки данного узла обороты двигателя обязательно увеличатся за счет того, что сечение дросселя, освобожденного от загрязняющего слоя, станет больше.

Процедуру возвращения в начальное (заданное производителем) положение заслонки принято называть ее обучением либо адаптацией.

2 Когда выполняется адаптация заслонки?

Необходимость в подобной операции, предполагающей приведение к стандартному показателю высоких оборотов холостого хода, возникает не только после промывки дроссельного узла, но и в других случаях, в частности, в следующих:

• после полного разряжения аккумуляторной батареи транспортного средства;
• после замены либо снятия педали акселератора;
• после замены или переподключении электронного блока управления ТС.

Несомненными признаками, сигнализирующими о том, что требуется незамедлительно обучить заслонку, являются далее указанные явления:

• свист при перегазовке;
• неадекватное поведение мотора на холостом ходу;
• нехватка мощности на холостом ходу либо провалы.

3 Условия для осуществления процесса адаптации холостого хода

Перед началом обучения следует выполнить ряд обязательных условий:

• поездить на автомобиле 10 минут;
• обеспечить напряжение АКБ на холостом ходу не менее 12,9 В;
• прогреть коробку передач;
• колеса ТС должны стоять прямо, руль находится в среднем положении;
• температура двигателя – 70–95 °С;
• все приборы, оказывающие нагрузку на электросеть машины (обогрев стекол, фары и так далее), следует отключить;
• селектор автоматической коробки передач ставят на N или Р.

4 Обучение заслонки и педали акселератора

Адаптацию этих устройств желательно выполнить перед тем, как вы будет обучать холостой ход. Если кабель датчика, посылающего сигнал о положении педали акселератора, отсоединялся, необходимо выполнить следующие действия:

1. Полностью отпустить педаль.
2. Повернуть в "ON" ключ зажигания, выждать не менее двух секунд;
3. Отключить зажигание, выдержать 10 секунд;
4. Повторить процедуру по п.2, а после и по п.3.

Описанная процедура (согласитесь, совсем несложная) научит заслонку правильному открытию. А вот для адаптации клапана положению "Закрыто" следует выполнить такие операции:

1. Отпустить (полностью) педаль акселератора.
2. Ключ поставить в положение "ON".
3. Зажигание переключаем в "OFF" и ждем 10 секунд.
4. Следим за тем, чтобы на протяжении 10 секунд происходило перемещение рычага клапана (о том, что перемещение имеется, свидетельствует характерный звук).

5 Адаптация расхода воздуха на холостом ходу

Теперь можно приступать непосредственно к обучению холостого хода, "вооружившись" секундомером и некоторой толикой терпения. Процедура выполняется так:

• Двигатель запускается и прогревается до стандартной рабочей температуры.
• Зажигание выключается, в течение 10 секунд никаких действий не производится.
• Зажигание включается (педаль акселератора находится в отпущенном положении), ждем 3 секунды.
• Пять раз подряд выполняются следующие действия: педаль акселератора полностью нажимается и полностью отпускается.
• Через 7 секунд педаль вновь нажимается (полностью) и выдерживается в таком состоянии на протяжении 20 секунд.
• Полностью (и при этом без промедления) отпускается педаль в тот момент, когда перестает мигать индикатор неисправности на панели (он должен гореть ровным светом).
• Затем сразу же, не касаясь педали акселератора, нужно запустить мотор, чтобы он функционировал на холостом ходу.
• Ждем примерно 20 секунд.

После всех озвученных действий разгоняем двигатель (2–3 раза) и убеждаемся в соответствии стандартам угла опережения зажигания и оборотов холостого хода. На этом процедуру адаптации заслонки можно считать завершенной.