Дроссельная заслонка электронная – Электронная дроссельная заслонка: как она устроена, и как её ремонтировать?

Содержание

Электронная дроссельная заслонка

20.12.2016


Электронная дроссельная заслонка - чудесная вещь!

И для экологии хорошо, и мощность удобно регулировать, и регулятор холостого хода не нужен! Вот только что за ней уход нужен об этом многие забывают, или просто не знают.

На современных машинах даже ошибка есть - "Расход воздуха слишком мал" . Если вылезла такая - загляни в первую очередь в воздушный фильтр на предмет загрязненности, а затем и в дроссель. Иногда можно увидеть такое…


Обратите внимание на приведённый скрин. Это показания с диагностического прибора. На холостом ходу угол открытия дроссельной заслонки более 6 градусов, тогда как нормальные показания (без нагрузки) не более 4 градусов.

Сняли, помыли заслонку, вон какая красота.


Вот и показания сразу вошли в норму.

Есть, конечно же, соблазн сэкономить немного денег и провести эту операцию самому, тем более, как пишут в интернете "ничего сложного тут нет". НО!

Нередки случаи, когда люди, самостоятельно помывшие дроссель, или дядя Ваня в гараже помыл приезжают с бешеными глазами и плавающими холостыми оборотами и просят "сделать что-нибудь".

Не нужно забывать, что в блоке управления двигателем сохраняются старые значения положения дросселя, и он не понимает что делать, когда дроссель помыли. После промывки обязательно нужна адаптация дросселя под новые положения.

Доверяйте профессионалам
Иначе может быть как-то так…


Вот что бывает, если долго не мыть дроссельную заслонку. Дроссель электронный, ручки вот они. Для тех кто не в курсе- дроссель должен быть закрыт.

В этом случае хозяин до того запустил автомобиль (долгое время не обслуживал или экономил на всём), что дроссельная заслонка просто застыла в одном положении, и только специнструмент в виде мощной отвертки помог ей сдвинуться с места. Здесь только замена узла, отмыть не удалось…

Иноземцев Тимофей Александрович
(ник на форуме - tirim)
г.Подольск (Московская обл.)
+7 (925) 451-06-83
[email protected]
© Легион-Автодата


autodata.ru

Достоинства и недостатки электронного дросселя « Invent-labs

В этой статье я коротко расскажу вам о моем личном опыте, связанном с электронным дросселем. Здесь будет только практическая информация, без громких бессмысленных фраз из рекламных буклетов автопроизводителей.

 

Что такое электронный дроссель?

Электронный дроссель — это дроссельная заслонка, которая управляется электродвигателем вместо привычного троса. ЭБУ считывает сигнал с датчика положения педали и отдает команду на открытие или закрытие дроссельной заслонки. В английской терминологии это называется Drive-By-Wire, что переводится примерно как "управление по проводах".

Вся суть в том что ЭБУ может крутить дроссель независимо от положения педали. В этом скрывается много возможностей по улучшению ездовых качеств, и столько же возможностей по ухудшению.

В чем же проблемы?

У этой системы есть большой минус: конструкция существенно усложняется. Вместо одного механического троса мы получаем 2 датчика положения педали, плюс 2 датчика положения дроссельной заслонки, плюс привод дроссельной заслонки. 

Кроме того, есть и другие неочевидные недостатки, которые зависят уже от конкретной настройки ЭБУ. Речь идет о т.н. "резиновой педали". Этот эффект проявляется в заторможенной реакции автомобиля. Вы нажимаете на газ, но машина "не едет", и лишь за несколько секунд начинает вялый разгон. При этом действительно получается наибольшая экономия топлива, но какое-либо удовольствие от вождения убивается начисто. Второй неприятный эффект — машина самостоятельно "подгазовывает". Вы нажимаете дроссель на некоторое положение, и останавливаете педаль. А автомобиль самостоятельно "дожимает" педаль, а потом возвращает обратно. Видимо чтобы создать иллюзию мощного двигателя. Если сложить два этих явления — получается комбинация, в которой физически невозможно точно дозировать тягу. Именно так был настроен дроссель на моей бывшей Skoda Fabia 1.2. Зимой, на скользком покрытии, ездить было невозможно. Дроссель реагировал с большой задержкой. А после этой задержки еще и подгазовывал, моментально срывая колеса в пробуксовку. Половину навыков зимнего вождения пришлось выкинуть к черту, так как они попросту не работали на этом автомобиле. Спасала лишь хорошая резина. Это очень показательный пример того как именитые производители могут прохалтурить с настройкой.

Чем хорош электронный дроссель?

Второй показательный пример — моя Audi A4 1.8T. Тоже на электронном дросселе. Но езда кардинально отличается от Шкоды. Машина реагирует как и должна, нет никакого "улучшения" со стороны электроники. Сразу ощущается то, что машину настраивали с учетом удовольствия от управления.

Опыты с созданием и доводкой драйвера дросселя Invent-DBW показал другие очень интересные плюсы этой системы.

Антипробуксовка, или трекшн-контроль

Собственно ради этого мы и начали работу с электронным дросселем. Проблема всех мощных передне- и заднеприводных авто — потеря сцепления с дорогой при разгоне. Наиболее быстрый разгон проходит на грани срыва колес в пробуксовку. Человек не может точно держать колеса на этой грани. Наши органы чувств не успевают вовремя реагировать. А электроника — успевает. Достаточно измерять скорость ведущих колес и скорость ведомых колес. Если ведущие вращаются быстрее ведомых — нужно уменьшить тягу. Вопрос заключается лишь в одном — как именно уменьшать тягу мотора? На обычном дросселе мы не можем регулировать количество смеси в цилиндрах. Остается позднить зажигание, что вызывает значительный рост температуры выхлопных газов. Если стартовать без фанатизма — атмосферник переносит такую пытку более-менее сносно. А на турбомоторе мы очень быстро поджарим или турбину или сам двигатель. Единственное решение — электронный дроссель. Абсолютно без вреда для мотора мы получаем идеально ровный, и максимально эффективный разгон на любой поверхности.

Приятная управлемость. 
Поскольку мы ставили перед собой задачу максимально приблизить реакции электроники к механическому приводу, у нас получилась отличная управляемость. Нет даже намека на "резину", которой страдает множество заводских авто. Машина реагирует так же резво, как и на троссовом управлении дросселем.

Нет дерганности при больших диаметрах дроссельной заслонки
Если дроссель большого диаметра — машина получается очень агрессивной. При малейшем нажатии педали — прыгает вперед. Поначалу это может нравиться, но только до первой поездки по городу в час пик. Но на эл.дросселе этой проблемы можно избежать. Мы сделали регулировку нелинейности. Это значит что в самом начале хода педали двигатель реагирует очень мягко, позволяя плавно трогаться и ехать в пробке, не "гладя" педаль с ювелирной точностью. Эту функцию можно настроить под конкретный двигатель и под вкусы водителя. При правильной настройке получается пропорциональное увеличение тяги. Сколько педаль нажали - столько мощности развивает мотор. Без каких либо неудобств в городской езде.

Нет провала при нажатии "в пол"
В большей или меньшей степени этим страдает любой двигатель. Вы резко нажимаете газ в пол на низких оборотах, а машина где-то секунду "думает", и только потом начинает разгон. В этот момент создаются настолько неблагоприятные условия в цилиндрах, что смесь отказывается нормально гореть. Этого можно избежать, если сначала нажать на педаль немного, а лишь потом "дожать". Разгон получается сразу, без задержек. Но в критической ситуации вряд ли вы будете об этом думать. Вы будете давить до упора, в надежде что двигатель "вывезет". Но электронный дроссель думает всегда, и в этот момент он возьмет управления на себя, открывая дроссель именно так как нужно для максимально быстрого разгона. 

Существенное уменьшение турбоямы
Все кто ездил на турбомоторе, знают об этом эффекте. Машина лучше разгоняется с низов, если дроссель открывать не полностью, а сначала приоткрыть на некоторое положение, и по мере увеличения тяги дожимать до полного. Этот момент сложный для понимания, но если упустить все подробности — турбина быстрее надувает давление, если в начале создать ей воздушную "подпорку".
И мы сделали такой алгоритм. Дроссель на разгоне открывается так, чтобы обеспечить максимально благоприятные условия для раскрутки турбины. В результате получается ровное ускорение с самых низов. Если резко нажать, то нет ощущения, что под педалью "никого нет". Есть ровный нарастающий разгон. 

 

invent-labs.com

Электронный привод дроссельной заслонки | Системы впрыска

При электронном приводе акселератора перемещение дроссельной заслонки осуществляется при помощи электродвигателя, без традиционной механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой. Положение педали отслеживается датчиками, и соответствующие сигналы передаются в блок управления, где обрабатывается и передается на исполнительный механизм перемещения дроссельной заслонки. Благодаря такой системе блок управления может посредством перемещения дроссельной заслонки влиять на величину крутящего момента двигателя даже в том случае, когда водитель не меняет положения педали акселератора. Это позволяет достигать лучшей координации между системами двигателя.

Электронный привод дроссельной заслонки состоит из:

  • педального модуля
  • модуля дроссельной заслонки
  • корпуса дроссельной заслонки
  • блока управления двигателем
  • контрольной лампы электронного привода дроссельной заслонки

Педальный модуль посредством датчиков непрерывно определяет положение педали акселератора и передает соответствующий сигнал блоку управления двигателя. Он состоит из:

  • педали акселератора
  • датчика 1 положения педали акселератора
  • датчика 2 положения педали акселератора

Два одинаковых датчика используются для обеспечения надежной работы системы, но для работы системы достаточно работоспособности одного датчика.

Рис. Педальный модуль:
1 – педаль; 2 — корпус модуля педали акселератора; 3 – контактная дорожка;; 4 – датчики; 5 — рычаг

Оба датчика представляют собой потенциометры со скользящим контактом, укрепленным на общем валу. При каждом изменении положения педали изменяется сопротивление датчиков и, соответственно, напряжение, которое передается на блок управления двигателя. Используя сигнал от обоих датчиков положения педали акселератора блок управления двигателя узнает положение педали в каждый момент времени.

Разновидностью педального модуля является бесконтактный модуль с индукционными катушками. На общей многослойной плате предусмотрены одна катушка возбуждения и три приемные катушки для каждого чувствительного элемента, а также электронные элементы обработки сигналов и управления датчиком.

Ромбовидные приемные катушки расположены со смещением относительно друг друга, благодаря чему создается сдвиг фаз индуцируемого в них тока. Над приемными катушками находятся катушки возбуждения. На механизме педали закреплена металлическая шторка, который перемещается при движении педали вдоль платы на минимальном расстоянии от нее.

Катушка возбуждения запитывается переменным током. В результате возникает переменное электромагнитное поле, действующее на металлическую шторку. При этом в шторке индуцируется ток, который в свою очередь создает вокруг нее свое, вторичное, переменное электромагнитное поле. Оба поля, созданные катушкой возбуждения и металлической шторкой, действуют на приемные катушки, создавая на их выводах соответствующее напряжение. В то время как собственное поле шторки не зависит от ее положения, индуцируемый в приемных катушках ток, изменяется при перемещении шторки относительно них.

Рис. Изменение напряжения при перемещении заслонки:
1 – шторка; 2 – приемные катушки

При перемещении шторки изменяется степень перекрытия ею той или иной приемной катушки и соответственно меняется амплитуда напряжения на ее выводах. Переменные напряжения на выводах катушек преобразуются затем в электронной схеме датчика в сигналы постоянного напряжения, усиливаются и сравниваются друг с другом. Обработка завершается созданием линейного напряжения, подаваемого на выводы датчика.

Преимуществом модуля является отсутствие контактов, что повышает надежность системы.

Модуль управления дроссельной заслонки расположен на впускном трубопроводе и служит для обеспечения подачи нужного количества воздуха в цилиндры.

Модуль управления дроссельной заслонки обеспечивает необходимую массу воздуха, поступающего в цилиндры.

Модуль состоит из:

  • корпуса дроссельной заслонки 1
  • дроссельной заслонки 7
  • привода дроссельной заслонки

Рис. Модуль управления дроссельной заслонки:
1– корпус дроссельной заслонки; 2 – электропривод дроссельной заслонки; 3 – шестерня привода; 4 – промежуточная шестерня; 5 – шестерня пружинного возвратного механизма; 6 – угловые датчики привода дроссельной заслонки; 7 – дроссельная заслонка

Привод дроссельной заслонки воздействует на дроссельную заслонку в соответствии с командами блока управления двигателя 2.

Рис. Схема управления дроссельной заслонкой:
1 – электропривод; 2 – блок управления двигателем; 3 – угловые датчики управления дроссельной заслонкой; 4 – дорожки потенциометров; 5 – дроссельная заслонка

Положение дроссельной заслонки отслеживается с помощью двух датчиков, представляющих собой потенциометры со скользящим контактом. Скользящие контакты укреплены на шестерне, которая сидит на валике дроссельной заслонки. Контакты касаются дорожек потенциометров в крышке корпуса. При изменении положения дроссельной заслонки изменяются сопротивления дорожки потенциометров и, тем самым, сигнальные напряжения, которые передаются блоку управления двигателя.

Блок управления двигателя определяет по этим сигналам намерение водителя увеличить или уменьшить мощность двигателя, суммируя внешние и внутренние требования к крутящему моменту и по ним рассчитывает необходимую величину момента и соответственно этому изменяет его. Крутящий момент определяется расчетом по частоте вращения двигателя, сигналу о нагрузке двигателя и моменту зажигания, при этом блок управления двигателя сначала сравнивает фактический крутящий момент с оптимальным моментом. Если эти величины не совпадают, блок управления расчетом определяет направление и величину положения дроссельной заслонки в целях достижения совпадения фактического и оптимального крутящего момента. После подается управляющий сигнал приводу дроссельной заслонки для приоткрытия ее или, наоборот, некоторого закрытия, например в случае включения дополнительного потребителя ­- компрессора климатической установки.

Контрольная лампа электронного привода акселератора сигнализирует водителю, что в системе электронного привода имеется неисправность.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Электронная дроссельная заслонка

Одна из основных тенденций современного автомобилестроения – исключить человеческий фактор там, где успешно справляется электроника. В определенных ситуациях водитель допускает погрешность: не выжать до конца сцепление или не вовремя переключить передачу. Ошибки пагубно сказываются на работе двигателя и трансмиссии. Электронные системы способны с большей точностью управлять различными устройствами. Одним из первых успешных устройств подобного рода стала электронная дроссельная заслонка.

 Назначение электронной дроссельной заслонки

Электронный дроссель, как и традиционная механическая заслонка, контролирует поступление воздуха в камеру внутреннего сгорания двигателя автомобиля. Нажимая на педаль газа, водитель меняет положение заслонки, установленной в корпусе, имеющем форму трубы, через которую проходит поток воздуха переменной силы.

Применение электронной дроссельной заслонки позволяет добиться от двигателя большей экономичности, так как исключают ошибку человека при управлении акселератором

Механизм заслонки с переходом узла на электронное управление остался прежним. Коренным образом изменилась только система привода. Ось традиционной заслонки связана с педалью газа тросом. Нажимая на газ, водитель сокращает трос, который поворачивает ось заслонки, открывая ее. В электронном дроссельном узле движением оси управляет электромотор, и прямой связи между педалью газа и заслонкой нет. Педаль в данном случае выполняет функцию пульта дистанционного управления. Электроника позволяет менять положение заслонки быстро и ровно настолько, насколько это нужно для обеспечения работы двигателя при заданной нагрузки. Соответственно, конструкция позволяет избежать потери мощности, сокращает затраты топлива, а заодно служит пусковым устройством для холодного двигателя.

История создания

Система для смешивания паров бензина с воздухом, включающая механическую дроссельную заслонку, была изобретена в 1872 году инженерами Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом. В таком виде система просуществовала более века, пока немецкая компания Bosch не разработала электронный вариант дросселя.

Механизм заслонки электронного дроссельного узла нуждается в периодической чистке, так как в него попадает мелкая пыль, которую не способен отсеять даже очень качественный фильтр

Впервые, электронный дроссель применили для гоночного автомобиля. В далеком 1985 году, компания Volkswagen экспериментировала над вторым поколением Golf, пытаясь сделать из него автомобиль для гонок. Для этого Golf оснастили сразу двумя двигателями, а для синхронизации их мощностей использовали систему E-Gas. Дроссель на одном из них управлялся механически, а для другого применили электропривод, который синхронизировал положение заслонки. В результате удалось добиться суммарной мощности двигателя в 500 лошадиных сил, а разгон до сотни занимал 3,4 секунды. Неплохой результат для 1985 года!

Для гражданских автомобилей электронный дроссель стал доступен практически в то же время. Такие производители как Saab, Mercedes-Benz и BMW оснащают свои автомобили заслонками с электроприводом. Тем не менее, полностью вытеснить простой и дешевый в производстве механический привод им не удалось до сих пор.

Устройство электронной дроссельной заслонки

Электронной дроссельный узел состоит из следующих элементов:

электронный блок управления;

электромотор, управляющий приводом дроссельной заслонки;

механизм, состоящий из корпуса, оси и заслонки;

датчик положения педали газа;

датчик положения дроссельной заслонки.

Датчик положения устанавливается на корпусе заслонки. Его сигнал меняется при изменении положения шестерни, укрепленной на торце оси. Данные фиксируются, и сигнал, чье напряжение меняется в зависимости от положения, передается в блок управления. При обработке напряжение сигнала переводится в проценты: от 0 до 100%. 0% – заслонка закрыта, 100% - открыта полностью.

Как и многие другие инновации, электронное управление дросселем впервые нашло применение в мире спорта. При помощи электропривода была решена проблема управления множественными дросселями

Датчик, установленный на педали газа, фиксирует изменение ее положения и передает данные блоку управления. Данные обрабатываются, и в зависимости от положения педали запускается привод заслонки, открывая или прикрывая ее. Существует и обратная связь. Положение заслонки отслеживается датчиком и блок управления, получая сигнал, сравнивает угол открытой заслонки с положением педали газа. Благодаря этой связи электронное управление поддерживает холостой ход двигателя, контролируя оптимальное положение заслонки  согласно заданным параметрам.

Эволюция электронного дросселя

На современных автомобилях помимо управления оборотами двигателя электронный дроссель выполняет еще несколько дополнительных функций. 

В дроссельный узел интегрирована встречавшаяся еще на карбюраторах система холодного пуска. Для реализации используется дополнительный датчик, который измеряет температуру охлаждающей жидкости и передает данные блоку управления. Для более быстрого и эффективного прогрева двигателя система открывает заслонку, обеспечивая работу на повышенных оборотах, обычно, в районе 1500 rpm.  По мере роста температуры заслонка постепенно закрывается, и обороты снижаются до холостого хода.

Также электроника помогает компенсировать нагрузку на двигатель при подключении дополнительных систем. Климатическая установка, генератор, круиз-контроль и другие системы повышают нагрузку на коленвал. Блок управления заслонкой обрабатывает данные по нагрузке, а затем рассчитывает оптимальное положение заслонки в том или ином режиме эксплуатации.

В электронном дроссельном узле реализована система быстрого прогрева двигателя, упрощающая запуск автомобиля зимой

В целом применение электронной дроссельной заслонки значительно повышает экономичность автомобиля, но установка системы имеет высокую себестоимость, что как правило не позволяет использовать ее для бюджетных моделей автомобилей.

Характерные неисправности электронной дроссельной заслонки

Как и любое другое сложное устройство, электронный дроссельный узел усложняет конструкцию автомобиля и потенциально является источником проблем. Электроника подвержена негативному влиянию климатических условий и может работать неправильно при экстремально низкой температуре или влажности. В постгарантийный период замена электронного дросселя может стать источником расходов для владельца автомобиля, так как узел, как правило, неремонтопригоден и меняется целиком.

Механизм заслонки в электронном дроссельном узле не отличается от традиционного, поэтому заслонка нуждается в периодической чистке, особенно, в случае эксплуатации в тяжелых условиях.

blamper.ru

Признаки неисправного регулятора дросселя | AUTOMOTOLIFE.com

Большинство современных автомобилей, грузовиков и внедорожников контролируются и управляются десятками электронных компьютерных систем. Будь то электронная система зажигания или передовая система снижения токсичности отработавших газов, каждая система работает независимо, чтобы управлять отдельными компонентами, это позволяет водителям заводить и управлять своими транспортными средствами. Одной из наиболее важных систем, используемых сегодня, является электронный регулятор дросселя заслонки, который принимает электрический сигнал от нажатия на педаль газа и регулирует открытие и закрытие корпуса дросселя.

Что такое регулятор дроссельной заслонки?

Регулятор дроссельной заслонки представляет собой электронную версию того, что используется для управления механическим кабелем. Функционирование дросселя осуществляется, как мы знаем, педалью газа. В более ранних моделях автомобилей эта педаль была подключена к кабелю, который проходил от педали к двигателю и был соединен с механической системой рычагов и тяг, установленной на карбюраторе или корпусе дроссельной заслонки. При нажатии на педаль газа дроссельный кабель управления натягивается на механической системе рычагов и тяг, описанной выше, которая подключена к так называемой «дроссельной заслонке» внутри корпуса дросселя.

Привод регулятора дроссельной заслонки

Когда она открывается и закрывается, датчик массового расхода воздуха отслеживает изменения в воздухе и передает эту информацию электронному блоку управления вашего автомобиля. Электронный блок управления увеличивает количество топлива, направляемого к форсункам, чтобы поддерживать необходимую топливовоздушную смесь. Как только электронный блок управления обрабатывает эту информацию, он производит необходимые изменения расхода топлива на топливные форсунки.

Возможные признаки неисправного регулятора дросселя

В большинстве случаев срок службы регулятора дросселя равен сроку службы автомобиля. Однако, как и любой другой механический и электрический компонент автомобиля, регулятор может износиться, выйти из строя или просто сломаться. Если это происходит, то существует несколько признаков, с помощью которых водитель поймет, что существует проблема с управлением дросселя, которую нужно устранить у механика. Перечисленные ниже признаки – это только некоторые из существующих предупреждающих признаков неисправного или сломанного регулятора дросселя.

Прерывистое регулирование дросселем

Регулятор дросселя управляется электрически, чего не скажешь о старых механических кабелях, которые шли от педали газа к корпусу дросселя. В некоторых случаях электрический сигнал нарушается либо из-за проблем с электрическими проводами, либо с релейным управлением, либо из-за повреждения датчика. В любом случае это может привести к потере сигнала регулятором дросселя и создать прерывистое регулирование дросселем. Иногда это не доставляет особых хлопот, но бывает, что это может привести к остановке двигателя транспортного средства, а водитель может потерять способность контролировать педаль акселератора.

Датчик положения дроссельной заслонки

Если вы заметили, что при нажатии на педаль акселератора автомобиль не ускоряется, это может быть вызвано повреждением регулятора дросселя. Необходимы осмотр и обслуживание автомобиля профессиональным механиком.

Колебания дросселя и проблемы с ускорением

В некоторых случаях поврежденный регулятор дросселя вызывает проблемы с ускорением двигателя или эффект «дергания», когда водитель воздействует на дроссель. Это может привести к недостаточной производительности и может стать проблемой безопасности, если не устранить ее быстро. Если вы не полностью контролируете дроссель, это может привести к несчастным случаям в результате заедания дросселя.

Резкие изменения в расходе топлива

Когда регулятор дросселя поврежден, это может привести к увеличенному использованию топлива. В этом случае проблема может быть вызвана конфликтом между регулятором дросселя и топливовоздушной смесью двигателя, которая регулируется на большинстве автомобилей с помощью датчика массового расхода воздуха.

Когда возникает любой из этих признаков, двигатель с регулятором дросселя выдаст код ошибки OBD II, который хранится внутри электронного блока управления. Эти данные могут быть загружены и проверены профессиональным механиком при помощи цифрового сканера. При этом на приборной панели загорится сигнальная лампочка «Проверить двигатель».

После того, как удалось обнаружить источник кода ошибки, рекомендуется провести корректирующие действия и решить проблему с регулятором дросселя.

В большинстве случаев проблемы с регулятором дросселя электрические, возможно также, что вызваны повреждением датчика либо электрического реле. Однако совсем не редки случаи, когда регулятор дросселя поврежден, поэтому его следует заменить.

Видео о регулировке датчика положения дроссельной заслонки

automotolife.com

Дроссельная заслонка – типы модулей и их функции в автомобиле

Дроссельная заслонка относится к элементам впускной системы бензиновых двигателей. Она находится у воздушного фильтра и контролирует количество воздуха, направляющегося в двигатель для создания топливно-воздушной смеси.

Дроссельная заслонка

Назначение дросселя

Дроссельная заслонка крепится на оси и выполняет роль воздушного клапана. Если она открыта, то давление впускной системы равняется атмосферному, а при закрытии оно уменьшается до вакуума. Любое нажатие педали газа изменяет положение дросселя, который может подключаться механическим либо электроприводом.

Устройство с механическим приводом

Сегодня в бюджетных автомобилях обычно применяется механический привод, который связывает устройство с педалью газа металлическим тросом. Когда нажимается газ, то трос сокращается, поворачивает ось и открывает воздуху проход.

Отдельные детали образуют единый блок дроссельной заслонки:

  • Корпус;
  • Непосредственно дроссель;
  • Датчик положения;
  • Регулятор холостого хода.

Корпус дросселя подключен к охлаждающей двигатель системе. В нем сделаны патрубки, способствующие работе систем вентиляции картера, а также очистки от бензиновых паров.

Определенную частоту вращения коленвала, если дроссельная заслонка закрыта в момент пуска двигателя, его прогрева и изменении нагрузки сохраняет регулятор холостого хода. Состоит он из электродвигателя с клапаном, которые меняют объем воздуха, направляющегося в систему впуска в обход дросселя.

Блок с электроприводом

Установка электропривода позволяет избежать влияния человеческого фактора. Электронные системы более корректно управляют устройствами. Сегодня в автомобилях часто применяется дроссельная заслонка с электроприводом. Для управления ею применяется электронная система, воздействующая на величину крутящего момента, достигая оптимальных значений при любых режимах.

К основным особенностям устройства с электроприводом относится то, что дроссельная заслонка не соединена жестко с акселератором.

Составляющие электронного дросселя

Узел включает следующие элементы:

  • Блок управления, куда подаются сигналы с датчиков;
  • Электродвигатель, руководящий приводом;
  • В корпусе крепится ось с дросселем;
  • Датчики, указывающие положения педали акселератора и дросселя.

Система управления использует сигналы, передаваемые от датчиков:

  • Автоматической КП;
  • Тормозной системы;
  • Климатической установки;
  • Круиз-контроля.

Блок управления двигателем, куда поступают сигналы от всех датчиков, обрабатывает их преобразует и передает на узел. Может использоваться потенциометр дроссельной заслонки либо применяются бесконтактные магниторезистивные датчики.

Электронная дроссельная заслонка приводится в движение электромотором. Датчик педали газа определяет любые изменения ее положения, передает информацию блоку управления. Электроника меняет ее положение для обеспечения бесперебойной работы двигателя в любых режимах при конкретной нагрузке. Такое устройство помогает избегать потерь мощности, уменьшает потребление топлива, а также облегчает пуск холодного двигателя. Одновременно выполняются экологические требования и соблюдается безопасность движения.

Потенциометр дроссельной заслонки находится на ее корпусе. Его сигнал зависит от изменения положения шестерни, размещенной на оси. Он подается на блок управления, напряжение сигнала обрабатывается и преобразуется в проценты (0%-100%), от состояния полностью закрытой до положения полностью открытой.

Блок управления, куда подается сигнал состояния дросселя с датчика, сравнивает угол его открытия с положением акселератора. Так электронное управление удерживает холостой ход, сохраняя ее оптимальное положение.

Дроссельная заслонка с электроприводом

Дополнительные функции электронного дросселя

Сегодня электронная дроссельная заслонка не только управляет оборотами двигателя. Он оборудован системой холодного пуска (быстрого прогрева), упрощающей эксплуатацию автомобиля зимой. Реализуется это установкой дополнительного датчика. Он замеряет охлаждающую жидкость и подает информацию о ее температуре блоку управления. С ростом температуры дроссельная заслонка прикрывается, а обороты уменьшаются и сводятся к холостому ходу.

Электроника успешно компенсирует повышение нагрузки на двигатель после подключения дополнительных систем:

  • Генератора;
  • Климатической установки;
  • Круиз-контроля;
  • Прочих, увеличивающих нагрузку на коленвал.

Блок управления обрабатывает информацию о нагрузке, рассчитывает оптимальное угла ее положение при разных режимах.

Использование электронного устройства увеличивает показатели экономичности автомобиля. Процесс установки системы высок по себестоимости, что не позволяет оборудовать ею бюджетные модели автомобилей.

Неисправности электронного дросселя

Работу электроники могут нарушать отрицательные климатические воздействия (экстремально низкие температуры либо влажность). Дроссельная заслонка нуждается в периодической профилактической чистке (каждые 40 тыс. км), особенно при эксплуатации в сложных условиях. Топливо не сгорает полностью, оставляет нагар в камерах двигателей, форсунках, клапанах головки блока, а также попадает в узел. В результате она не закрывается полностью и остается открытой. Изнашивается прокладка дроссельной заслонки. Неисправный механизм обычно заменяется целым узлом.

autodont.ru

Электронный дроссель: типы, схемы, применение

Электронный дроссель – это специализированное, употребляемое в среде профессионалов, жаргонное обозначение простейших твердотельных стабилизаторов.

Общая информация

Сложно, сказать, кто придумал это странное название, но оно периодически употребляется радиолюбителями.

Параметрические стабилизаторы – электронные дроссели

Идея использования стабилизаторов вместо фильтров основана не на пустом месте. Суть заключается в желании научиться фильтровать помехи, пока полезный сигнал проходит беспрепятственно. Известно, что дроссель хорошо пропускает низкие частоты. На этом основано его применение в виде фильтра в звукозаписи и воспроизведении мелодий. Слышимые ухом частоты обнаруживают верхний предел в области 15 кГц, хотя отдельные люди слышат до 20 кГц. Если сообщить колебания костям черепа, пределы слышимости распространяются до 220 кГц. Утверждается, что человек через пломбы в зубах способен принимать вещание в сверхнизком диапазоне. Но оставим для спецслужб их игры с разумом и вернёмся к аудиозаписи.

Дроссели здесь используются, чтобы срезать частоты выше 20 кГц. Их ставят перед динамиками для удаления известного радиолюбителям «белого шума». Простые люди звук называют шипением, он навязчив, легко различим даже на фоне громкой музыки. Меломаны стали думать, как избавиться от напасти. Среди них попадались радиолюбители, и кто-то предложил использовать амплитудно-частотную (передаточную) функцию каскада для срезания «белого шума». Эффект основывается на том, что полезного сигнала выше 20 кГц нет, а там лежит значительная часть спектра шипения.

Попробовали сделать и немедленно отметили частичное улучшение. Технологию пустили в ход, единственным недостатком оказались большие габариты дросселя. А среди меломанов ходит легенда – и авторы лично слышали – что в электронных блоках не предполагается твердотельной электроники (транзисторы, тиристоры и пр.). Даже диоды использовать нежелательно. Поэтому люди не согласились бы использовать параметрические стабилизаторы в аппаратуре. Но большой размер дросселя вызывает необходимость заменить его электроникой.

Твердотельный стабилизатор

Кратко об обычных дросселях

Дроссель аналогичен катушке индуктивности, но демонстрирует специфическое назначение и ряд обмоток. Без углубления в тему скажем, что предложил свернуть проволоку спиралью Лаплас, потом действие проделали Швейггер, Ампер, Фарадей и прочие учёные. Так на свет, предположительно, в 1820 году появилась катушка индуктивности.

Ключевым свойством, обнаруженным далеко не сразу, стало наличие реактивного сопротивления. Его называли – индуктивностью. Особенность: ток на таком элементе не способен повыситься сразу, значит, срезается и сглаживается его фронт, становится пологим. Это соответствует на уровне спектра фильтрации нижних частот, что применяется меломанами для уменьшения мощности шипения.

Колонка, как правило, включает ряд динамиков. К примеру, три. И шипит самый маленький, предназначенный для воспроизведения высоких частот, к примеру, тонкого пения скрипки. Если аккуратно прикрыть динамик ладонью, «белый шум» пропадает. Это сродни механической фильтрации при помощи руки.

Схема электронного дросселя

Хотим поблагодарить Евгения Карпова. Любой желающий вправе прочесть выложенную им статью «Электронный дроссель», где обсуждаются основные ошибки по конструированию аппаратуры, даются советы по улучшению качества.

Включение с общей базой называется сравнительной схемой. Транзистор оценивает разницу напряжений на базе и коллекторе. Сигнал снимается с эмиттера. Конденсатор С3 заряжается через резистор R5 служа параметрическим стабилизатором (вместо стабилитрона). Необычное решение требуется, чтобы отслеживать относительно медленно меняющийся звуковой сигнал. На конденсаторе неизменно находится его усреднённое значение, так происходит стабилизация. Транзистор следит, чтобы выходной сигнал равнялся (либо оставался пропорционален) напряжению на стабилизаторе.

Так вкратце действует простая схема электронного дросселя. Смысл использования частично раскрывается Евгением Карповым, но рядовым гражданам он неочевиден. Дроссель большой и тяжёлый, занимает много места, делает вдобавок две неполезных вещи:

  1. Вносит в цепь значительное омическое (активное) сопротивление, применяемое в законе Ома для участка цепи.
  2. Обладает индуктивным сопротивлением, сдвигающим фазу между током и напряжением. Специалисты склонны считать это дефектом.

Электронный дроссель позволяет убрать указанные недостатки, но Евгений Карпов отмечает, что размер радиатора для транзистора бывает значительным, что уничтожает преимущество. А необходимость точной настройки не каждому под силу. Тем не менее, электронный дроссель вправе использоваться как представитель простейших видов параметрических стабилизаторов.

Обоснование применения электронного дросселя

Считается, что задачей стабилизатора становится стабилизация напряжения, добиваясь постоянства. В действительности речь обычно идёт о действующем значении. Стабилизатор устроен так, чтобы пропускать медленные составляющие. Допустимо добавление обратной связи, эталонов напряжения, чтобы устранить этот «недостаток».

Радиолюбители намеренно в конструкции электронного дросселя упускают подобные навороты, полученное устройство спокойно плавает вдоль нужных частот. На выходе стоит фильтр из конденсатора C4, резисторы задают рабочую точку транзистору.

Стабилизаторы

Классификация

В глобальном смысле стабилизаторы напряжения делят на два класса:

  • Параметрические.
  • Компенсационные.

Первые обычно опираются на некий эталон. К примеру, простейшим параметрическим стабилизатором становится единственный стабилитрон. Но при этом нельзя добиться высокого выходного напряжения, и ток станет делиться, уходя впустую. Высокие потери, необходимость охлаждения… Это попытались преодолеть в компенсированных стабилизаторах, где в цепь заложена обратная связь. Смысл: сравнить с эталоном не входное напряжение, а выходное и по результатам «теста» провести корректировку коэффициента усилительного каскада.

Электронный дроссель намеренно сделан без обратной связи, чтобы параметры плавали и не мешали полезному сигналу проходить на выход. Электронный дроссель не является параметрическим стабилизатором непосредственно, но представляет намеренно ухудшенный его вариант. Ухудшенный с точки зрения стабильности. Выходной характеристикой идеального считается прямая, не подразумевающая музыки. Вывод:

Электронный дроссель – это параметрический стабилизатор напряжения с намеренно ухудшенными долговременными характеристиками, обеспечивающими постепенный уход напряжения в нужную сторону сообразно форме входного сигнала.

Простейшие схемы стабилизаторов

Выше приводилось упрощённое толкование вопроса – да простят нас истинные радиолюбители. В действительности электронный дроссель использует каскад сравнения из компенсационного стабилизатора. Причём наипростейший из имеющихся, из единственного транзистора. Изложим кратко теорию.

Итак, простейшим параметрическим стабилизатором становится разновидность твердотельного диода – стабилитрон. При превышении напряжением некого порога происходит резкое падение сопротивления p-n-перехода. Стабилитрон, вразрез с обычным диодом, всегда включается навстречу току. На катод нтребуется подать плюс. Значение порога легко изменяется включением между стабилитроном и схемной нейтралью диодов в прямом направлении. На каждом кремниевом p-n-переходе падает 0,5 В. Это порой бывает предпринято для температурной компенсации.

Усложнением схемы является транзисторная, где стабилитрон служит эталоном, а триод занимается стабилизацией. На выходе включается эмиттерный повторитель для улучшения согласования с нагрузкой, а включение по схеме с общей базой стабилизирует ток. Но пора посмотреть на схемы компенсационных стабилизаторов, откуда электронный дроссель кое-что взял.

На рисунке показаны регулирующие элементы из составных транзисторов. Это каскад, на который подаётся петля обратной связи для сравнения с эталоном. Одно из сравниваемых напряжений поступает на эмиттер – от стабилитрона, второе – на базу – из цепи обратной связи. С коллектора снимается сигнал. Транзистор считается симметричным, за исключением мелких деталей, описанных в соответствующей теме (см. биполярный транзистор), допустимо для сравнения использовать базу и коллектор, как в схеме электронного дросселя, приведённой выше.

Исключение — цепь обратной связи из конструкции выкушена. Зато включён вместо эталона конденсатор, заведомо не выдающий постоянное напряжение, радуя радиолюбителя. Постоянная времени берётся такой, чтобы успевал изменяться сигнал согласно полезной частоте (до 20 кГц), а повышенные частоты сглаживались. И хотя меломаны против твердотельной электроники, конструкция вправе существовать.

Для температурной компенсации и увеличения чувствительности возможно создавать сравнительные элементы из нескольких транзисторов и добиваться частичного усиления. В частности, это достигается применением дифференциальной пары (см. операционные усилители). Созданы прочие полезные схемы, читатели найдут примеры самостоятельно в поучительной книге под редакцией Г.С. Найвельта.

Осталось добавить, что электронный дроссель собирается и на полевом транзисторе (MOSFET). Тогда стабилизирующие свойства ухудшаются, а каскад добавляет в цепь тот шум, с которым борется. Карпов добавляет, что жёсткость электронного фильтра намного больше за счёт накопленной в конденсаторе энергии, допустимой к использованию в любой момент, и меньшего активного сопротивления. Электронный дроссель отлично фильтрует напряжение 50 Гц и применяется в маломощных источниках питания. Однако шум устройство подавляет хуже, нежели традиционный полосовой LC-фильтр. Следовательно, питаемая аппаратура не должна быть критична к уровню шумов.

vashtehnik.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о