Е газ: Е-газ, что это?

как работает, + и –, неисправности

На чтение 7 мин Просмотров 9.9к. Опубликовано 23.10.2020 Обновлено 30.01.2022

Вплоть до конца 1980-х годов у большинства автомобилей было довольно простое управление дроссельной заслонкой. Вы нажали на педаль акселератора, дроссельная заслонка открылась, воздух поступил в двигатель, где он смешался с бензином и сгорел.

Педаль газа с тросиком

Сгорающий газ приводил в движение колеса автомобиля. Если вы хотели ехать быстрее, всё, что вам нужно было сделать, это нажать педаль сильнее — дроссельная заслонка открывалась шире, давая автомобилю больше мощности.

Но электронное управление дроссельной заслонкой, которое называют электронная педаль газа, использует электрические, а не механические сигналы управления.

Электронная педаль газа

Давайте разберёмся, для чего это сделали. Из каких элементов состоит электронный дроссель (ЭД), как он работает, какие у него есть преимущества, какие бывают признаки неисправности.

Содержание

Из чего состоит электронное управление дросселем?

Когда вы нажимаете педаль газа, вместо открытия дроссельной заслонки задействуется модуль педали акселератора, который преобразует силу, с которой вы нажимаете на педаль, в электрический сигнал.

Затем этот сигнал отправляется в электронный блок управления (ЭБУ), который учитывает его, а также внешние сигналы, чтобы открыть дроссельную заслонку для оптимальной эффективности и производительности.

Это сложная система, но она дает много преимуществ с точки зрения износа двигателя, производительности, эффективности и экологии. Однако, как и любая сложная система, она несовершенна, и у водителей много вопросов по ней.

Типичная электронная система управления дроссельной заслонкой обычно состоит из трёх основных частей:

1. модуль педали акселератора;
2. привод (электрический моторчик) заслонки;
3. блок управления двигателем.

При использовании электронной педали акселератора пропадает необходимость в регуляторе холостого хода (РХХ). Теперь обороты ХХ устанавливаются поворотом заслонки тем же моторчиком.

Блок управления двигателем выбирает правильное программное обеспечение на основе информации от датчиков положения педали акселератора, оборотов двигателя, датчика скорости и переключателей круиз-контроля.

Датчик положения педали акселератора

Как работает электронное управление дроссельной заслонкой

По сравнению с тросиковым дросселем в Е-газ добавили две детали:

1. моторчик вращения заслонки;
2. второй (контрольный) датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ №2).

ДПДЗ №2 работает в «противофазе» с первым — его сигнал увеличивается или уменьшается на ту же величину, что сигнал с основного ДПДЗ №1.

Электронные дроссельные заслонки могут отличаться процентом открытия в обесточенном состоянии и типом ДПДЗ.

• Полностью закрытые в обесточенном состоянии — одна пружина на полное закрытие.
• Приоткрытые на 5-7% — две пружины, точка равновесия в зоне приоткрытия. Это позволяет двигателю работать на малых оборотах в случае
  полного выхода из строя электроники дросселя. Такие заслонки являются более современными, чем полностью закрытые, с которыми, в случае поломки, двигатель не будет работать совсем.
• С контактными ДПДЗ — внутри ползунковые переменные резисторы.
• С бесконтактными ДПДЗ — внутри нет трущихся подвижных контактов, сигнал на выходе формируется электроникой.

Принцип работы Е-газа:

1. Водитель нажимает на педаль акселератора. Степень нажатия через датчики переводится в электрический сигнал и по проводам передаётся в ЭБУ.
2. ЭБУ управляет закрытием/открытием заслонки ШИМ-питанием через моторчик. Меняется как скважность ШИМа, так и полярность.
3. По сигналам с ДПДЗ анализируется положение заслонки и меняется управляющий сигнал при необходимости.
4. Контролируются ошибки в работе дроссельной заслонки.

Преимущества электронного управления дроссельной заслонкой

Электронные системы управления дроссельной заслонкой могут показаться немного бессмысленными. В конце концов, если механическая система работает, зачем её усложнять?

Надежность

Механические дроссельные системы, поскольку они состоят из множества движущихся частей, подвержены значительному износу. В течение срока службы автомобиля различные компоненты могут изнашиваться.

Электронная система управления дроссельной заслонкой имеет сравнительно немного движущихся частей — она ​​посылает сигналы с помощью электрического импульса, а не движущихся частей. Это снижает износ и объём технического обслуживания.

Безопасность

Е-газ добавляет ряд преимуществ безопасности по сравнению с механическими системами. При механическом управлении степень открытия или закрытия дроссельной заслонки зависит только от действий водителя.

Благодаря ЭД блок управления не только считывает данные, поступающие от ноги водителя, нажимающей на педаль газа, но также проверяет сигналы, поступающие от пробуксовывающих колес, системы рулевого управления и тормозов, помогая исправить ошибку водителя и удержать машину под контролем.

Другими словами, E-GAS может учесть несколько факторов, которые влияют на скорость и управление автомобиля, а не только ногу на педали.

Электронное управление дроссельной заслонкой позволяет интегрировать передовые функций безопасности водителя, такие как адаптивный круиз-контроль, системы блокировки тормозов и электронный контроль устойчивости, делая автомобиль более безопасным в сложных погодных условиях (дождь, снег, гололед и др.).

Кроме того, электронный дроссель реагирует быстрее, чем водитель в ситуации, когда шины не обладают достаточным сцеплением с дорогой, обеспечивая вам безопасность и удерживая машину на дороге.

Экологичность и экономичность

Управление дроссельной заслонкой через ЭБУ позволяет снизить вредные выбросы в атмосферу и повысить экономичность автомобиля. Это достигается благодаря тому, что блок управления учитывает не только нажатие на педаль, но и данные от многих датчиков: скорости, кислорода, температуры и др.

Симптомы неисправности электронного дросселя

Как и любая другая деталь автомобиля, система управления дроссельной заслонкой также может подвергаться повреждениям и износу. Есть признаки и симптомы, на которые следует обращать внимание, чтобы защитить автомобиль от дальнейших повреждений.

1. У машины могут быть рывки и провалы при ускорении, она может дергаться при разгоне. Возможны пропуски зажигания. Если вы заметили какие-либо из этих симптомов или резкое переключение передач, то возможно есть проблема с электронным дросселем.
2. Неисправности электронного управления дроссельной заслонкой могут вызывать проблемы при переключении передач. Это может быть ощущение залипания или медленное переключение между передачами. Возможна проблема с выходом из определенной передачи, как будто она застряла.
3. Ещё одним признаком неисправности ЭД являются проблемы с отображением силовых характеристик. Это означает, что автомобиль будет отображать неправильные данные или данные, которые невозможны в текущей ситуации.
4. Двигатель может глохнуть без какой-либо видимой причины. Это может быть признаком серьезной проблемы и даже привести к повреждению двигателя, поэтому эту проблему необходимо устранить как можно скорее.
5. Дополнительным признаком, который может указывать на необходимость проверки Е-газ, является то, что у вас появляются быстрые и непреднамеренные скачки скорости во время вождения. Это большая проблема безопасности, поскольку это может произойти, когда вы позади другой машины или на повороте.
6. На приборной панели может гореть лампочка Check Engine. Это является признаком какой-то неисправности, обнаруженной ЭБУ. Узнать ошибку и причину неисправности можно с помощью диагностического сканера или адаптера ELM327 с программой Torque.
7. И последний симптом неисправности электронного управления дроссельной заслонкой — это резкое увеличение расхода топлива. Если вы понимаете, что не можете проехать так же много километров на таком же объёме топлива как раньше, это явный признак того, что нужно сделать диагностику автомобиля.

Аварийный (отказоустойчивый) режим ЭД

Как и большинство сложных систем, электронные системы управления дроссельной заслонкой имеют ряд аварийных режимов (Failsafe Mode). Они предназначены для того, чтобы поддерживать работу системы или обеспечивать безопасное завершение работы, если что-то пойдет не так.

Вообще говоря, при первых признаках проблемы большинство электронных средств управления дроссельной заслонкой закрывают дроссельную заслонку и возвращаются в режим холостого хода.

Так, например, если блок управления двигателем обнаруживает проблему с датчиком, система переходит на холостой ход, предотвращая открытие дроссельной заслонки.

Также в ЭД встроено несколько резервов. Например, датчиков положения используется по две штуки. Если датчик неисправен или два датчика в одном положении передают разные показания, система закрывает дроссельную заслонку, оставляя двигатель на холостом ходу.

Всё это не означает, что в электронных системах управления дроссельной заслонкой нет проблем. Скорее, они были разработаны с рядом аварийных режимов, которые при правильной работе должны предотвратить неожиданное ускорение автомобиля.

В последнее время автопроизводители добавляют еще один аварийный режим: отключение тормозами. Такие ЭД уже доступны на некоторых немецких автомобилях. Они позволяют водителю вмешиваться и блокировать систему дроссельной заслонки. Если Е-газ каким-то образом неисправен и дроссельная заслонка открывается сама по себе, то нажатие на тормоз закроет её.

Porsche начинает производство электронного топлива, которое может стать альтернативой бензину

• Компания Porsche заявила во вторник, что пилотный завод в Чили начал производство альтернативного топлива, поскольку к середине десятилетия он планирует производить миллионы галлонов топлива.
• Чиновники говорят, что электронное топливо может действовать как бензин, позволяя владельцам транспортных средств управлять автомобилем более экологично.
• Официальные лица Porsche отпраздновали начало производства электронного топлива заправкой Porsche 911 первым произведенным на заводе синтетическим топливом.

Барбара Френкель, член исполнительного совета по закупкам в Porsche, (слева) и Михаэль Штайнер, член исполнительного совета по разработке и исследованию топлива для 911 с электронным топливом на экспериментальном заводе в Пунта-Аренас, Чили.

Porsche AG

Компания Porsche и ее партнеры начали производство климатически нейтрального «электронного топлива», предназначенного для замены бензина в автомобилях с традиционными двигателями внутреннего сгорания.

Немецкий автопроизводитель, принадлежащий Volkswagen, заявил во вторник, что пилотный завод в Чили начал коммерческое производство альтернативного топлива. К середине десятилетия Porsche планирует производить миллионы галлонов электронного топлива.

Поначалу Porsche планирует использовать это топливо в автоспорте и в своих центрах спортивного мастерства, а в ближайшие годы – и в других целях. В конечном счете, планируется продавать топливо нефтяным компаниям и другим организациям для распределения среди потребителей.

Топливо для электромобилей представляет собой тип синтетического метанола, получаемого в результате сложного процесса с использованием воды, водорода и двуокиси углерода. Компании заявляют, что они обеспечивают почти нейтральную по выбросам CO2 работу двигателей, работающих на газе. Транспортные средства по-прежнему должны использовать масло для смазки двигателя.

На пилотном этапе Porsche рассчитывает произвести около 130 000 литров (34 342 галлона США) электронного топлива. Планируется увеличить его примерно до 55 миллионов литров (14,5 миллиона галлонов США) к середине десятилетия и примерно до 550 миллионов литров (145,3 миллиона галлонов США) примерно через два года.

Завод в Чили был первоначально объявлен совместно с Porsche в конце 2020 года, когда автопроизводитель заявил, что инвестирует 24 миллиона долларов в развитие завода и электронного топлива. В число партнеров входят чилийская операционная компания Highly Innovative Fuels, подразделение Siemens по возобновляемым источникам энергии и другие.

посмотреть сейчас

Представители компании говорят, что электронное топливо может действовать как бензин, позволяя владельцам транспортных средств управлять автомобилем более экологично. Они также могут использовать ту же заправочную инфраструктуру, что и газ, по сравнению с миллиардами долларов инвестиций, необходимых для строительства сети зарядных станций для электромобилей.

Но полная замена традиционного ископаемого топлива электронным топливом будет сложной и чрезвычайно дорогостоящей задачей. В 2021 году в США было потреблено около 134,83 ​​миллиарда галлонов готового автомобильного бензина, в среднем около 369миллионов галлонов в день, по данным Управления энергетической информации США.

Тем не менее, производство такого топлива позволит Porsche и другим компаниям продолжать производство автомобилей, таких как культовый спортивный автомобиль Porsche 911 с традиционным двигателем, наряду с новой электрической моделью или вместо нее. Хотя электромобили могут предложить выдающуюся производительность, их динамика вождения отличается от традиционных двигателей.

Чиновники Porsche отпраздновали начало производства электронного топлива заправкой Porsche 911 с первым синтетическим топливом, произведенным на площадке.

«Потенциал eFuels огромен. В настоящее время во всем мире насчитывается более 1,3 миллиарда автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Многие из них будут эксплуатироваться на дорогах еще десятилетия, и eFuels предлагает владельцам существующих автомобилей альтернативу с почти нулевым выбросом углерода. , — заявил Майкл Штайнер, директор по исследованиям и разработкам Porsche.

Штайнер и другие подтвердили во вторник, что разработка топлива не меняет планов компании по тому, чтобы к 2030 году 80% ее модельного ряда состояло из электромобилей.0011

СМОТРЕТЬ ПРЯМОЕ РЕАЛЬНОЕ ПРОСМОТР В ПРИЛОЖЕНИИ

СМОТРЕТЬ ПРЯМОЕ ПРОСМОТР В ПРИЛОЖЕНИИ

решение для будущего экологичной мобильности

Э-топливо, такое как е-метан, е-керосин и е-метанол, представляет собой газообразное или жидкое топливо формы, которые производятся из возобновляемых источников (например, солнечной или ветровой энергии) или обезуглероженного электричества. Это сырье отличает их от биотоплива, которое в основном производится из биомассы.
За счет резкого сокращения вредных выбросов, связанных с двигателями внутреннего сгорания, электронное топливо играет ключевую роль в стратегиях обезуглероживания. Принимая во внимание весь их производственный цикл, их углеродный след намного ниже, чем у топлива на нефтяной основе.

 

Как они производятся?

Все зависит от того, находится ли желаемый конечный продукт в газообразном или жидком виде:  

• газовое электронное топливо: возобновляемый водород и электронное метан, которые впоследствии могут быть сжижены для получения жидкого H ₂ и e-GNL соответственно.
• жидкое топливо для электронных сигарет: , например, метанол для электронных сигарет и сырая нефть для электронных сигарет, также известная как синтетическая сырая нефть, из которых получают керосин для электронных сигарет и дизельное топливо для электронных сигарет.
• в газообразном или жидком виде: синтетический аммиак.

 

В зависимости от формы или требуемого электронного топлива используется процесс Power-to-Gas или Power-to-Liquid. Оба этих производственных процесса включают две или три фазы, в первую очередь производство водорода (H ₂ ) путем электролиза воды из возобновляемого электричества, связанного с другой молекулой — CO ₂ для электронного сырого и синтетического метана или метанола, или азот (N ₂ ) для синтетического аммиака. Синтетическая сырая нефть должна быть очищена (как и ископаемое масло) для производства синтетического керосина или дизельного топлива.

 

Е-метан, е-метанол, е-дизель и е-керосин являются синтетическими углеводородами, поэтому для их производства требуется CO ₂ . Этот жизненно важный элемент может быть получен либо непосредственно из атмосферы, либо на промышленных предприятиях, использующих ископаемое топливо. Различные источники CO ₂ (биомасса, промышленность, воздух) влияют на анализ жизненного цикла синтетического топлива, экологические преимущества и стоимость производства.

 

Альтернативный метод производства синтетической сырой нефти – высокотемпературный H ₂ O/CO ₂ коэлектролиз. Поскольку он не требует ввода возобновляемого водорода, CO ₂ вводится в начале, процесс становится на одну стадию короче. Это преимущество, поскольку оно повышает производительность (до 30%) и теоретически снижает инвестиционные затраты. Однако технология еще не очень развита, и большинство первоначальных производственных проектов выбирают производство водорода путем низкотемпературного электролиза на первом этапе.

 

Каково применение электронного топлива и в какие сроки?

На долю тяжелых транспортных средств приходится около четверти глобальных выбросов CO ₂ . Имея это в виду, и в то время, когда электроэнергия, как представляется, является будущим автомобильного транспорта, электронное топливо должно играть ключевую роль, особенно в секторах морского и воздушного транспорта, для которых декарбонизация не может быть достигнута только за счет электрификации.

E-топлива имеют то преимущество, что они используют ту же инфраструктуру, что и их ископаемые эквиваленты (бензин, дизельное топливо, керосин, метанол или природный газ). Ставя их в конкуренцию с биотопливом, которые предлагают такое же преимущество.
По оценкам, к 2070 году электронный керосин будет удовлетворять 40% потребностей авиации в энергии. А как насчет других секторов — морского, железнодорожного и автомобильного? Водород будет частью решения. Одно из направлений связано с производством синтетического топлива из зеленого водорода и CO ₂ , полученного из промышленных источников выбросов. Во всем мире реализуется множество инициатив, каждая из которых направлена ​​на производство экологически чистого электронного топлива по все более конкурентоспособной цене. Например, в Северном море разрабатываются два проекта по производству синтетического метанола для заправки судов. Один из этих проектов, базирующийся в порту Антверпена, позволит частично удовлетворить местный спрос на метанол.

 

«Электротопливо можно использовать не только для транспортировки и хранения водорода, но и для многих других целей, от обезуглероживания тяжелого транспорта до «зеленой» химии. Они также являются способом переработки и извлечения CO ₂ , из из которого производится большинство видов электронного топлива».