Škrticí klapka

V moderních autech elektrárna pracuje se dvěma systémy: vstřikováním a sáním. První z nich má na starosti dodávku paliva, úkolem druhého je zajistit proudění vzduchu do válců.

Účel, hlavní konstrukční prvky

I přes to, že celý systém „řídí“ přívod vzduchu, je konstrukčně velmi jednoduchý a jeho hlavním prvkem je sestava škrticí klapky (mnozí jí říkají staromódní škrticí klapka). A i tento prvek má jednoduchý design.

Princip činnosti škrticí klapky zůstal stejný již od dob karburátorových motorů. Blokuje hlavní vzduchový kanál, čímž reguluje množství vzduchu přiváděného do válců. Pokud však dříve byl tento tlumič součástí konstrukce karburátoru, pak u vstřikovacích motorů jde o zcela samostatnou jednotku.

Systém zásobování ledem

Kromě hlavního úkolu - dávkování vzduchu pro běžný provoz pohonné jednotky v jakémkoli režimu, je tento tlumič zodpovědný také za udržování požadovaných volnoběžných otáček klikového hřídele (XX) a při různém zatížení motoru. Podílí se také na provozu posilovače brzd.

Těleso škrticí klapky je velmi jednoduché. Hlavní konstrukční prvky jsou:

1. Rámec
2. klapka s hřídelí
3. Pohonný mechanismus

Sestava mechanické škrticí klapky

Tlumivky různých typů mohou také obsahovat řadu přídavných prvků: snímače, obtokové kanály, topné kanály atd. Podrobněji, konstrukční vlastnosti škrticích ventilů používaných v automobilech, budeme zvažovat níže.

Škrticí ventil je instalován ve vzduchovém kanálu mezi filtrační vložkou a sběrným potrubím motoru. Přístup k tomuto uzlu není žádným způsobem obtížný, takže při provádění údržby nebo jeho výměně nebude obtížné se k němu dostat a demontovat jej z automobilu.

Typy uzlů

Jak již bylo uvedeno, existují různé typy urychlovačů. Jsou celkem tři:

1. Mechanicky poháněný
2. Elektromechanické
3. Elektronický

V tomto pořadí byl vyvinut design tohoto prvku sacího systému. Každý ze stávajících typů má své vlastní konstrukční prvky. Je pozoruhodné, že s rozvojem technologie se uzlové zařízení nekomplikovalo, ale naopak se zjednodušilo, ale s některými nuancemi.

Závěrka s mechanickým pohonem. Designové vlastnosti

Začněme mechanicky poháněným tlumičem. Tento typ dílů se objevil s počátkem instalace systému vstřikování paliva do automobilů. Jeho hlavním rysem je, že řidič nezávisle ovládá tlumič pomocí převodového kabelu spojujícího pedál plynu s plynovým sektorem připojeným k hřídeli tlumiče.

Konstrukce takové jednotky je zcela vypůjčena od systému karburátoru, jediný rozdíl je v tom, že tlumič je samostatný prvek.

Konstrukce této jednotky navíc obsahuje snímač polohy (úhel otevření tlumiče), regulátor volnoběžných otáček (XX), obtokové kanály a topný systém.

Sestava škrticí klapky s mechanickým pohonem

Obecně je snímač polohy škrticí klapky přítomen ve všech typech uzlů. Jeho funkcí je určení úhlu otevření, což umožňuje elektronické řídicí jednotce vstřikovačů určit množství vzduchu přiváděného do spalovacích komor a na základě toho upravit přívod paliva.

Dříve se používal snímač potenciometrického typu, u kterého se úhel otevření určoval změnou odporu. V současné době jsou široce používány magnetorezistivní senzory, které jsou spolehlivější, protože nemají páry kontaktů podléhající opotřebení.

Typ potenciometrického snímače polohy škrticí klapky

Regulátor XX na mechanických tlumivkách je samostatný kanál, který přepíná hlavní kanál. Tento kanál je vybaven elektromagnetickým ventilem, který upravuje průtok vzduchu v závislosti na podmínkách motoru při volnoběhu.

Zařízení pro ovládání volnoběhu

Podstata jeho práce je následující: na dvacátém je tlumič zcela uzavřen, ale vzduch je nezbytný pro provoz motoru a je přiváděn samostatným kanálem. V tomto případě ECU určuje otáčky klikového hřídele, na základě čehož reguluje stupeň otevření tohoto kanálu elektromagnetickým ventilem pro udržení nastavené rychlosti.

Bypass kanály fungují na stejném principu jako regulátor. Ale jeho úkolem je udržovat rychlost elektrárny vytvářením zátěže v klidu. Například zapnutí klimatizace zvyšuje zatížení motoru, což způsobuje snížení rychlosti. Pokud regulátor nemůže dodávat požadované množství vzduchu do motoru, zapnou se obtokové kanály.

Tyto další kanály však mají významnou nevýhodu - jejich průřez je malý, díky čemuž se mohou ucpat a zamrznout. Pro boj s posledně jmenovaným je škrticí ventil připojen k chladicímu systému. To znamená, že chladicí kapalina cirkuluje kanály pláště a ohřívá kanály.

Počítačový model kanálů v škrticí klapce

Hlavní nevýhodou mechanické škrticí klapky je přítomnost chyby při přípravě směsi vzduch-palivo, která ovlivňuje účinnost a výkon motoru. Je to dáno tím, že ECU neřídí tlumič, pouze dostává informaci o úhlu otevření. Proto při náhlých změnách polohy škrticí klapky nemá řídicí jednotka vždy čas „přizpůsobit se“ změněným podmínkám, což vede k nadměrné spotřebě paliva.

Elektromechanická klapka

Další fází vývoje klapek byl vznik elektromechanického typu. Ovládací mechanismus zůstal stejný – kabel. Ale v tomto uzlu nejsou žádné další kanály jako zbytečné. Místo toho byl do návrhu přidán elektronický mechanismus částečného tlumení řízený ECU.

Konstrukčně tento mechanismus obsahuje klasický elektromotor s převodovkou, který je spojen s hřídelí tlumiče.

Tato jednotka funguje takto: po nastartování motoru řídicí jednotka vypočítá množství přiváděného vzduchu a otevře klapku do požadovaného úhlu, aby se nastavily požadované volnoběžné otáčky. To znamená, že řídicí jednotka v jednotkách tohoto typu měla schopnost regulovat chod motoru na volnoběh. V ostatních provozních režimech elektrárny ovládá plyn sám řidič.

Použití dílčího regulačního mechanismu umožnilo zjednodušit konstrukci urychlovací jednotky, ale neodstranilo hlavní nedostatek - chyby při tvorbě směsi. V tomto provedení nejde o tlumič, ale pouze na volnoběh.

Elektronická klapka

Poslední typ, elektronický, se stále častěji zavádí do aut. Jeho hlavním znakem je absence přímé interakce plynového pedálu s hřídelí tlumiče. Ovládací mechanismus v tomto provedení je již plně elektrický. Stále používá stejný elektromotor s převodovkou spojenou s hřídelí řízenou ECU. Řídící jednotka ale „řídí“ otevírání brány ve všech režimech. Do designu přibyl další senzor – pozice plynového pedálu.

Elektronické prvky plynu

Řídící jednotka při provozu využívá informace nejen ze snímačů polohy tlumičů a pedálu plynu. V úvahu se berou také signály z monitorovacích zařízení automatické převodovky, brzdových systémů, klimatizace a tempomatu.

Všechny příchozí informace ze senzorů jednotka zpracovává a na základě toho je nastaven optimální úhel otevření brány. To znamená, že elektronický systém plně řídí provoz sacího systému. To umožnilo odstranit chyby při tvorbě směsi. V jakémkoli režimu provozu elektrárny bude do válců přiváděno přesné množství vzduchu.

Tento systém však nebyl bez chyb. Je jich také o něco více než v ostatních dvou typech. První z nich je, že klapku otevírá elektromotor. Jakákoli, i drobná porucha převodových jednotek vede k poruše jednotky, která ovlivňuje chod motoru. U kabelových ovládacích mechanismů takový problém není.

Druhá nevýhoda je výraznější, ale týká se hlavně levných vozů. A vše spočívá na tom, že kvůli nepříliš vyvinutému softwaru může plyn fungovat pozdě. To znamená, že po sešlápnutí plynového pedálu ECU nějakou dobu trvá, než shromáždí a zpracuje informace, načež odešle signál do motoru ovládání škrticí klapky.

Hlavním důvodem prodlevy od sešlápnutí elektronického plynu do reakce motoru je levnější elektronika a neoptimalizovaný software.

Za normálních podmínek není tato nevýhoda zvláště patrná, ale za určitých podmínek může taková práce vést k nepříjemným následkům. Například při rozjezdu na kluzkém úseku silnice je někdy nutné rychle změnit režim provozu motoru („hrát na pedál“), to znamená v takových podmínkách rychlou „reakci“ na nezbytné motoru na jednání řidiče je důležité. Stávající zpoždění v činnosti akcelerátoru může vést ke komplikaci řízení, protože řidič „necítí“ motor.

Další pro mnohé nevýhodou elektronického plynu některých modelů aut je speciální nastavení plynu z výroby. ECU má nastavení, které vylučuje možnost prokluzu kola při rozjezdu. Toho je dosaženo tím, že na začátku pohybu jednotka specificky neotevře klapku na maximální výkon, ve skutečnosti ECU „škrtí“ motor pomocí plynu. V některých případech má tato funkce negativní dopad.

U prémiových vozů nejsou žádné problémy s „reakcí“ sacího systému kvůli běžnému vývoji softwaru. Také v takových vozech je často možné nastavit provozní režim elektrárny podle preferencí. Například v režimu „sport“ je překonfigurován i chod sacího systému, v takovém případě již ECU „neškrtí“ motor při startu, což vozu umožňuje „rychlý“ rozjezd.