Zařízení a princip činnosti škrticí klapky

Škrtící ventil je jednou z nejdůležitějších částí sacího systému spalovacího motoru. V automobilu je umístěn mezi sacím potrubím a vzduchovým filtrem. U vznětových motorů není škrticí klapka nutná, v případě nouzového provozu je však stále instalována na moderních motorech. Podobná situace je u benzínových motorů s regulací zdvihu ventilů. Hlavní funkcí škrticího ventilu je dodávat a regulovat průtok vzduchu potřebný k vytvoření směsi vzduch-palivo. Stabilita provozních režimů motoru, úroveň spotřeby paliva a vlastnosti vozu jako celku tedy závisí na správném fungování tlumiče.

Zařízení tlumivky

Z praktického hlediska je škrticí klapka wastegate. V otevřené poloze je tlak v sacím systému roven atmosférickému. Jak se zavírá, klesá a přibližuje se hodnotě podtlaku (k tomu dochází, protože motor ve skutečnosti pracuje jako čerpadlo). Z tohoto důvodu je podtlakový posilovač brzd připojen k sacímu potrubí. Konstrukčně je samotná klapka kulatá deska, kterou lze otočit o 90 stupňů. Jednou z takových revolucí je cyklus od úplného otevření do uzavření ventilu.

Těleso škrticí klapky (modul) obsahuje následující prvky:

• Pouzdro vybavené několika tryskami. Jsou napojeny na ventilaci, rekuperaci palivových par a chladicí systémy (k ohřívání klapky).
• Pohon, který uvádí ventil do pohybu stisknutím plynového pedálu řidičem.
• Snímače polohy nebo potenciometry. Měří úhel otevření škrticí klapky a vysílají signál do řídicí jednotky motoru. V moderních systémech jsou nainstalovány dva senzory pro ovládání polohy škrticí klapky, které mohou být s posuvným kontaktem (potenciometry) nebo magnetorezistivním (bezkontaktní).
• Regulátor volnoběhu. Je nutné udržovat danou rychlost klikového hřídele v uzavřeném režimu. To znamená, že minimální úhel otevření tlumiče je zajištěn, když není sešlápnutý plynový pedál.

Druhy a režimy činnosti škrticí klapky

Typ pohonu škrticí klapky určuje jeho konstrukci, režim provozu a ovládání. Může to být mechanické nebo elektrické (elektronické).

Zařízení mechanického pohonu

Staré a levné modely automobilů mají mechanický pohon ventilů, ve kterém je plynový pedál přímo spojen s obtokovým ventilem pomocí speciálního kabelu. Mechanický pohon škrticí klapky se skládá z následujících prvků:

• plynový pedál;
• tyče a otočná ramena;
• ocelové lano.

Sešlápnutím plynového pedálu se uvede do pohybu mechanický systém pák, tyčí a lanka, který nutí klapku otáčet (otevírat). Výsledkem je, že do systému začne proudit vzduch a vytvoří se směs vzduchu a paliva. Čím více vzduchu je přiváděno, tím více paliva do něj vnikne, a podle toho se zvýší rychlost. Když je akcelerátor v neaktivní poloze, plyn se vrátí do uzavřené polohy. Kromě základního režimu mohou mechanické systémy zahrnovat také ruční ovládání polohy škrticí klapky pomocí speciální rukojeti.

Princip činnosti elektronického pohonu

Druhým a modernějším typem tlumičů je elektronický plyn (elektricky ovládaný a elektronicky ovládaný). Jeho prioritní rozdíly jsou:

• Žádná přímá mechanická interakce mezi pedálem a tlumičem. Místo toho se používá elektronické ovládání, které také umožňuje měnit točivý moment motoru bez nutnosti sešlápnutí pedálu.
• Volnoběžné otáčky motoru se automaticky nastavují pohybem plynu.

Elektronický systém zahrnuje:

• senzory polohy plynového pedálu a škrticí klapky;
• elektronická řídicí jednotka motoru (ECU);
• elektrický pohon.

Elektronický systém ovládání škrticí klapky bere v úvahu také signály z převodovky, systému klimatizace, snímače polohy brzdového pedálu, tempomatu.

Když stisknete plynový pedál, snímač polohy plynového pedálu, skládající se ze dvou nezávislých potenciometrů, změní odpor v obvodu, což je signál do elektronické řídicí jednotky. Ten vysílá příslušný povel na elektrický pohon (motor) a otáčí škrticí klapkou. Jeho poloha je zase sledována příslušnými senzory. Posílají zpětné informace o nové poloze ventilu do ECU.

Aktuální snímač polohy škrticí klapky je potenciometr s vícesměrnými signály a celkovým odporem 8 kΩ. Je umístěn na jeho těle a reaguje na otáčení osy a převádí úhel otevření ventilu na stejnosměrné napětí.

V uzavřené poloze ventilu bude napětí přibližně 0,7 V a v plně otevřené poloze bude přibližně 4 V. Tento signál přijímá řídicí jednotka, čímž se učí o procentu otevření škrticí klapky. Na základě toho se vypočítá množství dodaného paliva.

Výstupní průběhy snímačů polohy tlumiče jsou vícesměrné. Rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami se považuje za řídicí signál. Tento přístup pomáhá vyrovnat se s možným rušením.

Servis a opravy škrticí klapky

Pokud škrticí klapka selže, její modul se úplně změní, ale v některých případech stačí provést úpravu (přizpůsobení) nebo vyčištění. Pro přesnější provoz systémů s elektrickým pohonem je tedy nutné upravit nebo naučit škrticí ventil. Tento postup zahrnuje ukládání dat o krajních polohách ventilů (otevírání a zavírání) do paměti regulátoru.

Přizpůsobení škrticí klapky je povinné v následujících případech:

• Při výměně nebo změně konfigurace elektronické řídicí jednotky motoru automobilu.
• Při výměně tlumiče.
• Pokud je zaznamenán nestabilní volnoběh motoru.

Tělo škrticí klapky se proškolí na čerpací stanici pomocí speciálního vybavení (skenery). Neodborný zásah může vést k nesprávnému přizpůsobení a zhoršení výkonu vozidla.

Pokud nastane problém na straně senzoru, rozsvítí se kontrolka problému na palubní desce. To může indikovat nesprávné nastavení a přerušený kontakt. Další běžnou poruchou je únik vzduchu, který lze diagnostikovat prudkým zvýšením otáček motoru.

Navzdory jednoduchosti konstrukce je nejlepší svěřit diagnostiku a opravu škrticí klapky zkušenému odborníkovi. To zajistí ekonomický, pohodlný a hlavně bezpečný provoz automobilu a prodlouží životnost motoru.