Дроссельная заслонка – назначение, устройство, принцип работы
Дроссельная заслонка является конструктивным элементом впускной системы бензиновых двигателей внутреннего сгорания с впрыском топлива и предназначена для регулирования количества воздуха, поступающего в двигатель для образования топливно-воздушной смеси. Дроссельная заслонка устанавливается между воздушным фильтром и впускным коллектором.
По своей сути дроссельная заслонка является воздушным клапаном. При открытой заслонке давление во впускной системе соответствует атмосферному давлению, при закрытии — уменьшается до состояния вакуума. Это свойство дроссельной заслонки используется в работе вакуумного усилителя тормозов, для продувки адсорбера системы улавливания паров бензина.
Дроссельная заслонка может иметь механический привод или электрический привод с электронным управлением.
Дроссельная заслонка с механическим приводом
Механический привод дроссельной заслонки в настоящее время применяется на большинстве бюджетных машин.
Привод предполагает связь педали газа и дроссельной заслонки с помощью металлического троса.
Элементы дроссельной заслонки объединены в отдельный блок, который включает корпус, дроссельную заслонку на валу, датчик положения дроссельной заслонки, регулятор холостого хода.
Корпус дроссельной заслонки включен в систему охлаждения двигателя. В нем также выполнены патрубки, обеспечивающие работу системы вентиляции картера и системы улавливания паров бензина.
Регулятор холостого хода поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала двигателя при закрытой дроссельной заслонке во время пуска, прогрева и при изменении нагрузки во время включения дополнительного оборудования. Он состоит из шагового электродвигателя и соединенного с ним клапана, которые изменяют количество воздуха, поступающего во впускную систему в обход дроссельной заслонки.
Дроссельная заслонка с электрическим приводом
На современных автомобилях механический привод дроссельной заслонки заменен на электрический привод с электронным управлением, что позволяет достичь оптимальной величины крутящего момента на всех режимах работы двигателя.
При этом обеспечивается снижение расхода топлива, выполнение экологических требований, безопасность движения.
Отличительными особенностями дроссельной заслонки с электрическим приводом являются:
- отсутствие механической связи между педалью акселератора и дроссельной заслонкой;
- регулирование холостого хода путем перемещения дроссельной заслонки.
Так как между педалью газа и дроссельной заслонкой нет жесткой связи, используется электронная система управления дроссельной заслонкой. Электроника в управлении дроссельной заслонкой позволяет влиять на величину крутящего момента двигателя, даже если водитель не воздействует на педаль газа. Система включает входные датчики, блок управления двигателем и исполнительное устройство.
Помимо датчика положения дроссельной заслонки в системе управления используется датчик положения педали акселератора, выключатель положения педали сцепления, выключатель положения педали тормоза.
В работе системы управления дроссельной заслонкой также используются сигналы от автоматической коробки передач, тормозной системы, климатической установки, системы круиз-контроля.
Блок управления двигателем воспринимает сигналы от датчиков и преобразует их в управляющие воздействия на модуль дроссельной заслонки.
Модуль дроссельной заслонки состоит из корпуса, собственно дроссельной заслонки, электродвигателя, редуктора, возвратного пружинного механизма и датчиков положения дроссельной заслонки.
Для повышения надежности в модуле устанавливается два датчика положения дроссельной заслонки. В качестве датчиков используются потенциометры со скользящим контактом или бесконтактные магниторезистивные датчики. Графики изменения выходных сигналов датчиков направлены навстречу друг другу, что позволяет их различать блоку управления двигателем.
В конструкции модуля предусмотрено аварийное положение дроссельной заслонки при неисправности привода, которое осуществляется с помощью возвратного пружинного механизма. Неисправный модуль дроссельной заслонки заменяется в сборе.
причины его появления и способы устранения
Работа узла и причины образования зазора дроссельной заслонки
Дроссельная заслонка предназначена для подачи воздуха в цилиндры двигателя при движении автомобиля.
Благодаря этому топливо обогащается кислородом, облегчается процесс его зажигания и поддерживается горение.
На холостом ходу механизм закрывается и воздух не пропускает. Между заслонкой и корпусом есть незначительное расстояние, однако оно не влияет на процесс создания топливно-воздушной смеси.
Для предотвращения глушения автомобиля в моменты простоя при заведенном двигателе выделяется небольшое количество горючего. За пропуск воздуха на холостом ходу отвечает регулятор холостого хода.
В процессе открытия-закрытия края дроссельной заслонки контактируют с корпусом. Из-за трения этих деталей происходит их истирание и образование люфта.
Для защиты элементов и увеличения их ресурса производители дроссельных заслонок наносят на них антифрикционные покрытия, предназначенные для снижения трения и износа сопряженных частей.
После длительной эксплуатации узла слой этого материала может истираться.
Восстановление дроссельной заслонки
Исправить проблему пропуска воздуха на холостом ходу можно путем замены дроссельного узла или устранения зазора. Второй вариант менее затратный, к тому же сейчас существует множество материалов, предназначенных для обработки дросселей.
Восстановление дроссельной заслонки начинается с ее очистки. Для этого необходимо использовать специальные жидкости и неабразивные материалы.
После чистки дроссельной заслонки переходят к ее обезжириванию и восстановлению. Предварительно необходимо приобрести MODENGY Для деталей ДВС.
Материал распыляется из баллона и может отверждаться при комнатной температуре. После этого на заслонке образуется устойчивый слой, который снижает трение и износ деталей, повышает плавность движения и чувствительность механизма, увеличивает его ресурс.
Обязательные мероприятия после чистки дроссельной заслонки и ее восстановления
После чистки дроссельной заслонки в обязательном порядке проводят процедуру адаптации.
На автомобиле следует проехать 10-15 минут, после чего обеспечить его неподвижность, температуру двигателя около 90 °С, выключить фары, кондиционер, печку, установить прямое положение колес, коробка передач должна быть прогрета.
В процессе адаптации заслонки электронный блок управления «обучается» работе с новыми показателями – чистой заслонкой.
Процесс адаптации:
- Включить зажигание (педаль газа неподвижна)
- Подключить диагностический адаптер к автомобилю и компьютеру
- Запустить программу настройки
Примерный путь: двигатель – базовые настройки – канал 60 или 98 (в зависимости от вида заслонки) – кнопка адаптации.
После этого появится процентная шкала, которая будет заполняться в течение нескольких секунд. Сигналом окончания операции является надпись «Адаптация ОК».
Обслуживание и ремонт корпуса дроссельной заслонки
Хотите, чтобы ваш автомобиль работал наилучшим образом? Некоторые виды технического обслуживания могут улучшить характеристики вашего автомобиля, защищая его от чрезмерного износа. Одним из часто упускаемых из виду является обслуживание корпуса дроссельной заслонки. Корпус дроссельной заслонки вашего автомобиля играет важную роль в том, насколько хорошо работает ваш двигатель, и обслуживание корпуса дроссельной заслонки поможет вам содержать эту систему в чистоте и в отличном состоянии.
Специальные услуги
График обслуживания
Что такое дроссельная заслонка?
Корпус дроссельной заслонки является компонентом системы впуска воздуха в большинстве автомобилей.
Система впуска воздуха отвечает за подачу воздуха в камеру сгорания. Корпус дроссельной заслонки регулирует поток воздуха с помощью дроссельной заслонки, также известной как дроссельная заслонка, которая вращается на валу и открывается при нажатии на педаль газа. Дроссельная заслонка закрывается и перекрывает поток воздуха после отпускания педали газа. Этот процесс позволяет воздуху поступать в камеру сгорания с соответствующей скоростью. Чистый корпус дроссельной заслонки поможет вашему автомобилю поддерживать сбалансированное соотношение воздух-топливо, что способствует повышению производительности вашего двигателя.
Зачем планировать обслуживание дроссельной заслонки?
Итак, почему важно обслуживание дроссельной заслонки? Когда технический специалист выполняет обслуживание корпуса дроссельной заслонки, он обычно сосредотачивается на очистке корпуса дроссельной заслонки. Со временем в корпус дроссельной заслонки попадает шлам и другие вредные материалы.
Накопление этих материалов и мусора в корпусе дроссельной заслонки ухудшит его работу и снизит мощность вашего двигателя. Неправильное соотношение воздух-топливо обычно является результатом грязного корпуса дроссельной заслонки, который не может пропустить необходимое количество воздуха в систему впуска воздуха.
Признаки загрязнения корпуса дроссельной заслонки
Может быть трудно заметить разницу в работе вашего двигателя, если она постепенно меняется с течением времени. Однако есть несколько признаков, которые обычно указывают на грязный корпус дроссельной заслонки. Мы рекомендуем планировать обслуживание корпуса дроссельной заслонки, если во время вождения вы заметили следующие признаки:
- Медленное ускорение
- Грубый или высокий холостой ход
- Остановка
- Негативное влияние на экономию топлива
- У вас резкое ускорение
Обслуживание корпуса дроссельной заслонки в Toyota of Scranton
Вы заинтересованы в проверке или очистке корпуса дроссельной заслонки вашего автомобиля для улучшения характеристик вашего автомобиля? Если вы живете или работаете недалеко от Абингтона или Кенсингтона, вы можете найти доступное обслуживание корпуса дроссельной заслонки в Toyota of Scranton.
Наш сервисный центр в Скрэнтоне, штат Пенсильвания, стремится к совершенству, когда речь идет об обслуживании и ремонте автомобилей всех марок и моделей. Вы можете узнать больше о важности обслуживания дроссельной заслонки, позвонив нам или посетив нас в нашем удобном месте. Если вы хотите запланировать обслуживание сегодня, вы можете использовать наш онлайн-планировщик обслуживания для дополнительного удобства.Воспользуйтесь нашим сервисом и специальными предложениями на запчасти
Руководство по дроссельным заслонкам: все, что вам нужно знать
Они великолепно выглядят, улучшают производительность и звучат потрясающе при полном чате, но как работают дроссельные заслонки? Узнайте лучшие советы по тюнингу автомобилей и советы по дроссельным заслонкам в нашем руководстве по ITB!
Корпуса дроссельных заслонок предназначены для улучшения потока и увеличения количества воздушно-топливной смеси, поступающей в камеру сгорания.
Чем больше воздуха/топлива вы можете ввести и выпустить из двигателя, и чем быстрее вы сможете это сделать, тем больше мощности будет производить двигатель. Это основа всего тюнинга автомобиля.
Технология производства комплекта дроссельных заслонок чрезвычайно сложна. Существует ряд факторов, которые необходимо учитывать, чтобы создать идеальный набор корпусов дроссельных заслонок для конкретного применения. Ударить набор корпусов мотоциклов по огромному, ленивому V8 никогда не получится. Точно так же нельзя прикручивать огромный комплект к маленькому высокооборотному мотору, такому как K20 от Civic Type R.
Чтобы лучше понять, как именно работают дроссельные заслонки, мы решили опросить ребят из Jenvey Dynamics.
Что такое дроссельные заслонки? Прежде чем мы углубимся в сложные вопросы, связанные с дроссельной заслонкой, нам нужно знать, что это такое и как оно работает. Большинство стандартных серийных автомобилей поставляются с одним корпусом дроссельной заслонки.
Это регулирует количество воздуха, поступающего в двигатель. Дроссельная заслонка открывается и закрывается в соответствии с положением дроссельной заслонки. Таким образом, в двигатель поступает больше или меньше воздуха.
Одной дроссельной заслонки достаточно для среднего дорожного автомобиля. Это связано с тем, что он обеспечивает очень плавную реакцию дроссельной заслонки и легко заглушается, чтобы соответствовать ограничениям производителя по шуму. Тем не менее, для производительного или быстрого дорожного автомобиля вам не нужна плавная реакция дроссельной заслонки. Вы также не хотите ждать, пока воздух заполнит всю систему впуска, прежде чем он достигнет цилиндра. Вам нужен мгновенный отклик на педаль газа. Поэтому дроссельная заслонка должна быть ближе к впускному отверстию в головке.
Для этого используются несколько корпусов дроссельных заслонок. Они работают так же, как один большой корпус дроссельной заслонки. Однако вместо того, чтобы цилиндры получали воздух из одного общего источника, каждый цилиндр имеет свой собственный корпус дроссельной заслонки меньшего размера.
Установка нескольких корпусов дроссельных заслонок дает много преимуществ. Однако основными из них являются улучшенная приемистость и улучшенная смесь воздуха и топлива, что дает увеличение мощности и крутящего момента. Кроме того, то, как несколько корпусов дроссельной заслонки позволяют воздуху поступать в цилиндр на более высокой скорости, позволяет двигателю набирать обороты сильнее.
3S-GE Gen-5 BEAMS 2,0-литровый четырехцилиндровый двигатель от Toyota AE86 — полная информация здесь
Какие существуют типы дроссельных заслонок? Несмотря на установку с одним корпусом дроссельной заслонки, существует несколько способов установки нескольких корпусов дроссельной заслонки. Простое решение для серийных двигателей — «сдвоенные корпуса». На четырехцилиндровом двигателе это будет похоже на старые установки с двумя карбюраторами. Он имеет две пары тел-близнецов. В большинстве случаев коллекторы карбюратора старого типа могут быть сохранены, поскольку сдвоенные корпуса будут иметь одинаковую схему расположения болтов.
Тем не менее, близнецы также могут быть установлены «прямо к голове».
В корпусах с прямым приводом коллектор не используется. Конец корпуса дроссельной заслонки обработан так, чтобы соответствовать входной поверхности головки. Преимущество заключается в том, что угол наклона корпуса дроссельной заслонки к головке можно настроить в соответствии с углом впускного отверстия. Чем более прямой поток воздуха, тем выше эффективность. С другой стороны, коллектор карбюратора должен располагаться под углом 90 градусов к головке. Обработка конца корпуса дроссельной заслонки с прямым приводом может быть затруднена. Трудно сопоставить профиль с входными отверстиями головы.
Лучшее бескомпромиссное решение — это набор из отдельных тел. Каждый цилиндр имеет свой отдельный корпус дроссельной заслонки. Отдельный коллектор предназначен для использования с отдельными корпусами. Это обеспечивает большую точность с точки зрения согласования порта с головкой блока цилиндров и может быть обработана для наилучшего соответствия углу впускного канала.
Отдельные тела могут быть адаптированы по размеру, форме и длине для достижения наилучшего пути смешения для применения. Отдельные кузова также имеют возможность запуска нескольких форсунок на цилиндр.
Длина впускного тракта играет решающую роль в конструкции корпуса дроссельной заслонки. Говоря о впускном тракте, мы имеем в виду расстояние между впускным клапаном и концом трубы.
Опять же, это влияет на скорость воздуха. По словам Саймона Джойса из Jenvey: «Самая большая причина разочарования — это люди, у которых недостаточно длинная система. Это может привести к потере до трети силового потенциала».
Идеальная длина системы зависит от других модификаций двигателя. Как правило, более длинная система будет производить больший крутящий момент и мощность в среднем диапазоне. С другой стороны, более короткая система будет перемещать пиковый крутящий момент и мощность дальше в диапазоне оборотов.
Доступное пространство в моторном отсеке также влияет на длину используемого впускного тракта. В общем, выбирайте самую длинную систему, с которой вы можете сойти с рук. Чтобы дать вам пример, Саймон объясняет:
«В качестве ориентира, если бы у нас был впускной тракт (от центра головки клапана до поверхности трубы) 350 мм, это было бы оптимальным для двигателя, набирающего обороты до 9000 об/мин. Это тоже прямо пропорционально. Итак, если бы у нас был впускной тракт 175 мм (половина расстояния), это было бы идеально для двигателя, набирающего обороты до 18 000 об/мин (удвоенное число оборотов)».
Длина впускного тракта может регулироваться не только физическими размерами самого дросселя, но и использованием патрубков и коллекторов разной длины. А также, при необходимости, с помощью дистанционных плит.
Конический/параллельный Корпус дроссельной заслонки бывает двух типов: конический и параллельный. Параллельные говорят сами за себя, и обе стороны бабочки имеют одинаковый размер.
Конические тела конические. Двигательная сторона корпуса имеет меньший диаметр, чем трубная сторона.
Это эффективно превращает всю впускную систему в одну большую впускную трубу. Преимуществом является постоянное увеличение скорости воздуха. По мере того, как диаметр становится меньше, воздух должен ускоряться, чтобы пройти через него. Это дает плавное постепенное ускорение скорости воздуха. Таким образом, он лучше подходит для приложений с более высокими оборотами.
Корпуса дроссельных заслонок – трубыТрубы, также известные как воздушные рожки, трубы или раструбы, играют важную роль в том, как воздух поступает в двигатель. Это место, где воздух из окружающей атмосферы попадает в систему впуска вашего автомобиля.
Существует разница давлений между системой впуска (которая находится под вакуумом, вызванным тактом впуска двигателя) и окружающей атмосферой (которая находится при атмосферном давлении). Трубы должны обеспечить плавный путь для воздуха из атмосферы, чтобы попасть в систему впуска.
И сделать это с минимальными потерями энергии.
То, как трубы сужаются от большего диаметра к меньшему, помогает ускорить подачу воздуха в двигатель. Он дает необходимую скорость воздуха и обеспечивает плавный переход к следующей части индукционной системы. Обычно это дроссельная заслонка. Конец атмосферы должен быть как можно больше, чтобы обеспечить наибольшую площадь для входа воздуха в систему впуска. Более узкий конец должен быть точно такого же размера, как корпус дроссельной заслонки, чтобы предотвратить любые ступеньки, вызывающие турбулентность и нарушение воздушного потока.
Трубы завершают общую длину индукционной системы. Они могут быть адаптированы для конкретных приложений. Как правило, более длинные трубы дают повышенный крутящий момент и мощность в среднем диапазоне, а более короткие трубы лучше подходят для двигателей с более высокими оборотами.
Расположение дроссельной заслонки и форсунки Положение дроссельной заслонки и форсунки во впускном тракте имеет решающее значение для смешивания воздуха и топлива.
Если один из них расположен слишком близко к впускному отверстию, расстояние для смешивания воздуха и топлива сокращается. На малых оборотах это не так заметно. Однако на высоких оборотах у воздуха и топлива нет времени или места для правильного смешивания, чтобы получить наилучшие характеристики.
Вы должны пойти на компромисс, потому что расположение дроссельной заслонки и форсунок слишком далеко от впускного отверстия отрицательно скажется на приемистости дроссельной заслонки. Как и в случае с одним большим корпусом дроссельной заслонки, чем дальше от впускного отверстия, тем больше места необходимо заполнить воздушно-топливной смеси, прежде чем она достигнет цилиндра. Увеличение времени, которое требуется для этого, приводит к задержке ответа.
Большинство серийных автомобилей имеют форсунки, расположенные как можно ближе к впускному отверстию, что обеспечивает хорошую производительность при низких оборотах, хорошую экономичность и низкий уровень выбросов. Это также сокращает время, необходимое для смешивания воздуха и топлива при высоких оборотах.
Что касается положения форсунки по отношению к дроссельной заслонке, Дженви обнаружил, что оптимальное место — сразу после дроссельной заслонки (со стороны двигателя). Саймон поясняет: «Турбулентность, возникающая при прохождении воздуха через дроссельную заслонку, помогает воздуху и недавно впрыснутому топливу смешиваться и дает результаты, близкие к оптимальным, на обоих концах диапазона оборотов. Мы рекомендуем это для большинства приложений».
Перемещая форсунку к концу патрубка, вы даете воздуху и топливу больше времени для смешивания. Это дает результаты на высоких оборотах. Тем не менее, окупается управляемость и приемистость на более низких оборотах двигателя.
Несколько форсунок
На один корпус дроссельной заслонки можно установить несколько форсунок. В большинстве случаев два инжектора находятся в одном и том же положении. Для некоторых видов автоспорта форсунки перемещаются на каждый конец впускного тракта. Установив одну форсунку рядом с впускным отверстием, а другую в трубе, вы можете получить баланс между приемистостью дроссельной заслонки на низких оборотах и мощностью на высоких оборотах.
Ближайшая к порту форсунка обеспечивает почти мгновенный отклик дроссельной заслонки. В то время как секунда в трубе позволяет воздуху и топливу достаточно времени смешиваться, чтобы дать оптимальную мощность на высоких оборотах.
Несмотря на то, что корпуса дроссельных заслонок обычно ассоциируются с высокопроизводительными безнаддувными двигателями, они также одинаково хорошо работают и в двигателях с наддувом. Очевидно, что их нужно будет заключить в камеру нагнетания, чтобы удерживать давление наддува. Тем не менее, те же самые принципы все еще применяются.
Вместо того, чтобы полагаться на разницу давлений между вакуумом двигателя на такте впуска и окружающим воздухом, окружающий воздух нагнетается под более высоким давлением и нагнетается в корпус дроссельной заслонки. Оттуда принципы те же.
Диаметр Мощность, об/мин, конструкция головки, объем цилиндра, положение корпуса дроссельной заслонки во впускном тракте и положение форсунки — все это влияет на размер используемого корпуса дроссельной заслонки.
Например, установка комплекта мотоциклетных дроссельных заслонок, которые предназначены для работы с двигателем небольшой мощности, но очень высокооборотистым, не сработает, если вы затем решите прикрутить их к 5-литровому V8, который будет вращаться только до 6000 об/мин.
Ключом к хорошему комплекту дроссельных заслонок является поддержание правильной скорости воздуха для конкретного применения. Для более оборотистых двигателей меньшей мощности потребуется высокая скорость воздушного потока. Однако не обязательно нужно подавать большие объемы воздуха для того, чтобы заполнить цилиндры. Следовательно, для поддержания скорости воздуха требуется корпус меньшего диаметра. И наоборот, на более мощном двигателе с более низкими оборотами скорость воздуха не должна быть такой высокой. Более важным фактором является наполнение цилиндров воздухом. Это достигается за счет большего диаметра корпуса.
Существует прямая зависимость между диаметром корпуса дроссельной заслонки и скоростью воздуха.
Профили распределительных валов и конструкции выхлопных газов играют роль. Однако основное соотношение заключается в том, что чем меньше диаметр, тем выше скорость воздуха, но тем меньший объем воздуха может пройти за определенное время.
Двигатели с улучшенными характеристиками
Однако в двигателе с улучшенными характеристиками наступает момент, когда физический размер корпуса дроссельной заслонки становится ограничением воздушного потока, независимо от скорости воздуха. По мере увеличения мощности двигателя увеличивается и количество потребляемого им воздуха. В этот момент корпус дроссельной заслонки, который слишком мал, эффективно задушит двигатель. Следовательно, потребуется больший, чтобы пропустить необходимое количество воздуха, сохраняя при этом ту же скорость воздуха.
Ориентировочно, для четырехцилиндрового двигателя мощностью 200 л.с. требуется 40-миллиметровый комплект дроссельных заслонок. Двигатель мощностью 225 л.с. будет использовать 42-миллиметровые корпуса.
А для достижения 250 л.с. вам нужно увеличить диаметр до 45 мм.
Они работают по тому же принципу, что и дроссельные заслонки, но не используют дроссельную заслонку. Вместо этого для контроля количества воздуха, поступающего в двигатель, используется роликовый цилиндр или ползунковый механизм.
Барабаны роликов в основном представляют собой две трубы внутри друг друга. Внешняя трубка будет иметь отверстия с обеих сторон (обычно на расстоянии 180 градусов друг от друга), которые позволяют воздуху входить и выходить. Во внутренней трубе будут точно такие же отверстия. Однако, когда он вращается внутри, внешняя трубка закрывает отверстия. При закрытой дроссельной заслонке внутренняя труба будет вращаться так, что отверстия во внешней трубе будут полностью закрыты. На полном газу он будет вращаться так, что отверстия во внутренней и внешней трубах совпадут. Это позволяет воздуху проходить. Слайдерные дроссели используют точно такой же метод, но в линейной шкале, а не в вращательной.