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.
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.
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.
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.
ᐉ Электронный привод дроссельной заслонки
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
- 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.
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
Схема управления дроссельной заслонкой: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.
Электронные блоки дроссельной заслонки и системы управления
Обзор электронного управления дроссельной заслонкой
Электронное управление дроссельной заслонкой существует уже несколько десятилетий. Его называли по-разному, и время от времени он был предметом пристального внимания средств массовой информации, но эти системы несут ответственность за улучшение экономии топлива, снижение выбросов, защиту компонентов трансмиссии и в целом улучшают впечатления от вождения.
Несмотря на то, что ETC полезен, также возникают ошибки. Эти неисправности могут разочаровать как автомобилистов, так и техников. Довольно часто прерывистая неисправность возникает на мгновение, но приводит к зависанию для клиента. Клиенты могут прийти в магазин с целым рядом проблем, вызванных системами ETC: неработающий круиз-контроль, автомобиль застрял в аварийном режиме, горит контрольная лампа.
Сегодня большинство транспортных средств на дорогах используют ETC, и техническим специалистам важно понять принципы работы системы, прежде чем углубляться в ее особенности.
Датчик положения педали акселератора (APP)
Датчик положения педали акселератора (APP) является входом водителя в PCM. Раньше водитель нажимал на педаль акселератора, которая тянула за трос, физически соединенный с дроссельной заслонкой. К дроссельной заслонке был прикреплен датчик положения дроссельной заслонки (TPS), который сообщал запрос на PCM вместе с обратной связью относительно фактического положения дроссельной заслонки.
В автомобилях ETC водитель по-прежнему нажимает на педаль акселератора, но в большинстве случаев к педали больше не прикреплен трос. Вместо этого теперь на педали установлено приложение. APP будет состоять из 2 или более датчиков, которые будут действовать как устройство ввода для PCM или автономного модуля ETC. Для обеспечения отказоустойчивости важно иметь несколько входов. Поскольку это критически важный фактор безопасности, существует система сдержек и противовесов для предотвращения непреднамеренного ускорения или отсутствия ускорения. Во многих случаях эти датчики будут работать противоположно друг другу или изменяться с разной скоростью, поэтому модуль управления может предположить, что сигнальные линии не замкнуты друг на друга. Приложение много раз будет включать в себя калиброванный узел пружины, поэтому у водителя появляется знакомое ощущение при нажатии на педаль акселератора.
Модуль управления силовым агрегатом
Модуль управления силовым агрегатом по-прежнему является мозгом операции.
В то время как некоторые приложения ETC имеют автономный модуль управления, большинство из них полагаются на PCM для управления. PCM проанализирует входные данные от APP, а затем даст команду дроссельной заслонке действовать соответствующим образом. Затем PCM будет анализировать обратную связь от нескольких датчиков положения дроссельной заслонки, чтобы отслеживать положение дроссельной заслонки и регулировать положение заслонки в соответствии с запросом водителя и требованиями автомобиля.
Дроссельная заслонка — это место, где выполняется фактическая работа. Корпус дроссельной заслонки получает команду от PCM. Опять же, важно понимать, что прямой зависимости между APP и открытием дроссельной заслонки нет. Только потому, что кто-то нажал педаль в пол, дроссельная заслонка не будет широко открыта. PCM подает команду на открытие дроссельной заслонки в зависимости от ряда входных данных и условий движения. Как видно на снимке выше, водитель нажимал APP до упора на 100%, но угол дроссельной заслонки постепенно менялся и изменялся для защиты трансмиссии.
Электронные блоки дроссельной заслонки
Большинство корпусов дроссельных заслонок имеют два провода, которые управляют работой электродвигателя корпуса дроссельной заслонки аналогично управлению электродвигателем стеклоподъемника. Чтобы открыть дроссельную заслонку, на один провод подается питание, а на другой провод подается заземление. Чтобы закрыть дроссельную заслонку, полярность будет изменена.
Корпус дроссельной заслонки также включает несколько датчиков положения дроссельной заслонки. Они похожи на датчики APP тем, что для обеспечения безопасности используются несколько датчиков, и каждый датчик работает независимо от других датчиков.
При попытке диагностировать неисправность электронного управления дроссельной заслонкой важно, чтобы технический специалист внимательно следил за диагностическими кодами неисправностей, всегда проверял бюллетени технического обслуживания и искал обновления программного обеспечения. Много раз код неисправности будет разделен на три области: APP, логика (PCM или проводка) или корпус дроссельной заслонки (TPS).
Техническому специалисту также важно иметь в виду, что другие области системы управления автомобилем могут вызывать симптомы, связанные с дроссельной заслонкой, которые не обязательно являются неисправностями электронной системы управления дроссельной заслонкой. Такие неисправности, как датчики скорости вращения колес, могут повлиять на открытие дроссельной заслонки и должны быть диагностированы в первую очередь.
Технический совет
Во избежание проблем с управляемостью на холостом ходу после замены компонента электронной системы дроссельной заслонки важно стереть память PCM и запомнить значения электронной системы управления дроссельной заслонкой. В то время как некоторые автомобили требуют перепрошивки, а другие требуют обширной процедуры переобучения, процедуры некоторых производителей относительно просты. В некоторых случаях эти значения можно узнать, поработав двигатель в течение двух минут в режиме парковки с выключенным кондиционером, две минуты в режиме парковки с включенным кондиционером, две минуты вождения с выключенным кондиционером, две минуты вождения с включенным кондиционером.
Замена премиум-класса для растущей категории
Электронная система управления дроссельной заслонкой предлагает множество возможностей замены деталей. Электронные дроссельные заслонки (ETB) имеют высокие эксплуатационные характеристики. частота отказов, а выход из строя оригинальных деталей может повлиять на мощность автомобиля, экономию топлива и управляемость.
Standard® TechSmart® предлагает самую обширную линейку ETB на вторичном рынке — более 200 премиальных ETB, охватывающих 150 миллионов VIO. Каждый Standard® TechSmart® ETB на 100% новый, никогда не подвергался восстановлению, и каждый из них проходит всестороннюю калибровку и тестирование. Все стандартные ETB производятся в Северной Америке по стандарту IATF 169.49-сертифицированный объект. Являясь опытным производителем, Standard® разрабатывает модернизацию компонентов, подверженных сбоям в работе оригинального оборудования, и при необходимости включает прокладки ETB.
Для получения дополнительной информации о диагностике и замене этих компонентов выполните поиск «Дроссельная заслонка» на канале StandardBrand YouTube или посетите сайт TechsmartElectronicThrottleBodies.
com.
Электронный блок дроссельной заслонки — Spectra Premium
Наиболее распространенные электронные корпуса дроссельной заслонки Компоненты детали Как работает ЭТБ? Распространенные симптомы отказа ETB Ресурсы
Электронный корпус дроссельной заслонки (ETB) — это цифровое детище старого управления дроссельной заслонкой, в котором использовалась механическая связь между педалью и дроссельной заслонкой. В корпусе электронной дроссельной заслонки трос привода был удален и заменен резервными датчиками.
При использовании ETB ЭБУ полностью управляет им на основе сигналов от педали акселератора. Дроссельная заслонка теперь полностью автоматизирована и управляется только небольшим двигателем в корпусе дроссельной заслонки.
- 100% Новый
- Сердечник не требуется
- Полная сборка с датчиком положения дроссельной заслонки для облегчения одношаговой установки
- Модернизация до бесконтактного датчика Холла
- Фланцевая прокладка включена в соответствии со спецификацией оригинального оборудования, где применимо
Электронная конструкция корпуса дроссельной заслонки Spectra Premium использует улучшенный бесконтактный датчик положения на эффекте Холла для увеличения ожидаемого срока службы детали
Североамериканские автомобили послепродажного обслуживания в эксплуатации Покрытие
Найдите свой автомобиль
Year202320222021202020192018201720162015201420132012201120102009200820072006200520042003200220012000199919981997199619951994199319921991199019891988198719861985198419831982198119801979197819771976197519741973197219711970196919681967196619651964196319621961196019591958195719561955195419531952195119501949194819471946194519441943194219381937MakeModelSubmodelMotorizationНаиболее распространенные электронные корпуса дроссельной заслонки
| Номер детали Spectra | Самые популярные приложения | Североамериканский VIO |
|---|---|---|
| ТБ1024 | 2013 Фольксваген Джетта | 734 634 |
| ТБ1242 | 2012 Хонда Цивик | 504 000 |
| ТБ1140 | 2010 Тойота Королла | 462 005 |
| ТБ1294 | 2016 Хонда КР-В | 455 875 |
| ТБ1152 | 2015 Ниссан Альтима | 446 272 |
Компоненты деталей
Другие продукты для управления двигателем: Датчик массы воздушного потока, Датчик абсолютного давления в коллекторе, Электромагнитный клапан изменения фаз газораспределения, Датчик кислорода
Как работает ETB?
Датчики положения дроссельной заслонки, расположенные наверху блока рядом с механизмами управления, передают положение дроссельной заслонки в режиме реального времени на ЭБУ.
Этот новый принцип работы обеспечивает бесперебойную работу при любых дорожных условиях (температура, высота над уровнем моря, загрузка автомобиля и т. д.)
Электронное управление также упрощает интеграцию специальных функций, таких как круиз-контроль, контроль тяги и курсовой устойчивости. Эта электронная версия обеспечивает лучшее соотношение воздух-топливо и контроль выбросов.
Процедура повторного изучения холостого хода и объема NISSAN ETB
Общие признаки отказа ETB
- Грубый холостой ход
- Ненадежный отклик на педаль газа
- Медленное или неравномерное ускорение
Распространенные причины отказа ETB
Основная причина поломки на ЭТБ стоит с датчиком положения дроссельной заслонки. Датчики потенциометрического типа используют физический контакт для определения открытия клапана. Со временем износ может произойти и выйти из строя без предупреждения.