Что значит на дросселях двигатель
Устройство и принцип работы дроссельной заслонки
Устройство и принцип работы дроссельной заслонки
Дроссельная заслонка — это одна из важнейших частей системы впуска двигателя внутреннего сгорания. В автомобиле она расположена между впускным коллектором и воздушным фильтром. В дизельных двигателях дроссель не нужен, однако, его все равно устанавливают на современных моторах на случай аварийной работы. Аналогичная ситуация и с бензиновыми двигателями при наличии в них системы управления подъемом клапанов. Основная функция дроссельной заслонки — подача и регулирование потока воздуха, необходимого для образования топливовоздушной смеси. Таким образом, от корректной работы заслонки зависит стабильность режимов работы двигателя, уровень расхода топлива и характеристики автомобиля в целом.
Устройство дросселя
С практической стороны дроссельная заслонка является перепускным клапаном. В открытом положении давление в системе впуска равно атмосферному. По мере закрытия оно уменьшается, приближаясь к значению вакуума (это происходит, поскольку двигатель фактически работает как насос). Именно по этой причине вакуумный усилитель тормозов соединен с впускным коллектором. Конструктивно сама заслонка является пластиной круглой формы, способной поворачиваться на 90 градусов. Один такой оборот представляет собой цикл от полного открытия и до закрытия клапана.
Блок (модуль) дроссельной заслонки включает в себя следующие элементы:
— Корпус, оснащенный несколькими патрубками. Они соединены с системами вентиляции, улавливания топливных паров и охлаждающей жидкости (для обогрева заслонки).
— Привод, приводящий в движение клапан от нажатия на педаль газа водителем.
— Датчики положения, или потенциометры. Они производят замер угла открытия дроссельной заслонки и подают сигнал в блок управления двигателем. В современных системах устанавливается два датчика контроля положения дросселя, которые могут быть со скользящим контактом (потенциометры) или магниторезистивные (бесконтактные).
— Регулятор холостого хода. Он необходим для поддержания заданной частоты вращения коленвала в закрытом режиме. То есть обеспечивается минимальный угол открытия заслонки, когда педаль газа не нажата.
Виды и режимы работы дроссельной заслонки
Тип привода дросселя определяет ее конструкцию, режим работы и управление. Он может быть механический или электрический (электронный).
Устройство механического привода
Старые и бюджетные модели автомобилей имеют механический привод клапана, в котором педаль газа напрямую соединена с перепускным клапаном при помощи специального троса. Состоит механический привод для дроссельной заслонки из следующих элементов:
— акселератор (педаль газа);
— тяги и поворотные рычаги;
— стальной трос.
Нажатие на педаль газа приводит в движение механическую систему из рычагов, тяг и троса, что заставляет заслонку совершить поворот (раскрытие). В результате в систему начинает поступать воздух и формируется топливовоздушная смесь. Чем больше воздуха будет подано, тем больше поступит топлива и, соответственно, увеличится скорость. Когда акселератор находится в неактивном положении, заслонка возвращается в закрытое состояние. Помимо основного режима, механические системы могут включать и ручное управление положением дросселя при помощи специальной ручки.
Принцип работы электронного привода
Второй и более современный тип заслонок — электронный дроссель (с электрическим приводом и электронным управлением). Его приоритетными отличиями являются:
— Отсутствие прямого механического взаимодействия между педалью и заслонкой. Вместо нее, используется электронное управление, что также позволяет изменять крутящий момент двигателя без необходимости нажатия на педаль.
— Холостой ход двигателя регулируется перемещением дросселя автоматически.
Электронная система включает в себя:
— датчики положения педали газа и дроссельной заслонки;
— электронный блок управления двигателем (ЭБУ);
— электрический привод.
Система управления электронной дроссельной заслонкой также принимает во внимание сигналы от коробки передач, системы управления климатом, датчика положения педали тормоза, круиз-контроля.
При нажатии на акселератор датчик положения педали газа, состоящий из двух независимых потенциометров, изменяет сопротивление в цепи, что является сигналом для электронного блока управления. Последний передает соответствующую команду на электропривод (моторчик) и поворачивает клапан дроссельной заслонки. Ее положение, в свою очередь, контролируется соответствующими датчиками. Они посылают ответную информацию о новой позиции клапана в ЭБУ. Датчик текущего положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр с разнонаправленными сигналами и общим сопротивлением 8 кОм. Он располагается на ее корпусе и реагирует на вращение оси, преобразуя угол открытия клапана в напряжение постоянного тока.
В закрытом положении клапана напряжение будет около 0,7В, а в полностью открытом около 4В. Этот сигнал получает контроллер, узнавая таким образом о проценте открытия дроссельной заслонки. Исходя из этого, рассчитывается количество подаваемого топлива.
Обслуживание и ремонт дросселя
При неисправности дросселя его модуль полностью меняется, но в некоторых случаях достаточно сделать корректировку (адаптацию) или чистку. Так, для более точной работы систем с электрическим приводом необходимо проводить адаптацию или обучение дроссельной заслонки. Такая процедура предполагает занесение в память контроллера данных о крайних положениях клапана (открытия и закрытия). В обязательном порядке адаптация для дроссельной заслонки проводится в следующих случаях:
— При замене или перенастройке электронного блока управления двигателя автомобиля.
— При замене заслонки.
— Если отмечается нестабильная работа двигателя в режиме холостого хода.
Проводится обучение блока дроссельной заслонки на СТО при помощи специального оборудования (сканеров). Непрофессиональное вмешательство может привести к некорректной адаптации и ухудшению эксплуатационных характеристик автомобиля. Если проблемы возникают на стороне датчика, на приборной панели загорается лампочка, уведомляющая о неполадках. Это может свидетельствовать как о неправильной настройке, так и об обрыве контактов. Еще одной частой неисправностью является подсос воздуха, который можно диагностировать по резкому увеличению оборотов двигателя.
Несмотря на простоту конструкции, диагностику и ремонт дроссельного клапана лучше всего доверить опытному специалисту. Это обеспечит экономную, комфортную, а главное, безопасную эксплуатацию автомобиля и повысит срок службы двигателя.
дросселя & карбы
Статья из журнала автоспорт 2004г.
В автоспорте многодроссельный впрыск применяется на максимально форсированных, чаще всего кольцевых моторах. Именно такая система, например, использовалась на гоночной «десятке» категории Супертуризм, которую мы тестировали в прошлом номере. А на «гражданской» машине четыре дросселя нам встречались лишь однажды — на ВАЗ-21103, двигатель которой строил известный тольяттинский моторист Александр Нуждин (Автоспорт №8, 2002). Тогда тема многодроссельного впрыска осталась для нас открытой. По ряду причин, в тот раз невозможно было провести замеры динамики автомобиля, а потом в фавориты вырвался другой способ форсировки — турбонаддув… Впрочем, и без точных приборов было понятно, что «десятка» с мотором «от Нуждина» едет быстро, очень быстро…
Преимущества многодроссельного впрыска очевидны — низкое сопротивление потоку позволяет уменьшить потери на впуске и, в конечном итоге, закачать в цилиндры больше горючей смеси. Но есть у него и недостатки. Во-первых, короткий впускной тракт, отдельный для каждого цилиндра, сужает рабочий диапазон мотора и смещает его в зону высоких оборотов. Недаром многодроссельный впрыск применяют, в основном, в кольцевых гонках, где двигатели постоянно работают на «верхах». И та, прошлогодняя «десятка», не оказалась исключением — неустойчивый холостой ход и нехватка момента на низких оборотах были весьма заметны. Кроме того, при четырехдроссельном впуске разрежение для вакуумного усилителя тормозов можно взять только с одного цилиндра, из-за чего эффективность «вакуумника» резко снижается. На гоночных автомобилях это не проблема — у них усилитель тормозов, как правило, вообще отсутствует, а вот для тюнинга такое решение неудобно. Наконец, на той машине мы столкнулись с еще одним недостатком: чтобы открыть четыре заслонки, требовалось приложить к педали газа недетское усилие.
Можно ли решить эти проблемы? Серебристая машина, приехавшая к нам на тест из далекого Ростова-на-Дону, должна дать ответ на этот вопрос. Прибывшая вместе с ней белая «десятка» оказалась во многом схожа по конструкции двигателя и ходовой части. Ее мотор тоже «дышит» через четыре заслонки, вот только топливо подается не электромагнитными форсунками, а… парой сдвоенных горизонтальных карбюраторов Weber! Этакий многодроссельный впрыск на старый лад.
Двигатели обеих «десяток» построены по всем канонам гоночной форсировки. Рабочий объем увеличен до 1780 куб. см за счет установки в «большой» блок цилиндров длинноходного коленчатого вала и поршней увеличенного диаметра. Серьезно доработана головка блока — расточены каналы, увеличен диаметр клапанов. Сами клапаны, пружины и тарелки пружин — облегченные. Естественно, не обошлось без тюнинговых распредвалов, хотя по характеристикам они уже ближе к гоночным, чем к серийным — к примеру, подъем впускных клапанов составляет 10,4 мм. Есть и оригинальные решения. В частности, при установке горизонтальных карбюраторов или четырехдроссельного впрыска необходимо опускать радиатор двигателя, иначе «дудки» впуска просто не умещаются. На ростовских автомобилях родные радиаторы заменены самодельными, изготовленными из теплообменников от БМП! Конверсия в действии…
С таким перечнем доработок мотор сильно смахивает на чисто гоночный. Но первые же километры развеяли наш скепсис. Двигатель удивил не только незаурядной динамикой, но и неплохой эластичностью. Обороты холостого хода немного выше, чем на стандартной машине, но ровные и устойчивые. Уже с 2000—2500 об/мин крутящего момента хватает для уверенного трогания, с ростом оборотов темп разгона плавно растет и достигает своего пика на рубеже 6500—7000 об/мин. Дальше, хотя программа управления позволяет раскручивать двигатель аж до 8500 об/мин, темп набора оборотов снижается — все-таки сказывается большой рабочий объем. Лучше включить следующую передачу и вновь насладиться нешуточным ускорением. Тем более, что переключать передачи на серебристом автомобиле можно очень быстро и с удовольствием — коробка-то кулачковая! Правда, из-за нее в салоне стоит постоянный вой прямозубых шестерен, но в дрэгрейсинге, ради которого на машину и поставили такую КПП, возможность переключить передачу без выжима сцепления и сброса газа — громадное преимущество. В расчете на 400 метров дистанции подобраны и передаточные числа в трансмиссии — для обычной езды коробка слишком «короткая». В городе только и успеваешь щелкать передачами, незаметно для себя перескакивая на последнюю, пятую степень. А на ней машина упирается в ограничитель оборотов двигателя, едва достигнув отметки 185 км/ч. При старте с места серебристая «десятка» достигает своего предела всего через километр!
Жаль, что осенняя погода с дождем и снегом не позволила получить результатов разгона, полностью отражающих возможности машины. «Короткая» трансмиссия лишь усугубила ситуацию — на первой передачи колеса буксовали даже при старте с 2000 об/мин. Из восьми с лишним секунд, затраченных на разгон до 100 км/ч, немалую часть времени «десятка» потратила впустую. И тем не менее ее результат всего полсекунды уступает лучшему в наших тестах переднеприводных тюнинговых ВАЗов, который был показан турбированной «двенадцатой» фирмы КМС (Автоспорт №9, 2003)!
Мотор со спортивными карбюраторами по конструкции похож на двигатель серебристой машины. Так же увеличен рабочий объем, доработана головка блока и установлены большие клапаны с теми же распредвалами. Разница — в нюансах. Если у четырехдроссельного впрыска перед заслонками установлен большой ресивер, то карбюраторы сосут воздух напрямую из атмосферы, через четыре индивидуальных фильтра! Жаль только, что, то ли из-за фильтров, то ли из-за того, что «дудки» карбюраторов на 16-клапанном моторе развернуты по ходу движения, практически исчез тот неповторимый звук, за который многие и любят карбюраторы Weber.
Характеры моторов тоже схожи. Двигатель белой «десятки» чуть лучше ведет себя на холостых оборотах, у него чуть меньше крутящего момента «на низах» и он немного раньше начинает вянуть «сверху», заставляя водителя переключаться на повышенную передачу. Впрочем, если и на белую машину поставить «короткую» кулачковую коробку, то эти нюансы станут, скорее всего, неразличимы. По мощности моторы практически равны. За счет намного более «длинной» коробки передач белая «десятка» проигрывает в эластичности, но такая трансмиссия, с другой стороны, позволила на мокром покрытии трогаться с меньшей пробуксовкой. За счет этого время разгона карбюраторного автомобиля оказалось почти таким же, как у впрыскового, а дистанцию в 400 метров машины вообще прошли ноздря в ноздрю! Максимальная скорость белой «десятки» оказалась впечатляющей — 206,7 км/ч! Причем замеры показали, что трансмиссия даже слишком «длинная» — предел был достигнут на предпоследней, пятой передаче.
По доработкам ходовой части обе машины почти одинаковы. Проверенное решение: пружины Eibach с амортизаторами Koni Sport, плюс треугольные нижние рычаги и верхние опоры на ШС’ах. На обоих автомобилях стоят электрические усилители руля и самоблокирующиеся дифференциалы.
Однако, как ни странно, поведение машин на дороге оказалось неодинаковым. Возможно, причина в том, что на белом автомобиле уже были заметно изношены амортизаторы, а может дело в разной развесовке — белая машина тяжелее за счет установки дорогой «музыки» и дополнительной шумоизоляции. Как бы то ни было, на прямой обе «десятки» стабильны и почти не реагируют на неровности покрытия, четко следуя заданной траектории. У белого автомобиля руль более тяжелый, реактивное усилие на нем выше и из-за этого на большой скорости чувствуешь себя уверенней. По крайней мере, пока не появляются неровности, вызывающие раскачку, — полуизношенные амортизаторы с ней уже не справляются…
В повороте обе машины демонстрируют недостаточную поворачиваемость, но методы «ловли» ускользающего с траектории автомобиля можно применять разные. На белой «десятке» выручает только блокировка, позволяющая быстро «пропахать» даже затяжной поворот не слишком отклоняясь от траектории. Пустить автомобиль в занос — задача непростая, и даже если это удается с помощью «ручника», все равно приходится быстро возвращаться к привычному сценарию — силовому скольжению с затягиванием машины внутрь поворота газом.
Серебристая «десятка» ведет себя по-другому. Нет, ее тоже можно затягивать внутрь поворота тягой — самоблокирующийся дифференциал работает прекрасно. Но намного азартнее можно пройти поворот, сначала резким контрсмещением поставив машину в занос, а затем проведя ее в этом заносе почти весь вираж. При этом реакции автомобиля хоть не такие плавные и растянутые, как у совсем стандартных машин, но вполне адекватные и легко контролируемые.
По-разному работают и тормоза. Сказать что-либо об их эффективности в предельных режимах, к сожалению, нельзя — инструментальных замеров из-за дождя провести не удалось, но при езде по дорогам общего пользования тормозов, что называется, хватает. А вот по удобству управления две «десятки» разнятся кардинально. На серебристой машине педаль слишком легкая, поэтому при штатных торможениях дозировать замедление приходится только по перемещению ноги. Из-за этого с непривычки случаются ошибки. На белом автомобиле «вакуумник» помогает меньше, педаль жестче и намного информативнее. Очевидно, различия вызваны применением разных вакуумных усилителей. Оба от Мерседеса, но на серебристой «десятке» он двухступенчатый, развивающий большее усилие, чем обычный одноступенчатый «вакуумник», который установлен на белой машине.
В целом же, оба автомобиля произвели самое благоприятное впечатление. Несмотря на необычный тюнинг моторов, обе «десятки» прекрасно сбалансированы по всем своим качествам. А что касается многодроссельного впуска, то теперь можно с уверенностью говорить, что на вазовском моторе он вполне применим не только в гонках. Причем строить моторы с четырьмя дросселями умеют, как оказалось, не только мотористы гоночных команд. Обратите внимание на сноску в конце этой статьи: «Автомобили подготовлены Донским государственным техническим университетом…» Так что сбалансированность характеров и ходовых качеств «десяток» не случайна. Перед нами пример научного подхода к тюнингу.
4 дросселя. + фотки
для начала разберемся с терминологией.
4х дроссельный впуск это многодроссельная система впуска для 4х цилиндрового мотора.
то есть многодроссель это число заслонок равно числу цилиндров.
дальше. по английски называется ITB то есть independent trottle body.
я знаю 2 случая заводской установки дросселей на турбомашины: ниссан пульсар. 4цилиндра, 4дросселя накрытых ресивером. и турба.
вторая: ниссан скайлайн ГТР. 6 цилиндров, 6 дросселей и банка ресивера, кроме того там 2 турбы.
из атмосферных машин на дросселях с завода я знаю бмв М3, М5 из японцев тойота королла левин. у них дроселя также накрыты ресивером.
на открытых дросселях серийных машин по моему нет вообще. это «тупой спорт», к тому же устаревший. даже в большом современном спорте так или иначе дросселя закрыты какой-нить коробкой.
некоторые выводы:
дают ли сами по себе дросселя какой-то магический приход?
НЕТ!
если атмосферный таз на дросселях развивает 200 лошадей, это не значит, что все 200 там получены за счет этих самых дросселей.
Максимальная отдача мотора на дросселях и правильном ресивере с одной заслонкой ОДИНАКОВАЯ. это же касается турбомоторов на ITB.
тогда чем же дросселя лучше?
1. стабильность в работе двигателя.
2. феноменальный отклик на педаль газа.
Поясняю. с позиции наполнения двигателя лучше большая банка ресивера. меньше пульсации по цилиндрам влияют друг на друга. (мешают друг другу)
но большая банка это мертвый объем и худший отклик на дроссель.
то есть с одной заслонкой будет дилема: или отдача, или быстрый отклик.
дросселя решают эту проблему радикально.
и отклик, и отдача. вот и все.
есть третий фактор, дросселя настроить проще, чем сваять ресивер под ту же отдачу двигателя. одна из главный причин — трудности в размещении ресивера под капотом.
каким доложен быть ресивер можно подглядеть на бмв М3 и М5 либо в WTCC.
кто-то скажет, нормально тачки с ресивером управляются. никаких проблем на одной заслонке нет. я тоже так думал, пока не поставил дросселя. разница ОГРОМНАЯ. это главная причина почему бодрый атмотаз на 200 сил едет быстрее турботаза на 250 сил.
на турботазе с одной заслонкой и высоким бустом или пусто или густо. при каждом переключении (пусть чуть чуть) терятся буст и машина разгоняется в рваном режиме. букс… пауза… букс… пауза…
атмосферка в это же время гораздо равномернее распределяет свою мощность по дороге. переключает без задержек и как правило лучше зацепляется. перестает буксовать на меньшей скорости и зацепившись на первых метрах всегда берет лидерство.
все благодаря более прогнозируемой подаче более равномерного крутящего момента.
то, что после 150 кмч турбо всегда уедет от атмы думаю говорить не нужно. там рулит чистая мощ.
теперь про конструкцию дросселей.
я могу выделить 3 варианта конструкции дросселей на таз.
1. 4 отдельные оси для 4х заслонок.
1а) оси идут друг за другом. как бы одна разрезанная ось
1б) оси паралельно друг другу но повернуты на 90 градусов относительно первого варианта
2. 2 оси по одной для 2х заслонок.
это аналок 2х сдовенных карбюраторов веббер.
3. 1 ось на все 4 заслонки.
этот вариант у меня на 2110 сделан.
по количеству деталей сложнее всего 1й вариант. проще всего 3й вариант.
по сложности изготовления проще всего 1й вариант, сложнее всего 3й. второй вариант это как бы нечто среднее.
все варианты имеют свои плюсы и минусы.
к примеру дросселя тойота королла левин блек топ построены на 4 отдельные оси. но все стоят продольно по одной линии. и между ними соединение с возможностью подстройки положения заслонки.
плюсы: можно настроить, ничего не клинит, потому что одна ось лежит на 2х подшипниках. и каждая заслонка имеет отдельный упор для нулевого положения. качество изготовления очень высокое, ресурс наверное почти вечный.
минусы: узел покупается на помойке и требует адаптации под тазомотор.
2й вариант промежуточный.
так сделаны дросселя на мотоциклах (супербайки) под названием Кейхин. одна ось лежит на 4х подшипниках.
2 крайних шариковые. 2 по середине вроде бы втулка.
синхронизировать можно только пара на пару заслонок. индивидуально — никак.
минусы: установить на таз гораздо сложнее, так как мецлициндровое расстояние на мотоциклах меньше. узел более компактный.
и сдвоенную часть разделять не хорошо. накосячишь — испортишь узел.
плюсы: меньше деталей. легче. компактнее.
3й вариант. одна ось.
самый надежный с позиции ломать там нечего.
самый тупой в плане настройки. ничего не подкрутишь, не исправишь.
риск подклинивания оси очень высокий, ось лежит на 8ми подшипниках (у меня это сток втулки).
я считаю для спорта это лучший вариант.
если добиться высокого качества изготовления можно сделать минимальный вес и максимально просто и надежно.
по сравнению с одной заслонкой на ресивере ITB работают в условиях переменных давлений, пульсации во впуск каналах очень высоки. поэтому собирать отдельные 4оси на бронзовых втулках нельзя. будут изнашиваться и стучать. появившийся люфт затем убъет всю синхронизацию заслонок и узел будет не работоспособен.
в любом случае для повышения ресурса и качественной работы узел ITB должен быть на шарикоподшипнике.
для массового потребителя лучше 2 или 4 оси.
их плюсы и минусы балансируют поровну. одни легче настроить, но затем по механизму настройки могут люфтить.
если хочется сделать дросселя на таз самостоятельно…
в зависимости от умений и наличия станочного парка.
можно с нуля, если есть все.
можно на базе сток заслонок, если готовы переделать корпус под подшипник.
можно на базе дросселей от мотоцикла, или от тойоты короллы левин. если в сам узел лазить нет возможности (надеюсь я уже доказал, что это совсем не просто)
самый простой вариант — от тойоты короллы левин.
нужно сделать фланец с трубами под сток рога, либо коллектор в сборе (горизонталь или вертикаль как душе угодно) и сверху дудки.
даже этот «самый простой вариант» для 90% пользователей не так прост )))
все равно проще сваять ресивер типа «огнетушитель»
так что если ничего сами еще не делали, лучше купить.
ну и на последок.
дросселя бывают разных типов.
стандартная круглая заслонка в канале — «бабочка» это самый простой вариант из всех.
самый сложный наверное шибер. плоская заслонка сдвигаемая поперек канала. которая при открытом дросселе вообще ничем потоку не мешает. в канале становится пусто )))
шибер сделать правильным настолько сложно (и бессмысленно). что я никому не советую даже над этим думать.
я не уверен, что кто-либо сможет сделать и довести до качественной работы с высоким ресурсом такую штуку.
(качественно, это с низким трением без заедания при любом положении педали газа.)
кстати, на самом деле еще бывают золотниковые дросселя. это аналог крана водопроводного, где шар крутится, и открывает прямую трубу в открытом положении. я такие даже держал в руках ))) но не более того. фотку наваерное не найду. сходите в магазин, поглядите кран для сантехники )))
совсем забыл
дросселя чаще бывают без РХХ. совсем. настроил приоткрытость заслонок или канал перетечки воздуха мимо дросселей и порядок.
Хотя можно поставить и отдельный РХХ. тогда нужна вакуумная рампа, которая подключается к РХХ и во впускной коллектор. после заслонок разумеется.
у меня дросселя сделаны с ваккуумной рампой без РХХ. задача вакуумной рампы в данном случае — подключение ваккуумного усилителя тормозов и выравнивание давления за дросселями.
так как заслонки на одной оси — регулировать их нельзя. поэтому через одни проходит больше, через другие меньше. если нет вакуумной рампы одни цилиндры будет заливать, другие беднить.
кроме этого спереди заслонок 4в1 соединены вакуумные трубки подключенные к регулятору давления топлива и к ДАД.
подключать их в вакуумную рампу нельзя. так как там происходит движение воздуха. следовательно возникнут искажения показаний давления. (принцип бернулли кажись называется)
теперь вроде все.
можно читать, коментить, критиковать и так далее.
еще подумал. нет это не все.
тема будет продолжена в дополнительной статье.