что такое, для чего нужен и как работает

Что такое дроссель? Как отличить от резистора или трансформатора? Как правильно подключить и зачем вообще это делать? Всё самое интересное далее в статье!

Дроссель в электрике

Дроссель в электрике

Это особый вид катушек индуктивности. Его особенность заключается в том, что он может удерживать в течение некоторого времени токи из определённого диапазона частот. Механизм срабатывания действует быстро, что позволяет пропускать только нужный сигнал.

Это предотвращает ситуацию, при которой напряжении в сети резко меняется. Чтобы повысить уровень безопасности и стабильность работы, дроссель ставят в цепь обязательно. Разберем пропускной диапазон, виды, принцип работы более подробно.

Для чего нужен дроссель

Виды дросселей

Дроссель используется вместо последовательного резистора, потому что обеспечивает лучшую фильтрацию (меньше остаточной пульсации переменного тока на источнике питания, что означает меньшее гудение на выходе усилителя) и меньшее падение напряжения. «Идеальный» индуктор будет иметь нулевое сопротивление постоянному току. При использовании резистора большего размера, вы быстро достигаете точки, где падение напряжения возрастает до пиковых величин, и, кроме того, «провал» питания становится значительным, потому что разность токов между полной выходной мощностью и холостым ходом может быть немалой, особенно в усилителе класса AB.

Существует две распространенные конфигурации источника питания: конденсаторный вход и дроссельный вход. Входной фильтр конденсатора не обязательно должен иметь дроссель, но для дополнительной фильтрации тот необходим. Источник питания дросселя по определению обязан оснащаться дросселем.

Источник питания с дросселем

На входе конденсатора будет конденсатор фильтра, следующий непосредственно за выпрямителем. Тогда он может иметь или не иметь второго фильтра, состоящего из последовательного резистора или дросселя, за которым следует другой конденсатор. Сеть «колпачок – индуктор – колпачок» обычно называется сетью «пи-фильтр». Преимущество входного фильтра конденсатора заключается в более высоком выходном напряжении, но он имеет более низкое регулирование напряжения, чем входной фильтр дросселя.

Источник питания дросселя будет иметь дроссель, следующий сразу за выпрямителем. Основное преимущество входного питания дросселя – лучшее регулирование напряжения, но за счет гораздо более низкого выходного напряжения. Входной фильтр дросселя должен иметь определенный минимальный ток, протекающий через него для поддержания регулирования.

Дроссель в собранном приборе

Пример:

Разница напряжений между двумя типами фильтров может быть довольно большой. Например, предположим, что у вас есть трансформатор 300-0-300 и двухполупериодный выпрямитель.

Если вы используете конденсаторный входной фильтр, вы получите максимальное напряжение постоянного тока без нагрузки в 424 вольт, которое снизится до напряжения, зависящего от тока нагрузки и сопротивления вторичных обмоток.

Если вы используете тот же трансформатор с входным фильтром дросселя, пиковое выходное напряжение постоянного тока будет составлять 270 В и будет гораздо более строго регулироваться, чем входной фильтр конденсатора (меньше перемен напряжения питания с изменениями тока нагрузки).

Как работает дроссель

Дроссель

Во всех переключающих регуляторах индуктор используется в качестве устройства накопления энергии. Когда полупроводниковый переключатель включен, ток в индукторе увеличивается и энергия накапливается. Когда выключатель выключается, эта энергия высвобождается в нагрузку. Количество накопленной энергии определяется как Энергия = ½L·I ² (Дж)

Где L – индуктивность в Генри, а I – пиковое значение тока индуктора.

Величина, на которую ток в катушке индуктивности изменяется во время цикла переключения, называется пульсирующим током и определяется следующим уравнением:

V _l = L·di / DT

Где V _l – напряжение на катушке индуктивности, di – ток пульсации, а DT – длительность, в течение которой подается напряжение. Отсюда видно, что значение пульсационного тока зависит от значения индуктивности.

Для понижающего преобразователя выбор правильного значения индуктивности важен для получения приемлемых размеров индуктивности выходного конденсатора и достаточно низкой пульсации выходного напряжения.

Ток индуктора состоит из компонентов переменного и постоянного тока. Поскольку компонент переменного тока является высокочастотным, он будет проходить через выходной конденсатор, который обеспечивает низкий ВЧ-импеданс. Это создаст пульсации напряжения из-за эквивалентного последовательного сопротивления конденсатора (ESR), которое появляется на выходе понижающего преобразователя. Это пульсирующее напряжение должно быть достаточно низким, чтобы не влиять на работу цепи, которую поставляет регулятор.

Дроссель в собранной схеме

Выбор правильного пульсирующего тока также оказывает влияние на размер индуктора и выходного конденсатора. Этот конденсатор должен иметь достаточно высокий номинальный ток пульсации, иначе он перегреется и высохнет. Чтобы получить хороший компромисс между размерами индуктора и конденсатора, вы должны выбрать значение пульсационного тока от 10 % до 30 % от максимального тока нагрузки. Это также подразумевает, что ток в катушке индуктивности будет непрерывным для выходных токов, превышающих 5–15 % от полной нагрузки.

Вы можете использовать индукторы понижающего преобразователя в непрерывном или прерывистом режиме. Это означает, что ток индуктора может течь непрерывно или падать до нуля во время цикла переключения (прерывистый). Однако работа в прерывистом режиме не рекомендуется, так как это делает конструкцию преобразователя более сложной. Выбор пульсирующего тока индуктивности менее чем в два раза ниже минимальной нагрузки обеспечивает работу в непрерывном режиме.

При подборе индуктора для понижающего преобразователя, как и для всех переключающих регуляторов, вам необходимо определить или рассчитать следующие параметры:

• максимальное входное напряжение;
• выходное напряжение;
• частоту переключения;
• максимальный ток пульсации;
• рабочий цикл.

Например, для понижающего преобразователя выберем частоту переключения 200 кГц, диапазон входного напряжения 3,3 В ± 0,3 В и выход 1,8 В при 1,5 А с минимальной нагрузкой 300 мА.

Дроссель в блоке питания

Для входного напряжения 3,6 В рабочий цикл будет:

D = V _o / V _i = 3,6 / 1,8 = 0,5

Где V _o – выходное напряжение, а V _i – входное напряжение.

Напряжение на индуктивности:

V _l = V _i – V _o = 1,8 В, когда переключатель включен;

V _l = – V _o = –1,8 В, когда переключатель выключен.

При выборе пульсирующего тока 600 мА необходимая индуктивность: L = V _l. Dt / di = (1,8 × 0,5 / 200 × 10³ ) / 0,6

L = 7,5 мкГн

Чтобы разрешить некоторый запас, вы должны выбрать значение 10 мкГн. Это дает номинальный пиковый ток пульсации 450 мА. В готовом проекте это можно рассматривать как выходное пульсирующее напряжение 0,45 × ESR выходного конденсатора.

Как измерить индуктивность дросселя мультиметром

Ламповый усилитель с дросселем

Любое проводящее тело обладает определенной конечной индуктивностью. Эта индуктивность является внутренним свойством проводящего тела, и она всегда одинакова независимо от того, находится ли этот проводник или устройство под напряжением в электрической цепи или хранится на полке склада.

Индуктивность прямолинейного сегмента может быть значительно увеличена путем намотки его в виде спиральной катушки, после чего магнитные поля, установленные вокруг соседних витков, объединяются, создавая одно более сильное магнитное поле. Индуктивность катушки зависит от квадрата суммы числа витков.

Индуктивность катушки также значительно увеличивается, если та построена вокруг сердечника, который состоит из материала, имеющего высокую проницаемость для магнитного потока. (Поток – это произведение среднего магнитного поля на величину перпендикулярной области, которую он пересекает. Поток в магнитной цепи аналогичен току в электрической цепи.) Это ситуация в силовых трансформаторах, принадлежащих коммунальным предприятиям, и других катушках, предназначенных для работы на 50 или 60 Гц. Индуктивные эффекты более выражены на более высоких частотах, поэтому для ВЧ-индуктора обычно достаточно воздушного сердечника.

Воздушный сердечник

Одно из определяющих качеств катушки состоит в том, что при снятии приложенного напряжения, прерывая ток, магнитное поле разрушается, и электрическая энергия, ранее использованная для создания магнитного поля, внезапно возвращается в цепь. Это просто проявление того факта, что магнитное поле и проводник, движущиеся относительно друг друга, вызывают поток тока в проводнике.

Скорость изменения тока в катушке индуктивности пропорциональна приложенному к ней напряжению, определяемому известным уравнением:

V = L dI / dt

Где:

• L – индуктивность в Генри;
• V – напряжение, I – ток;
• t – время.

Подобно конденсатору и в отличие от резистора полное сопротивление индуктора зависит от частоты. Импеданс – это векторная сумма сопротивления (когда и если в цепи есть резистор или эквивалент) и индуктивного или емкостного сопротивления.

В конденсаторе более высокая частота соответствует более низкому емкостному сопротивлению. В индукторе более высокая частота соответствует более высокому индуктивному сопротивлению.

Катушка не оказывает противодействия потоку постоянного тока, за исключением:

• небольшого сопротивления из-за большой емкости провода;
• мгновенного индуктивного сопротивления при первом включении катушки из-за работы, необходимой для установления магнитного поля. (В течение времени нарастания постоянный ток по существу переменный.)

Ламповый усилитель

Уравнение для емкостного сопротивления:

X _C = 1 / 2πfC

Где X _C = емкостное сопротивление в омах; f = частота в герцах; C = емкость.

Уравнение для индуктивного сопротивления:

X _L = 2πfL

Где X _L = индуктивное сопротивление в омах; f = частота в герцах; L = индуктивность.

Эти уравнения «симметричны». Один является зеркальным отражением другого, различие заключается в роли, которую играет частота. В емкостном сопротивлении f находится в знаменателе, а в индуктивном сопротивлении – в числителе. Емкостное и индуктивное реактивное сопротивление, а также общий импеданс выражены в омах как сопротивление постоянному току, и они полностью соответствуют закону Ома при том понимании, что эти свойства меняются с частотой.

Как обозначается дроссель на схеме

Условные обозначения:

Условное графическое обозначение дросселей

Из чего состоит дроссель

Элементы:

• катушка;
• провод, намотанный на сердечник;
• магнитопровод.

Есть схожесть с трансформатором, но слой обмотки всего один. Такая конструкция помогает стабилизировать сеть, а также исключить шанс резкого скачка напряжения.

Как подключить дроссель

Схема подключения очень простая и представляет собой цепь последовательно соединённого дросселя и самого устройства ДРЛ 250. Подключение идёт через сеть 220 вольт и работает при обычной частоте. Поэтому их без труда можно поставить в домашнюю сеть. Дроссель работает как стабилизатор и корректировщик напряжения.

Схема подключения дросселя

Как отличить резистор от дросселя

По внешнему виду: от резисторов отличаются обычно толщиной (дроссели толще), от конденсаторов – неправильной формой «капельки».

Более точный способ – сопротивление. У дросселя оно почти нулевое.

Таблица с маркировкой:

Серебряный			0,01	10
Золотой			0,1	5 %
Черный		0	1	20 %
Коричневый	1	1	10
Красный	2	2	100
Оранжевый	3	3	1000
Желтый	4	4
Зеленый	5	5
Голубой	6	6
Фиолетовый	7	7
Серый	8	8
Белый	9	9
	1-я цифра	2-я цифра	Множитель	Допуск

Чем отличается дроссель от трансформатора

Наглядная схема трансформатора

Трансформатор оснащён несколькими мотками и меняет величину напряжения. Дроссель имеет одну обмотку и уравнивает пульсации постоянного тока (не пропускает переменную часть дальше в сеть).

Как рассчитать дроссель на ферритовом кольце

Дроссель на ферритовом кольце

Индукторы обычно указываются с двумя номиналами тока: непрерывный (Irms) и пиковый (Isat). Irms обычно указывается как постоянный ток, вызывающий повышение температуры индуктора на 40 °C. Isat – это пиковый ток, который вызывает определенный спад индуктивности – определяется как процентное уменьшение от значения разомкнутой цепи и может варьироваться от 5 % до 50 %. Эти номиналы тока являются руководством к характеристикам индуктора. Фактический максимальный рабочий ток будет зависеть от применения. Учитывая это, необходимо проверить ряд факторов, чтобы обеспечить правильный выбор индуктора.

Во-первых, важно посмотреть, как индуктивность «падает» с увеличением тока. Для таких материалов, как железный порошок, порошок пермаллоя молибдена (MPP), сендуст и аморфный порошок, которые используют распределенный воздушный зазор, спад индуктивности начинается при очень низких уровнях тока и продолжается почти линейным образом при увеличении тока. Если используется ферритовый материал, любое постепенное изменение индуктивности затопляется большим зазором, который необходимо ввести для накопления энергии. В результате индуктивность резко падает в точке насыщения всего ядра. До достижения этой точки индуктивность остается практически постоянной.

Пускорегулируещие устройство для ламп

Для материалов с ферритовым сердечником пиковый ток обычно указывается для снижения индуктивности от 10 % до 30 % от значения разомкнутой цепи. Работа при более высоких уровнях тока не рекомендуется, так как индуктивность быстро упадет до низкого уровня. Однако для порошкообразных материалов максимальный ток может быть задан при любом спаде до 50 % при работе за пределами возможной, если индуктор не перегрелся.

Как рассчитать дроссель для импульсного блока питания

Регуляторы напряжения на материнской плате

Высококачественные мультиметры часто включают емкостный режим. Чтобы сделать это измерение, просто исследуйте выводы тестируемого устройства. В целях безопасности и точности может потребоваться разрядка устройства с высокой емкостью, такого как электролитический конденсатор, с использованием разумного сопротивления в течение соответствующего промежутка времени. Шунтирование с помощью отвертки не является хорошей практикой, потому что электролит может быть пробит из-за сильного тока, не говоря уже о вспышке дуги в больших единицах. После разряда проверьте, измерив напряжение.

Можно ожидать, что конденсаторы, протестированные с помощью мультиметра в емкостном режиме, будут показывать значения ниже на целых 10 %. Эта точность достаточна для многих применений, таких как цепь запуска для электродвигателя или для фильтрации источника питания. Большая точность достигается путем проведения динамического теста. Одной из стратегий точного измерения является создание схемы, преобразующей емкость в частоту, которую затем можно определить с помощью счетчика.

Схема с дросселем

Для измерения индуктивности устройства, собственной индуктивности цепи или более распространенной распределенной индуктивности прибор LCR является предпочтительным инструментом. Он подвергает тестируемое устройство (надлежащим образом разряжается и изолируется от любых окружающих цепей, которые могут запитать его или создать нерелевантный параллельный импеданс) переменному напряжению известной частоты, обычно одно среднеквадратичное значение на один килогерц. Измеритель одновременно измеряет напряжение и ток через устройство. Из соотношения этих величин он алгебраически рассчитывает импеданс.

Впоследствии усовершенствованные измерители фиксируют фазовый угол между приложенным напряжением и результирующим током. Они используют эту информацию для отображения эквивалентной емкости, индуктивности и сопротивления рассматриваемого устройства. Счетчик работает в предположении, что емкость и индуктивность, которые он обнаруживает, существуют в параллельной или последовательной конфигурации.

Фильтр питания

Конденсаторы имеют определенное количество непреднамеренной индуктивности и сопротивления в результате их выводов и пластин. Точно так же индукторы имеют некоторое сопротивление из-за своих выводов, и они обладают определенной емкостью, потому что их клеммы приравниваются к пластинам. Аналогично резисторы, а также полупроводники на высоких частотах приобретают емкостные и индуктивные качества.

Как правило, счетчик предполагает, что подразумеваемые устройства включены последовательно, когда он выполняет измерения LR. Аналогично предполагается, что они параллельны, когда проводятся измерения CR, из-за последовательной геометрии катушки и параллельной геометрии конденсатора.

Дроссель – как работает и для чего нужен | Лампа Эксперт

Дроссель – достаточно уникальный электрический прибор, обладающий специфическими свойствами. Именно благодаря этим свойствам дроссели очень широко используются в электрике и электронике? Чем же так уникален электрический дроссель и где конкретно используется? Ответы на эти вопросы в этой статье.

Конструкция и принцип работы

Конструктивно дроссель представляет катушку, выполненную обычно медным проводом. Катушка в зависимости от назначения прибора может иметь то или иное количество витков и иметь сердечник (каркас, магнитопровод), изготовленный из магнитного материала.

Бескаркасный дроссель (слева вверху) и дроссели с сердечниками

Основной характеристикой дросселя, как и любой другой катушки индуктивности, является индуктивность, измеряемая в Генри (Гн). Чем она выше, тем больше энергии может запасти прибор. Индуктивность в свою очередь зависит от количества витков в катушке и материала магнитопровода (если он есть).

Постоянный ток

А теперь посмотрим, чем так интересен дроссель. Подадим на него постоянное напряжение. Вокруг катушки тотчас начинает формироваться  магнитное поле. В это время ток через дроссель практически не течет – вся энергия расходуется на создание этого самого поля.

 

Формирование магнитного поля вокруг катушки дросселя

Как только магнитное поле будет полностью сформировано – его величина и время создания зависит от индуктивности катушки и значения приложенного напряжения, — через дроссель начнет течь ток как через обычный проводник. Величина же тока будет зависеть от активного сопротивления катушки и напряжения на ней. Ток можно рассчитать по закону Ома для участка цепи  — I = U/R.

Переменный ток

С постоянным током вроде все просто. Подадим теперь на катушку переменный ток.

 

Дроссель в цепи переменного тока

В начале первого полупериода в дросселе будут проходить те же процессы, что и в случае с постоянным напряжением. Вокруг катушки начнет формироваться магнитное поле, тока через дроссель нет. Как только поле будет сформировано, через устройство потечет ток. Течь он будет до тех пор, пока не закончится полупериод.

В начале второго полупериода, который будет приложен с противоположным знаком, снова начнется формирование магнитного поля, но уже с противоположным знаком (полюсом). Но Прежде, чем сформировать такое поле, необходимо избавиться от предыдущего! Поэтому во время второго полупериода сначала «убивается» предыдущее поле, а потом формируется новое, с другим знаком. Этот процесс называется перемагничиванием.

Таким образом, для создания магнитного поля  при переменном токе требует больше времени и больше энергии – ведь на перемагничивание ее нужно немало. Но перемагничивание окончено, поле сформировано и через дроссель начинает течь ток. При следующем полупериоде процесс повторится – снова перемагничивание с отсутствием тока и последующее возобновление его. Величина тока, в отличие от постоянного напряжения в этом случае будет зависеть от индуктивности и частоты. Чем выше частота, и больше индуктивность, тем меньше ток.

Важно! Рассчитать такой ток по закону Ома уже не удастся, поскольку сопротивление дросселя переменному току является реактивным, которое, как было сказано выше, зависит от индуктивности дросселя и частоты приложенного напряжения.

Самоиндукция

Кроме того, что дроссель обладает реактивным сопротивлением переменному току, он имеет еще одно очень интересное свойство. Взглянем на схему ниже.

Схема для опыта с самоиндукцией

Лампа и дроссель, соединены параллельно и подключены к источнику постоянного тока.  При замыкании ключа через дроссель и лампу течет постоянный ток. Лампа светится, вокруг катушки дросселя сформировано магнитное поле. Теперь мы размыкаем ключ и смотрим, что происходит.

От лампы и дросселя отключается напряжение, но вокруг катушки последнего сформировано магнитное поле. После снятия напряжения это поле начинает преобразовываться в электрическую энергию и ток через лампу продолжает течь! Течет он, правда, в другом направлении. Чем больше индуктивность и, соответственно, поле, тем дольше дроссель сможет питать лампу. Такое обратное преобразование энергии называется индукцией.

 

Теперь лампа питается напряжением самоиндукции дросселя

Важно! Напряжение самоиндукции может в разы превышать напряжение, которым дроссель питался. При достаточно большой индуктивности напряжение, созданное самоиндукцией, может даже сжечь лампу!

Подведем итоги

Итак, мы выяснили, что постоянный ток дроссель пропускает почти без потерь, поскольку, как правило, активное сопротивление обмотки мало. Для переменного тока дроссель является весьма ощутимым сопротивлением, которое зависит от индуктивности прибора и частоты напряжения. Здесь стоит заметить, что реактивное сопротивление приборов этого типа на порядки выше, чем активное.

Ну и при резком размыкании на выводах обмотки дросселя за счет рассеивания магнитного поля создается напряжение. Причем величина этого напряжения может в разы превышать напряжение, которым ранее питался дроссель.

Практическое применение

А теперь самое интересное. Где можно использовать все эти интересные и уникальные свойства дросселя? Вы будете удивлены, но сфера применения этих свойств очень широка. Рассмотрим основные из них.

Фильтр помех и сглаживающий фильтр

Если сделать индуктивность дросселя достаточно небольшой, то реактивное сопротивление на частоте 50 Гц (частота сети) будет невелико, а значит, сетевое напряжение такой прибор будет пропускать практически без потерь. Включим его последовательно с нагрузкой, и она (нагрузка) получит полноценное питание. Но если в сети появится импульсная помеха, то она будет практически вся израсходована на формирование магнитного поля и дальше не прорвется.

Таким образом, дроссель может быть использован (и широко используется) для подавления импульсных помех по питанию 220 В 50 Гц. Подобные фильтры встраиваются как в аппаратуру, так и устройства, подающие на них питание.

Сетевой фильтр персонального компьютера помечен стрелкой

Важно! Дроссель может использоваться и для уменьшения импульсной составляющей выпрямленного напряжения в импульсных блоках питания. Принцип сглаживания импульсов – тот же.

Сглаживающий фильтр в цепях выходного напряжения блока питания компьютера

Фильтр НЧ

Практически каждый из нас видел акустические системы (колонки), состоящие из нескольких громкоговорителей. В такой системе каждый динамик отвечает за свой частотный диапазон. Если это головка низкой частоты (НЧ), то на нее нужно подавать только низкочастотную составляющую звука. В противном случае возникнут искажения – частотные, фазовые, нелинейные и т.д.

Дроссель – идеальный фильтр НЧ. Если правильно подобрать его индуктивность, то он пропустит нужные нам низкие звуковые частоты и задержит верхние – ведь при увеличении частоты реактивное сопротивление его увеличивается. Взглянем на схему трехполосной акустической системы.

Электрическая схема трехполосной акустической системы

Громкоговоритель VA2, отвечающий за низкие частоты, включен через дроссель L1. Дроссель отсекает высокие частоты и пропускает на громкоговоритель только тот сигнал, для воспроизведения которого он предназначен. В качестве примера на фото ниже показан фильтр низкочастотной  АС.

Низкочастотный фильтр сабвуфера

Балласт

Знакомые всем трубчатые люминесцентные лампы тоже не обходятся без дросселя. Если их напрямую включить в сеть, то они мгновенно сгорят. Чтобы этого не произошло, необходимо ограничивать ток через колбу. Можно, конечно для этого использовать обычный резистор, который ограничит ток своим активным сопротивлением. Но, во-первых, мощность, а значит, и габариты такого резистора будут весьма внушительными.

Во-вторых, на резисторе будет рассеиваться очень большая мощность, примерно равная мощности самой лампы, а это неоправданный расход энергии и вся экономия от использования люминесцентной лампы исчезает. Ну и, в-третьих, вся расходуемая энергия превращается в тепло и светильник перестает быть пожаробезопасным.

И тут на выручку приходит дроссель. Подбирая индуктивность катушки, можно добиться нужного реактивного сопротивления в зависимости от запросов лампы.

В качестве ограничителя тока в люминесцентном светильнике используется дроссель

А энергия в катушке, как мы выяснили, расходуется на создание магнитного поля. Для этого не требуется много энергии. В результате дроссель потребляет совсем немного и практически не нагревается. В результате восстанавливается пожаробезопасность и увеличивается КПД светильника.

Важно! В настоящее время вместо электромагнитных пускорегулирующих устройств – дросселей – используются их электронные аналоги – Электронные пускорегулирующие устройства. Они более сложны в схемотехнике, дороже своих электромагнитных собратьев, но имеют более высокий КПД и существенно уменьшают пульсации светового потока.

В этой компактной люминесцентной лампе (КЛЛ) используется электронный дроссель

Преобразователи напряжения

Нередко возникает необходимость преобразовать постоянное напряжение одной величины в напряжение другой. Трансформаторы, естественно, для этих целей не подойдут – они работают только с переменным напряжением. Но, оказывается, для этих целей можно использовать дроссели. Точнее, одно из их свойств – самоиндукцию. Преобразователи бывают понижающие и повышающие. Рассмотрим работу каждого из них.

Взглянем на структурную упрощенную схему, изображенную на рисунке ниже.

Структурная схема понижающего преобразователя

При замыкании ключа S1 начинается создание магнитного поля вокруг катушки дросселя L1. Диод VD1 при этом заперт. Размыкаем ключ – магнитная энергия, запасенная в дросселе, путем самоиндукции преобразуется обратно в электрическую и через открывшийся диод поступает в нагрузку, попутно проходя через сглаживающий фильтр, собранный на конденсаторе С1.

Регулируя время открытия ключа, можно контролировать степень намагничивания дросселя. Чем короче импульс, тем меньше энергии он запасет, а значит, и отдаст в нагрузку. Таким образом, даже при высоком входном напряжении можно получить выходное практически любой величины.

При помощи дросселя можно не только понижать, но и повышать напряжение. Как мы заметили выше, напряжение самоиндукции в момент размыкания ключа может превышать величину напряжения, поданного на катушку.

Структурная схема повышающего преобразователя

Здесь дроссель включен последовательно с источником питания. При замыкании ключа S1 начинается «зарядка» катушки. В это время диод VD1 заперт и не дает разрядиться накопительному конденсатору С1. Как только мы разомкнем ключ, магнитное поле начнет превращаться в электрический ток. При этом напряжение самоиндукции сложится с питающим и на накопительном конденсаторе появится напряжение, превышающее входное (диод при этом откроется).

Как мы отмечали раньше, напряжение самоиндукции может превышать питающее, поэтому на выходе преобразователя мы можем получить напряжение, величина которого многократно, а не вдвое превышает входное. Это наглядно иллюстрирует схема, приведенная ниже.

Принципиальная схема повышающего преобразователя с 1. 2 В до 80 В

Важно! Конечно, за такое удовольствие придется платить – ток потребления от первичного источника будет выше выходного ровно во столько раз, во сколько напряжение выходного выше входного.

Ну вот, вроде, и все об этом интересном приборе. Теперь мы знаем, как работает дроссель и где его уникальные свойства можно применить.

Дроссельная заслонка

На современных авто питание силовой установки осуществляется двумя системами – впрыска и впуска. Первая из них отвечает за подачу топлива, в задачу второй входит обеспечение поступления воздуха в цилиндры.

Назначение, основные конструктивные элементы

Несмотря на то, что подачей воздуха «заведует» целая система, конструктивно она очень проста и основным ее элементом выступает дроссельный узел (многие по старинке называют его дроссельной заслонкой). И даже этот элемент имеет несложную конструкцию.

Принцип работы дроссельной заслонки остался идентичным еще со времен карбюраторных двигателей. Она перекрывает основной воздушный канал, благодаря чему и регулируется количество подаваемого в цилиндры воздуха. Но если эта заслонка раннее входила в конструкцию карбюратора, то в инжекторных двигателях она является полностью отдельным узлом.

Инжекторная система ДВС

Помимо основной задачи – дозировки воздуха для нормального функционирования силового агрегата на любом режиме, эта заслонка также отвечает за поддержание требуемых оборотов коленвала на холостом ходу (ХХ), причем с разной нагрузкой на мотор. Участвует она и в функционировании усилителя тормозной системы.

Устройство дроссельной заслонки – очень простое. Основными ее конструктивными составляющими являются:

1. Корпус
2. Заслонка с осью
3. Механизм привода

Механический дроссельный узел

Дроссели разных типов также могут включать ряд дополнительных элементов – датчики, байпасные каналы, каналы подогрева и т. д. Более подробно конструктивные особенности дроссельных заслонок, применяемых на авто, рассмотрим ниже.

Устанавливается дроссельная заслонка в воздуховоде между фильтрующим элементом и коллектором двигателя. Доступ к этому узлу ничем не затруднен, поэтому при проведении обслуживающих работ или замене добраться до него и демонтировать с авто несложно.

Типы узлов

Как уже отмечено, существуют разные виды дроссельной заслонки. Всего их три:

1. С механическим приводом
2. Электромеханический
3. Электронный

Именно в таком порядке и развивалась конструкция этого элемента системы впуска. Каждый из существующих видов имеет свои конструктивные особенности. Примечательно, что с развитием технологий устройство узла не осложнялось, а наоборот – становилось проще, но с некоторыми нюансами.

Заслонка с механическим приводом. Конструкция, особенности

Начнем с заслонки с механическим приводом. Этот тип детали появился с началом установки инжекторной системы питания на автомобили. Основная его особенность заключается в том, что заслонкой водитель управляет самостоятельно при помощи тросового привода, соединяющего педаль акселератора с сектором газа, соединенного с осью заслонки.

Конструкция такого узла полностью позаимствована с карбюраторной системы, разница лишь в том, что заслонка – отдельный элемент.

В конструкцию этого узла дополнительно входят датчик положения (угла открытия заслонки), регулятор холостого хода (ХХ), байпасные каналы, система подогрева.

Дроссельный узел с механическим приводом

В целом, датчик положения дросселя присутствует во всех типах узлов. В его задачу входит определение угла открытия, что дает возможность электронному блоку управления инжектором определить количество подаваемого в камеры сгорания воздуха и на основе этого откорректировать подачу топлива.

Ранее использовался датчик потенциометрического типа, в котором определение угла открытия осуществлялось за счет изменения сопротивления. Сейчас обычно применяются магниторезистивные датчики, которые являются более надежными, поскольку в них отсутствуют контактные пары, подверженные износу.

Датчик положения дроссельной заслонки потенциометрического типа

Регулятор ХХ в механических дросселях представляет собой отдельный канал, идущий в обход основного. Этот канал оснащается электроклапаном, корректирующим поступление воздуха в зависимости от условий функционирования двигателя на ХХ.

Устройство регулятора холостого хода

Суть его работы такова – на ХХ заслонка полностью закрыта, но для работы мотора требуется воздух, он и подается по отдельному каналу. При этом ЭБУ определяет обороты коленвала, на основе чего регулирует степень открытия этого канала электроклапаном, чтобы поддерживать заданные обороты.

Байпасные каналы работают по тому же принципу, что и регулятор. Но в их задачу входит поддержание оборотов силовой установки при создании нагрузки на холостом ходу. К примеру, при включении климат-системы, нагрузка на мотор повышается, из-за чего обороты падают. Если регулятор не способен обеспечить мотор необходимым количеством воздуха, то задействуются байпасные каналы.

Но эти дополнительные каналы имеют существенный недостаток – сечение их небольшое, поэтому возможно их засорение и обледенение. Для борьбы с последним, дроссельная заслонка подключается к системе охлаждения.

То есть, по каналам в корпусе циркулирует охлаждающая жидкость, отогревая каналы.

Компьютерная модель каналов в дроссельной заслонке

Основным недостатком механического дроссельного узла является наличие погрешности при приготовлении топливовоздушной смеси, что сказывается на экономичности двигателя и выходе мощности. Все из-за того, что ЭБУ не управляет заслонкой, на него лишь подается информация об угле открытия. Поэтому при резких изменения положения дросселя блок управления не всегда успевает «подстроиться» под изменившиеся условия, что и приводит к перерасходу топлива.

Электромеханическая дроссельная заслонка

Следующим этапом развития дроссельный заслонок стало появление электромеханического типа. Механизм управления у него остался прежний – тросовый. Но в этом узле отсутствуют какие-либо дополнительные каналы за ненадобностью. Вместо всего этого в конструкцию добавили электронный механизм частичного управления заслонкой, управляемый ЭБУ.

Конструктивно этот механизм включает в себя обычный электромотор с редуктором, который соединен с осью заслонки.

Работает этот узел так: после запуска двигателя, блок управления для установления требуемых оборотов холостого хода рассчитывает количество подаваемого воздуха и приоткрывает заслонку на нужный угол. То есть, блок управления в таком типе узла получил возможность регулировать работу двигателя на холостых оборотах. На остальных же режимах функционирования силовой установки дросселем управляет сам водитель.

Использование механизма частичного управления позволило упростить конструкцию самого дроссельного узла, но не устранило основной недостаток – погрешности в смесеобразовании. Его в заслонке такой конструкции нет только на холостом ходу.

Электронная заслонка

Последний тип – электронный, внедряется на автомобили все больше. Его основная особенность заключается в отсутствии прямого взаимодействия педали акселератора с осью заслонки. Механизм управления в такой конструкции уже полностью электрический. В нем используется все тот же электродвигатель с редуктором, связанный с осью, и управляемый ЭБУ. Но открытием заслонки блок управления «заведует» уже на всех режимах. В конструкцию дополнительно добавили еще один датчик – положения педали акселератора.

Элементы электронной дроссельной заслонки

В процессе работы блок управления использует информацию не только с датчиков положения заслонки и педали акселератора. В учет берутся также сигналы, поступающие со следящих устройств автоматических трансмиссий, тормозной системы, климатического оборудования, круиз-контроля.

Вся поступающая информация с датчиков обрабатывается блоком и на ее основе устанавливается оптимальный угол открытия заслонки. То есть, электронная система полностью контролирует работу системы впуска. Это позволило устранить погрешности в смесеобразовании. На любом режиме работы силовой установки в цилиндры будет подаваться точное количество воздуха.

Но и без недостатков у этой системы не обошлось. Причем их чуть больше, чем в других двух видах. Первая из них заключается в том, что заслонка открывается при помощи электродвигателя. Любые, даже незначительные неисправности составляющих привода, приводят к нарушению работы узла, что сказывается на функционировании двигателя. В тросовых механизмах управления такой проблемы нет.

Второй недостаток – более существенный, но касается он по большей части бюджетных автомобилей. И сводится он к тому, что из-за не очень хорошо проработанного программного обеспечения дроссель может работать с запозданием. То есть, после нажатия на педаль акселератора ЭБУ требуется некоторое время на сбор и обработку информации, после чего он подает сигнал на электродвигатель механизма управления дросселем.

Основная причина задержки от нажатия на электронную педаль газа до реакции двигателя — более дешевые электронные комплектующие и не оптимизированное программное обеспечение.

В обычных условиях этот недостаток особо не заметен, но при определенных условиях такая работа может привести к неприятным последствиям. К примеру, при начале движения на скользком участке дороги иногда возникает потребность быстрой смены режима работы мотора («поиграться педалью»), то есть, в таких условиях нужен быстрый «отклик» мотора на действия водителя. Существующая же задержка в срабатывании дросселя может привести к осложнению в управлении автомобилем, поскольку водитель «не чувствует» двигатель.

Еще одна особенность электронной дроссельной заслонки некоторых моделей авто, которая для многих является недостатком – особые заводские установки работы дросселя. В ЭБУ заложена установка, которая исключает вероятность пробуксовки колес при старте. Достигается это тем, что при начале движения блок специально не открывает заслонку для получения максимальной мощности, по сути, ЭБУ дросселем «придушивает» двигатель. В некоторых случаях эта функция сказывается негативно.

На премиумных авто проблем с «откликом» системы впуска нет из-за нормальной проработки программного обеспечения. Также на таких авто нередко можно установить режим работы силовой установки по предпочтениям. К примеру, при режиме «спорт» перенастраивается работа и системы впуска, и в этом случае ЭБУ на старте уже не «душит» двигатель, что позволяет авто «резво» начать движение.

Как работает дроссель | Volt-info

Чтобы понять, как работает дроссель, нужно для начала познакомиться с явлением магнитной индукции. Если указанное явление Вам известно, тогда — дальше.

Рисунок 1. Конструкция дросселя.

Дроссель представляет из себя обмотку из изолированного металлического провода, намотанную на каркас или бескаркасным способом на сердечник из магнитного материала (рисунок 1). При протекании постоянного тока через дроссель (установившийся процесс) мы имеем обычный электромагнит. Дроссели используются для работы при переходных процессах или в цепях переменного напряжения.

Переходный процесс

Здесь под переходными процессами мы будем понимать некоторое время от момента включения или отключения дросселя от цепи постоянного напряжения.

 

 

Рисунок 2.  Переходный процесс при включении дросселя в цепь постоянного напряжения.

Включение

При включении дросселя к его выводам мгновенно прикладывается разность электрических потенциалов, смещающая электроны вдоль проводника обмотки. При начале движения электроны встречают некоторое сопротивление среды (эфира), поэтому они разгоняются постепенно, по мере вовлечения в своё движение окружающего эфира. На диаграмме это выглядит как плавный рост силы тока дросселя от момента включения до установившегося значения (рисунок 2).

Данный эффект применяется при фильтрации коммутационных пульсаций напряжения, высокочастотной составляющей пульсаций постоянного напряжения, а также в понижающих преобразователях постоянного напряжения.

 

 

Рисунок 3. Переходный процесс при отключении дросселя от цепи постоянного напряжения.

Отключение

При отключении обмотки дросселя от цепи постоянного тока, по инерции продолжается установившееся движение соприкасающихся с проводником масс эфира (магнитное поле), смещая электроны проводника в направлении прерванного тока. Такое смещение электронов вызывает увеличение электрического потенциала на одном и уменьшение на другом конце обмотки. Это проявляется как изменение полярности напряжения на концах обмотки дросселя в момент отключения его от цепи (рисунок 3). Всплеск изменившего полярность напряжения может достигать значений, многократно превышающих питающее напряжение до момента отключения цепи. Такой всплеск кратковременный, и характеризуется продолжительностью инерционного движения окружающего проводник эфира.

Описанный процесс широко используется в повышающих преобразователях постоянного напряжения.

Для чего нужны дроссели и их цветовая маркировка

В электрических схемах среди других деталей используются катушки, намотанные изолированным проводом. В этой статье рассказывается, что такое дроссель, или катушка индуктивности, а также, как работает дроссель.

Интересно. Так называют также заслонку карбюратора автомобиля, но к электрическому дросселю она не имеет отношения.

Дросселя

Принцип действия

Катушка индуктивности обладает сопротивлением переменному току, причем, чем выше частота тока, тем выше сопротивление.

Ток, текущий через обмотку, вследствие законов Ленца и электромагнитной самоиндукции, не может измениться мгновенно. Это основной принцип работы дросселя. Чем выше скорость изменения тока, тем выше ЭДС, наводимая в катушке. При разрыве цепи с мгновенным исчезновением тока, идущего через обмотку, ЭДС стремиться к бесконечности. На практике напряжение на разрыве цепи или концах катушки достигает нескольких киловольт, что может привести к пробою изоляции или выгоранию контактов.

На этом принципе основана работа автомобильного зажигания.

Ток и напряжение

Изменение величины переменного напряжения на экране осциллографа выглядит как синусоида. Если оно не строго синусоидальной формы, то его можно разложить на сумму синусоидальных колебаний различной частоты. При росте напряжения происходит индуцирование тока в обмотке, поэтому он отстаёт от напряжения. Во второй фазе при уменьшении напряжения он также уменьшается с опозданием. Это связано с наличием магнитного поля, согласно закону самоиндукции, противодействующему изменениям тока, текущего через обмотку. Отставание тока от напряжения можно увидеть на экране двулучевого осциллографа. Таким образом, индуктивность оказывает сопротивление переменному току, причём тем выше, чем выше его частота.

Ток отстаёт от напряжения

В отличие от обычного резистора, имеющего активное сопротивление и выделяющего при работе тепло, катушка индуктивности имеет индуктивное сопротивление. Избыточная энергия превращается в ЭДС самоиндукции, направленной встречно приложенному напряжению.

Для увеличения магнитного потока и индуктивности обмотки её наматывают на сердечнике разной формы из различных материалов.

Устройство катушки индуктивности

Дроссель – это катушка, имеющая некоторое количество витков из изолированного провода. Изоляция необходима, чтобы ток шёл по всему проводу последовательно, создавая при этом магнитное поле.

Обмотка может быть намотана на магнитопроводе или без него. Это зависит от назначения устройства. Его форма может быть квадратной, Ш-образной или тороидальной. Материал зависит от частоты напряжения. Работающее устройство иногда издаёт гул с частотой напряжения питания.

На электронных платах такие элементы имеют корпус SMD. Так же устроен элемент R68.

Низкочастотные устройства

Обмотки этих приборов наматываются на сердечник, собранный из пластин, изготовленных из трансформаторной стали. Пластины покрываются лаком для изоляции друг от друга. Переменное магнитное поле наводит ЭДС в магнитопроводе, из-за чего потери на нагрев становятся неоправданно большими. Для того чтобы их уменьшить, голые пластины, а также сердечник из цельного металла не используются.

Внешне такое устройство похоже на трансформатор. Обмотка может быть намотана совсем без сердечника. Такие приборы используются для ограничения тока короткого замыкания.

Высокочастотные элементы

Катушки, предназначенные для работы в сетях высокой частоты, мотаются на стальные ферритовые сердечники, а также совсем без них.

Намотка встречаются однослойная и многослойная, одно,- и многосекционная. Внешне могут быть похожи на трансформатор, резистор или конденсатор с соответствующей маркировкой. Например, так выглядит элемент R68.

Применение катушки индуктивности

Так для чего нужен электрический дроссель? Зачем он применяется? Используются такие устройства в самых разных местах.

Токоограничивающие приборы

В катушках индуктивности избыточная энергия превращается в ЭДС. Поэтому, в отличие от обычных резисторов, они меньше по размеру и не требуют охлаждения. Их используют:

• Для ограничения тока короткого замыкания – наматываются без сердечника. Их индуктивное сопротивление невелико, однако при КЗ каждая десятая часть Ома имеет значение для увеличения токоограничивающего эффекта;
• Для запуска электродвигателей большой мощности, где подключаются на время пуска. После запуска закорачиваются специальным пускателем;
• В лампах ДРЛ, ДНаТ (дуговых натриевых трубчатых) и пусковой аппаратуре люминесцентных ламп. Дроссель днат должен соответствовать по мощности лампе. Вместо дросселя в лампе ДРЛ 250 или ДРЛ 400 может использоваться встроенное сопротивление.

Дросселя для люминесцентных ламп

Интересно. Сейчас вместо старой пусковой аппаратуры люминесцентные лампы включаются через электронный дроссель. Вместо него можно использовать электронный дроссель от сгоревшей энергосберегающей лампы такой же или большей мощности.

Катушки насыщения

При росте тока, протекающего через обмотки, магнитопровод насыщается магнитным полем, и свыше определённой величины сопротивление не растёт. Раньше использовались в стабилизаторах напряжения. Сейчас в этом нет необходимости – используются электронные схемы.

Сглаживающие фильтры

Предназначены для устранения пульсаций выпрямленного переменного напряжения. Использовались в транзисторных блоках питания и сварочных трансформаторах. Сегодня вместо катушки блоки питания используют электронные схемы. Их называют «электронный дроссель». Используется электронный дроссель аналогично обычному.

«Бочонок» на USB-кабеле – это тоже катушка с ферритовым сердечником и одним витком обмотки.

В электронных схемах для этих целей используются малогабаритные элементы, например, R68.

Магнитные усилители (МУ)

До появления тиристорных систем управления электродвигателями использовались магнитные усилители – МУ. В них сердечник из трансформаторной стали намагничивался постоянным током дополнительной обмоткой. Таких обмоток могло быть несколько. Это приводило к насыщению железа магнитным полем, изменению индуктивного сопротивления и тока в основной обмотке.

После появления тиристоров такие устройства вышли из применения.

Магнитный усилитель

Резонансный контур

При включении катушки индуктивности параллельно с конденсатором получившаяся цепь будет иметь минимальное сопротивление на определённой частоте. Такие схемы используются в радиоприёмниках.

Элементы электронных схем и компьютерных плат

На платах катушки индуктивности, такие, как R68, используются для выделения сигналов определённой частоты, защите от помех и отделении частей схемы друг от друга.

Маркировка малогабаритных устройств

На деталях небольшого размера, используемых в электронной технике, недостаточно места для нанесения надписей, указывающих номинальные характеристики устройства. Поэтому используется специальная цветовая маркировка дросселей. По этой кодировке при помощи онлайн-калькуляторов можно узнать параметры элемента.

Цветовая кодировка состоит из 3 или 4 колец, нанесённых на корпус. По первым двум кольцам видна индуктивность элемента в миллигенри, следующее – показывает множитель, на который необходимо умножить первое число, а четвёртое – допустимое отклонение реальной индуктивности от номинала. Если колец всего три, то отклонение составляет 20%. Первое кольцо обычно шире остальных.

Цветовая маркировка дросселей

Например, на корпусе следующие полосы:

1. коричневый – 1;
2. жёлтый – 4;
3. оранжевый – 1mH;
4. серебряный – допуск 10%.

Таким образом, номинал этого элемента составляет 14 mH с допуском 10%.

Катушка индуктивности как электрический прибор и принцип её действия известны много десятков лет. Но без устройств разных типов и номиналов, использующихся в самых разных местах, невозможно существование ни электротехники, ни электроники, в том числе компьютерной техники.

Видео

Оцените статью:

Дроссельная заслонка в карбюраторе, инжекторе и в моновпрыске

Для эффективной работы любого двигателя внутреннего сгорания необходимо обеспечить верное соотношение топлива и воздуха. Но, требования к соотношению топливовоздушной смеси бензинного двигателя во много раз выше, чем для дизельного мотора. Поэтому в бензиновых двигателях необходимо одновременно регулировать подачу воздуха и топлива, тогда как в дизельных достаточно изменения количества горючего. Дроссельная заслонка обеспечивает регулировку количества воздуха, который поступает в цилиндры.

Что такое дроссельная заслонка?

Дроссельная заслонка является частью системы впуска двигателей внутреннего сгорания, которая предназначена для регулировки подачи воздуха, с дальнейшим созданием топливовоздушной смеси. Такая заслонка монтируется в промежутке между впускным коллектором и воздушным фильтром.

Дроссельная заслонка играет роль воздушного клапана. Как только она открывается, то давление, создаваемое во впускной системе становится равным атмосферному, а при ее закрытии, давление уменьшается до степени вакуума.

Существуют два типа привода заслонки: механический и электрический.

Устройство и схема дроссельной заслонки с механическим приводом

1. патрубок подвода охлаждающей жидкости;
2. патрубок системы вентиляции картера; 
3. патрубок отвода охлаждающей жидкости;
4. датчик положения дроссельной заслонки;
5. регулятор холостого хода;
6. патрубок системы улавливания паров бензина;
7. дроссельная заслонка.

Этот способ регулирования подачи воздуха применяется на карбюраторных автомобилях. Дроссельная заслонка и педаль газа имеют тесную связь, выполненную в виде металлического троса. Все элементы заслонки представляют собой единый блок, который включает в себя: регулятор холостого хода, датчик положения дроссельной заслонки, заслонка, закрепленная на специальном валу и корпус.

Корпус имеет отдельные патрубки для циркуляции системы охлаждения, которая подключается к системе охлаждения двигателя автомобиля. Также, встроена система вентиляции картера и улавливания паров бензина.

Регулятор холостого хода обеспечивает равномерное вращение коленчатого вала на время пуска двигателя и его прогрева, в то время как, дроссельная заслонка закрыта. В состав регулятора входит шаговый электродвигатель и специальный клапан. Они регулируют количество поступающего воздуха независимо от положения дроссельной заслонки.

Дроссельная заслонка в карбюраторе

Дозирование топлива в карбюраторе производится на основе эффекта Вентури – поток с малой плотностью, но  высокой скоростью движения увлекает за собой более плотные частицы. Во время работы двигателя на холостых оборотах, наполнение цилиндров топливовоздушной смесью минимально. Движение воздуха через щель между заслонкой и корпусом карбюратора увлекает за собой топливо из поплавковой камеры.

Топливный жиклер ограничивает количество бензина, которое выходит к дроссельной заслонке и смешивается с воздухом. Когда водитель нажимает на педаль газа, сопротивление движению воздуха сокращается, скорость возрастает, это приводит к усилению влияния эффекта Вентури. Благодаря такой конструкции карбюратор при любом положении дроссельной заслонки обеспечивает равное соотношение топливовоздушной смеси.

В моновпрыске

По конструкции моновпрыск похож на карбюратор – топливовоздушная смесь образуется в смесительной камере. В отличие от карбюратора, состав смеси регулируется электроникой. Дроссельная заслонка регулирует количество воздуха, которое поступает в цилиндры. Датчики массового расхода воздуха (ДМРВ), положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и положения коленчатого вала (ДПКВ) поставляют контроллеру всю необходимую информацию для расчета количества топлива. По команде контроллера форсунка с электрическим управлением впрыскивает необходимое количество топлива, которое смешиваясь с воздухом, образует топливовоздушную смесь.

В инжекторе

В инжекторе используется тот же способ управления топливом, что и в моновпрыске. Разница в том, что топливовоздушная смесь формируется во впускном коллекторе (инжекторные системы) или непосредственно в цилиндре (системы прямого впрыска). Дроссельная заслонка в инжекторных двигателях точно также регулирует количество воздуха, как в карбюраторных или моновпрысковых моторах.

Заслонка с электрическим приводом

В настоящее время, автомобили комплектуются дроссельной заслонкой со встроенным электродвигателем. Это позволяет достигнуть самого минимального расхода топлива и сделать управление автомобилем безопасным и экологичным.

Среди особенностей электрической заслонки можно отметить полное отсутствие механической связи дросселя и педали газа, так как вместо троса, теперь, стоит электронный блок управления. Кроме того, регулировка холостого хода выполняется только дроссельной заслонкой.

Электронный блок сам подбирает частоту вращения коленчатого вала без участия водителя при любых режимах работы двигателя.

функции, принцип работы и регулировка

На чтение 4 мин. Просмотров 1.5k.

Если какой-то элемент топливной системы авто выходит из строя, машина становится непредсказуемой. Дроссельный узел и все его элементы составляют сложнейшую систему, в которой необходимо разобраться.

Дроссельная заслонка — это конструктивный элемент топливной системы автомобиля с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, регулирующий поступление воздушных масс и образование воздушно-топливной смеси. Этот элемент впускной системы находится между коллектором и воздушным фильтром. Дроссель — одна из основных составляющих системы питания автомобиля.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка — своего рода воздушный клапан, позволяющий контролировать давление в системе. Если клапан открыт — уровень давления стремится к атмосферному, а при закрытом, — снижается, приближаясь к вакууму. Таким образом, дроссельная заслонка регулирует еще и работу вакуумного усилителя тормозной системы. А это значит, что чем меньше угол открытия клапана, тем ниже обороты.

Устройство дроссельной заслонки

Дроссельная заслонка — круглая пластина, имеющая способность вращаться на 90 градусов вокруг себя — это цикл от открытия и до закрытия. Находится она в корпусе, содержащим:

• Привод — механический или электрический;
• Датчик положения — потенциометр дроссельной заслонки;
• Регулятор холостого хода.

В совокупности все эти составляющие образуют дроссельный узел или блок дроссельной заслонки.

Корпус заслонки устроен довольно непросто. Ведь сам он входит в состав системы охлаждения. Именно дроссельный узел открывает каналы, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Оснащение корпуса специальными патрубками, связанными с вентиляционной системой и системой улавливания паров топлива, делает конструкцию еще более сложной. Следует подробнее изучить эту систему.

Регулятор холостого хода

Дроссельная заслонка на автомобиле

При помощи регулятора холостого хода, поддерживается необходимая частота вращения коленчатого вала, при абсолютно закрытой заслонке. К примеру, если мотор нагревается или увеличивается нагрузка, к процессу подключается дополнительное оборудование.

Устроен регулятор следующим образом: корпус, куда крепится шаговый электрический мотор, соединенный с конусной иглой. Во время работы мотора на холостых оборотах, игла как поршень, регулирует площадь сечения воздушного канала.

Привод

Приводы бывают двух видов — механический и электрический. Отличие их только в принципе работы. Механический устроен гораздо проще и связан с педалью газ при помощи стального троса. Электрический же не имеет связи с газом напрямую. Как же тогда происходит регуляция? Здесь на помощь приходит потенциометр дроссельной заслонки. Этот специальный датчик связывается с блоком управления двигателем, и котроллер подает нужный сигал.

Потенциометр

Иными словами, потенциометр изменяет угол открытия заслонки и тем самым воздействует на контроллер. При закрытой заслонке напряжение не превышает 0,7 В, а при полном открытии достигает 4В. Так и происходит контроль подачи топлива.

Если дроссельная заслонка перестала реагировать на импульсы, исходящие от датчика положения, могут возникнуть такие поломки как:

• Плавающие обороты при работе двигателя. Повышенные обороты холостого хода;
• Глохнет двигатель, при переключении на нейтральную передачу;
• Неконтролируемый расход топлива;
• Двигатель работает вполсилы;
• Горит лампочка CHEK- проверьте, правильно ли работает дроссельная заслонка.

Как устранить проблему

Если вы заподозрили, что дроссельная заслонка неисправна — нужно проверить весь узел, куда она крепится. Для этого точно соблюдайте следующий алгоритм:

1. Отсоединить аккумуляторную минусовую клемму.
2. Необходимо слить жидкость из системы охлаждения.
3. Откинуть шланги от дроссельного узла.
4. Убрать трос привода заслонки.
5. Освободить потенциометр от колодок и регулятора холостого хода.
6. Снять дроссельный узел.
7. Проверить в каком состоянии прокладка дроссельной заслонки и остальные элементы узла.
8. При необходимости заменить некоторые составляющие или же весь узел.
9. Собрать конструкцию в обратном порядке.

После того, как вы установили узел на место, необходимо проверить герметичность системы охлаждения, куда вы снова залили жидкость. Не должно быть капель и потеков.

Регулировка заслонки

Для того чтобы дроссельная заслонка работала как часы, ее датчик периодически нужно подстраивать. Для этого выполняется несколько простых действий:

1. Отключается зажигание, дабы перевести клапан в положение закрыто.
2. Обесточивается разъем датчика.
3. Регулируется датчик, при помощи щупа размером 0,4 мм, расположенным между винтом и рычагом.

Для проверки исправности датчика измеряется уровень напряжения с помощью омметра. Если напряжение обнаружено — датчик следует заменить. При обратной ситуации можно продолжать регулировать датчик.

Для этого заслонка вращается до того момента, пока вы не увидите те самые показатели, которые прописаны в паспорте авто. Не забудьте проверить после регулировки плотность закрученных болтов и гаек, во время процесса они могли раскрутиться.

Как известно, топливная система автомобиля — это его жизнеспособность. Если она хоть немного нарушена, машина может вас неприятно удивить в самый неподходящий момент. Если из строя выйдет дроссельная заслонка или другой элемент узла, то последствия могут быт плачевными. Поэтому куда лучше, не скупиться на автомобильную диагностику, при возникновении малейших подозрений на неисправность. Помните — безопасность на дороге превыше всего.

Что такое дроссельная заслонка и как она работает?

В традиционном бензиновом двигателе с искровым зажиганием корпус дроссельной заслонки является частью системы впуска воздуха, которая регулирует количество воздуха, поступающего в камеру сгорания двигателя. Он состоит из корпуса, в котором находится дроссельная заслонка (дроссельная заслонка), вращающаяся на валу.

Когда акселератор (педаль газа) нажат, дроссельная заслонка открывается и пропускает воздух в двигатель. Когда педаль газа отпускается, бабочка закрывается и эффективно перекрывает (дросселирует) поток воздуха в камеру сгорания.Этот процесс эффективно контролирует скорость двигателя и, в конечном итоге, скорость автомобиля.

Как это работает

Обычно расположенный между воздушным фильтром и впускным коллектором, корпус дроссельной заслонки содержит тонкую систему дроссельной заслонки, которая контролирует ключевой компонент искрового зажигания: поток воздуха. Как часть процесса распыления, воздушный поток помогает регулировать соотношение воздух-топливо, необходимое для зажигания двигателя.

Первичный регулятор давления в дроссельной заслонке представляет собой датчик температуры корпуса дроссельной заслонки, который измеряет температуру топливовоздушной смеси, поступающей в систему впрыска топлива вашего автомобиля.Это необходимое регулирование помогает искровому зажиганию обеспечить максимальную топливную экономичность.

Воздушный поток, который в значительной степени контролируется дроссельной заслонкой, известной как дроссельная заслонка, регулирует водитель, нажимая на педаль ускорения внутри автомобиля. Это реагирует на датчик на дроссельной заслонке, который сообщает ему, чтобы он пропускал больше воздуха в камеру сгорания, увеличивая REM и выходную мощность. Это, в свою очередь, заставляет машину двигаться быстрее.

Общие проблемы и решения

Как и любая часть автомобиля, корпус дроссельной заслонки со временем может изнашиваться. Очень редко вы обнаружите, что дроссельная заслонка полностью сломана. Иногда, однако, выходит из строя вся система дроссельной заслонки, и вам придется заменить весь корпус дроссельной заслонки, но на самом деле это происходит только в автомобилях с большим пробегом.

Чаще всего первым выходит из строя датчик температуры корпуса дроссельной заслонки. Если вы обнаружите, что у вас проблемы с двигателем, вы можете исследовать датчик температуры. Это особенно верно, если ваш автомобиль глохнет или работает плохо.

Кроме того, неисправные электрические соединения (включая неисправные радиомодули и панели приборов) могут быть результатом неисправности датчика температуры корпуса дроссельной заслонки. Если вы испытываете какие-либо из этих симптомов в своем автомобиле или загорается лампа проверки двигателя, вам следует посетить местного механика для более полной диагностики. Обнаружить неисправный дроссель немного сложнее, чем большинство механических проблем.

Чтобы лучше сохранить эти важные части процесса зажигания, вы можете подумать о переходе на биотопливо, которое снижает износ компонентов вашего двигателя. Кроме того, регулярные настройки и техническое обслуживание продлят срок службы вашего автомобиля.

Признаки неисправного или неисправного корпуса дроссельной заслонки

В современных автомобилях с впрыском топлива корпус дроссельной заслонки является важной частью системы впуска воздуха, которая контролирует количество воздуха, поступающего в двигатель. Допустимое количество воздуха зависит от того, насколько водитель нажимает педаль акселератора до пола. Когда вы нажимаете на педаль, датчик, называемый датчиком положения дроссельной заслонки, получает сигнал относительно того, где находится ваша ступня, начиная от полного подъема (нулевое ускорение) до полного опускания (полное ускорение).Этот датчик передает эту информацию в главный компьютер автомобиля, постоянно обновляя положение дроссельной заслонки. Положение педали в этом диапазоне — это то, как компьютер знает, что сказать системе впрыска топлива с точки зрения того, сколько больше или меньше топлива нужно впрыснуть в систему.

Когда этот процесс регулируется должным образом, в двигатель вашего автомобиля подается идеальный баланс воздуха и топлива, что позволяет ему работать плавно и работать на оптимальном уровне. Существует ряд причин, по которым корпус дроссельной заслонки может не работать должным образом.

1. Грязь, сажа и нагар на внутренней стороне корпуса

Грязь и сажа могут накапливаться внутри корпуса, вызывая прерывание потока воздуха / топлива. В результате отсутствия обычно гладкой поверхности для прохождения топлива и воздуха эта тонкая смесь прерывается шероховатой поверхностью, что вызывает дисбаланс потока. Подобно грязи и сажи, нагар может создавать неровную поверхность внутри стенок корпуса дроссельной заслонки, что может нарушить распыление топливно-воздушной смеси.

2. Проблемы с электричеством

Проблемы с электрическим подключением могут привести к передаче неточной или прерывистой информации на компьютер автомобиля. Как и в случае любого электрического соединения, проблемы с подключением могут привести к передаче самых разных непредсказуемых сигналов. В случае корпуса дроссельной заслонки (и связанного с ним датчика), когда это происходит, это приводит к передаче неточной или прерывистой информации на компьютер автомобиля, что приводит к ошибочным корректировкам воздушно-топливной смеси.

3. Утечка вакуума или неправильно отрегулированный упор дроссельной заслонки

Утечка вакуума может нарушить поток воздуха / топлива из-за дисбаланса потока воздуха, что может вызвать проблемы с давлением в корпусе дроссельной заслонки. Проблема также могла быть в неправильно отрегулированном упоре дроссельной заслонки. Это компонент, который действует как привратник и устанавливает минимальное или максимальное положение для открытия или закрытия пластины корпуса дроссельной заслонки.

4. Плохой или высокий холостой ход

Когда корпус дроссельной заслонки работает неправильно, некоторые заметные характеристики могут быть плохими или очень низкими на холостом ходу.Это может включать остановку двигателя при остановке или очень низкие обороты холостого хода после запуска, или даже остановку двигателя при быстром нажатии на дроссельную заслонку (в результате чего пластина корпуса дроссельной заслонки открывается и закрывается очень быстро).

В случае утечки вакуума может наблюдаться очень высокий холостой ход, который вызван слишком большим количеством воздуха, попадающего во впускную систему. Обычно это вызвано довольно большой утечкой вакуума. Все эти симптомы ухудшают работу двигателя и, как следствие, приводят к включению индикатора проверки двигателя.

В рамках регулярных интервалов обслуживания включайте впуск воздуха и промывку впрыска топлива, которая удаляет любые углеродные отложения и грязь. Вам потребуется, чтобы световой индикатор Check Engine отключил квалифицированный механик, например, один из [YourMechanic]. Это будет включать сканирование компьютерной системы вашего автомобиля на предмет кодов неисправностей, которые, вероятно, будут указывать на проблемы с вашей системой впрыска топлива и, в частности, с компонентами корпуса дроссельной заслонки. Это даст механику указатель того, что нужно проверить и как устранить проблемы.

Правильная инструкция по очистке корпуса дроссельной заслонки | Mobil ™

Сложность: Легкая
Расчетное время: 45 минут

Современные электронные системы впрыска топлива — одни из самых надежных. системы в вашем автомобиле. Однако, если в вашем автомобиле накопилось более 75000 миль, есть плановое техническое обслуживание системы впрыска топлива, следует считать. Две наиболее распространенные работы по обслуживанию автомобилей: чистка топливных форсунок и дроссельной заслонки.Очистка топливных форсунок это вообще не проект своими руками, но дроссель почистить можно кузов на вашем автомобиле с помощью обычных инструментов и специализированных аэрозольных очистителей.

Хотя очистка корпуса дроссельной заслонки является хорошим профилактическим обслуживанием автомобиля, она Также должно помочь управляемость двигателя. На самом деле, если вы заметили грубую холостой ход, спотыкающийся начальный разгон или даже глохнет — и все это когда двигатель полностью прогрет — причиной может быть грязный корпус дроссельной заслонки. Однажды ты загляните внутрь корпуса дроссельной заслонки, вы наверняка удивитесь грязи, резинка и лак, которые там скопились со временем.

Настраивать
Припаркуйте автомобиль на улице на хорошо освещенной ровной площадке. Потому что очистители корпуса дроссельной заслонки летучие, мы не рекомендуем выполнять эту работу в помещении.

Найдите корпус дроссельной заслонки под капотом в моторном отсеке. Вот несколько подсказок о том, что искать:

• Корпус дроссельной заслонки расположен между воздухоочистителем и воздухозаборником. коллектор двигателя.
• Большинство дроссельных заслонок изготовлено из алюминия.
• Корпус дроссельной заслонки соединен с педалью газа вашего автомобиля с помощью рычаг или гибкий трос, который перемещает вал дроссельной заслонки при подаче газа педаль нажата. (Если вам трудно найти дроссельную заслонку тела, попросите помощника нажать на акселератор при выключенном двигателе, чтобы вы можете видеть движение вала дроссельной заслонки.)

После того, как вы нашли корпус дроссельной заслонки вашего автомобиля, посмотрите, как он прикреплены к воздухозаборным трубкам.Иногда прикрепляются дроссельные заслонки со специальными креплениями, называемыми винтами с головкой Torx. В таком случае вам понадобится Torx. биты или отвертки Torx, чтобы удалить эти крепления. Чаще всего Отвертка с плоским лезвием или крестообразная отвертка подойдет.

Может быть один или несколько электрических проводов, которые подключаются к дроссельной заслонке. тело. Не беспокойте их; для целей этого проекта вы не должны необходимо отключить любой из этих выводов.

Хотя мы всегда рекомендуем соблюдать все соответствующие меры безопасности. Меры предосторожности для этих проектов DIY, будьте особенно осторожны с этим проектом.Делать не курите, когда вы работаете на своем автомобиле, носите всю рекомендованную кожу и защиты глаз, и имейте в виду, что вы имеете дело с легковоспламеняющимися спреями очиститель.

Инструменты

• Отвертки, биты Torx или отвертки Torx или их комбинация или торцевой ключ гаечные ключи, в зависимости от крепежа, используемого для соединения корпуса дроссельной заслонки к водозабору «сантехника».
• Зубная щетка или маленькая щетка для чистки мягких деталей. Примечание: некоторые автозапчасти в магазинах продаются специальные щетки для очистки корпуса дроссельной заслонки.Некоторый дроссель кузова имеют специальные покрытия, которые могут быть повреждены жесткой щетиной кисти.
• Защита для глаз.
• Фонарик.

Материалы

• Очиститель дроссельной заслонки. Это должно быть доступно в ваших автозапчастях магазин снабжения или отдел запчастей автосалона. Не используйте карбюратор очиститель.
• Масло хозяйственное
• Ватные тампоны
• Бумажные полотенца
• Резиновые перчатки

Работа
Припаркуйте машину на улице, оставив достаточно места для работы с каждой стороны моторного отсека.

• Шаг 1: В качестве меры предосторожности отсоедините клемму заземления (отрицательную) аккумулятор вашего автомобиля.
• Шаг 2: Найдите и пометьте все маленькие шланги, которые присоединяются к корпусу дроссельной заслонки или к воздуховоды, которые необходимо удалить, чтобы получить доступ к корпусу дроссельной заслонки. Вы можете использовать малярную ленту и пометить каждый шланг и муфту, или купить специальная этикеточная лента, которая поможет вам запомнить, какой шланг идет с какая насадка / муфта.
• Шаг 3: Снимите воздуховод, который крепится к корпусу дроссельной заслонки. Будь очень осторожен во избежание отсоединения электрических проводов или клемм. Воздуховод к корпусу дроссельной заслонки обычно крепится с помощью шланга зажим, который можно ослабить с помощью отвертки, гаечного ключа Torx, Шестигранный ключ или другой ручной инструмент. Иногда воздуховод вдавливается в место и может быть удален легкими вращательными движениями. В в некоторых случаях обе стороны корпуса дроссельной заслонки соединены с воздуховодами с помощью хомутов; в этом случае вам нужно удалить только одну сторону чтобы открыть корпус дроссельной заслонки для очистки.
• Шаг 4: Если вы не можете снять воздуховоды, чтобы открыть корпус дроссельной заслонки, остановитесь и не пытайтесь реализовать этот проект. Пусть профессиональный техник справиться с работой.
• Шаг 5: Удалите ровно столько воздуховодов, чтобы открыть корпус дроссельной заслонки. Будь осторожен чтобы не повредить имеющиеся прокладки. Есть много разных типы дроссельных заслонок; у некоторых даже есть две дроссельные заслонки (одна может работа с антипробуксовочной системой).Некоторые последние модели даже используют электронное управление дроссельной заслонкой, иногда называемое «приводом по проводам». Со всем из этих различий, вы все равно, вероятно, обнаружите дроссель кузов очень похож по внешнему виду на показанный здесь.
• Шаг 6: Если вы еще этого не сделали, наденьте резиновые перчатки и глаза. охрана. Как только корпус дроссельной заслонки обнажится, опрыскайте корпус дроссельной заслонки. очиститель внутри воздуховода и осторожно удалите щеткой грязь, резинка и лак.Примечание: будьте очень осторожны, чтобы пусть тонкая пластиковая форсунка (или что-нибудь еще!) упадет в открытие дроссельной заслонки. Периодически протирайте остатки бумажные полотенца.
• Шаг 7: Повторяйте этот процесс, пока все внутренние поверхности не станут чистыми и оголенными. металл. Используйте фонарик, чтобы хорошо видеть свой прогресс.
• Шаг 8: Перед заменой воздуховодов дроссельной заслонки капнуть бытовой универсальное масло на валах дроссельной заслонки в месте попадания корпус дроссельной заслонки.Используйте небольшой ватный тампон и не переусердствуйте — просто небольшая капля масла поможет удерживать дроссельную заслонку во вращении плавно. Одной капли должно хватить.
• Шаг 9: Используйте больше бумажных полотенец, чтобы убрать остатки и жидкость, которые могут пролилась на двигатель или окружающие компоненты.
• Шаг 10: Установите на место воздуховоды корпуса дроссельной заслонки, затянув хомуты на шланге. тот же уровень герметичности, что и раньше.Другими словами, подумайте, сколько силы, которую вы использовали, чтобы ослабить застежку, и попробуйте затянуть то же самое количество.
• Шаг 11: После того, как вы снова прикрепите все и удалите все инструменты или материалы из-под капота снова установите аккумулятор и запустите двигатель. Ты можешь заметили начальное спотыкание или даже начальный грубый холостой ход, когда пылесос жидкость и остатки, которые могли попасть во впускной коллектор, сжигаются выключенный. В худшем случае вы можете даже заметить запах белого выхлопа. дым.Кроме того, часто компьютер управления двигателем должен «переучить» некоторые параметры после отключения аккумулятора. Это нормальный.
• Шаг 12: Дайте двигателю поработать на холостом ходу минуту или две. Тогда возьмите свой автомобиль на тест-драйв. В зависимости от количества грязи, резинки и лака, которые были в корпусе дроссельной заслонки вашего автомобиля вы можете заметить разницу, а можете и не заметить в управляемости и производительности, но помните: это профилактическое усилия по техническому обслуживанию для повышения долгосрочной надежности вашего средство передвижения.

Очистка
Очистите и верните все свои ключи и другие инструменты. Правильно утилизируйте использованные бумажные полотенца и резиновые перчатки. Сохраните оставшуюся дроссельную заслонку. уборщик на другой день.

Где мой корпус дроссельной заслонки и почему его нужно чистить?

Одним из немногих оставшихся обслуживаемых компонентов бензиновых двигателей является корпус дроссельной заслонки. Вот почему ваш механик хочет его очистить.

Настройка, как это когда-то было известно, пришла и ушла.Никто этого не упускает. Тем не менее, мы все знали, что влечет за собой настройка после почти столетней оплаты за них.

В современных автомобилях многие интервалы технического обслуживания продлены почти до срока службы автомобиля. Возможно, потребуется менять масло один или два раза в год, и есть воздушный фильтр салона, который нужно менять несколько раз на пути к 100000 миль, но больше нечего делать, пока не будет проведена большая разовая услуга, включающая замену ремня ГРМ и искру. пробки примерно в этой точке.

Тем не менее, есть один компонент, который механики любят чистить, когда машины едут в неровностях, имеют резкий холостой ход или из-за чрезмерной осторожности.Им нравится чистить дроссельную заслонку.

Ищете новый или подержанный автомобиль? Начните поиск на BestRide.com.

Ваш двигатель — это гигантский воздушный насос. Наружный воздух поступает через воздухозаборник в передней части автомобиля, а затем проходит через элемент воздушного фильтра двигателя. Это помогает удалить пыль и мусор, чтобы они не попали в камеру сгорания и не доставляли проблем. Затем воздух поступает через трубку к дроссельной заслонке. Дроссель — это то, что управляет потоком воздуха в двигатель, а узел, в котором находится дроссельная заслонка и работает с ним, известен как корпус дроссельной заслонки.

Лет назад на месте дроссельной заслонки был карбюратор. Карбюратор также измерял объем воздуха, поступающего в камеры сгорания, но он служил и второй цели: он смешивал воздух и бензин в мелкий туман. Современные двигатели впрыскивают топливо непосредственно в камеры сгорания через топливные форсунки, поэтому корпус дроссельной заслонки представляет собой всего лишь клапан, пропускающий воздух.

Хотя элемент воздухоочистителя действительно удаляет твердые частицы, под капотом происходит много всего, что может привести к образованию грязи, что может помешать плавной работе дроссельной заслонки.Механики будут использовать спрей растворителя, а иногда и щетку, чтобы удалить грязь и освободить дроссель, чтобы он работал свободно.

В определенных ситуациях это первый шаг к решению проблем. Есть датчик массового расхода воздуха (MAF) и датчик положения дроссельной заслонки (TPS), которые могут выйти из строя и вызвать аналогичные условия работы, но они дороже, чем доза растворителя. Механики часто начинают с уборки.

У каждой дроссельной заслонки также есть механизм для ее приведения в действие в зависимости от требований правой ноги водителя и сигналов от двигателя.В старых автомобилях, таких как Miata 1992 года, это механическое рычажное соединение дроссельной заслонки — буквально, трос, соединенный с педалью газа, срывает дроссельную заслонку. Во всех новых автомобилях это электронный привод корпуса дроссельной заслонки, который заменяет механический кабель проводом, который посылает электрические импульсы на привод корпуса дроссельной заслонки, приказывая ему открываться и закрываться.

Все, что движется, рано или поздно перестанет двигаться. У некоторых популярных автомобилей были проблемы с корпусом электронной дроссельной заслонки. Таким образом, поддержание чистоты дроссельной заслонки — всегда разумный шаг профилактического обслуживания.

Вопрос в том, окупается ли стоимость услуги. RepairPal.com предполагает, что чистка корпуса дроссельной заслонки стоит от 226 до 290 долларов. Что интересно, так это цена запчастей: от 6 до 12 долларов, низкая оценка которой примерно вдвое превышает стоимость банки CRC Throttle Body Cleaner в обычном магазине автозапчастей.

Очистить корпус дроссельной заслонки намного проще, чем заменить масло. Если вы сможете следовать простым инструкциям и нажать кнопку аэрозольного баллончика, вы сможете сделать это самостоятельно. За три доллара и пять минут работы вы сможете сэкономить сотни долларов на оплате труда с помощью механика.

Изображение предоставлено : изображение вверху страницы, выполненное Джоном Горхэмом. Второе изображение любезно предоставлено Фордом.

7 признаков, которые могут означать, что корпус дроссельной заслонки нуждается в очистке

В современных автомобилях с впрыском топлива корпус дроссельной заслонки является важной частью системы впуска воздуха, контролируя поток воздуха в двигатель, который используется для эффективного сжигания топлива в поршни.Получение нужного количества воздуха жизненно важно. Слишком много или слишком мало воздуха может привести к обедненной работе двигателя.

Когда корпус дроссельной заслонки работает правильно, он синхронизирован с подачей топлива и педалью акселератора. Опустите педаль, и поток топлива в двигатель увеличится, а корпус дроссельной заслонки втянет дополнительный воздух, чтобы способствовать сгоранию, позволяя вашему автомобилю работать на оптимальном уровне и плавно двигаться.

Когда корпус дроссельной заслонки загрязнен, забит или неисправен, это останавливает поток воздуха в двигатель, что не только вызывает проблемы с производительностью, но может вызвать проблемы с прохождением несгоревшего топлива через выхлопную систему.Обратите внимание на следующие симптомы, которые служат предупреждающими признаками загрязнения системы, позволяя определить это состояние до того, как оно станет непоправимым.

Накопление грязи

Как и следовало ожидать, одна из основных причин, по которой корпус дроссельной заслонки нуждается в очистке, связана с накоплением грязи и сажи внутри детали, что также известно как коксование. Это создает шероховатую поверхность, нарушающую поток воздуха и топлива и снижающую эффективность вашего двигателя. Отложения углерода вызывают аналогичную проблему, создавая неровную поверхность внутри детали.

Низкая экономия топлива

Проверьте свою экономию топлива. Залейте в машину полный бак топлива и отметьте пройденное расстояние в милях. Дайте машине поработать до тех пор, пока не закончится топливо, и выработайте среднее количество миль на галлон. Если это значительно меньше, чем на 10–15%, то, скорее всего, у вас забит корпус дроссельной заслонки, что влияет на производительность вашего автомобиля.

Плохой или высокий холостой ход

Когда ваша дроссельная заслонка работает ниже своей нормальной эффективности, одним из контрольных признаков является плохой или низкий холостой ход.Это включает остановку двигателя после остановки, низкие обороты холостого хода после запуска или остановку двигателя при быстром нажатии на дроссельную заслонку. Грязь вызывает турбулентный поток воздуха в систему и ведет к колебаниям холостого хода.

Неравномерное или медленное ускорение

Когда вы нажимаете педаль акселератора, это увеличивает поток воздуха и бензина в двигатель. Если на корпусе дроссельной заслонки есть грязь или нагар, это помешает автомобилю получить необходимую мощность от сгорания. Каково это за рулем? Может случиться так, что машине требуется больше времени, чем обычно, или скорость увеличивается неравномерными рывками.

Проблемы с электричеством

Поскольку многие современные автомобильные системы теперь зависят от компьютерных соединений и элементов управления, электронная проводка теперь служит его нервной системой. Если электронный датчик корпуса дроссельной заслонки покрыт грязью или сажей, это приведет к ошибочным или ненужным корректировкам топливовоздушной смеси, что может перевести автомобиль в режим вторичного снижения мощности, пока его не увидит механик по обслуживанию.

Нарушения воздушного потока

Скопления грязи и сажи могут вызвать проблемы с потоком воздуха и давлением в корпусе дроссельной заслонки или проблема может заключаться в неправильно отрегулированном упоре дроссельной заслонки, который также является частью системы впуска воздуха. Неравномерный поток воздуха вызовет проблемы с давлением в системе, что опять же может привести к снижению производительности и ускорению.

Контрольная лампа двигателя

Если характеристики корпуса дроссельной заслонки не достигают требуемого уровня, это будет предупреждать электронный регулятор газа, который, в свою очередь, загорится контрольной лампой двигателя на вашей приборной панели.Поскольку существует ряд причин, по которым это может загореться, лучше всего самостоятельно проверить, нет ли вокруг детали грязи или нагара.

Как решать любые проблемы…

Если у вас возникла какая-либо из проблем из этого списка, в первую очередь следует обратить внимание на корпус дроссельной заслонки. Любая излишняя грязь или сажа на внутренних стенках корпуса является явным признаком того, что у вас есть проблемы с этой системой, и в первую очередь следует начать с тщательной очистки.

Начните с руководства пользователя, так как вам нужно будет узнать, управляется ли корпус дроссельной заслонки механически или электронно, прежде чем приступить к процессу очистки. Если это система с механическим управлением, вы можете очистить ее самостоятельно, но с системами с электронным управлением вам лучше обратиться к сертифицированному механику для проведения осмотра.

Лаборатория автомобильной электроники Клемсона: электронное управление дроссельной заслонкой

Электронное управление дроссельной заслонкой Базовое описание В традиционных автомобилях при нажатии на педаль акселератора происходит кабель, который механически соединен с дроссельной заслонкой в ​​дроссельной заслонке двигателя.Положение этого клапана напрямую регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры и следовательно, определяет частоту вращения и крутящий момент двигателя. Сегодня большинство транспортных средств имеют электронные дроссельная заслонка. В этих автомобилях нажатие на педаль акселератора посылает электрический сигнал в модуль управления двигателем (ECM). Контроллер ЭСУД использует эту информацию для отправки управляющего сигнала на электродвигатель, установленный на корпус дроссельной заслонки, который соответственно регулирует положение дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки используется для создания системы управления с обратной связью, чтобы гарантировать, что дроссельная заслонка открыта в правильное положение. Основным преимуществом электронной дроссельной заслонки является то, что ее можно легко подключить к другим системам, таким как система управления двигателем, контроль тяги, электронный контроль устойчивости и круиз-контроль. Эти другие системы могут управлять дроссельной заслонкой, когда это необходимо, чтобы помочь повысить безопасность, удобство и экономию топлива автомобиля. Например, Национальное управление безопасности дорожного движения предложило правило, согласно которому к сентябрю 2014 года все автомобили должны иметь систему блокировки дроссельной заслонки (BTO).Система BTO будет отдавать приоритет тормозным сигналам, когда педаль тормоза и педаль акселератора задействованы одновременно. Как и все электронные системы, управляющие критически важными функциями безопасности в автомобиле, электронное управление дроссельной заслонкой разработано с учетом определенных отказоустойчивых функций, включая резервные датчики и возможности самодиагностики. На изображении справа показан тест на устойчивость к магнитному полю, выполняемый на педали акселератора, в которой используются датчики холла. Можно найти простую демонстрацию того, как работает электронное управление дроссельной заслонкой. здесь. Датчики Датчики положения педали, датчики положения дроссельной заслонки Приводы Двигатель на корпусе дроссельной заслонки Передача данных Обычно соединение шины CAN между ECM и другими системами, способными управлять дроссельной заслонкой. Производителей Bosch, Continental, Delphi, Денсо, Hitachi, KMS, Magneti Marelli Для получения дополнительной информации [1] Электронное управление дроссельной заслонкой, Википедия. [2] Электронное управление дроссельной заслонкой (Drive By Wire или Fly By Wire), веб-сайт Pico Technology. [3] Электронное управление дроссельной заслонкой, YouTube, 8 февраля 2010 г. [4] Усовершенствования электронного управления дроссельной заслонкой, Майкл Ноулинг, Autospeed.com, 2001. [5] Lexus Safety Features of Electronic Throttle Control Systems (ETCS), YouTube, 26 марта 2010 г. [6] BMW Multi-Butterfly Throttle Control, YouTube, 6 апреля 2012 г. [7] Electronic Throttle Controls, YouTube, 8 мая 2013 г.

Объяснение систем Drive-by-wire: что такое задержка дроссельной заслонки и как ее преодолеть?

Что такое система дроссельной заслонки Drive-by-wire (также известная как fly-by-wire) и почему она создает задержку?

Что ж, сначала мы должны вернуть вас в старые добрые времена тросов газа и карбюраторов. Раньше педаль газа напрямую соединялась с дроссельной заслонкой двигателя кабелем, и отсутствие реакции двигателя можно было объяснить несколькими причинами.Либо трос растянулся достаточно, чтобы вызвать провисание и, как следствие, задержку отклика педали, либо двигатель был расстроен, что означало, что он не вырабатывал такой большой мощности, как должен. Легко почините, новый тросик дроссельной заслонки за 20 долларов и настройте свой автомобиль. Однако в наши дни, к сожалению, не все так просто.

Давайте посмотрим, как работают современные электронные дроссели.

Вместо кабеля педаль теперь подключена к тому, что по сути является потенциометром. Они генерируют определенное количество напряжения, которое ЭБУ считывает и приравнивает к углам открытия дроссельной заслонки.Они, прежде всего, измеряют, как далеко уходит ваша нога, когда вы нажимаете педаль до определенной точки, а также насколько быстро вы нажимали на педаль, чтобы достичь этой точки, и создают расчет газа для вашего ECU. Затем ЭБУ посылает сигнал датчику положения «бабочки», который контролирует скорость открытия «бабочки» на корпусе дроссельной заслонки, и открывает ее на величину, запрограммированную в ЭБУ для данного напряжения, генерируемого на педали. Также имеется датчик обратной связи на корпусе дроссельной заслонки, который информирует ЭБУ о том, что дроссельная заслонка выполняет то, что должна (т.е.е. открытие дроссельной заслонки до угла, определяемого ЭБУ).

Теперь, как и в большинстве электронных систем управления, в системы электропривода встроено резервирование. Вместо одного датчика нагрузки на педали их два. То же самое и с датчиком обратной связи на корпусе дроссельной заслонки. Это сделано для того, чтобы избежать потери контроля в случае неудачи. Сложный характер этой системы с ее разнообразными потенциометрами, компьютерами, датчиками и системами управления приводит к заметной задержке при первом нажатии на педаль, известной как задержка газа или мертвая зона.Независимо от того, насколько сильно или быстро вы нажимаете на ускоритель, эту задержку невозможно преодолеть, это внутренняя электрическая задержка, которую физический ввод не может преодолеть.

Интересный факт о системах с электроприводом: сигналы напряжения, генерируемые резервными датчиками, не идентичны. ЭБУ всегда отслеживает оба сигнала, чтобы постоянно проверять, все ли работает нормально. Если один сигнал выходит за пределы ожидаемых показаний датчика или полностью выходит из строя, ЭБУ выдаст код и перейдет в отказоустойчивый режим.Это означает, что мощность снижается, чтобы скорость автомобиля не вырвалась из-под контроля, не превысила ожидаемые параметры ECU, и загорится оранжевый индикатор, и ваш двигатель потеряет мощность.

Почему переход с физического кабеля на невидимые электроны говорят вашему двигателю, что вы хотите делать? Ну, по нескольким причинам, во-первых, электронная система дроссельной заслонки намного легче, что снижает вес современных автомобилей, а также их намного проще обслуживать и настраивать, просто подключите компьютер и позвольте ему сделать всю работу за вас.Также стоит упомянуть влияние контроля выбросов в отношении перехода на электронные системы дроссельной заслонки, использование электроники позволяет гораздо более точно контролировать открытие дроссельной заслонки по сравнению с тросом, который растягивается во времени. Это также позволяет производителям программировать реакцию дроссельной заслонки. Ага, верно. Реакцию дроссельной заслонки на привод от систем управления по проводам можно программировать. Здесь на помощь приходит контроллер дроссельной заслонки iDRIVE.

Контроллер дроссельной заслонки iDRIVE изменяет сигнал напряжения от узла педали привода по проводам, чтобы вы могли настроить реакцию педали акселератора и значительно уменьшить мертвую зону с момента первоначального нажатия педали, обычно называемого задержкой газа.IDRIVE предоставляет новые точки отсчета для отображения дроссельной заслонки автомобиля. Он по-прежнему работает в стандартных параметрах; однако это приводит к более резкой кривой дроссельной заслонки. Это также приводит к более раннему открытию дроссельной заслонки при ходу педали, подаче топливно-воздушной смеси в двигатель раньше при такте дроссельной заслонки, таким образом улучшая реакцию дроссельной заслонки и ускорение.

Настоящее преимущество iDRIVE заключается в том, что он дает вам полный контроль над реакцией дроссельной заслонки вашего двигателя, если ваш двигатель слишком отзывчив, вы можете снизить его реакцию до уровня, который соответствует вашему стилю вождения в экономичном режиме или если ваш Отклик на газ слишком тусклый, переведите iDRIVE в режим Ultimate и выберите настройку, которая лучше всего подходит для вас.