دریچه گاز
مقدار
در خودروهای مدرن، نیروگاه با دو سیستم تزریق و مکش کار می کند. اولین آنها مسئول تامین سوخت است، وظیفه دوم اطمینان از جریان هوا به داخل سیلندرها است.
هدف، عناصر ساختاری اصلی
علیرغم این واقعیت که کل سیستم تامین هوا را "کنترل" می کند، از نظر ساختاری بسیار ساده است و عنصر اصلی آن مجموعه دریچه گاز است (بسیاری آن را دریچه گاز قدیمی می نامند). و حتی این عنصر طراحی ساده ای دارد.
اصل عملکرد سوپاپ دریچه گاز از زمان موتورهای کاربراتوری ثابت مانده است. کانال اصلی هوا را مسدود می کند و در نتیجه مقدار هوای وارد شده به سیلندرها را تنظیم می کند. اما اگر قبلاً این دمپر بخشی از طراحی کاربراتور بود ، در موتورهای تزریقی یک واحد کاملاً مجزا است.
سیستم تامین یخ
علاوه بر وظیفه اصلی - دوز هوا برای عملکرد عادی واحد قدرت در هر حالت، این دمپر همچنین مسئول حفظ سرعت بیکاری مورد نیاز میل لنگ (XX) و تحت بارهای مختلف موتور است. او همچنین در عملکرد تقویت کننده ترمز شرکت دارد.
بدنه دریچه گاز بسیار ساده است. عناصر اصلی سازه عبارتند از:
- چارچوب
- دمپر با شفت
- مکانیزم درایو
مونتاژ دریچه گاز مکانیکی
چوک های انواع مختلف همچنین می توانند شامل تعدادی عنصر اضافی باشند: سنسورها، کانال های بای پس، کانال های گرمایش و غیره. با جزئیات بیشتر، ویژگی های طراحی سوپاپ های دریچه گاز مورد استفاده در خودروها را در زیر بررسی خواهیم کرد.
دریچه گاز در مسیر عبور هوا بین المنت فیلتر و منیفولد موتور نصب می شود. دسترسی به این گره به هیچ وجه دشوار نیست، بنابراین هنگام انجام کارهای تعمیر و نگهداری یا تعویض آن، دسترسی به آن و جدا کردن آن از خودرو دشوار نخواهد بود.
انواع گره ها
همانطور که قبلا ذکر شد، انواع مختلفی از شتاب دهنده ها وجود دارد. در کل سه مورد وجود دارد:
- رانده مکانیکی
- الکترومکانیکی
- الکترونیکی
به این ترتیب بود که طراحی این عنصر از سیستم ورودی توسعه یافت. هر یک از انواع موجود ویژگی های طراحی خاص خود را دارد. قابل توجه است که با توسعه فناوری، دستگاه گره پیچیده تر نشد، بلکه برعکس، ساده تر شد، اما با تفاوت های ظریف.
کرکره با درایو مکانیکی. ویژگی های طراحی
بیایید با دمپر مکانیکی شروع کنیم. این نوع قطعات با شروع نصب سیستم تزریق سوخت روی خودروها پدیدار شد. ویژگی اصلی آن این است که راننده به طور مستقل دمپر را با استفاده از یک کابل انتقال که پدال گاز را به بخش گاز متصل به شفت دمپر متصل می کند، کنترل می کند.
طراحی چنین واحدی کاملاً از سیستم کاربراتور قرض گرفته شده است ، تنها تفاوت این است که کمک فنر یک عنصر جداگانه است.
طراحی این مجموعه علاوه بر این شامل یک سنسور موقعیت (زاویه باز شدن کمک فنر)، یک کنترل کننده سرعت بیکار (XX)، کانال های بای پس و یک سیستم گرمایش است.
مونتاژ دریچه گاز با درایو مکانیکی
به طور کلی سنسور موقعیت دریچه گاز در انواع گره ها وجود دارد. وظیفه آن تعیین زاویه باز شدن است که به واحد کنترل انژکتور الکترونیکی اجازه می دهد تا میزان هوای وارد شده به محفظه های احتراق را تعیین کند و بر این اساس منبع سوخت را تنظیم کند.
قبلاً از سنسور نوع پتانسیومتری استفاده می شد که در آن زاویه باز شدن با تغییر مقاومت تعیین می شد. در حال حاضر، سنسورهای مغناطیسی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند، که قابل اعتمادتر هستند، زیرا آنها جفت کنتاکت در معرض سایش ندارند.
سنسور موقعیت دریچه گاز نوع پتانسیومتری
تنظیم کننده XX در چوک های مکانیکی یک کانال جداگانه است که کانال اصلی را شنت می کند. این کانال مجهز به یک شیر برقی است که جریان هوا را بسته به شرایط موتور در دور آرام تنظیم می کند.
دستگاه کنترل بیکار
ماهیت کار او به شرح زیر است: در بیستم، کمک فنر کاملا بسته است، اما هوا برای عملکرد موتور ضروری است و از طریق یک کانال جداگانه تامین می شود. در این حالت ECU سرعت میل لنگ را تعیین می کند و بر اساس آن درجه باز شدن این کانال را توسط شیر برقی تنظیم می کند تا سرعت تنظیم شده را حفظ کند.
کانال های بای پس بر اساس همان اصل تنظیم کننده کار می کنند. اما وظیفه آن حفظ سرعت نیروگاه با ایجاد بار در حالت استراحت است. به عنوان مثال، هنگامی که سیستم کنترل آب و هوا روشن است، بار موتور افزایش می یابد و باعث کاهش سرعت می شود. اگر رگولاتور نتواند مقدار هوای مورد نیاز موتور را تامین کند، کانال های بای پس روشن می شوند.
اما این کانال های اضافی یک اشکال قابل توجه دارند - سطح مقطع آنها کوچک است، به همین دلیل ممکن است مسدود شده و یخ بزنند. برای مبارزه با دومی، دریچه گاز به سیستم خنک کننده متصل می شود. یعنی مایع خنک کننده از طریق کانال های بدنه گردش می کند و کانال ها را گرم می کند.
مدل کامپیوتری کانال ها در شیر پروانه ای
عیب اصلی یک مجموعه مکانیکی دریچه گاز وجود خطا در تهیه مخلوط هوا و سوخت است که بر راندمان و قدرت موتور تأثیر می گذارد. این به این دلیل است که ECU دمپر را کنترل نمی کند، فقط اطلاعاتی در مورد زاویه باز شدن دریافت می کند. بنابراین، با تغییرات ناگهانی در موقعیت دریچه گاز، واحد کنترل همیشه زمان لازم برای "تطبیق" با شرایط تغییر یافته را ندارد، که منجر به مصرف بیش از حد سوخت می شود.
شیر پروانه ای الکترومکانیکی
مرحله بعدی در توسعه شیرهای پروانه ای ظهور یک نوع الکترومکانیکی بود. مکانیسم کنترل یکسان باقی ماند - کابل. اما در این گره هیچ کانال اضافی به عنوان غیر ضروری وجود ندارد. در عوض، یک مکانیزم میرایی جزئی الکترونیکی که توسط ECU کنترل می شود به طراحی اضافه شد.
از نظر ساختاری، این مکانیزم شامل یک موتور الکتریکی معمولی با گیربکس است که به شفت کمک فنر متصل است.
این دستگاه به این صورت عمل می کند: پس از راه اندازی موتور، واحد کنترل مقدار هوای وارد شده را محاسبه می کند و دمپر را تا زاویه مورد نظر باز می کند تا دور آرام مورد نیاز را تنظیم کند. یعنی واحد کنترل در واحدهایی از این نوع قابلیت تنظیم عملکرد موتور در دور آرام را داشت. در سایر حالت های عملیاتی نیروگاه، خود راننده دریچه گاز را کنترل می کند.
استفاده از مکانیسم کنترل جزئی امکان ساده سازی طراحی واحد شتاب دهنده را فراهم کرد، اما اشکال اصلی - خطاهای تشکیل مخلوط را از بین نبرد. در این طراحی، این در مورد دمپر نیست، بلکه فقط در حالت بیکار است.
دمپر الکترونیکی
آخرین نوع، الکترونیکی، به طور فزاینده ای در خودروها وارد می شود. ویژگی اصلی آن عدم تعامل مستقیم پدال گاز با شفت دمپر است. مکانیزم کنترل در این طرح در حال حاضر کاملاً الکتریکی است. هنوز هم از همان موتور الکتریکی با گیربکس متصل به شفت کنترل شده ECU استفاده می کند. اما واحد کنترل باز شدن دروازه را در تمام حالت ها "کنترل" می کند. یک سنسور اضافی به طراحی اضافه شده است - موقعیت پدال گاز.
المان های دریچه گاز الکترونیکی
در حین کار ، واحد کنترل از اطلاعات نه تنها از سنسورهای موقعیت کمک فنر و پدال گاز استفاده می کند. همچنین سیگنال‌های دستگاه‌های نظارت بر گیربکس اتوماتیک، سیستم‌های ترمز، تجهیزات کنترل آب و هوا و کروز کنترل نیز در نظر گرفته می‌شوند.
تمام اطلاعات دریافتی از سنسورها توسط واحد پردازش می شود و بر این اساس زاویه باز شدن دروازه بهینه تنظیم می شود. یعنی سیستم الکترونیکی عملکرد سیستم ورودی را به طور کامل کنترل می کند. این امکان از بین بردن خطاها در تشکیل مخلوط را فراهم کرد. در هر حالت کارکرد نیروگاه، مقدار دقیق هوا به سیلندرها می رسد.
اما این سیستم بدون نقص نبود. همچنین تعداد آنها کمی بیشتر از دو نوع دیگر است. اولین مورد این است که دمپر توسط یک موتور الکتریکی باز می شود. هر گونه، حتی یک نقص جزئی در واحدهای انتقال منجر به نقص عملکرد واحد می شود که بر عملکرد موتور تأثیر می گذارد. در مکانیزم های کنترل کابل چنین مشکلی وجود ندارد.
دومین اشکال مهم تر است، اما عمدتاً مربوط به خودروهای ارزان قیمت است. و همه چیز به این واقعیت بستگی دارد که به دلیل نرم افزار نه چندان خوب توسعه یافته، دریچه گاز می تواند دیر کار کند. یعنی ECU بعد از فشردن پدال گاز کمی زمان می برد تا اطلاعات را جمع آوری و پردازش کند و پس از آن سیگنالی را به موتور کنترل دریچه گاز ارسال می کند.
دلیل اصلی تأخیر از فشار دادن دریچه گاز الکترونیکی تا پاسخ موتور، ارزانتر بودن تجهیزات الکترونیکی و نرم افزارهای بهینه نشده است.
در شرایط عادی، این اشکال به ویژه قابل توجه نیست، اما در شرایط خاص، چنین کاری می تواند منجر به عواقب ناخوشایندی شود. به عنوان مثال، هنگام شروع حرکت در یک مسیر لغزنده جاده، گاهی اوقات لازم است که حالت عملکرد موتور را به سرعت تغییر دهید ("پدال بازی")، یعنی در چنین شرایطی، "واکنش" سریع از موارد ضروری است. موتور به اقدامات راننده مهم است. تاخیر موجود در عملکرد پدال گاز می تواند منجر به عارضه رانندگی شود، زیرا راننده موتور را "احساس نمی کند".
یکی دیگر از ویژگی های دریچه گاز الکترونیکی برخی از مدل های خودرو که برای بسیاری یک نقطه ضعف است، تنظیم ویژه دریچه گاز در کارخانه است. ECU دارای تنظیماتی است که امکان لغزش چرخ هنگام استارت را حذف می کند. این با این واقعیت حاصل می شود که در ابتدای حرکت ، واحد به طور خاص دمپر را به حداکثر قدرت باز نمی کند ، در واقع ECU موتور را با دریچه گاز "خفه می کند". در برخی موارد، این ویژگی تأثیر منفی دارد.
در خودروهای پریمیوم، به دلیل توسعه نرم افزار عادی، هیچ مشکلی با "پاسخ" سیستم ورودی وجود ندارد. همچنین در چنین خودروهایی اغلب امکان تنظیم حالت عملکرد نیروگاه بر اساس ترجیحات وجود دارد. به عنوان مثال، در حالت "اسپرت"، عملکرد سیستم ورودی نیز دوباره پیکربندی می شود، در این صورت ECU دیگر موتور را در هنگام راه اندازی "خفه نمی کند"، که به خودرو اجازه می دهد "سریع" حرکت کند.
