Van tiết lưu

Trong ô tô hiện đại, nhà máy điện hoạt động với hai hệ thống: phun và nạp. Đầu tiên trong số chúng có nhiệm vụ cung cấp nhiên liệu, nhiệm vụ của thứ hai là đảm bảo sự lưu thông của không khí vào các xi lanh.

Mục đích, các yếu tố cấu trúc chính

Mặc dù thực tế là toàn bộ hệ thống “điều khiển” việc cung cấp không khí, nó có cấu tạo rất đơn giản và yếu tố chính của nó là cụm van tiết lưu (nhiều người gọi nó là van tiết lưu kiểu cũ). Và ngay cả yếu tố này cũng có thiết kế đơn giản.

Nguyên tắc hoạt động của van tiết lưu vẫn được giữ nguyên kể từ ngày động cơ chế hòa khí. Nó chặn các kênh dẫn khí chính, do đó điều chỉnh lượng không khí cung cấp cho các xi lanh. Nhưng nếu trước đó van điều tiết này là một phần của thiết kế bộ chế hòa khí, thì trên động cơ phun, nó là một bộ phận hoàn toàn riêng biệt.

Hệ thống cung cấp nước đá

Ngoài nhiệm vụ chính - bổ sung không khí cho hoạt động bình thường của bộ nguồn ở bất kỳ chế độ nào, van điều tiết này còn có nhiệm vụ duy trì tốc độ không tải cần thiết của trục khuỷu (XX) và dưới các tải động cơ khác nhau. Cô cũng tham gia vào hoạt động của bộ trợ lực phanh.

Cơ thể bướm ga rất đơn giản. Các yếu tố cấu trúc chính là:

1. Khung
2. van điều tiết với trục
3. Cơ chế lái

Lắp ráp bướm ga cơ khí

Cuộn cảm của các loại khác nhau cũng có thể bao gồm một số yếu tố bổ sung: cảm biến, kênh bỏ qua, kênh gia nhiệt, v.v. Chi tiết hơn, các đặc điểm thiết kế của van tiết lưu được sử dụng trên ô tô, chúng tôi sẽ xem xét dưới đây.

Van tiết lưu được lắp trong đường dẫn không khí giữa bộ lọc và ống góp động cơ. Việc tiếp cận nút này không khó bằng bất kỳ phương tiện nào, vì vậy khi tiến hành công việc bảo dưỡng hoặc thay thế nó, bạn sẽ không gặp nhiều khó khăn khi đến và tháo rời nó ra khỏi xe.

Các loại nút

Như đã lưu ý, có nhiều loại máy gia tốc khác nhau. Có ba trong tổng số:

1. Điều khiển cơ học
2. Cơ điện
3. Điện tử

Theo thứ tự này, thiết kế của phần tử này của hệ thống nạp đã được phát triển. Mỗi loại hiện có đều có đặc điểm thiết kế riêng. Đáng chú ý là với sự phát triển của công nghệ, thiết bị nút không trở nên phức tạp hơn, mà ngược lại, nó trở nên đơn giản hơn, nhưng có một số sắc thái.

Màn trập với ổ đĩa cơ. Thiết kế, tính năng

Hãy bắt đầu với một van điều khiển cơ học. Loại phụ tùng này xuất hiện cùng với sự khởi đầu của việc lắp đặt hệ thống phun xăng trên ô tô. Đặc điểm chính của nó là người lái điều khiển van điều tiết một cách độc lập nhờ một dây cáp truyền động kết nối bàn đạp ga với khu vực khí nối với trục van điều tiết.

Thiết kế của một bộ phận như vậy là hoàn toàn vay mượn từ hệ thống chế hòa khí, điểm khác biệt duy nhất là giảm xóc là một bộ phận riêng biệt.

Thiết kế của cụm này còn bao gồm cảm biến vị trí (góc mở của bộ giảm xóc), bộ điều khiển tốc độ không tải (XX), các kênh bỏ qua và hệ thống sưởi.

Cụm bướm ga với bộ truyền động cơ khí

Nói chung, cảm biến vị trí bướm ga có mặt ở tất cả các loại nút. Chức năng của nó là xác định góc mở, cho phép bộ phận điều khiển kim phun điện tử xác định lượng không khí cung cấp cho các buồng đốt và dựa vào đó điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp.

Trước đây, một cảm biến kiểu đo điện thế được sử dụng, trong đó góc mở được xác định bằng sự thay đổi điện trở. Hiện nay, cảm biến điện trở từ được sử dụng rộng rãi, có độ tin cậy cao hơn, vì chúng không có các cặp tiếp điểm bị mài mòn.

Loại chiết áp cảm biến vị trí bướm ga

Bộ điều chỉnh XX trên cuộn cảm cơ học là một kênh riêng biệt đóng vai trò chính. Kênh này được trang bị một van điện từ có thể điều chỉnh lưu lượng khí tùy thuộc vào điều kiện của động cơ khi không tải.

Thiết bị điều khiển không hoạt động

Bản chất công việc của ông như sau: ở độ tuổi XNUMX, bộ giảm xóc được đóng hoàn toàn, nhưng không khí cần thiết cho hoạt động của động cơ và được cung cấp qua một kênh riêng biệt. Trong trường hợp này, ECU xác định tốc độ của trục khuỷu, trên cơ sở đó nó điều chỉnh mức độ mở của kênh này bằng van điện từ để duy trì tốc độ đã cài đặt.

Các kênh bỏ qua hoạt động trên nguyên tắc tương tự như bộ điều chỉnh. Nhưng nhiệm vụ của nó là duy trì tốc độ của nhà máy điện bằng cách tạo ra một phụ tải ở trạng thái nghỉ. Ví dụ, việc bật hệ thống kiểm soát khí hậu làm tăng tải trọng lên động cơ, khiến tốc độ giảm. Nếu bộ điều chỉnh không thể cung cấp lượng không khí cần thiết cho động cơ, các kênh rẽ nhánh sẽ được bật.

Nhưng các kênh bổ sung này có một nhược điểm đáng kể - tiết diện của chúng nhỏ, do đó chúng có thể bị tắc và đóng băng. Để chống lại hiện tượng này, van tiết lưu được kết nối với hệ thống làm mát. Tức là, chất làm mát lưu thông qua các kênh của vỏ, làm nóng các kênh.

Mô hình máy tính của các kênh trong van bướm

Nhược điểm chính của cụm van tiết lưu cơ khí là có sai số trong quá trình chuẩn bị hỗn hợp nhiên liệu không khí, ảnh hưởng đến hiệu suất và công suất của động cơ. Điều này là do ECU không điều khiển van điều tiết, nó chỉ nhận thông tin về góc mở. Do đó, với sự thay đổi vị trí của van tiết lưu đột ngột, bộ phận điều khiển không phải lúc nào cũng có thời gian để “điều chỉnh” các điều kiện đã thay đổi, dẫn đến tiêu hao nhiên liệu quá mức.

Van bướm cơ điện

Giai đoạn tiếp theo trong sự phát triển của van bướm là sự xuất hiện của một loại cơ điện. Cơ chế điều khiển vẫn như cũ - cáp. Nhưng trong nút này không có kênh bổ sung nào là không cần thiết. Thay vào đó, một cơ chế giảm xóc một phần điện tử do ECU điều khiển đã được thêm vào thiết kế.

Về mặt cấu tạo, cơ cấu này bao gồm một động cơ điện thông thường có hộp số, được nối với trục giảm xóc.

Bộ phận này hoạt động như sau: sau khi khởi động động cơ, bộ phận điều khiển sẽ tính toán lượng không khí cung cấp và mở van điều tiết theo góc mong muốn để thiết lập tốc độ không tải cần thiết. Có nghĩa là, bộ điều khiển trong các đơn vị loại này có khả năng điều chỉnh hoạt động của động cơ ở chế độ không tải. Ở các chế độ vận hành khác của nhà máy điện, tài xế tự mình điều khiển ga.

Việc sử dụng cơ chế điều khiển từng phần giúp đơn giản hóa thiết kế của bộ gia tốc, nhưng không loại bỏ được nhược điểm chính - lỗi hình thành hỗn hợp. Trong thiết kế này, nó không phải là về van điều tiết, mà chỉ ở chế độ nhàn rỗi.

Van điều tiết điện tử

Loại cuối cùng, điện tử, ngày càng được đưa vào ô tô. Đặc điểm chính của nó là không có sự tương tác trực tiếp của bàn đạp ga với trục van điều tiết. Cơ chế điều khiển trong thiết kế này đã hoàn toàn chạy bằng điện. Nó vẫn sử dụng chung một động cơ điện với hộp số kết nối với một trục điều khiển ECU. Nhưng bộ phận điều khiển "điều khiển" việc mở cổng ở mọi chế độ. Một cảm biến bổ sung đã được thêm vào thiết kế - vị trí của bàn đạp ga.

Yếu tố bướm ga điện tử

Trong quá trình vận hành, bộ phận điều khiển sử dụng thông tin không chỉ từ các cảm biến vị trí của bộ giảm xóc và bàn đạp ga. Cũng cần tính đến các tín hiệu từ các thiết bị giám sát hộp số tự động, hệ thống phanh, thiết bị kiểm soát khí hậu và kiểm soát hành trình.

Tất cả thông tin đến từ các cảm biến được xử lý bởi đơn vị và trên cơ sở này, góc mở cổng tối ưu được thiết lập. Tức là hệ thống điện tử hoàn toàn kiểm soát hoạt động của hệ thống nạp. Điều này giúp loại bỏ các sai sót trong quá trình hình thành hỗn hợp. Trong bất kỳ chế độ vận hành nào của nhà máy điện, lượng không khí chính xác sẽ được cung cấp cho các xi lanh.

Nhưng hệ thống này không phải là không có sai sót. Cũng có nhiều hơn một chút so với hai loại còn lại. Đầu tiên trong số này là van điều tiết được mở bằng động cơ điện. Bất kỳ, dù chỉ một trục trặc nhỏ của bộ truyền động cũng dẫn đến bộ phận bị trục trặc, ảnh hưởng đến hoạt động của động cơ. Không có vấn đề như vậy trong các cơ chế điều khiển cáp.

Hạn chế thứ hai là đáng kể hơn, nhưng nó chủ yếu liên quan đến xe giá rẻ. Và mọi thứ dựa trên thực tế là do phần mềm chưa phát triển lắm, bướm ga có thể hoạt động muộn. Tức là sau khi nhấn chân ga, ECU cần một khoảng thời gian để thu thập và xử lý thông tin, sau đó nó sẽ gửi tín hiệu đến mô tơ điều khiển bướm ga.

Nguyên nhân chính dẫn đến sự chậm trễ từ việc nhấn ga điện tử đến phản ứng của động cơ là do thiết bị điện tử rẻ hơn và phần mềm chưa được tối ưu hóa.

Trong điều kiện bình thường, nhược điểm này không phải là đặc biệt đáng chú ý, nhưng trong những điều kiện nhất định, việc làm như vậy có thể dẫn đến hậu quả khó chịu. Ví dụ, khi khởi hành trên một đoạn đường trơn trượt, đôi khi cần nhanh chóng thay đổi chế độ hoạt động của động cơ (“đạp ga”), nghĩa là trong điều kiện đó, cần phải nhanh chóng “phản ứng” lại. động cơ đối với các hành động của người lái xe là quan trọng. Sự chậm trễ hiện tại trong hoạt động của chân ga có thể dẫn đến sự phức tạp khi lái xe, vì người lái "không cảm nhận được" động cơ.

Một tính năng khác của bướm ga điện tử của một số mẫu xe hơi, mà đối với nhiều người là một nhược điểm, là cài đặt bướm ga đặc biệt tại nhà máy. ECU có một cài đặt loại trừ khả năng trượt bánh khi khởi động. Điều này đạt được là do khi bắt đầu chuyển động, bộ phận này không đặc biệt mở van điều tiết để đạt công suất cực đại, thực tế là ECU đã “bóp nghẹt” động cơ bằng một bướm ga. Trong một số trường hợp, tính năng này có tác động tiêu cực.

Ở những chiếc xe cao cấp, không có vấn đề gì với “phản ứng” của hệ thống nạp do phần mềm phát triển bình thường. Ngoài ra ở những chiếc xe như vậy thường có thể cài đặt chế độ vận hành của nhà máy điện theo sở thích. Ví dụ, ở chế độ "thể thao", hoạt động của hệ thống nạp cũng được cấu hình lại, trong trường hợp đó, ECU không còn "bóp nghẹt" động cơ khi khởi động, điều này cho phép xe "nhanh chóng" di chuyển.