Электромагнитный клапан холостого хода, устройство принцип работы
Все современные автомобили с двигателями внутреннего сгорания любого типа (карбюраторный, инжекторный, дизельный) имеют систему холостого хода.
Данная система обеспечивает стабильную работу двигателя на холостом ходу (ХХ), когда полностью закрыта дроссельная заслонка акселератора.
Одним из основных элементов этой системы является электромагнитный клапан холостого хода, называемый также «электропневмоклапан», «электромагнитный клапан», «регулятор холостого хода».
Назначение клапана ХХ
Клапан холостого хода обеспечивает поступление топливо-воздушной смеси во входной коллектор двигателя по отдельному дополнительному каналу ХХ в обход дроссельной заслонки, управляемой педалью акселератора.
В зависимости от типа двигателя клапан холостого хода регулирует подачу либо топлива, либо воздуха.
В карбюраторных и дизельных двигателях он управляет подачей во входной коллектор топлива, необходимого для стабильных холостых оборотов двигателя.
В бензиновых инжекторных двигателях обеспечивает подачу нужного количества воздуха.
Принцип работы клапана ХХ
По своей сути клапан холостого хода является электромеханическим исполнительным устройством, работающем под управлением электронного блока, подающего электрические сигналы на его открытие или закрытие.
При этом происходит изменение диаметра проходного сечения канала ХХ, подающего во впускной коллектор двигателя необходимое количество топлива или воздуха.
Карбюраторные двигателя.
В бензиновых карбюраторных двигателях электромагнитный клапан ХХ установлен непосредственно в корпусе карбюратора и входит в систему экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) топливной системы.
Управление работой клапана ХХ осуществляет блок управления ЭПХХ, установленный в моторном отсеке автомобиля.
При включении зажигания с блока управления подается питание на электромагнитный клапан, который открывается и обеспечивает подачу бензина по каналу ХХ во впускной коллектор двигателя.
При выключении зажигания клапан холостого хода обесточивается и перекрывает подачу топлива.
Для регулировки объема топлива, подаваемого по каналу холостого хода, в нем установлен регулировочный винт, называемый «винт холостого хода».
Инжекторные двигателя.
В бензиновых инжекторных двигателях клапан холостого хода, чаще называемый «регулятор ХХ», монтируется в корпусе дроссельной заслонки и входит в систему электронного управления двигателя (ЭСУД).
Его работой управляет электронный блок ЭБУ (контроллер), расположенный, как правило, в салоне автомобиля под передней панелью.
Блок управления фиксирует сигналы от датчиков, контролирующих отдельные параметры работы двигателя, обрабатывает полученную информацию и выдает управляющий сигнал на регулятор холостого хода.
По команде от блока ЭБУ регулятор ХХ увеличивает или уменьшает объем подаваемого через него воздуха во входной коллектор двигателя, обеспечивая заданные обороты ХХ.
Дизельные двигателя.
В дизельных двигателях клапан холостого хода устанавливается в корпусе топливного насоса высокого давления (ТНВД) и также как в инжекторе подключен к блоку управления ЭБУ двигателем, расположенном в моторном отсеке.
Но при этом он регулирует подачу в цилиндры топлива, а не воздуха, обеспечивая необходимые обороты на холостом ходу.
Основные виды и устройство клапанов ХХ
В зависимости от типа двигателя применяются три основных вида электромагнитных клапанов:
- Соленоидный;
- Роторный;
- Шаговый.
Соленоидный вариант представляет собой электромагнит в виде втягивающей катушки с сердечником, установленным на входе в канал холостого хода.
При подаче питания на катушку сердечник втягивается, открывая проходное отверстие канала.
При обесточивании катушки сердечник возвращается в начальное положение, запирая канал.
Роторный тип клапана работает по такому же принципу, как и соленоидный. Но вместо сердечника используется ротор, который вращается в разных направлениях, плавно изменяя сечение проходного канала холостого хода.
При этом применяется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), предусматривающая высокую частоту подачи управляющих сигналов на открытие или закрытие клапана.
Шаговый клапан холостого хода, по сути, это электродвигатель, выполненный в виде кольцевого магнита и четырех обмоток.
Управляющие сигналы от блока ЭБУ подаются поочередно на одну из обмоток, в результате чего вращается ротор, плавно изменяющий сечение проходного канала от его полного открытия до полного закрытия.
Признаки неисправности клапана ХХ и его устранение
Неисправный клапан холостого хода может вызывать:
- проблемы с запуском двигателя, он может заводиться и сразу глохнуть;
- нестабильные холостые обороты двигателя;
- выключение двигателя при постановке КПП на нейтраль;
- снижение холостых оборотов при включении нагрузки (печка, фары и т.д.).
Работоспособность электромагнитного клапана холостого хода карбюраторных двигателей можно проверить самостоятельно по легкому щелчку электромагнита в момент включения зажигания.
Для инжекторных и дизельных двигателей, работающих под управлением блока ЭБУ, его неисправность может быть выявлена с помощью диагностического оборудования.
Вывод
Таким образом, клапан холостого хода составляет важный элемент системы питания двигателя, от которого во многом зависит стабильная работа любого современного автомобиля.
Надеемся, что полученные знания помогут Вам в дальнейшем правильно эксплуатировать свой автомобиль.
Оцените статью
Клапан холостого хода — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Клапан холостого хода (КХХ) — деталь двигателя внутреннего сгорания в современных автомобилях.
Неправильное название — «датчик холостого хода». Во впрысковых системах автомобилей ВАЗ более распространено название РХХ (регулятор холостого хода), у автомобилей ГАЗ — РДВ (регулятор добавочного воздуха), в карбюраторных системах используют термины «электромагнитный клапан» и «электропневмоклапан».
Клапан холостого хода является исполнительным устройством.
КХХ впрыскового двигателя в режиме холостого хода отвечает за подачу воздуха в обход дроссельной заслонки во впускной коллектор и используется для удержания холостых оборотов мотора в пределах, заданных конструктивно (обычно это 700 — 900 об/мин коленчатого вала). Регулируемое положение КХХ задается электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя, который опирается на показания ряда своих датчиков.
Когда клапан ХХ по команде ЭБУ увеличивает количество проходящего через себя воздуха, он участвует в поддержании или изменении оборотов двигателя и таким образом компенсируется нагрузка со стороны навесного оборудования: генератора, ГУРа, кондиционера. Также клапан ХХ отвечает за прогревочные обороты двигателя, увеличивая скорость вращения коленвала холодного мотора и плавно снижая их по мере его нагрева.
Клапан холостых оборотов карбюраторного двигателя входит в систему ЭПХХ[2] и принципиально отличается от КХХ впрыскового двигателя: он управляет не воздухом, а топливом в канале холостого хода карбюратора — во время торможения двигателем клапан перекрывает подачу топлива, обеспечивая тем самым экономию горючего.
Наиболее распространённые конструкции клапанов впрысковых систем представляют из себя либо электромагнитные клапаны с ШИМ-управлением, либо клапаны с шаговыми двигателями.
Клапан располагается в непосредственной близости от дросселя: обычно он интегрирован в узел дроссельной заслонки, крепится к ней на винтах или запрессовывается в неё, так как его задача — перепускать воздух в обход заслонки. Иногда клапан может быть выполнен в виде отдельного устройства, которое установлено поблизости от дросселя и соединяется с воздушными каналами, обходящими заслонку при помощи гибких шлангов.
На двигателях с электронной дроссельной заслонкой (с электроприводом вместо тросового) КХХ отсутствует — подачу воздуха на всех режимах, включая холостой ход, регулирует заслонка.
Электромагнитный клапан холостого хода — устройство и предназначение
Прогрев двигателя – процедура, которая позволяет увеличить его ресурс и сократить расход топлива в первое время его работы. Механизм подачи воздуха на холостых оборотах не работает в силу своей конструкции, а именно – устройства дроссельной заслонки. Для того чтобы решить эту проблему, в автомобиль устанавливается клапан холостого хода, который регулирует работу дроссельной заслонки при холостых оборотах мотора.
Как работает клапан регулировки холостого хода?
Работа клапана холостого ходаОт количества воздуха, поступающего в систему впрыска топливно-воздушной смеси, зависит многое. Неверное соотношение воздуха и топлива может привести к разным последствиям:
- перерасходу бензина,
- недостаточной степени сгорания смеси,
- преждевременному износу деталей двигателя,
- снижению мощности мотора.
При холостых оборотах дроссельная заслонка не обеспечивает регулировку доступа воздуха во впускной коллектор. Чтобы решить эту проблему и поддержать обороты на должном уровне, предусмотрен клапан ХХ (холостого хода), который по ошибке многие именуют датчиком.
С одной стороны, этот агрегат косвенно выполняет функции датчика, но он также делает другую работу, а именно – регулирует подачу воздуха для приготовления воздушно-топливной смеси. В зависимости от оборотов и режима работы мотора, этот агрегат регулирует количество поступающего воздуха в топливную систему.
Когда автомобиль работает на холостых оборотах, дроссельная заслонка не задействована и не может изменять свое положение. Соответственно, появляется необходимость в устройстве, которое обеспечит доступ воздуха в систему впрыска. Тут на помощь и приходит клапан ХХ (холостого хода).
Где находится клапан холостого хода и его блок управления?
Клапан находится непосредственно перед заслонкой и принудительно приводит ее в действие. Его работу регулирует блок управления электромагнитным клапаном, который размещается в моторном отсеке. Если размещение клапана зависит исключительно от конструкции воздухозаборной системы, то месторасположение блока варьируется в зависимости от модели авто.
Блок управления клапаном может быть установлен:
- возле клапана ХХ непосредственно;
- под лобовым стеклом;
- в районе генератора;
- в любом месте моторного отсека, которое защищено от попадания воды и воздействия высокой температуры
Блок управления клапаном – чувствительное устройство. Он может быть поврежден вследствие механического воздействия, резкого перепада температуры или попадания влаги. Для того чтобы обезопасить узел, проектанты предполагают его расположение в наиболее защищенных местах моторного отсека. Место установки напрямую зависит от конструкции двигатели и другого оборудования, расположенного под капотом.
Каким может быть клапан холостого хода?
На старых авто с карбюраторными двигателями устанавливались клапана с механическим приводом. Их работа регулировалась в зависимости от режима работы мотора, но такая система себя не оправдала, но использовалась за неимением лучшей. Механизм был настроен на определенный режим и не успевал вовремя реагировать на изменение количества подаваемого в двигатель топлива и изменение количества оборотов.
Впоследствии появились клапана ХХ, управляемые электроникой, которые стали устанавливать и на инжекторные авто. Блок управления получает информацию от нескольких датчиков, обрабатывает ее и соответственно регулирует пропускную способность клапана и режим его работы.
Как результат – достигается оптимальный расход топлива и работа двигателя в щадящем режиме. Благодаря такой системе управления можно сократить расход бензина, увеличить ресурс работы двигателя. Электромагнитный клапан холостого хода прижился, хотя он имеет довольно сложное устройство, но его эксплуатационные характеристики нивелируют этот недостаток.
Клапан холостого хода – то устройство, которое позволяет увеличить ресурс двигателя и препятствует его износу. Если он выходит из строя, работает неправильно по какой-то причине – двигатель начинает плохо запускаться, а его детали подвергаются повышенному износу. К этому приводит неправильная настройка клапана, что может явиться следствием его неквалифицированной замены или ремонта. Поэтому важно, чтобы все работы с ним производил хороший специалист. Нелишним будет периодически проверять его качество работы.
Что такое электромагнитный клапан холостого хода
На современном автомобильном рынке представлены машины, только с двигателем внутреннего сгорания, которые имеют систему холостого хода. Такая система гарантирует постоянную работу узлов на холостом ходу, в тот момент, когда все дроссельные заслонки стоят в закрытом положении акселератора.
Самым главным рабочим инструментом системы внутреннего сгорания двигателя является электромагнитный клапан холостого хода, которые еще носит название «регулятор холостого хода». Функционально клапан холостого хода гарантирует правильное и современное поступление топливно-воздушной смеси в отверстие входного коллектора двигателя, по специально отведенному каналу холостого хода, при этом, не соприкасаясь с дроссельной системой, которая управляется по средствам педали акселератора. Непосредственно такой тип клапана обеспечивает холостой ход и регулирует саму подачу топлива и воздуха. К примеру, в карбюраторных или в дизельных двигателях, подача хода зависит от количества оборотов двигателя на входной воронке аппарата В двигателях бензинового типа и инжекторного, холостой ход обеспечивается благодаря подачи нужного объема воздуха.
По принципу работы, электрический клапан представляет собой исполнительный механизм самого устройства, который работает под управлением электронного блока, что в свою очередь подает сигналы на его открытие и закрытие. Стоит учитывать, что сечение проходного клапана, обеспечивает поток подачи топлива или воздуха во впускной коллектор двигателя.
Для карбюраторных и безиновых двигателей была разработана специальная конструкция клапана, который был установлен на корпусе карбюратора и входил в систему экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) всей топливной системы. Именно ЭПХХ является управляющим механизмом, который установлен в моторном отсеке машины. В момент включения зажигания, по средствам блок управления, питание подается на клапан холостого хода, он то и открывает подачу топлива по каналу в коллектор. И соответственно, когда происходит момент выключения зажигания, сам клапан перекрывает диаметр входного отверстия и закрывает подачу топлива. Для того чтобы регулировать и контролировать подачу топлива, в конструкции клапана предусмотрен специальный винт, который носит название «винт холостого хода». В бензиновых, инжекторных двигателях, сам клапан ХХ, который зачастую называют регулятор холостого хода, устанавливается в остове дроссельной заслонки и входит в узел электронного контроля двигателя. Всю работу данной системы обеспечивает ЭБУ или контроллер, который монтируется.
Зачастую в самом салоне машины, под передней панелью, непосредственно ЭБУ крепится на сигналы датчиков, которые в свою очередь контролируют и фиксируют все системы и работы двигателя, все входные и окончательные параметры работы и в дальнейшем обрабатывает полученные данные и дает команду на регулятор ХХ. Давая команду, ЭБУ изменяет параметры подаваемого материала, воздуха или топлива. Через регулятор можно уменьшать или увеличивать объем подачи во входной коллектор двигателя, для того чтобы обеспечить необходимые обороты холостого хода.
Дизельные двигатели холостого хода, в которых, как и в инжекторных машинах, электрический клапан вмонтирован и подключен к блоку управления ЭБУ двигателя, который находится в моторном отсеке. Отличительной особенностью является тот факт, что клапан регулирует подачу в цилиндры только топлива, а не воздуха, за счет которого холостой ход набирает необходимые обороты. Среди всех прочих, выделяют несколько основных видов конструкции ХХ, в зависимости от которой используются те или иные электромагнитные клапаны:
- соленоидный;
- роторный;
- шаговый.
Для соленоидного варианта электрического клапана, конструкция представляет собой втягивающую катушку с сердечником, которые в свою очередь установлены на входном канале ХХ. Когда питание подается на катушку, сердечник втягивается, и таким образом открывается проходное отверстие канала. В момент, когда ток перестает поступать, катушка и сердечник возвращается в свое исходное положение и закрывает канал. Такой тип клапана, как роторный может работать на той же основе, что и соленоидный, только вместо сердечника установлен ротор, которые производит вращательные движения в разных направлениях, меняя диаметр проходного канала ХХ, процесс проходит в спокойном режиме, достаточно плавно и бесшумно. При работе роторного двигателя используется широко-импульсная модуляция, или ШИМ, при которой высота подачи тока управляет и контролирует открытие и закрытие клапана.
Типы поломок клапана
Характеризуют также шаговый тип клапана холостого хода, который собственно является электродвигателем в виде кольцевого магнита и четырех обмоток. Сигналы, которые подает ЭБУ, блок управления, идут на одну из обмоток катушки и тем самым запускается момент вращения ротора, который плавно меняет диаметр проходного канала максимального открытия до максимального закрытия. Если устройство дает какие-либо сбои, следует выявить и устранить неполадки, для этого необходимо знать следующие признаки поломок и неисправностей клапана холостого хода:
- двигатель не запускается или глохнет сразу после запуска;
- обороты двигателя происходят непланомерно, нестабильно или с задержкой;
- при установке КПП на режим нейтрали, двигатель выключается;
- увеличивая нагрузку, количество и частота оборотов уменьшается.
Правильную работу электромагнитного клапана холостого хода можно контролировать и выявлять самостоятельно. В случае правильной работы – происходит щелчок при включении двигателя в момент включения. Но стоит учитывать, что инжекторные и дизельные двигатели можно проверить исключительно специализированным диагностирующим оборудованием.
Итак, можно с полной уверенностью сказать, что клапан холостого хода является главным рабочим инструментом двигателя, и выполняет важнейшие функции в его системе питания. От электромагнитного клапана зависит постоянная бесперебойная работа каждой машины, представленной на автомобильном рынке. Такие навыки и знания о работе электромагнитного клапана, могут помочь в процессе использования и, особенно в моменты поломки или неисправности.
Опубликовано: 15 июня 2015