Датчик холостого хода для карбюраторного двигателя
Устройство и неисправности датчика холостого хода
Датчик холостого хода – это устройство, которое регулирует поступление воздуха в двигатель в тот момент, когда ДВС работает на холостых оборотах. От того, насколько адекватно будет работать это устройство, зависит стабильность работы двигателя на холостых оборотах.
Именно правильные пропорции поступающего в двигатель воздуха определяют, насколько устойчиво будет работать двигатель в условиях низких оборотов и насколько быстро двигатель прогреется до необходимой температуры.
Устройство датчика холостого хода
Говоря максимально грамотно, то датчик холостого хода не является датчиком в классическом понимании этого термина. Это исполнительное устройство, которое регулирует подачу воздуха, а не устройство которое снимает какие-то показания, как это свойственно традиционным датчикам. Поэтому правильнее было бы говорить про регулятор холостого хода. Можно эту устройство называть и клапаном подачи воздуха, ведь принцип его работы похож на работу клапана.
Основой датчика холостого хода (регулятора холостого хода) является шаговый электродвигатель. Шаговый электродвигатель нужен для того, чтобы двигать исполнительный элемент устройства на определенное расстояние при подаче электрического сигнала на обмотку двигателя. Т.е. есть сигнал – пошло движение, нет импульса – движения нет.
Шаговый электродвигатель перемещает шток, который заканчивается коническим запорным элементом, который иногда называют иглой, хотя по своему размеру и форме, он мало похож на иглу. Конический элемент может быть сделан из металла или прочной пластмассы.
Металлические конические запорные элементы подходят, для двигателей, которые работают на бензине и на газе. Пластмассовые конические запорные элементы используются в датчиках холостого хода, которые используются в двигателях, работающих на бензине. От точности и геометрии изготовления конического запорного элемента зависит степень герметичности закрытия диффузора патрубка дроссельной заслонки, поступления воздуха и дозировка поступления воздуха, когда клапан открыт.
Шток с коническим запорным элементом обязательно подпружинен. Пружина нужна для того, чтобы возвращать конус в первоначальное положение. От качества пружины и ее способности в течение длительного времени давать нужное усилие, зависит очень многое. Неправильно оттарированная пружина может сделать работу регулятора холостого хода неадекватной.
Датчик холостого хода имеет фланец, который служит для крепления датчика при помощи двух винтов.
Принцип работы датчика холостого хода
Когда двигатель запускается, дроссельная заслонка закрыта. Но для того чтобы нормально произошел запуск двигателя, и чтобы двигатель после запуска смог нормально работать, нужно определенное количество воздуха. Именно это количество воздуха и поступает, минуя закрытую дроссельную заслонку через отверстие, которое контролирует регулятор холостого хода. Контроль над количеством поступающего воздуха через диффузор происходит за счет изменения положения конического запорного элемента, который двигается.
По мере того, как шток датчика меняет положение, меняется сечение пропускного отверстия для воздуха. Чем дальше отодвинут конус от отверстия, тем проходное сечение получается больше. Чем ближе расположен конус, тем меньше воздуха поступает за единицу времени. Шток и конус двигает шаговый двигатель, который получает нужные импульсы из системы управления процессом.
Воздух, который идет вне дроссельной заслонки, обязательно отслеживается. Вернее отслеживается и учитывается объем поступающего воздуха. Объем воздуха учитывается при помощи датчика массового расхода воздуха. Датчик посылает сигнал о том, сколько воздуха заходит в систему. Исходя из этих данных, блок управления посылает сигнал исполнительному элементу на подачу определенного количества топлива.
Датчик, который отслеживает положение коленчатого вала, получает информацию об оборотах двигателя. Исходя из этих оборотов, подается сигнал на регулятор холостого хода, благодаря которому устанавливается степень открытия диффузора, за счет положения запорного конуса. А степень открытия определяет, сколько воздуха будет поступать в систему для бесперебойной работы ДВС на холостых оборотах.
В момент, когда двигатель начинает запускаться, коническая часть регулятора перекрывает диффузор дроссельного патрубка, находясь в выдвинутом положении. Затем включается шаговый двигатель, который работает по определенному алгоритму, передвигая шток и запирающий конус на определенное количество шагов. По мере того, как двигатель прогревается, положение запирающего конуса меняется.
Когда идет прогрев двигателя, исходя из сигналов датчиков, одновременно происходит регулировка положения запорного конуса, чтобы обороты увеличивались. Благодаря этому прогрев двигателя проходит в более интенсивном режиме. Когда двигатель прогрет до оптимальных температур, запорный конус занимает определенное положение.
Признаки появления проблем с датчиком холостого хода
Если регулятор холостого хода полностью или частично выходит из строя, он не может послать сигнал о неполадке на панель управления. Поэтому, при определении неисправностей этого устройства следует опираться на внешние признаки, которые частично похожи на признаки неисправности датчика положения дроссельной заслонки.
Но когда выходит из строя ДПДЗ, на панели управления появляется соответствующая индикация. Поэтому если симптомы есть, а индикации о проблемах – нет, то становится ясно, что датчик холостого хода вышел из строя.
• Двигатель в режиме холостого хода работает неравномерно. Обороты все время «плавают».
• Если выключается передача, двигатель глохнет.
• Когда происходит запуск холодного двигателя, нет увеличения оборотов для быстрого прогрева двигателя до рабочей температуры.
• На холостых оборотах в случае включения дополнительной нагрузки в виде печки, фар, кондиционера, происходит резкое снижение оборотов двигателя, работающего в холостом режиме.
Режим холостого хода (ХХ) карбюраторного двигателя автомобиля
Для точной диагностики неисправностей, приводящих к нестабильной работе двигателя автомобиля на холостом ходу необходимо иметь представление о том, как работает карбюраторный двигатель на этом режиме.
На стабильные обороты холостого хода влияют несколько систем двигателя. Это – топливная включающая карбюратор и бензонасос, система зажигания, система ГРМ (газораспределительного механизма). При этом так же стоит учитывать состояние самого двигателя. Его цилиндро-поршневой группы.
Что такое холостой ход карбюраторного двигателя?
Это работа двигателя без нагрузки с минимальными оборотами коленчатого вала при закрытых дроссельных заслонках обеих камер карбюратора.
Частота вращения коленчатого вала на ХХ (минимальные обороты)
Для карбюраторных двигателей 2108, 21081, 21083 – 750-800 об/мин, для двигателей 2101, 2103, 2105, 2107 – 850-900 об/мин. Частота вращения задается заранее выставленным определенным углом опережения зажигания и определенным объемом топливной смеси, приготовляемой карбюратором.
Работа системы зажигания на холостом ходу
В первую очередь это угол опережения зажигания, необходимый для обеспечения холостого хода двигателя.
На режиме холостого хода для двигателей 2108, 21081, 21083 требуется угол опережения зажигания – 0 — 5º , для 2101, 2103, 2105, 2107 — 5º. См. «Установка угла 2108, 2109, 21099», «Установка угла 2105, 2107».
Регулируется угол опережения зажигания вращением трамблера.
Корректировка угла трамблером, автомобиль ВАЗ 2108
Помимо угла опережения на стабильность оборотов ХХ влияют: исправность свечей зажигания, центробежного регулятора опережения зажигания, высоковольтных проводов, катушки зажигания, датчика Холла и т.д. См. «Неустойчивый ХХ, причины связанные с системой зажигания».
Работа карбюратора на холостом ходу
Для обеспечения работы двигателя автомобиля на холостом ходу в карбюраторе (Солекс, Озон) имеется встроенная в первую камеру система холостого хода. Она состоит из воздушного, топливного и эмульсионного каналов, выходных отверстий за дроссельной заслонкой и регулировочных винтов «количества» и «качества» топливной смеси. Воздух и топливо из поплавковой камеры, за счет разрежения создаваемого движущимися поршнями в цилиндрах, поступают в эмульсионный канал, где смешиваются, образуя топливно-воздушную смесь (эмульсию), попадающую через выходные отверстия под дроссельной заслонкой во впускной коллектор и далее в цилиндры. Количество топливной смеси регулируется винтом «количества», качество (объем бензина в смеси) — винтом «качества». См. «Регулировка оборотов ХХ Солекс», «Регулировка оборотов Озон».
Схема работы карбюратора Солекс на холостом ходу
Схема работы карбюратора Озон на холостом ходу
Помимо карбюратора на холостой ход двигателя влияют: исправность бензонасоса, топливных магистралей и фильтров. Подробнее «Неустойчивый ХХ, причины, связанные с карбюратором».
Примечания и дополнения
— Изношенная цилиндро-поршневая группа, прогоревший клапан, неправильные зазоры в клапанном механизме, перескочивший на зуб-другой ремень ГРМ или вытянувшаяся цепь – дополнительные факторы влияющие на холостой ход карбюраторного двигателя автомобиля, которые следует учитывать при диагностике неисправностей влияющих на ХХ.
Автомашина глохнет на холостых оборотах или же сразу после того, как завели. В чём причина?
Неожиданная остановка двигателя в режиме холостого хода явление, которое неопытными автомобилистами приписывается исключительно продукции советского, а потом и российского, автопрома, ну и автопрома бывших республик СССР. Тем не менее, эта неприятность встречается и на иномарках, причем, даже на люксовых автомобилях.
Давайте рассмотрим основные причины, которые могут приводить к тому, что машина глохнет на холостых оборотах. И хотя, карбюраторные автомобили еще встречаются на наших дорогах, причем, достаточно часто, все же в основном будут рассматриваться инжекторные автомобили и их поломки, приводящие к подобному эффекту.
Проблемы с датчиками и другой электронникой
Как не странно, чаще всего самопроизвольная остановка двигателя в режиме холостых оборотов, связанна с различными электронными компонентами автомобиля. В первую очередь следует проверять, конечно же датчик холостого хода. Иногда его называют регулятором холостого хода (РХХ), и часто путают с датчиком положения дроссельной заслонки (ДПДЗ). (Все о датчиках здесь)
Собственно регулятор холостого хода, как раз и призван обеспечивать работу двигателя в режиме холостых оборотов, когда дроссельная заслонка полностью закрыта. Для этого существует специальный, Байпасный канал. Вот этот-то канал и открывает РХХ. Байпасный канал позволяет воздуху поступать в двигатель в обход дросселя. Соответственно если регулятор холостого хода не срабатывает, воздух в мотор не поступает и движок глохнет. РХХ можно заменить, но даже если вы правильно установили прибор с выдержкой нужного расстояния, он нуждается в калибровке. Для этого, нужно включить зажигание на тридцать – сорок секунд и подождать, пока электроника автомобиля откалибрует новый датчик.
Собственно причиной возникновения проблем с двигателем на холостых оборотах и не только, может стать и ДПТЗ – датчик положения дроссельной заслонки. Если этот датчик дает неправильную информацию о положении дросселя, РХХ может вообще не отрабатывать. Часто, но не всегда, при выходе из строя датчика положения дроссельной заслонки загорается индикатор Check Engine. Такое сочетание позволяет правильно определить причину, по которой двигатель глохнет на холостых оборотах.
Помимо двух описанных выше устройств, проблемы на холостом ходу могут вызывать:
- датчик массового расхода воздуха;
- датчик положения коленвала;
- электронный блок управления двигателем;
Проблемы с электрикой
Часто причиной того, что мотор отказывается работать в режиме холостых оборотов, является неправильно отрегулированный угол зажигания. Правда, проблемы в этом случае, наблюдаются во всех диапазонах работы двигателя. Все что требуется для устранения подобных неполадок, это правильно выставить зажигание и все.
Свечи, которые регулярно заливает бензином, или же просто отработавшие свой ресурс, также могут стать причиной того, что мотор глохнет на холостом ходу. Кроме этого следует проверить распределитель зажигания, проводку и состояние аккумулятора. Особенно, если машина троит, мотор работает грубо, с рывками и провалами.
Ну а о состоянии аккумулятора, вам подробно расскажет стартер, особенно на холодном движке. Большинство проблем электрического характера диагностируются и устраняются легко и без серьезных вложений.
Механические проблемы
Следующая группа поломок и неполадок относится к механической составляющей системы автомобиля. К примеру, дроссельная заслонка. Если она засорилась, машина вполне может глохнуть на холостом ходу. Следует отметить, что засорение дросселя проявляется в том, что машина начинает хуже реагировать на нажатие педали газа. В этом случае, дроссель снимают и хорошенько промывают жидкостью для очистки карбюраторов.
Так же порой машина глохнет на холостых оборотах, если имеются нарушения в вакуумных линиях топливной системы. Но здесь уже без хорошего специалиста по ремонту автомобилей, вам не обойтись.
Засорившийся инжектор или карбюратор в числе прочего так же способны приводить к тому, что машина глохнет на холостом ходу. Не лишним будет и проверка топливного и воздушного фильтра, а так же топливного насоса.
В холодное время года, проблемы с запуском дизельных автомобилей связаны с кристаллизацией солярки при низких температурах.
Еще одной, достаточно коварной и не особенно бросающейся в глаза проблемой, может стать клапан EGR. Система рециркуляции отработанных газов, вообще штука очень противоречивая. Сразу и не скажешь больше от нее пользы или наоборот вреда. Так или иначе, но неисправный клапан EGR с успехом будет глушить мотор вашего автомобиля именно в режиме холостого хода.
Машина заводится и сразу глохнет
При некоторых неисправностях машина может заводится и сразу глохнуть. Такие сюрпризы в своей практике встречают большинство автомобилистов. Вот только реакция у разных людей, на такое возмутительное поведение машины, будет очень разной. Опытные водители начнут поиски неисправности, поскольку они хоть примерно, но все же представляют себе где и что искать. Новички же начинают хаотично метаться, имитируя бурную но столь же и бестолковую деятельность.
Что делать в первую очередь
Начать следует, как не странно, с проверки наличия топлива в бензобаке, а так же стоит убедиться в том, что противоугонная система отключена. Вполне возможно, что вас приняли за угонщика. Это самые простые варианты решения проблемы, но к сожалению, они же и самые редкие.
Далее, если машина продолжает глохнуть сразу после того как вы ее заводите, проверьте, работает ли насос в топливном баке. Для этого, посадите кого-то за руль, откройте крышку бака, попросите помощника включить зажигание, не запуская двигатель. В первые секунды после включения зажигания, вы должны услышать работу насоса. Если же вы ее не слышите, возможно насос вышел из строя. Так же стоит проверить и топливный фильтр, особенно если вы его давненько не меняли.
Помимо этого, причиной самопроизвольной остановки двигателя сразу же после запуска, может стать пузырь воздуха в топливной системе. И решить данную проблему гораздо сложнее. Часто приходится толкать автомобиль или же тянуть его на буксире, чтобы мотор завелся. Но все это возможно, лишь для машин с механической коробкой передач.
Зажигание и свечи
Не правильно выставленный угол опережения зажигания, может стать причиной того, что двигатель глохнет, в том числе, глохнет и сразу после запуска. Но зажигание, это проблема, которая проявляется в любом режиме работы мотора. Двигатель будет стрелять, чихать, сбоить и троить, в общем,будет работать не стабильно. Поэтому, застать вас врасплох, неполадки в системе зажигания, скорее всего не смогут.
Отказом работать сразу же после запуска, автомобиль может ненавязчиво так намекать вам, что пришла пора заменить свечи. Правда, в этом случае и на других режимах работы будут появляться сбои и другие нарушения.
Из-за забитого инжектора машина также может заводиться и сразу глохнуть. Чистить инжектор лучше путем его демонтажа и механической прочистки. Дело в том, что химия, которую применяют для подобных целей, способна растворить грязь и копоть, которые и засорили инжектор, но отнюдь не удалить их. И где окажется эта самая грязь, вам не скажет даже конструктор данного двигателя.
В редких случаях, подобную симптоматику может организовать и напрочь забитый воздушный фильтр. Но, это скорее исключение, да и проверить его, не так уж и сложно. Просто запустите мотор на минуточку без воздушного фильтра.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Как отрегулировать обороты холостого хода
Первые двигатели пионеров автомобилестроения обходились без холостого хода. Изобретение карбюратора и опережения зажигания позволило снизить порог оборотов устойчивой работы двигателя путем специального смесеобразования. Конструкция современных автомобилей предусматривает холостой ход (ХХ) в диапазоне 500-1000 об/мин в зависимости от типа двигателя. У дизелей с их активными «низами» он меньше, у бензиновых – больше. При регулировке ХХ учитывают потери на работу электрических потребителей и навесного оборудования (насос ГУР, кондиционера), а также, на машинах с АКПП – необходимость создания рабочего давления в гидротрансформаторе.
ЗАЧЕМ РЕГУЛИРОВАТЬ ХОЛОСТОЙ ХОД
Работа на холостом ходу – это компромиссный режим работы двигателя. Поднятие холостых оборотов приводит к увеличению расхода топлива и повышенной теплоотдаче двигателя. Но излишнее снижение оборотов ХХ имеет еще большие минусы:
ухудшение вентиляции отработанных газов;
проблемы с наполнением цилиндров свежей смесью;
снижение давления масла.
Это может привести к возникновению отложений, повышенным нагрузкам на двигатель, снижению его ресурса, к преждевременному выходу из строя его компонентов: поршневой группы, коленвала, катализатора и свечей зажигания. Кроме того, низкие обороты ХХ приводят к возникновению вибраций, к выходу экологических параметров за пределы нормы. Наконец, чем ниже обороты двигателя, тем выше риск его остановки при увеличении нагрузки (резком нажатии на педаль газа).
ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВКИ ХХ НА РАЗНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
Поскольку принципы подачи топлива существенно различаются в зависимости от типа двигателя, регулировка холостого хода осуществляется разными способами:
для бензиновых карбюраторных
и бензиновых инжекторных двигателей.
У дизельных двигателей регулировка ХХ производится на ТНВД (топливном насосе высокого давления) путем ограничения подачи топлива. Следует заметить, что у дизелей производится регулировка не только минимальных оборотов холостого хода, но и максимальных оборотов вращения двигателя, а также, в отдельных случаях, оборотов ускоренного холостого хода.
В процессе регулировки оборотов участвуют 4-5 регулировочных винтов. Настройка выполняется примерно по тому же принципу, что и регулировка педали сцепления: обороты корректируются винтом, после чего он затягивается контргайкой. Перед процедурой необходимо поменять фильтры, прогреть двигатель и выставить угол опережения впрыска топлива.
На карбюраторных бензиновых двигателях величина оборотов холостого хода устанавливается при помощи двух регулировочных винтов: винта качества смеси и винта количества смеси. Кроме того, нужно обратить внимание на работоспособность жиклера ХХ (электромагнитного клапана), при необходимости – прочистить его и устранить неполадки по электрической части. Также, как и в случае с дизелем, регулировка проводится на прогретом двигателе, и перед нею нужно проверить систему зажигания: угол опережения, свечи и высоковольтные провода.
Инжекторные (впрысковые) бензиновые двигатели не требуют регулировки оборотов ХХ как отдельной штатной процедуры. Однако, время от времени у них также случаются проблемы с холостыми оборотами, что свидетельствует о неисправностях систем двигателя. В этом случае нужно провести компьютерную диагностику автомобиля, обратив внимание на следующее:
Датчики ЭСУД – электронной системы управления двигателем. Поступающие с них некорректные данные могут быть причиной неправильной подачи топлива или работы системы зажигания.
Подсос воздуха в нештатных местах. Он может быть причиной обеднения смеси, следовательно, снижения оборотов.
Топливные форсунки, свечи и катушки зажигания и прочие факторы, приводящие к нестабильной работе ДВС – троению и др.
Фильтры – воздушный и топливный.
Дроссельная заслонка – она может быть загрязнена. Нужно помнить, что у многих инжекторных автомобилей (особенно тех, что оснащены электронной педалью газа) после очистки дроссельная заслонка нуждается в адаптации (обучении).
Если все эти системы в порядке, необходимо проверить РХХ – регулятор холостого хода. Он может нуждаться в чистке, замене комплектующих: направляющей втулки, иглы, или быть полностью неработоспособным.
Следует заметить, что большинство вышеописанных работ требует определенной квалификации и опыта, поэтому выполнить их самостоятельно непросто. Для того, чтобы качественно отрегулировать холостой ход двигателя, лучше обратиться к профессионалам – например, на любую из СТО сети умных автосервисов Wilgood.
