Принцип действия регулятора холостого хода (РХХ) рассмотрим на примере РХХ (датчика холостого хода) ЭСУД автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099, 21102, 2111.
Принцип действия регулятора холостого хода и порядок его работы на разных режимах
По сигналу контроллера (ЭБУ), на разных режимах работы двигателя, регулятор холостого хода перемещением наконечника штока изменяет величину проходного сечения байпасного канала, через который подается воздух под дроссельную заслонку. Предельно выдвинутое положение штока является исходным (нулевой шаг). Его можно наблюдать на не запущенном двигателе при выключенном зажигании. В этом положении сечение байпасного канала полностью перекрывается наконечником, и воздух под дроссельную заслонку не поступает. Полностью втянутый шток соответствует перемещению на 255 шагов и полностью открытому байпасному каналу.
— Работа РХХ при запуске двигателя
При запуске и прогреве двигателя, когда дроссельная заслонка полностью закрыта, контроллер, ориентируясь на показания датчика температуры, при помощи РХХ приоткрывает доступ необходимого количества воздуха для поддержания повышенных оборотов ХХ. По мере прогрева двигателя уменьшает количество поступающего воздуха – обороты снижаются до нормы.
— Работа РХХ на холостом ходу
На прогретом двигателе, при закрытой дроссельной заслонке, контроллер при помощи РХХ обеспечивает необходимые обороты ХХ. Шток регулятора втянут, байпасный канал полностью открыт.
— Работа РХХ на режимах средних и полных нагрузок
Работа РХХ на мощностных режимах
— Работа РХХ при увеличении нагрузки
Примечания и дополнения
— Регулятор холостого хода является элементом системы управления двигателем (ЭСУД). Это исполнительное устройство. С его помощью блок управления (ЭБУ) регулирует количество воздуха поступающего в цилиндры двигателя.
Карбюратор Солекс оборудован системой холостого хода (СХХ).
Система холостого хода карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс
1. Назначение системы холостого хода карбюратора Солекс.
2. Устройство системы холостого хода карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс.
Схема системы холостого хода карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083
3. Видимые элементы системы холостого хода карбюратора Солекс (2108, 21081, 21083).
Видимые элементы СХХ карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс
Видимые элементы СХХ карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс при снятой крышке
Электромагнитный клапан (ЭМК) карбюратора Солекс (2108, 21081, 21083) с запорной иглой и топливным жиклером системы холостого хода.
Электромагнитный клапан ЭПХХ карбюратора Солекс с топливным жиклером СХХ
4. Принцип действия системы холостого хода.
Выходное отверстие системы холостого хода (СХХ) находится ниже кромки дроссельной заслонки первой камеры в ее закрытом положении (См. фото в начале статьи). Под действием разрежения, поступающего в это отверстие, топливо из поплавковой камеры затягивается в эмульсионный канал системы холостого хода.
Туда же поступает воздух через воздушный жиклер и воздушный канал системы. В эмульсионном канале топливо и воздух смешиваются, образуя эмульсию, которая попадает под дроссельную заслонку и выходит из отверстия системы холостого хода.
Далее, выходящая эмульсия смешивается с некоторым количеством воздуха, поступающем из зазора между кромкой дроссельной заслонки и стенкой первой камеры карбюратора. Образуется топливная смесь, которая попадает в цилиндры двигателя и обеспечивает его работу на холостом ходу.
Качество топливной смеси регулируется винтом, установленным в отверстии выхода эмульсии. Заворачивая его мы уменьшаем просвет отверстия и объем топлива, попадающего в топливную смесь, уменьшается. Следует отметить, что по своему составу топливная смесь, приготавливаемая СХХ обогащенная, что позволяет двигателю устойчиво работать на минимальных оборотах.
Количество топливной смеси регулируется винтом, приоткрывающем дроссельную заслонку первой камеры. Заворачивая винт мы мы приоткрываем заслонку на больший угол, обеспечивая тем самым приток дополнительного воздуха под нее и соответственно объем топливной смеси, попадающей в цилиндры двигателя увеличивается (обороты холостого хода растут).
Винты для регулировки количества и качества топливной смеси на холостом ходу двигателя с карбюратором Солекс 2108, 21081, 21083 (рычаг управления воздушной заслонкой для наглядности снят)
5. Неисправности системы холостого хода карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083.
Примечания и дополнения
Она, также, предотвращает попадание топлива в двигатель, после его остановки, тем самым не допуская его работы с выключенным зажиганием (дизелинг).
Признаки неисправности системы ЭПХХ карбюраторов 2108, 21081, 21083 Солекс
— Отсутствует или неустойчивый холостой ход. Двигатель глохнет или работает с перебоями
— Двигатель глохнет при резком сбросе газа на оборотах выше средних (2000 и выше) .
— После остановки и выключения зажигания происходит несколько вспышек в цилиндрах (дизелинг).
Причины неисправности системы ЭПХХ
Инструменты для ремонта
— Ключ рожковый на 13 мм.
— Отрезок провода 0,5 метра.
— Тахометр.
— Вольтметр.
— Омметр.
Или один мультиметр или автотестер, который может работать во всех этих режимах.
Проверка и ремонт электромагнитного клапана карбюратора Солекс
Электромагнитный клапан карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс
1. Снимаем наконечник провода с электромагнитного клапана.
2. Включаем зажигание.
3. Надеваем наконечник провода обратно.
4. Должен быть слышен щелчок от срабатывания клапана
Если щелчка нет, тогда отрезком провода соединяем плюсовую клемму аккумуляторной батареи и вывод электромагнитного клапана. Щелчок есть — клапан исправен, но неисправны блок управления или соединительные провода. Щелчка нет — неисправен сам клапан и подлежит замене.
Оба клапана взаимозаменяемы.
Помимо этого, можно проверить исправность электромагнитного клапана и правильность его установки сняв, на работающем на холостом ходу двигателе, наконечник провода с вывода клапана. Двигатель должен заглохнуть. Если он не заглох, то может быть зависла игла в клапане или он не до конца завернут.
Возможно возникнет необходимость слегка по вращать клапан ключом взад — вперед (с надетым наконечником провода) для того чтобы добиться более устойчивой работы двигателя.
Ремонт клапана, в случае его неисправности, проводить не нужно. Неисправный клапан меняем на новый.
Проверка и ремонт блока управления системы ЭПХХ карбюратора Солекс
2. Подсоединяем тахометр.
3. Запускаем двигатель и смотрим на вольтметр.
4. На холостом ходу напряжение должно быть не менее 10 В (равно бортовому).
5. Увеличиваем частоту вращения коленчатого вала двигателя до 4000 об/мин и резко сбрасываем.
6. При сбросе оборотов до 1900 об/мин напряжение должно упасть до 0,5 в, а при уменьшении ниже 1900 об/мин опять вырасти минимум до 10 в.
Если этого не происходит — неисправен блок управления ЭПХХ
Ремонт блока управления заключается в его замене на новый.
Не стоит упускать из виду, что существует несколько разновидностей блока управления, применяемых на разных автомобилях с карбюратором Солекс. Пороги срабатывания у них разные.
Например, некоторые модификации блока:
5013.3761- автомобилей ВАЗ 2104, 2105, 2107, 2121 с карбюратором Солекс, выключает выше 1900, включает ниже 1700 об/мин.
При замыкании на массу должно наблюдаться падение напряжения (ЭМК обесточивается), при размыкании увеличение до напряжения бортовой сети (ЭМК под напряжением).
Ремонт винта заключается в зачистке от коррозии и грязи его контакта или замене самого винта или его провода новым.
Проверка и ремонт соединительных проводов системы ЭПХХ
— Визуально осмотрите провода на предмет обрыва или перелома.
— Снимите колодку с блока управления и замерьте напряжение на выводе 4 . Должно быть не менее 10 в.
— Зачистите наконечники проводов от окисления.
— Проверьте надежность посадки соединительных колодок.
— При более тщательной проверке, используя схему, прозвоните соединительные провода мультиметром, поочередно отсоединяя их из колодок.
В упрощенном виде регулятор холостого хода позволяет работать двигателю при запуске и последующих остановках авто, например, на перекрестках. Он подает недостающее количество воздуха в топливную смесь инжектора для нормальной работы непрогретого мотора или во время остановки машины без глушения двигателя.
Назначение регулятора РХХ
Используется регулятор холостого хода исключительно в электронных системах зажигания:
- пропорции топливной смеси в инжекторе составляет бортовой компьютер;
- количество бензина или солярки для каждого цилиндра отмеряет ЭБУ;
- в электронное зажигание установлены датчики ДПКВ (коленвала), ДПДЗ (дроссельной заслонки), ДМРВ (воздуха), ДД (детонации), по сигналам которых срабатывает топливный насос и распределяется зажигание по конкретным цилиндрам;
- при отпущенной педали газа топливная заслонка закрыта полностью, пропорции топливной смеси нарушены, продукты сгорания засасываются обратно в камеру сгорания из-за разницы давления во впускном и выпускном коллекторе.
По результатам сигналов датчика воздуха контроллер принимает решение о дополнительном обогащении топливной смеси воздухом, игнорируя в этот момент показания датчика дроссельной заслонки.
Фишка на РХХ передает сигнал от ЭБУ, в регуляторе холостого хода открывается обводной канал, по которому проходит воздух в инжекторе либо дополнительное топливо в дизеле. Обороты мотора выравниваются, снижается износ поршневой и коленвала.
Принцип действия
В карбюраторных моторах проблему обогащения смеси при запуске ДВС решала пусковая ручка и регулировочные шайбы. С возникновением электронного зажигания этим занимается регулятор холостого хода в комплексе с остальными датчиками и ЭБУ. Его принцип работы выглядит следующим образом:
Кроме того, ЭБУ получает сигналы о температуре охлаждающей жидкости и масла в системе. При запуске в холодное время года необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры, чтобы снизить износ деталей трения, поэтому канал РХХ приоткрывается для обогащения смеси инжектору, даже без нажатия педали газа водителем.
В момент старта алгоритм работы следующий:
- ключ поворачивается, включается зажигание;
- шток выдвигается до упора, игла перекрывает байпасный канал;
- в момент упирания штока в калибровочное отверстие компьютер отсчитывает шаги назад;
- на обмотки подается напряжение, клапан возвращается в открытое положение.
Количество обратных шагов запрограммировано в прошивке прибора. Например, у модификаций Basch на прогретом ДВС оно составляет 50 шагов, Январь – 120 шагов, соответственно. В общей сложности ход штока разбит на 250 шагов, чем дальше он вытянулся из обмоток шагового электродвигателя, тем большее количество шагов отсчитает ЭБУ. При покупке нового РХХ расстояние от фланца посадочного до иглы штока должно быть 23 мм ровно.
Инжектор
Для работы инжекторного двигателя не годится чистый бензин, поэтому на входе коллектора установлена дроссельная заслонка с индивидуальным датчиком ее положения в каждый момент времени. При запуске мотора или во время остановки машины с работающим двигателем происходит следующее:
Фактически в процессе участвует несколько устройств системы электронного зажигания. Если машина глохнет или присутствуют симптомы прочих неисправностей, диагностика производится вручную, поскольку обратной связи (самодиагностики) данный прибор не имеет.
В дизельном моторе дроссельной заслонки нет, регулятор холостого хода бесполезен, используются другие способы регулировки малых оборотов.
Конструктивные особенности
На этапе возникновения ДХХ эксплуатировались соленоидные и роторные датчики холостого хода. Они имели два положения по аналогии с вентилем – Открыто/Закрыто, что снижало эффективность регулировок оборотов двигателя. В настоящее время их заменил 4-х шаговый клапан со ступенчатыми регулировками подачи по байпасу.
Если разобрать РХХ, можно увидеть, что он собран из четырех деталей:
- шаговый электродвигатель;
- шток четырехпозиционный;
- пружина;
- игла.
При подаче напряжения на одну из четырех обмоток катушка намагничивается, взаимодействует с магнитным кольцом, перемещает шток в одно из четырех положений. Соответственно, количество поломок этого электроприбора максимально ограничено:
- забивается байпасный канал;
- перегорают обмотки;
- ломается игла или пружина.
Однако первую причину можно устранить собственными силами – при отключенном разъеме снимаем регулятор, чтобы почистить обводной канал универсальным спреем WD-40.
Место установки
Зная принцип действия РХХ, определить, где находится клапан, очень просто – возле дроссельной заслонки и датчика ее пространственного положения ДПДЗ.
Крайне редко датчик приклеивается к корпусу заслонки на лак, в остальных случаях прибор фиксируется двумя винтами, для которых имеются посадочные отверстия. Основной задачей, как отрегулировать при установке РХХ клапан своими руками, является именно обеспечение расстояния 23 мм от иглы до фланца посадочного.
Перед тем, как снять регулятор для замены, следует изучить маркировку. Взаимозаменяемыми считаются РХХ с маркировками 01/03 или 02/04. Если поставить 02 вместо 01 или 03, работать прибор будет некорректно.
Схема подключения
На регулятор холостого хода приходит единственный жгут из четырех проводов от ЭБУ. Ниже приведена схема распределения по обмоткам электродвигателя.
Основной проблемой является диагностика датчика своими силами. Просто подать напряжение для проверки работоспособности на его клеммы не получится, так как ЭБУ делает это импульсно. Обмотки горят очень редко, чаще встречаются механические неисправности, например, изогнутый шток либо засорившийся канал байпаса
В СТО датчик проверяют на стендах, способных воспроизвести импульс ЭБУ. Даже имея мультиметр, автолюбитель сможет лишь убедиться в целостности обмоток и отсутствии замыкания между ними, не более того.
Признаки выхода из строя
Основными симптомами того, что датчик холостого хода работает некорректно, являются:
- обороты в стояночном режиме неустойчивы;
- снижение скорости вращения коленвала при включении любого потребителя (стеклоочистители, фары, кондиционер, магнитола, отопитель);
- отсутствие повышения скорости вращения вала при запуске ДВС;
- остановка мотора при выключении передачи или переключении скоростей.
Внимание: Указанные симптомы не являются причиной поломки РХХ на 100%, так как схожи с выходом из строя датчика заслонки ДПДЗ. Однако в последнем варианте загорается ошибка Check, а регулятор холостых оборотов с контрольной системой двигателя не связан, самодиагностики не имеет.
Диагностика РХХ
В идеале диагностика регулятора должна производиться на стенде, который сможет воспроизвести импульсы бортового компьютера. На практике это дорого, используются бюджетные способы проверки. В любом случае алгоритм действий на начальном этапе одинаковый:
Дальнейшие шаги отличаются для разных методов проверки.
Проверка вручную
Простейшим методом, как проверить РХХ в электронной системе распределения впуска, является ручная диагностика (потребуется помощник):
- отсоединяется штекер РХХ из разъема;
- откручиваются два винта, прибор демонтируется;
- регулятор вновь подключается к ЭБУ, но остается в руках мастера;
- помощник заводит двигатель, шток в это время должен втянуться в катушки полностью, затем, получив импульс от компьютера, выдвинуться на некоторое расстояние.
Другими словами, проверяется работоспособность штока, владелец убеждается, что эта деталь не погнута, не заклинивает внутри клапана. Однако, это не дает 100% гарантий, что данная модификация РХХ полностью соответствует прошивке ЭБУ контроллера. Игла выдвигается, но на неизвестную величину. В первом случае проверяется разъем, во втором – штекер, маркировка имеется только на штекере.
Диагностика мультиметром
На этом этапе понадобится тестер РХХ проверяется этим прибором в двух режимах:
- омметром – при замыкании щупами мультиметра контактов C – D и A – B сопротивление должно иметь значение 40 – 80 Ом, D – C и A – D равняться бесконечности;
- вольтметром – при включении зажигания величина напряжения достигает 12 – 20 В.
Внимание: настройка РХХ производится автоматически бортовым компьютером после каждого подключения штекера прибора в разъем. После демонтажа рекомендуется смазывать байпасный канал спреем WD-40 для его прочистки. Эта мера является профилактической, даже в отсутствии загрязнения обводного канала, в разрыве которого и стоит регулятор.
Импульсная проверка на самодельном стенде
Поскольку стенд стоит 1 500 – 1800 рублей, а регулятор 300 – 500 рублей, покупка прибора экономически не выгодна рядовому пользователю. Простая схема без микрочипов приведена ниже:
- в ней использована 6 В зарядка от любого мобильного устройства;
- колодки штекеров имеются в свободной продаже;
- вначале нужно отключить РХХ от бортового контроллера, затем проверяется ход штока;
- яркое свечение лампы на схеме свидетельствует о неисправности самого штока;
- если лампа горит в пол накала, узел считается исправным.
Использование чистящего средства позволит восстановить работоспособность штока, но только при засорах. Если эта деталь согнута, нужно заменить регулятор целиком.
Основные неисправности
Вышеприведенные признаки неисправности обычно возникают в случаях:
- забит грязью обводной канал заслонки дросселя;
- нарушена целостность проводов или катушек;
- прошивка ЭБУ не соответствует модификации РХХ.
Проверка вышеуказанными способами выявляет все причины неполадки. При каждой разборке регулятора или дроссельного узла рекомендуется чистить РХХ специальными жидкостями/спреями.
Очистка иглы и обводного канала
Для обеспечения доступа к деталям клапана требуется снятие РХХ по технологии:
- отсоединение колодки от разъема;
- очистка контактов разъема и штекера ватной палочкой, смоченной WD-40;
- откручивание винтов фигурной отверткой;
- извлечение регулятора для проверки состояния.
Внимание: Разбирать регулятор не нужно, достаточно обрызгать пружинку и шток с иглой спреем WD-40, дождаться высыхания, прочистив в это же время обводной канал дросселя.
Регулировка производится самим контроллером бортовой сети. Однако для стабильной работы двигателя следует проверить расстояние от посадочного фланца до выступающего конуса иглы. По умолчанию оно должно быть 23 мм.
Нюансы выбора датчика холостого хода
Оригинальный датчик холостого хода имеет маркировку по типу ХХ-ХХХХХХХ-ХХ. Последние две цифры указывают метку совместимости:
Даже в оригинальных регуляторах не помешает дополнительно смазать РХХ смесью литола и WD-40 (пружинка и шток). Поскольку замена РХХ своими руками востребована автолюбителями, существуют контрафактные регуляторы, которые можно опознать по признакам:
- на упаковке нет отличительных меток;
- стикер желтого цвета на корпусе без рамки;
- наконечник иглы темного цвета;
- тонкое черное уплотнительное кольцо вместо толстого красного уплотнения;
- заклепки корпуса не имеют шляпок диаметром 3 мм;
- белая пружина вместо черного изделия с частой навивкой;
- корпус короче на 1 мм.
Поскольку установка всегда производится собственными силами, смажьте шток и пружинку дополнительно для увеличения эксплуатационного ресурса РХХ и всего двигателя.
Таким образом, электромагнитный клапан РХХ ценой 300 – 500 рублей лучше иметь в запасе, чтобы произвести замену в полевых условиях для нормализации холостого хода ДВС. Указанные методы диагностики позволят определить неисправность регулятора и забившегося обводного канала дроссельной заслонки.
Электронное управление карбюратором в своём типовом варианте имеет несколько составляющих узлов, среди которых наиважнейшая роль отведена электромагнитному клапану. Данный элемент топливораспределительного механизма отвечает за стабилизацию и тонкую настройку холостого хода мотора, что в итоге позволяет экономить владельцу карбюраторного агрегата десятки тысяч рублей на топливе ежегодно. Более подробно о том, что это за чудо-узел, как он работает и каким поломкам подвержен, поговорим в представленном ниже материале.
Устройство и принцип работы электромагнитного клапана
Дабы минимизировать расход карбюраторных моторов автомобильные инженеры принялись за их активную электронизацию. В нескольких словах, суть последней заключалась в том, чтобы посредством использования электронных устройств понизить показатели расхода горючего. В итоге, электронизация вылилась в появлении электромагнитного клапана карбюратора, а также ряда других электрических девайсов в конструкции данного узла. Но зачем это было нужно и как помогло конкуренции карбюраторных моторов с инжекторными? Для того чтобы ответить на такой вопрос, стоит обратить внимание на принцип работы ЭПХХ.
Итак, электромагнитный клапан карбюратора – это устройство, работающее от электрического тока и выполняющее вполне конкретные функции. Точнее, работает оно для организации стабильного и оптимального холостого хода в, так называемом, принудительном режиме работы мотора. Суть оптимизации заключается в том, что при работе двигателя в режимах, не требующих потребления топлива (переход на передачу пониже, качение по инерции и т.п.), ЭПХХ отключает его подачу, совершенно не привлекая к движению дроссельную заслонку. Происходит это посредством передачи топлива по специальным каналам на холостом ходу. В ходе данной транспортировки функционирует лишь жиклёры холостого хода, клапана и некоторые пути в карбюраторе, то есть его камеры и дроссельная заслонка совершенно бездействуют.
В итоге, удаётся:
- во-первых, экономить топливо при работе мотора в ранее отмеченном режиме принудительного хода;
- во-вторых, организовать стабильный и оптимизированный холостой ход;
- в-третьих, обеспечить качественный и беспроблемный для водителя прогрев двигателя при запуске (посредством усиления подачи топлива тем же ЭПХХ);
- в-четвёртых, исключить лишнее функционирование дроссельной заслонки и ряда других узлов в карбюраторе;
- и в-пятых, оптимизировать работу мотора целиком, что существенно продлевает срок его службы.
Схема подключения типового ЭПХХ:
Принцип работы клапана совместно с блоком управления:
Возможные неполадки с ЭПХХ
Все перечисленные выше поломки имеют один ярко выраженный симптом, а точнее – полное или частичное отсутствие стабильности в холостом ходе автомобиля. Если такие проблемы случились именно с вами, то, в первую очередь, стоит проверить электромагнитный клапан и его блок управления, а уже потом основные жиклёры холостого хода и другие составляющие карбюратора.
Диагностика неисправности
- Сначала необходимо найти место, где располагается экономайзер конкретно на вашей марке автомобиля. Зачастую он выглядит так;
- Затем заведите мотор, прокатитесь на автомобиле, заглушите и проанализируйте его работу на холостом ходу. Если на всех этапах раскрутки двигателя ХХ даёт сбой, в первую очередь стоит проверить именно электромагнитный клапан;
- Далее, когда мотор остыл, необходимо завести его повторно и отключить ЭПХХ от карбюратора, аккуратно пинцетом сняв соответствующую клемму. После чего стоит понаблюдать за работой двигателя. Если всё в норме и шток (игла) экономайзера выдвинулась, то вряд ли он неисправен. В таком случае, скорее всего, проблема с основным жиклёром холостого хода или другими узлами карбюратора. Если же шток не выдвинулся и автомобиль быстро заглох после отключения экономайзера, то последний неисправен;
- Теперь необходимо снять ЭПХХ с автомобиля и подключить его к альтернативному источнику питания (например, напрямую к АКБ). По истечению 10-120 секунд шток работающего экономайзера должен выдвинуться и характерно щёлкнуть. Если это происходит, но при подключении в сети автомобиля игла ЭПХХ не выдвигается, то неисправен либо его блок управления, либо проводка клапана. Если же шток стоит на месте в обоих случаях, то экономайзер нужно менять, ну или пытаться отремонтировать.
Не забывайте, что окончательную неисправность электромагнитного клапана можно определить лишь в том случае, если все остальные узлы карбюратора гарантировано исправны. При иных обстоятельствах конкретных выводов делать не стоит.
На этом, пожалуй, наиболее важная информация по ЭПХХ современных карбюраторов подошла к концу. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен. Удачи на дорогах и в ремонте!