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
Электромагнитный клапан, также называемый экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) – неотъемлемая составляющая любого карбюратора современных автомобилей. Начало активного использования этого узла приходится на 80-е годы прошлого столетия, когда «битва» между инжекторными и карбюраторными агрегатами обострилась. Во многом это связано с тем, что первые имели заметно меньший расход топлива, а это уже подкупало большее количество автолюбителей.
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.
Отметим, что работает экономайзер под контролем специального узла, который называется «блок управления электромагнитным клапаном карбюратора». Данное устройство постоянно анализирует работу мотора, основываясь на показаниях датчиков (оборотов, температуры двигателя и т.п.), после чего подавая соответствующие указания непосредственно ЭПХХ, а он, в свою очередь, посредством движения штока (небольшой иглы) либо перекрывает до нужного положения каналы подачи топлива на холостом ходу, либо наоборот их открывает. В целом, особых сложностей в работающим экономайзере нет, что наглядно показывает представленное выше описание устройства. Для ещё большей наглядности всего описанного рекомендуем ознакомиться со следующими картинками:
Схема подключения типового ЭПХХ:
Принцип работы клапана совместно с блоком управления:
Возможные неполадки с ЭПХХ
Электромагнитный клапан – вполне добротный в плане работы узел автомобиля. Особо частых поломок с ним не случается, но и «бесперебойным трудягой» его не назвать. В связи с тем, что на территории постсоветского пространства чаще всего используются электромагнитные клапаны карбюраторов «Солекс» и карбюраторов «ДААЗ», то давайте рассмотрим типовые неполадки ЭПХХ именно на их примере. В общем виде перечень нередко встречающихся поломок узла таков:
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
Многие не особо подкованные в авторемонтной сфере люди часто задаются вопросом – «Как собственно проверить: исправен ли электромагнитный клапан, его блок управления или нет?» Особых сложностей в этом не имеется, однако ряд базовых нюансов есть. Для того чтобы каждый читатель нашего ресурса понял, как именно выявлять неполадки с ЭПХХ, наш ресурс подготовил пошаговый алгоритм диагностики. В общем виде он следующий:
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!
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Разберем устройство и принцип действия экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) карбюраторов семейства Солекс устанавливаемых на двигателя автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 и их модификации. ЭПХХ является одной из систем карбюратора 2108, 21081, 21083 Солекс. Она отвечает за обеспечение работы двигателя автомобиля на принудительном холостом ходу.
Назначение системы ЭПХХ
Система экономайзера принудительного холостого хода карбюратора Солекс 2108, 21081, 21083 предназначена для отключения подачи топлива через систему холостого хода на режиме торможения двигателем и после выключения зажигания. Она обеспечивает сокращение расхода топлива до 0,5 литра на 100 км, предотвращает возникновение дизелинга (калильного зажигания), сокращает выброс в атмосферу токсичных соединений образующихся при ухудшении смесеобразования на режиме ПХХ.
Устройство ЭПХХ Солекс
Электромагнитный клапан карбюратора – исполнительное устройство системы, прекрывающее своей иглой, по команде блока управления, отверстие в топливном жиклере системы ХХ, тем самым прекращая через нее подачу топлива. Установлен в карбюраторе.
Блок управления – электронный блок управления является управляющим элементом ЭПХХ. Он считывает частоту импульсов в системе зажигания (через вывод «К» катушки зажигания) и по ним определяет частоту вращения коленчатого вала двигателя. Помимо этого блок управления принимает сигнал от контакта винта «количества» топливной смеси о закрытии, либо открытии дроссельной заслонки первой камеры. При определенной частоте вращения к/вала и сигнале об открытой дроссельной заслонки он отключает подачу напряжения на электромагнитный клапан, а тот перекрывает подачу топлива через СХХ. Блок установлен на щитке моторного отсека рядом с коммутатором системы зажигания.
Контакт винта «количества» топливной смеси (датчик-винт) – наконечник винта «количества» топливной смеси с присоединенным к нему проводом. При отпущенной педали «газа» и закрытых дроссельных заслонках контакт касается ребра рычага на оси дроссельной заслонки (замкнут на «массу»), на блок управления идет сигнал о том, что дроссельная заслонка закрыта.
После нажатия на педаль «газа» контакт наконечника винта «количества» и рычага дроссельной заслонки размыкается (не замкнут на «массу»), на блок управления идет сигнал, что дроссельная заслонка открыта. Установлен на карбюраторе.
видимые элементы системы ЭПХХ карбюратора Солекс в подкапотном пространстве автомобиля ВАЗ 21083
Принцип действия системы экономайзера принудительного холостого хода карбюратора Солекс
Движение автомобиля по инерции с включенной передачей и отпущенной педалью «газа» (торможение двигателем) называется принудительным холостым ходом (ПХХ). На этом режиме резко ухудшаются условия сгорания топливной смеси в цилиндрах двигателя, увеличивается выброс СО и СН, возрастает расход топлива. ЭПХХ отключает подачу топлива на режиме ПХХ в цилиндры двигателя, тем самым оптимизируя состав топливной смеси и экономя топливо.
Блок управления в этой ситуации принимает сигналы с замкнувшегося на «массу» контакта на винте «количества» о том, что дроссельная заслонка закрыта и с катушки о частоте вращения коленчатого вала на данный момент. Если частота вращения выше 2100 оборотов в минуту он прекращает подачу напряжения на вывод электромагнитного клапана карбюратора и тот перекроет отверстие топливного жиклера СХХ. Подача топлива через систему холостого хода прекратится. Как только частота вращения коленчатого вала снизится до 1900 об/мин, блок управления возобновит подачу напряжения на электромагнитный клапан. Его игла втянется и откроет отверстие в топливном жиклере СХХ. Система холостого хода заработает.
То есть для принудительного отключения подачи топлива через систему холостого хода электронному блоку управления необходимо два условия – сигнал о закрытой дроссельной заслонке и сигнал о величине оборотов двигателя.
Неисправности в работе двигателя связанные с ЭПХХ Солекс
— Двигатель глохнет в движении автомобиля при сбросе «газа»
Аналогичная неисправность может возникнуть и при засорении системы холостого хода карбюратора. Это нужно учитывать при диагностике неисправностей ЭПХХ.
— Дизелинг (калильное зажигание)
Двигатель работает некоторое время после выключения зажигания.
Примечания и дополнения
Принудительный холостой ход (ПХХ) – один из режимов работы двигателя. Выполняется при движении автомобиля с включенной передачей и полностью отпущенной педалью «газа». Например, при торможении двигателем или движении на спуске. В этом случае, дроссельные заслонки обеих камер карбюратора полностью закрыты, обороты коленчатого вала двигателя выше 1900 об/мин. Ниже 1900 об/мин вступает в работу система холостого хода.
Дизелинг (калильное зажигание) – непродолжительная работа двигателя после выключения зажигания. Топливо, попадающее в цилиндры двигателя под действием разрежения из карбюратора, воспламеняется от нагретой свечи, происходят вспышки в камерах сгорания, перемещающие поршни. Возможен при неисправной системе ЭПХХ и применении «горячих» свечей (свечей с температурными характеристиками не соответствующими данному типу двигателей).
При движении автомобиля в городе, двигатель около 25 % времени работает на принудительном холостом ходу, когда коленчатый вал двигателя вращается за счет кинетической энергии автомобиля и он движется с включенной передачей и отпущенной педалью управления дроссельной заслонкой. В таких режимах двигатель управляется с помощью экономайзера принудительного холостого хода.
Система управления экономайзера принудительного холостого хода УАЗ, блок управления, клапан, микровыключатель.
На принудительном холостом ходу двигатель расходует топливо, не выполняя полезную работу, в результате быстрого закрытия дроссельной заслонки горючая смесь переобогащается и токсичность отработавших газов увеличивается. Для снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов на автомобилях УАЗ установлена электрическая система управления экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ).
Система управления и электрооборудование экономайзера принудительного холостого хода на автомобилях УАЗ с двигателями УМЗ включает в себя блок управления 1422.3733, электромагнитный клапан 1902.3741 и концевой выключатель карбюратора (микровыключатель) 421.3709.
Принцип работы системы управления экономайзера принудительного холостого хода на автомобилях УАЗ.
Режим принудительного холостого хода характеризуется двумя признаками: частота вращения коленчатого вала двигателя больше частоты холостого хода и дроссельная заслонка карбюратора закрыта. Информация о частоте вращения коленчатого вала двигателя поступает в блок управления ЭПХХ с датчика, в качестве которою используется первичная обмотка катушки зажигания, а информация о закрытии дроссельной заслонки - с концевого выключателя, микровыключателя или датчика-винта .
При отпускании педали акселератора, в следствии переключения контактов концевого выключателя карбюратора блок управления ЭПХХ вырабатывает сигналы управления электромагнитным (электропневматическим) клапаном подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Если частота вращения коленчатого вала выше частоты холостого хода, то блок управления снимает напряжение с электроклапана, и подача топлива в двигатель прекращается.
При этом частота вращения коленчатого вала снижается, и когда она станет меньше частоты холостого хода, блок управления подключит напряжение бортовой сети к электроклапану. Подача топлива возобновится и частота вращении коленчатого вала возрастет.
При частоте вращения коленчатого вала, снова ставшей больше частоты холостого хода, блок управления опять отключит электроклапан. Процесс повторяется. Периодической отключение подачи топлива в этом режиме снижает расход бензина на 2-3%, а токсичность отработавших газов уменьшается на 15-30%
При нажатии на педаль акселератора контакты концевого выключателя переключаются таким образом, что на электроклапан будет постоянно подаваться напряжение бортовой сети. Топливо при этом будет подаваться независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Блок управления 1422.3733 экономайзера принудительного холостого хода на автомобилях УАЗ, принцип работы.
На автомобилях УАЗ с двигателями УМЗ применяются четырехштырьковые блоки управления 1422.3733 экономайзера. В качестве датчик положения дроссельной заслонки используется микровыключатель 421.3709. При закрытой дроссельной заслонке импульсы напряжения пропорциональные частоте вращения коленчатого вала, поступают с первичной обмотки катушки зажигания 1 на вход полупроводникового ключа, собранного на транзисторе VT1.
Во время действия импульса ключ открывается и конденсатор СЗ разряжается. В паузах между импульсами конденсатор СЗ заряжается. Время заряда, а следовательно, и напряжение на СЗ увеличивается с уменьшением частоты вращения коленчатого вала. При частоте больше частоты холостого хода напряжение на СЗ мало, транзисторы VT2, VT4, VT5, VT6 закрываются. На электромагнитный (электропневматический) клапан напряжение не подается.
Клапан закрывается и подача топлива прекращается. Частота вращения коленчатого вала падает. При частоте меньше частоты холостого хода конденсатор СЗ во время паузы между импульсами успевает зарядиться до напряжения, превышающего опорное напряжение порогового элемента, собранного на транзисторах VT2, VT4. Транзисторы VT2 и VT4 при этом открываются, что обеспечивает открытие транзисторов VT5 и VT6. На электропневмоклапан при этом подается напряжение.
Клапан срабатывает и включает подачу топлива. При открытии дроссельной заслонки контакты микропереключателя S1 замыкаются и напряжение бортовой сети постоянно поступает на электропневмоклапан. Клапан постоянно открыт независимо от сигналов блока управления 1422.3733 экономайзера принудительного холостого хода.
Для управления клапаном ЭПХХ в карбюраторных двигателях автомобилей ВАЗ 2108 — 2110 используется блок управления ЭПХХ
50.3761. В качестве датчика положения дроссельной заслонки используется датчик-винт, представляющий из себя пластмассовый винт с металлическим наконечником, вкручивающийся в кронштейн, закреплённый на карбюраторе.
При открытии дроссельной заслонке наконечник винта, с прикреплённым к нему проводом, не упирается в рычаг дроссельной заслони. Это приводит к разрыву цепи вывода 5 блока управления с массой. При этом закрывается транзистор VT7, а транзистор VT5 открывается, открывая в свою очередь транзистор VT8. Транзистор VT8 подаёт питание на электромагнитный клапан независимо от числа оборотов коленвала.
На вывод 3 блока управления подходит провод, соединяющий его с выводом первичной катушки зажигания, передающий импульсы, которые поступают на вывод 4 микросхемы А1. На выводе 3 микросхемы формируются импульсы постоянной длительности, повторение которых соответствует импульсам от трамблёра. Транзисторы VT1 и VT2 разряжают времязадающий конденсатор С1. Если частота вращения коленвала меньше 1100 об./мин., то напряжение на конденсаторе не поднимается, при повышении числа оборотов напряжение возрастает и когда оно превысит 8 В, происходит открытие транзисторов VT3 и VT4 которые через микросхему А2 открывают транзистор VT6 и соответственно VT8.
Блока управления ЭПХХ 25.3761
Схема блока управления ЭПХХ 25.3761 отличается в основном только работой при оборотах коленчатого вала более 1100 об./мин. Это обусловлено применением в качестве датчика положения дроссельной заслонки микропереключателя, подающего питание на электропневматический клапан при открытой заслонке. Работа блока управления на холостом ходу идентична блоку 50.3761.
Блок ЭПХХ 1402.3733.
Блок ЭПХХ 1402.3733 устанавливается на автомобили семейства ГАЗ и УАЗ. Принцип его работы такая же как и блока 50,3761. Отличие блоков только в схеме.
Неисправность блока управления ЭПХХ.
При неисправности блока ЭПХХ двигатель не будет работать на холостом ходу или при отпущенной педали газа, обороты скачут от 900 до 1200. Для поиска неисправности достаточно просто удалить сердечник на клапане или соединить трубки на карбюраторе помимо «баллончика».
Эх, давненько я не видал машины с карбюратором! Даже забыл, что имеется такая деталь в автомобиле. Однако ездят еще автомобили, где горючая смесь, которая сгорает в цилиндрах двигателя, приготавливается в специальном приборе, карбюраторе. Название этого прибора происходит от французского слова «carburant» – «топливо» . В карбюраторе с помощью специального устройства, жиклёра, в поток воздуха, который засасывается в цилиндр, разбрызгиваются мелкие капли бензина. Капли тут же испаряются, образуя легко воспламеняющуюся бензиново-воздушную смесь. Которая, в соответствии с названием, уже через доли секунды легко воспламеняется в цилиндре двигателя.
Мощность двигателя зависит от концентрации бензина в бензиново-воздушной смеси. В свою очередь, эта концентрация возрастает, если уменьшить количество воздуха, поступающего в карбюратор. Увеличение или уменьшение потока воздуха регулирует дроссельная заслонка, установленная в воздуховоде. Поворачиваясь вокруг своей оси, она закрывает или открывает воздуховод. При закрытии заслонки воздуха становится меньше, а концентрация бензина возрастает. Более богатая бензином смесь сгорает в цилиндре, выделяя больше энергии, двигатель работает на повышенных оборотах. При открытии заслонки количество воздуха в смеси становится больше, и соответственно двигатель начинает работать менее энергично. Поворот дроссельной заслонки определяется нажатием на педаль газа. Чем сильнее нажимают на педаль, тем больше закрывается заслонка, тем более богатая бензиновая смесь вылетает из карбюратора, тем напряженнее работает двигатель. Водитель и пассажиры это слышат.
Есть у двигателя два режима, когда он работает по-особому. Первый называется холостым ходом. Во время холостого хода двигатель работает, но автомобиль стоит на месте. Педаль газа отпущена, дроссельная заслонка почти закрыта. При этом бензина для образования бензиново-воздушной смеси должно подаваться очень небольшое количество, такое, чтобы не дать автомобилю заглохнуть. Такую концентрацию бензина в горючей смеси (от 1: 12 до 1: 14.5) обеспечивает специальная система холостого хода.
Второй особый режим работы двигателя – это режим принудительного холостого хода (ПХХ). Иногда это называют режимом торможения двигателем. Например, автомобиль спускается с горки на высокой скорости. Работающий двигатель будет только разгонять автомобиль. В этом случая передачу автомобиля оставляют включенной, а педаль газа отпускают. Что при этом происходит? Колеса, вращаясь, через включенную передачу крутят двигатель. Не двигатель крутит колеса, а наоборот, энергия движущегося автомобиля через посредство колес и коробки передач тратится на проворот всех деталей двигателя. При отпущенной педали газа дроссельная заслонка карбюратора закрыта, обеспечивая минимальную подачу топлива в цилиндры двигателя.
Но в режиме принудительного холостого хода в цилиндры вообще не следует подавать бензин. Зачем нам разгонять и без того быстро вращающийся двигатель? Для того, чтобы прекратить подачу топлива в режиме ПХХ создан экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) .
Экономайзер состоит из электромагнитного клапана, который перекрывает подачу топлива в воздуховод, датчика крайнего положения дроссельной заслонки и блока управления клапаном.
Датчик крайнего положения дроссельной заслонки представляет собой контактный винт. Когда дроссельная заслонка карбюратора достигает крайнего положения (педаль газа отпущена, как при холостом ходе), датчик отключается.
Датчик связан с блоком управления клапаном. На блок управления попадает сигнал с катушки зажигания и с датчика крайнего положения дроссельной заслонки. Частота сигнала, поступающего с катушки зажигания, пропорциональна скорости вращения двигателя.
Блок управления подает сигнал электромагнитному клапану, когда обороты двигателя повышены, а дроссельная заслонка закрыта. По получении сигнала, клапан перекрывает подачу бензина в воздушный поток. Двигатель, вращаясь, «перемалывает» воздух, в котором паров бензина нет, и который поэтому не взрывается от искры, вспыхивающей «вхолостую».
При снижении оборотов двигателя ниже некоторого предела блок управления подает сигнал, открывающий электромагнитный клапан. Теперь топливо подается в воздушную смесь, как при холостом ходе.
Если педаль газа нажата, дроссельная заслонка приоткрыта, и датчик крайнего положения дроссельной заслонки включен. В этом случае блок управления никогда не станет подавать сигнал на закрытие электромагнитному клапану. При любой частоте вращения коленчатого вала бензин будет поступать в воздушную смесь и мотор будет работать.
Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) экономит топливо. В зависимости от стиля вождения эта экономия может быть в пределах от 0.2 до 0.5 литров на 100 километров пробега. Но главное, он снижает вероятность детонации при торможении двигателем. В результате эффективность торможения двигателем возрастает, а количество продуктов неполного сгорания топлива в отработавших газах уменьшается до нуля. В самом деле, при торможении двигателем, в нем ничего не сгорает!
Вся эта система – довольно устаревшая. С 1980-х годов на автомобилях внедряется инжекционная система впрыска топлива в цилиндры двигателя. При этом карбюратор становится не нужным. Система газораспределения, хотя и усложняется, но легко поддается автоматизации и управлению с помощью бортового компьютера. Компьютер также следит за соблюдением экономического режима и, кстати, экономит гораздо больше топлива, чем экономайзер электро-механический.
Так что, если Вы не катаетесь на «Ладе», забудьте все, что я Вам только что рассказал!