7.4.1. Система управления экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ)
Особенности конструкции
Система ЭПХХ служит для повышения экономичности работы двигателя и снижения уровня токсичности отработавших газов. Так как на двигатели мод. 331 и 2106 устанавливают карбюраторы одного типа – «Озон», их системы ЭПХХ конструктивно одинаковы и различаются только устройством пневмоклапанов карбюраторов (см. «Система питания») и типом блоков управления, имеющих разные характеристики (для двигателя мод. 331 применяют блок управления 252.3761, мод. 2106–25.3761 или 2533.3761).
Устройство и работа системы ЭПХХ рассмотрены на примере двигателя мод. 331. Система содержит блок управления 4 (), электромагнитный клапан 5, микропереключатель 3 и соединительные провода. Кроме того, в состав системы входит встроенный в карбюратор пневмоклапан 7.
Принцип работы ЭПХХ заключается в том, что на режимах принудительного холостого хода отключается подача топлива в двигатель (в тех случаях, когда педаль управления дроссельной заслонкой отпущена, а частота вращения коленчатого вала выше частоты на режиме холостого хода). Отключает подачу топлива пневмоклапан 7 ЭПХХ, входящий в состав карбюратора. Управляет пневмоклапаном электромагнитный клапан 5, которым в свою очередь управляют блок управления 4 и микропереключатель 3.
При проверке обратите внимание на состояние контактных соединений всех узлов системы, их нарушение может вызвать перебои в работе двигателя.
Особенности конструкции
Блок управления ЭПХХ типа 252.3761 () непрерывно контролирует частоту вращения коленчатого вала двигателя, измеряя период повторения импульсов системы зажигания, которые снимаются с катушки зажигания и подаются на вывод 4 блока 4 (см. ). При частоте вращения коленчатого вала, меньше 1245 мин -1 ±5% (1140 мин -1 ±5% для блоков 25.3761 или 2533.3761) ток подается на выводы 1 и 2 блока и проходит через обмотку электромагнитного клапана, минуя микропереключатель. При повышении частоты вращения до 1500 мин -1 ±5% электрическая связь выводов 1 и 2 разрывается и вновь восстанавливается только при снижении частоты вращения коленчатого вала двигателя до 1245 мин -1 (1140 мин -1 ).
Проверка блока управления ЭПХХ
Блок управления проверяют на автомобиле. На режиме холостого хода снимите штекер с одного из выводов микропереключателя. Плавно открывая дроссельную заслонку, увеличьте частоту вращения коленчатого вала свыше 1500 мин -1 и зафиксируйте это положение. При этом должен возникнуть автоколебательный режим работы двигателя, сопровождающийся пульсацией частоты вращения.
Возникновение автоколебательного режима объясняется тем, что при увеличении частоты вращения до 1500 мин -1 разрывается электрическая связь выводов 1 и 2 блока (цепь питания электромагнитного клапана через микропереключатель принудительно разорвана), что вызывает отключение подачи топлива в двигатель. При этом частота вращения снижается и после ее падения ниже 1245 мин -1 (1140 мин -1 для блоков 25.3761 или 2533.3761) восстанавливается указанная связь, т.е. подача топлива возобновляется и частота вращения повышается.
Если вызвать автоколебательный режим не удается, а электромагнитный клапан и пневмоклапан ЭПХХ не имеют дефекта, то неисправен блок управления и его необходимо заменить.
Проверить блок управления можно, непосредственно контролируя по тахометру частоты вращения, при которых происходит срабатывание блока.
Для проверки необходима контрольная лампа 12 В и провода со штекерными наконечниками.
Последовательно отсоедините от микропереключателя штекер серого провода (+12 В), а от вывода электромагнитного клапана - штекер с двойным розовым проводом. На освободившийся вывод электромагнитного клапана наденьте штекер, отсоединенный от микропереключателя, что обеспечит прохождение тока через обмотку электромагнитного клапана. Со штекером, снятым с электромагнитного клапана, соедините один вывод контрольной лампы, другой вывод лампы подсоедините к «массе» автомобиля.
На режиме холостого хода (850±50) мин -1 контрольная лампа должна гореть. При увеличении частоты вращения до 1500 мин -1 ±5% лампа должна гаснуть и вновь загораться при падении частоты вращения ниже 1245 мин -1 ±5% (1140 мин -1 ±5% для блоков 25.3761 или 2533.3761).
После проверки снятые штекеры установите на место.
Особенности конструкции
Микропереключатель типа 421.3709 () воздействует на электромагнитный клапан помимо блока управления.
В исходном положении контакты микропереключателя замкнуты. При полностью отпущенной педали управления дроссельной заслонкой толкатель микропереключателя утоплен и его контакты разомкнуты. При нажатии на педаль толкатель микропереключателя высвобождается, его контакты замыкаются, и ток при этом проходит через обмотку электромагнитного клапана независимо от блока управления.
Проверка микропереключателя
Микропереключатель проверяют на автомобиле. На режиме холостого хода снимите с вывода микропереключателя штекер розового провода, освободившийся вывод микропереключателя соедините с одним из выводов контрольной лампы, второй ее вывод - с «массой» автомобиля. В данном режиме лампа не должна гореть.
Наблюдая за контрольной лампой, плавно увеличьте частоту вращения коленчатого вала, открыв дроссельную заслонку. Контрольная лампа должна загореться до момента возникновения автоколебательного режима работы двигателя.
Если контрольная лампа горит уже на режиме холостого хода (ранняя регулировка срабатывания микропереключателя) или загорается после возникновения автоколебательного режима (поздняя регулировка), отрегулируйте установку микропереключателя. Для этого ослабьте два винта крепления микропереключателя и, подобрав его новое положение, затяните винты крепления.
Если контрольная лампа не загорается при любом положении дроссельной заслонки, то микропереключатель неисправен.
После проверки снятый штекер установите на место.
|
ПРИМЕЧАНИЯ 1. Ранняя регулировка срабатывания микропереключателя снижает эффективность работы ЭПХХ до полной потери эффекта (когда контакты микропереключателя замкнуты при полностью отпущенной педали акселератора). Поздняя регулировка срабатывания микропереключателя приводит к рывкам автомобиля при движении на малой скорости, в частности при медленной езде задним ходом. Поэтому стремитесь установить микропереключатель на возможно позднее срабатывание, не допуская появления автоколебательного режима. О срабатывании микропереключателя судят по характерным щелчкам. 2. Допускается упрощенная регулировка положения микропереключателя, при которой добейтесь срабатывания микропереключателя в пределах свободного хода механизма привода дроссельной заслонки первой камеры карбюратора. |
Электромагнитный клапан ЭПХХ
Особенности конструкции
Электромагнитный клапан типа 19.3741 или 1902.3741 () служит для управления пневмоклапаном ЭПХХ в карбюраторе.
Электромагнитный клапан имеет три штуцера и два запорных элемента. Первый запорный элемент 7 выполнен нормально закрытым и служит для разобщения центрального штуцера 6 (соединенного с впускным трубопроводом двигателя) с наклонным штуцером 5 (связанным со штуцером пневмоклапана ЭПХХ); второй запорный элемент 4 выполнен нормально открытым и служит для разобщения указанного наклонного штуцера с атмосферным штуцером 1, закрытым войлочным фильтром и расположенным между электрическими выводами 10 обмотки 9 клапана.
При прохождении тока через обмотку электромагнитного клапана центральный и наклонный штуцера пневматически связаны, а при отсутствии тока таким образом связаны наклонный и атмосферный штуцера. В первом случае разрежение из впускного трубопровода передается к пневмоклапану ЭПХХ, что обеспечивает поступление топливовоздушной смеси через систему холостого хода в двигатель, а во втором случае пневмоклапан ЭПХХ перекрывает ее подачу.
Проверка электромагнитного клапана
Электромагнитный клапан проверяют на автомобиле. На режиме холостого хода снимите с одного из выводов клапана штекер, в результате чего двигатель должен остановиться в течение 1–2 с. Если этого не произошло, то первоначально убедитесь в исправности пневмоклапана ЭПХХ. Если же пневмоклапан ЭПХХ не имеет дефекта, то электромагнитный клапан неисправен и нуждается в замене.
После проверки не забудьте снятый штекер установить на место.
На инжекторных двигателях прекращение подачи топлива осуществляет электронная система управления двигателем, а в карбюраторных двигателях блок управления ЭПХХ.
Из чего состоит система ЭПХХ.
В состав система ЭПХХ входит блок управления, электромагнитный клапан или электромагнитный пневмоклапан, датчик положения дроссельной заслонки. В качестве датчика числа оборотов часто используется прерыватель трамблёра.
Датчиком положения дроссельной заслонки может быть микропереключатель, контакты которого размыкаются при закрытой дроссельной заслонке либо датчик-винт на конце, которого крепится провод соединяющий вывод блока управления с массой при открытой дроссельной заслонке.
Датчиком оборотов в карбюраторном двигателе выступает прерыватель трамблёра.
Прекращение подачи топлива осуществляется электромагнитным клапаном или электропневматическим клапаном, в зависимости от конструкции карбюратора. Электромагнитный клапан устанавливается на карбюраторе и перекрывает, при отсутствии питания на нём, своим сердечником канал холостого хода. Электропневматический клапан устанавливается на корпусе автомобиля в разрыве трубки соединяющей впускной коллектор с модулем экономайзера, при включении отключает экономайзер от коллектора и соединяет его с атмосферой.В результате этого клапан экономайзера прекращает подачу топлива.
Принцип работы система ЭПХХ.
При частоте вращения коленвала более 1100 об/мин. и закрытой дроссельной заслонке, блок управления отключает питание с клапана, что прекращает подачу топлива, что позволяет экономить топливо на 2-3% и снизить токсичность выхлопных газов на 15-30%. Кроме этого система ЭПХХ предотвращает детонацию двигателя при отключении двигателя, то есть детонационное сгорание топлива при выключенном зажигании.
Необходимость системы ЭПХХ.
Езда автомобиля с применением принудительного холостого хода происходит крайне редко, в основном в гористой местности. По этому даже обещанные 2-3% практически не достижимая цель. Но предотвращение детонации двигателя это очень часто необходимо. Но для реализации предотвращения детонации при отключении зажигания не обязательно подключения всей схемы. Для этого достаточно просто подать питание на клапан при включении зажигания и снятие его при выключении.
Экономайзер принудительного холостого хода или ЭПХХ позволяет в значительной мере уменьшить выброс токсических веществ в атмосферу. Также он понижает потребление топлива.
Что собой представляет экономайзер
Устройство и схема подключения экономайзера
Устройство ЭПХХ не представляет особой сложности, несмотря на это эффективность системы не поддаётся сомнениям. Стандартная конструкция состоит из таких элементов, как:
- катушка зажигания,
- изолированный наконечник,
- винт,
- электромагнитный клапан,
- блок управления ЭПХХ.
Каждая из этих деталей взаимодействует друг с другом. Результатом подобного процесса является повышенная производительность мотора и существенное увеличение экономии топлива. Но для того чтобы достигнуть такого результата всё должно быть правильно подключено. О том, как это сделать вы можете узнать из схемы подключения ЭПХХ ниже.
Принцип работы
Есть такое понятие, как торможение двигателем. Проще говоря, это ситуация, когда автомобиль продолжает своё движение по инерции. При этом передача всё ещё включена, а педаль, отвечающая за карбюратор отпущена. Подобное состояние также называется принудительным холостым ходом. Отсюда, собственно, и аббревиатура.
При этом внутри двигателя происходят очень интересные и важные процессы. Естественно, топливная смесь в цилиндрах продолжает воспламеняться. Но при этом эффективность работы системы падает в несколько раз. Как результат отработанные газы имеют повышенное содержание оксида углерода и углеводородов.
Внимание! На принудительном холостом ходу топливо расходуется крайне неэкономно.
Естественно, автомобильные инженеры не могли просто так оставить подобный дефект. Результатом долгих исследований и экспериментов стало изобретение системы ЭПХХ. Она позволяет отключить подачу топлива при работе в режиме холостого хода, тем самым решив ряд описанных выше проблем.
Отключение подачи топлива стало возможным благодаря электромагнитному клапану, который монтируется в крышке карбюратора. В данной конструкции за подачу тока отвечает блок управления. Он вместе с клапаном создаёт одну электрическую цепь, в которую также входит:
- источник питания;
- датчик, фиксирующий положение дроссельной заслонки;
- катушка зажигания,
- масса.
Информация передаётся посредством электрического импульса, который идёт от катушки зажигания. Обычно он содержит данные о частоте вращения. О том, что карбюратор перешёл в режим холостого хода сигнализирует датчик. Это третий контакт, который подключается к одному из винтов. Замыкание делается на массу.
Система ЭПХХ работает таким образом, что на холостом ходу обмотка пятого электромагнитного клапана обесточивается. Результатом этого действия является прекращение подачи топлива.
Для того чтобы подача топлива возобновилась система ЭПХХ при помощи второго блока должна зарегистрировать два изменения:
- Частота вращения коленвала должна превысить отметку в 2000 оборотов за минуту.
- Дроссельная заслонка должна находиться в закрытом положении.
Только тогда, когда эти два условия будут выполнены, система ЭПХХ сможет возобновить подачу топлива. Но не всё так просто. Если с пониманием внутренних процессов никаких сложностей возникнуть не должно, то возникает другой закономерный вопрос, а что для этого нужно сделать водителю?
В действительности всё довольно просто. Чтобы система ЭПХХ возобновила подачу топлива водителю нужно совершить некоторые действия. Вначале необходимо уменьшить скорость движения . При этом нельзя нажимать на педаль, которая контролирует положение дроссельной заслонки.
Есть ещё один способ дезактивировать систему ЭПХХ. Для этого вам также нужно вдавить в пол педаль, отвечающую за дроссельную заслонку. Но частота вращения должна быть высокой. Чтобы этого добиться нужно продолжать движение.
Внимание! Система ЭПХХ включает подачу топлива при 150—200 оборотах в минуту.
Отдельно нужно упомянуть особенности работы электромагнитного клапана. Он обесточивается, когда включается зажигание. Подобная предосторожность позволяет исключить то, что двигатель начнёт свою работу с воспламенения.
Неисправности и диагностика ЭПХХ
Система ЭПХХ не отличается особенной сложностью. Именно этот факт выступает гарантией долгой работы. Но даже эта деталь может выйти из строя при больших нагрузках и длительной эксплуатации автомобиля.
Обычно при выходе из строя системы — двигатель не запускается при отпущенной педали. Он просто глохнет. Начать диагностику нужно с проверки шланга, который соединяет пневматический электрический клапан и клапан ЭПХХ.
Внимание! Двигатель может глохнуть из-за того, что в шланге происходит подсос.
Также нужно при диагностике системы ЭПХХ с большим вниманием отнестись к электрическим контактам. Вы должны проверить надёжность соединений. Довольно часто из строя выходит пневматический электрический клапан. Поэтому очень важно осмотреть и его. Следующими на очереди идут ЭБУ и микропереключатель. Проверку можно проводить только при включённом зажигании и неработающем моторе!
Признаком работоспособности пневматического электроклапана будет характерный щелчок, раздающийся при отсоединении и подключении кабеля. Если же этого нет, то дальнейшую проверку нужно осуществлять при помощи контрольной лампы. Это поможет определить есть ли подача тока. При его отсутствии дальше проверяется ЭБУ и микропереключатель.
Итоги
ЭПХХ позволяет добиться значительной экономии топлива. Это крайне выгодное конструктивное решение, позволяющее при минимальных затратах повысить производительность мотора. Отдельным бонусом идёт снижение токсичности отработанных газов.
Экономичность работы двигателя и уровень токсичности отработавших газов обеспечиваются электронной системой управления ЭПХХ. Эта система отключает подачу топлива в двигатель на режимах принудительного холостого хода, когда педаль управления дроссельной заслонкой отпущена, а двигатель, оставаясь соединенным с трансмиссией, имеет повышенную частоту вращения коленчатого вала по сравнению с ре¬жимом холостого хода. При этом происходит торможение двигателем. При отсутствии системы ЭПХХ двигатель на этом режиме работы продолжает потреблять топливо, причем его расход пропорционален расходу на режиме холостого хода с учетом повышенной частоты вра¬щения коленчатого вала.
При использовании на автомобиле системы ЭПХХ после отпускания педали акселератора, несмотря на увеличенную частоту вращения дви¬гателя, подача топлива отключает¬ся. С отключением подачи топлива на режиме принудительного холо¬стого хода происходит прекращение горения топливной смеси в цилинд¬рах двигателя, и торможение двига¬телем становится более эффектив¬ным. Это особенно важно при движе¬нии автомобиля в условиях горных дорог, где торможение двигателем используется наиболее часто.
Положительным качеством систе¬мы ЭПХХ является также автомати¬ческое отключение подачи топлива после выключения зажигания, что исключает неконтролируемую рабо¬ту двигателя при самовоспламенении топливной смеси в цилиндрах двига¬теля, которая встречается при эксплуатации автомобилей, не обору-анных системой ЭПХХ.
Принцип действия и устройство систем ЭПХХ на обеих моделях автомобилей индентичиы и разли¬чаются лишь конструктивным испол¬нением отдельных элементов. В част¬ности, на двигателе 2106 для опре¬деления положения дроссельной за¬слонки карбюратора применен мик¬ропереключатель типа 421.3709, а на двигателе 331-датчик-винт. От¬ключение подачи топлива на дви¬гателе 2106 производит пневмо-клапан ЭПХХ, входящий в состав карбюратора. Управление пневмо-клапаном осуществляет электромаг¬нитный клапан, на который,воздей¬ствуют блок управления и микропе¬реключатель. Подача топлива в цилиндры двигателя осуществляется только при наличии напряжения на электромагнитном клапане.
Электромагнитный клапан на дви¬гателе 331 . встроен непосредст¬венно в карбюратор и выполнен нормально закрытым: при обесточен¬ной обмотке игла клапана перекры¬вает подачу топлива, тогда как при протекании тока по обмотке клапана его запорный элемент1 не препятствует подаче топлива.
Управление электромагнитным клапаном происходит с помощью микропереключателя или датчика-винта, которые установлены на карбюраторе и работают в зависимости от положения дроссельной заслон¬ки, а также с помощью электронного блока управления. Микропе¬реключатель или датчик-винт подает напряжение на обмотку электро¬магнитного клапана после нажатия на педаль акселератора, т. е. при открытии дроссельной заслонки карбюратора. Подача напряжения на обмотку клапана блоком управ¬ления происходит после падения час¬тоты вращения коленчатого вала, двигателя ниже определенной вели¬чины.
Таким образом, топливо в систе¬му холостого хода карбюратора по¬дается либо при работе двигателя, на холостом ходу с низкими. час¬тотами вращения коленчатого ва¬ла - за счет подачи напряжения на обмотку электромагнитного клапана блоком управления ЭПХХ, либо при нажатии на акселератор посредством микропереключателя или датчика^ винта - при разгоне автомобиля. При движении автомобиля в режиме торможения двигателем, т. е. при отпущенной педали акселератора, и вращении коленчатого вала с ча¬стотой более 1500 об/мин для двигателя 2106 и 2100 об/мин для 331 (порог срабатывания блока уп¬равления ЭПХХ), напряжение на клеммах электромагнитного клапана отсутствует и топливо в систему холо¬стого хода карбюратора не подается. Подача топлива возобновляется при падении частоты вращения колен¬чатого вала двигателя до 1140 об/ мин на двигателе 2106 и 1900 об/мин на двигателе 331 (за счет действия блока управления ЭПХХ) или после нажатия на педаль акселератора (за счет действия микропереключа¬теля или датчика-винта).
Блок управления ЭПХХ
Устройство и работа. Для управ¬ления электромагнитным клапаном по сигналам системы зажигания (в зависимости от частоты вра¬щения коленчатого вала двигателя) и датчика-винта положения дрос¬сельной заслонки (в зависимости от нагрузки двигателя) на двигателе 331.10 используется электронный блок управления 50.3761. Контроль частоты вращения двигателя про¬изводится блоком управления ЭПХХ путем измерения частоты повто¬рения импульсов системы зажигания, которые снимаются с катушки зажи¬гания и подаются на вывод «1» блока управления. Одновременно с датчика-винта на блок управления подается сигнал, позволяющий раз¬личать открытое и полностью за¬крытое положение дроссельной за¬слонки карбюратора. Выводы «4» и «6» блока ЭПХХ, обеспечиваю¬щие протекание тока через обмотку электромагнитного клапана, имеют электрическую связь независимо от сигнала датчика-винта при частоте вращения коленчатого вала двига¬теля меньше 1900 об/мин. В то же время при открытой дроссельной за-
слонке, когда подвижный и непод¬вижный контакты датчика-винта ра¬зомкнуты, выводы «4» и «6» блока управления имеют электрическую связь независимо от частоты вра¬щения коленчатого вала двигателя.
После замыкания контактов дат¬чика-винта при отпускании акселе¬ратора с частотой вращения колен¬чатого вала свыше 2100 об/мин (на режиме торможения двигателем) электрическая связь выводов «4» и «6» блока управления нарушает¬ся, электромагнитный клапан обесто¬чивается и подача топлива в систе¬му холостого хода карбюратора прекращается. Возобновление пода¬чи топлива происходит при восста¬новлении электрической связи меж¬ду выводами «4» и «6» бло¬ка управления либо после сниже¬ния частоты вращения коленчатого вала двигателя до 1900 об/мин, либо -после размыкания контактов датчика-винта при нажатии на аксе¬лератор.
Возможные неисправности блока управления, их причины и способы устранения приведены в табл. 11.19.
Если электромагнитный клапан исправен, а снижения частоты вра¬щения коленчатого вала при этом не происходит, то блок управления ЭПХХ нуждается в замене.
Проверка блока может быть так¬же проведена путем непосредствен¬ного контроля частоты вращения ко¬ленчатого вала двигателя, при кото¬рой происходит срабатывание блока, по показаниям контрольного тахо¬метра. Для этого следует отсоеди¬нить от вывода электромагнитного клапана штекерный наконечник про¬вода, не связанного с массой авто¬мобиля, и соединить его с одним из выводов маломощной (1-3 Вт) контрольной лампы (12 В), второй вывод которой соединить с массой автомобиля. Для обеспечения рабо¬тоспособности электромагнитного клапана его освободившийся вывод с помощью вспомогательного прово¬да соединить с положительным по¬люсом бортсети автомобиля.
На режиме холостого хода двига¬теля снять штекер с датчика-винта. Контрольная лампа при этом должна гореть. Постепенно открывая дрос¬сельную заслонку карбюратора, уве¬личить частоту вращения коленчато¬го вала двигателя примерно до 2100 об/мин. Штекерный наконечник про¬вода, снятого с вывода датчика-винта, соединить с массой автомоби¬ля. Контрольная лампа при этом дол¬жна погаснуть. Затем, плавно закры¬вая дроссельную заслонку, снизить частоту вращения коленчатого ва¬ла двигателя. В момент загорания контрольной лампы замерить показа¬ния тахометра, которые должны быть в пределах 1900 об/мин ±5 %.
Датчик-винт положения дроссельной заслонки карбюратора
На двигателе 331 для регистра¬ции полностью закрытого положе¬ния дроссельной заслонки на карбю¬раторе установлен датчик-винт. Вы¬вод датчика-винта, связанный с не¬подвижным контактом при пол¬ностью закрытой дроссельной за¬слонке, соединяется с массой авто¬мобиля, а при всех остальных положениях дроссельной заслонки он такого соединения не имеет.
Для проверки работоспособности датчика-винта на автомобиле нужно снять с его вывода штекерный наконечник соединительного провода и освободившийся вывод соединить с одним из выводов контрольной лампы, второй вывод которой соеди¬нить с положительным полюсом бор¬товой сети автомобиля (+ 12 В). При полностью закрытой дроссельной за¬слонке контрольная лампа должна гореть. Если лампа не горит, то необходимо довернуть датчик-винт по часовой стрелке до момента заго¬рания контрольной лампы, после чего проконтролировать частоту враще¬ния коленчатого вала по тахомет¬ру, показания которого должны находиться в пределах (850+50) об/мин. При открывании дроссель¬ной заслонки контрольная лампа должна гаснуть. Если этого не происходит, то датчик-винт неисп¬равен (короткое замыкание непод-
вижного контакта на массу) и нуждается в замене.
В табл. 11.20 приведены возмож¬ные неисправности датчика-винта, их причины и способы устранения.
Какое полузабытое, а для кого-то и вообще незнакомое слово – экономайзер! Карбюраторы, которые долгие годы исправно трудились на автомобиле, постепенно уступили свое место различным системам впрыска. Но автомобильный век долог, и порой кому-то приходится сталкиваться с машинами, в которых еще находится место для карбюратора. Ну а его нормальная работа обеспечивается рядом дополнительных устройств, среди них невозможно не упомянуть экономайзер топлива.
Что такое экономайзер в автомобиле?
Работа ДВС основана на сгорании топливовоздушной смеси (ТВС). Ее состав зависит от нагрузки мотора, и должен быть разным при ее изменении. Это означает изменение соотношение между кислородом (воздухом) и бензином при изменении условий движения. Нужные пропорции обеспечивает карбюратор, или в современных машинах – контроллер впрыска. Поэтому, прежде чем говорить про экономайзер, надо рассмотреть работу карбюратора.
Как работает карбюратор
Понять его принцип работы поможет приведенный рисунок.
Это самый простой вариант карбюратора, можно сказать, только поясняющий его устройство и основную идею. Бензин находится в поплавковой камере на постоянном уровне, который поддерживается работой игольчатого клапана. Через воздушный фильтр воздух всасывается в цилиндры двигателя. Он проходит смесительную камеру, благодаря имеющемуся там сужению, в этом месте создается разрежение по отношению к поплавковой, в которой поддерживается уровень атмосферного давления.
Из-за возникшей разницы давлений в смесительную камеру попадает горючее. Проходя через жиклер, оно разбивается на мелкие капельки, испаряется и смешивается с воздухом, вследствие чего образуется ТВС, поступающая в цилиндры мотора. Соотношение между этими компонентами зависит от положения заслонки карбюратора, связанной с положением педали акселератора. Чем сильнее на автомобиле она нажата, тем больше открыта заслонка, выше степень разрежения и больше бензина поступает на образование смеси.
Назначение экономайзера
В тот момент, когда заслонка почти полностью открыта, автомобильный мотор испытывает максимальные нагрузки, а значит, для их преодоления ему требуется большее количество бензина, чем во время работы на обычных режимах. При этом и начинает работать экономайзер, топлива на образование смеси поступает больше, и смесь становится обогащенной. Его назначение и устройство, а также для чего нужен экономайзер, становится понятно из рисунка:
Дроссельная заслонка карбюратора через тяги и рычаги связана со специальным клапаном. Когда она полностью открыта, это вызывает его срабатывание, и дополнительное количество бензина, проходя жиклер экономайзера, идет на образование ТВС. Такое поступление топлива вызывает обогащение смеси и обеспечивает работу мотора при повышенной нагрузке. Когда отпускается педаль газа, заслонка прикрывается, пружина закрывает клапан и работа экономайзера прекращается.
Конструктивно устройство экономайзера может быть выполнено различными способами, конкретную реализацию их затрагивать не будем, т.к. для карбюратора после появления контроллеров впрыска история развития закончилась.
Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)
Рассматривая автомобильный экономайзер, нельзя обойти стороной и такое устройство, как ЭПХХ. У него совсем другое назначение, чем у обычного экономайзера. Если последний, как мы только что рассмотрели, обогащает топливную смесь при значительных нагрузках, то ЭПХХ, наоборот, обеспечивает экономию топлива. Режим принудительного холостого хода – особый вариант движения.
Как правило, это связано с торможением двигателем при движении на спуске или накатом, когда скорость включена и газ отпущен. ЭПХХ дополняет имеющуюся в карбюраторе систему холостого хода. Она выполняет подачу топлива в двигатель при закрытой заслонке. В этом случае за счет разрежения, создаваемого под ней, горючее по специальному каналу холостого хода проходит через жиклер и поступает в мотор, что и обеспечивает его работу в таком режиме.
Однако если при этом машина двигается накатом или с горки, то коленчатый вал вращается с большей частотой, чем свойственно режиму холостого хода, что вызывает повышенное потребление бензина и снижает эффективность торможения двигателем. Для исключения этого срабатывает ЭПХХ, и поступление топлива прекращается. В режиме принудительного холостого хода поступление бензина прерывается с помощью электромагнитного клапана, управляемого достаточно простым электронным блоком.
Исходными данными для срабатывания ЭПХХ (электромагнитного клапана) являются сигнал датчика о закрытой заслонке и повышенное число оборотов коленвала. Такой режим ЭПХХ поддерживает пока:
- скорость движения при отпущенной дроссельной заслонке не уменьшится;
- не будет выключена передача и автомобиль начнет двигаться в режиме обычного холостого хода;
- водителем не будет нажата педаль газа и движение продолжится с повышенной скоростью, экономайзер выключится по положению заслонки.
Работа экономайзера в составе карбюратора обеспечивает обогащение ТВС при повышенной нагрузке, а также экономию топлива и лучшую эффективность торможения мотором в режиме принудительного холостого хода.