Принцип работы экономайзера карбюратора, назначение и устройство эпхх.

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.

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.

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!

Проверка системы ЭПХХ с помощью специальных приборов

Схема проверки блока управления

1 – блок управления;
2 – вольтметр
А – к жгуту проводов автомобиля

Схема подключения ЭПХХ

1 – катушка зажигания;
2 – соединительная колодка блока управления;
3 – изолированный наконечник винта «количества»;
4 – винт «количества»;
5 – электромагнитный клапан.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ

Для проверки системы ЭПХХ необходимо иметь вольтметр с пределом измерений до 15 В и тахометр (если автомобиль не оборудован тахометром). Также желателен омметр для проверки целостности электрических цепей.
Наиболее характерный признак неисправности системы ЭПХХ - остановка двигателя после резкого сброса «газа» на частоте вращения коленчатого вала выше средней. Если на других режимах двигатель работает устойчиво, следует проверить функционирование блока управления системы ЭПХХ. Для этого…

Снимаем изоляционную колодку с наконечника провода, соединяющего блок управления с электромагнитным клапаном. Наконечник надеваем на вывод электромагнитного клапана и подсоединяем к нему «плюсовой» щуп вольтметра. Второй вывод прибора соединяем с «массой». Пускаем двигатель и прогреваем его до рабочей температуры. На холостом ходу, при закрытой дроссельной заслонке, на выводе клапана должно быть не менее 10 В.
Открывая дроссельную заслонку, увеличиваем частоту вращения коленчатого вала до 4000 мин -1 . Затем резко закрываем заслонку. От момента закрытия дроссельной заслонки (наконечник винта «количества» замыкается на «массу») и до падения частоты вращения коленчатого вала примерно до 1900 мин -1 напряжение на выводе клапана должно быть не более 0,5 В.
При снижении частоты вращения коленчатого вала до 1900 мин -1 блок управления вновь должен подать напряжение на вывод электромагнитного клапана.
Если все указанные условия выполняются, а двигатель глохнет при сбросе «газа», то чаще всего это связано с очень обедненной смесью на холостом ходу или регулировкой на слишком низкую частоту вращения коленчатого вала на этом режиме. В любом случае требуется проверить и отрегулировать холостой ход с проверкой содержания СО в отработавших газах.
Если в результате проверки установлено, что напряжение на выводе электромагнитного клапана при закрытии дроссельной заслонки остается неизменным, то…

Замыкаем на «массу» наконечник провода, соединенного с блоком управления. Если после повышения частоты вращения коленчатого вала выше 2100 мин–1 напряжение падает до 0,5 В и ниже,

В противном случае неисправны блок управления или его соединительные провода.
Если в результате описанной выше проверки выяснится, что на вывод электромагнитного клапана постоянно поступает напряжение не ниже 10 В, то неисправен блок управления. В этом случае при сбросе «газа» топливоподача не отключается; такая неисправность на работе двигателя никак не отразится, кроме того что немного возрастет расход топлива (на величину около 0,5 л/100 км) и, возможно, появится «дизелинг» после выключения зажигания.
Отсутствие холостого хода может быть связано с неисправностью электромагнитного клапана, блока управления или соединительных проводов. Для определения причины неисправности необходимо убедиться в наличии напряжения на выводе электромагнитного клапана. Когда напряжение отсутствует после включения зажигания или оно значительно ниже 10 В при полностью заряженной аккумуляторной батарее, следует снять наконечник провода с вывода клапана и замерить величину напряжения на нем. Если напряжение на наконечнике составляет около 12 В, то неисправен электромагнитный клапан (короткое замыкание обмотки). Если напряжение значительно ниже или отсутствует, неисправен блок управления или повреждена проводка.
Отсутствие повреждений соединительных проводов блока управления проверяем омметром при выключенном зажигании. Для этого отсоединяем колодки проводов от блока управления, электромагнитного клапана и винта «количества». При проверке используем схему системы ЭПХХ. После включения зажигания на вывод «4» соединительной колодки блока управления должно подаваться напряжение. Для проверки к выводу подключаем вольтметр.
Омметром также можно проверить контакт, состояние провода винта «количества» и обмотку электромагнитного клапана. Касаясь щупом прибора наконечника провода винта «количества», замеряем сопротивление. При открытой дроссельной заслонке первой камеры прибор должен показывать бесконечно большое сопротивление, а при закрытой - короткое замыкание. Сопротивление обмотки электромагнитного клапана должно быть в пределах 70–80 Ом.