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.
Несмотря на повальное вытеснение карбюраторных систем инжекторными, огромное количество двигателей старой конструкции еще на ходу. Многие модели классики ВАЗ оснащены карбюраторами Солекс или ДААЗ. Для регулировки мощности мотора, в зависимости от нагрузки, устанавливаются так называемые экономайзеры. Эти устройства работают по аналогии с электронными блоками управления инжекторных моторов. Разумеется, добиться таких же параметров экономичности и экологичности двигателя не получится, но качество работы карбюраторного мотора существенно улучшается.
По сути, любой экономайзер – это клапан, который приводится в действие электромагнитом или пъезоэлементом. Он управляется несложным программируемым компьютером (скорее контроллером), и позволяет корректировать основные настройки. Назначение экономайзера исходит из названия: повысить экономичность силового агрегата без потери мощности, снимаемой с коленчатого вала.
Отметим, что установить экономайзер на карбюратор, не предназначенный для этого, нельзя. Конструкция камер специально рассчитывается для работы с управляемыми клапанами.
Система экономайзеров также нуждается в периодическом обслуживании, как и остальные клапана и жиклеры карбюратора. Для понимания механизма работы, разберем популярные карбюраторы, устанавливаемые на классике и переднеприводных моделях ВАЗ.
Устройство экономайзера карбюратора
Узел выполнен в виде отдельного модуля в собственном корпусе. Исполнительный механизм находится внутри, и не подлежит обслуживанию. С наружной стороны электрическая часть с контактами разъема подключения, с внутренней (находящейся в полости камер карбюратора) головка клапана. Если экономайзер имеет механический привод, проводов подключения нет.
Служит он для контроля подачи топлива. Модуль управления получает данные с различных датчиков (система работает почти как на инжекторе), и на основе установленной заводской программы, дает команду исполнительным механизмам. Соответственно, механический агрегат работает при создании условий срабатывания привода. На большинстве карбюраторов устанавливаются следующие виды устройств:
Экономайзер принудительного холостого хода (аббревиатура: ЭПХХ)
Прибор разработан, как техническое развитие клапана холостого хода. При этом у него есть и уникальные функции. Клапан может полностью перекрывать поступление топлива по жиклеру холостого хода. Контроллер управления получает два сигнала: определенное количество оборотов коленчатого вала, и отсутствие движения педали акселератора. Система позволяет существенно экономить топливо при торможении двигателем. Компрессия цилиндров гасит обороты коленвала, при этом бензин в камеры сгорания не поступает. Соответственно, отсутствует негативный эффект, когда несгоревшее топливо попадает в глушитель, и в нем сгорает. Раньше водители переходили на нейтральную передачу, для экономии на затяжных спусках. Это небезопасно, к тому же в автомобиле перегреваются и изнашиваются тормоза. В режиме движения на передаче, управление автомобилем более предсказуемо, и всегда есть возможность притормозить холодными колодками, чего нельзя сделать при спуске накатом.
При общении с профессиональными мастерами сервиса, вы можете услышать аббревиатуру ЭМК (электромагнитный клапан). Это сленговое наименование ЭППХ.
На фото видно, как расположен ЭППХ, и как его демонтировать.
Экономайзер мощностных режимов (ЭМР).
Технически выполнен, как вакуумный регулятор. Работает в механическом режиме, что делает его надежным и неприхотливым в обслуживании. Диафрагма экономайзера обеспечивает нормально открытый клапан (по принципу электромагнитных реле). Только вместо катушки и сердечника, применяется шарик и пружина.
Расположение и составные части ЭМР можно увидеть на иллюстрации:
Открытый шариковый клапан свободно пропускает бензин по каналу жиклера. При умеренных нагрузках, в камере карбюратора возникает естественное разряжение, приводящее в движение мембрану (диафрагму) экономайзера. Это усилие больше, чем сопротивление пружины шарика, Дополнительный приток бензина прекращается, возникает экономия топлива. При более сильном нажатии на акселератор, разряжение снижается, мембрана переходит в режим покоя. Система снова открывает дополнительный поток бензина, обеспечивая дополнительный подхват мощности за счет принудительного обогащения смеси.
Неисправности экономайзеров
Как и любой иной узел, экономайзер подвержен износу и поломкам. Признаки, по которым можно определить его неисправность:
- Вне зависимости от нагрева двигателя, возникают перебои на холостых оборотах;
- Прогретый двигатель плохо заводится;
- Неоправданно высокий расход бензина;
- Двойной признак – и расход повысился, и мощность упала. Особенно это заметно при движении в горной местности;
- Экономайзер мощностных режимов «потеет» бензином (характерно для карбюратора Солекс)
Любой из этих признаков говорит о неисправности одного из экономайзеров, но лишь при условии, что остальные системы двигателя исправны.
К сожалению, экономайзеры отремонтировать невозможно, для замены придется покупать новый. Некоторые производители выпускают запасные клапана, например, для карбюратора Солекс, а вот ДААЗ предлагает приобретать целый карбюратор. Однако с учетом огромного количества выпущенных двигателей, найти б/у карбюратор с исправным экономайзером не составит труда.
Не стоит сразу бежать за новой (или исправной б/у) запчастью. В большинстве случаев помогает небольшая регулировка, или даже просто очистка подвижных элементов прибора. Нужно регулярно осматривать и анализировать работу экономайзеров, тогда вы не столкнетесь с внезапной поломкой.
Разобравшись, как работает экономайзер, можно легко восстановить проблемный узел, если нет поломки внутри корпуса.
Замена и профилактический ремонт
Экономайзер принудительного холостого хода карбюратора имеет электрический привод, поэтому при его отказе в первую очередь смотрим проводку и состояние контактов. Затем аккуратно демонтируем прибор с помощью рожкового ключа.
Сам карбюратор снимать необязательно, достаточно осушить камеру от топлива.
Важно! Подобные работы связаны с опасностью возгорания бензина!
Следовательно никаких сигарет во время работы, и в зоне доступности должен находиться исправный огнетушитель.
Открутив ЭППХ, промываем его карбклинером, и проверяем работоспособность с помощью аккумулятора. Исправный клапан должен срабатывать на 5 мм. Если нет – пробуем промыть место входа штока во втулку. Не помогло – ставим новый прибор.
Для профилактики не помешает промыть и отверстие жиклера экономайзера, расположенное в карбюраторе. После промывки все узлы продуваются сжатым воздухом.
Экономайзер мощностных режимов чинить бесполезно, его надо сразу менять. Собственно ремонт и заключается в замене мембраны и пружинки, которые являются основными узлами. Крышка не ломается. Снимается он с помощью отвертки.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
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…
...отсоединяем колодку провода от вывода электромагнитного клапана.
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…
...разъединяем колодку провода наконечника винта «количества»
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,
...значит, нарушен контакт наконечника винта «количества» (1) с рычагом привода дроссельных заслонок, поврежден или окислился наконечник провода (2) или оборван сам провод.
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.
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.