Электронная дроссельная заслонка: как она устроена, и как её ремонтировать

Электронная дроссельная заслонка: как она устроена, и как её ремонтировать?

Тренд автомобильного инжиниринга всех последних лет – планомерное отстранение водителя от непосредственного управления машиной. Пока, слава богу, мы не дошли массово до потери жесткой связи наших рук и ног с поворачивающимися колесами и тормозами, но к тому все явно идет… Как минимум, ни один автомобиль в наши дни уже не выпускается без электронной дроссельной заслонки, при которой мы не отдаем прямую команду дросселю «больше воздуха!» правой ногой через тросик, а высказываем пожелание блоку управления двигателем, который уже сам отправляет команду на заслонку. Хорошо это или плохо, и как с этим жить?

История вопроса

П ринято считать, что так называемый E-газ – это технология последнего примерно десятилетия. В чистом виде – да, но интегрированный электропривод в дроссельных заслонках появился гораздо раньше – еще в 80-х. В те годы на оси заслонки с одной стороны располагался сектор газа, связанный с педалью акселератора классическим тросиком (да-да, «колесико», которое приводится в движение тросиком от педали, называется «сектором газа»!), а с другой стороны ось заслонки соединялась через шестеренчатую передачу с небольшим электромотором.

Собственно, на поведение машины при движении моторчик влияния не оказывал – связь с ногой водителя была олдскульная, механическая и четкая: как надавишь, так и поедешь! А вступал в работу электромотор только в режиме холостого хода, корректируя степенью приоткрытия заслонки обороты при прогреве и после прогрева, а также чуть добавляя газку при включении мощных потребителей электроэнергии и крутящего момента – кондиционера летом, ГУРа на морозе, разных обогревов и т.п. Чуть позже функции моторчика в дросселе расширились – при практически неизменной конструкции добавилось электронных команд: он стал управлять не только оборотами холостого хода, но и оборотами в движении – при включении круиз-контроля и при активации антипробуксовочной системы.

Сейчас же все достигло «апофигея технологичности» – механическая связь заслонки с педалью газа исчезла в принципе, и все команды – как от ноги водителя, так и от сервисных систем – дроссель получает лишь при посредничестве блока управления двигателем. Причин тому – три:

• Экологические требования;
• Рост экономии топлива;
• Удобство в реализации множества современных функций автомобиля.

Электронный дроссель в наши дни

Итак, прямая связь дроссельной заслонки с педалью упразднена полностью и окончательно. Как я уже говорил, нажатием на педаль мы отправляем сигнал в блок управления, а тот в свою очередь анализирует обстановку и множество параметров, а затем отдает команду на подачу воздуха. При этом надо сказать, что за добрый десяток лет развития тандема электронной педали газа и электронного дросселя в его современном понимании система благополучно переросла ряд детских болезней – как чисто физических, так и софтовых.

Изнашивающиеся скользящие контакты датчиков положения заслонки вытеснила бесконтактная индуктивная связь, появилось множество новых функций – не настолько явных, чтобы занять строчку в техническом описании автомобиля, но в комплексе достаточно важных.

Например, ход педали газа стал нелинейным, что позволило лучше контролировать автомобиль во время начала движения: при мощном моторе (где заслонка имеет большой диаметр) исчез риск избыточно резко рвануться вперед при легком касании педали – электронный дроссель в первой четверти хода педали газа реагирует намеренно вяло.

E-газ позволяет наиболее оптимально провести разгон на авто с турбированным двигателем, в значительной мере борясь с турбоямой и обеспечивая более ровное ускорение с низов. Е-газ поможет и при режиме «педаль в пол», когда в случае классической тросовой заслонки первые мгновения идет неоптимальное сгорание смеси, и теряются секунды на разгоне. Конечно же, нельзя не упомянуть эффективную систему автоматического управления тягой мотора для борьбы со сносами и проскальзываниями ведущих колес.

При этом, правда, нужно отметить, что поведение электронного дросселя на бюджетных машинах по-прежнему серьезно отличается от среднеценовых и, тем более, премиальных автомобилей. В «бюджетках» E-газ, к сожалению, излишне туповат, задумчив и не способствует получению истинного удовольствия от драйва.

Да еще порой и на безопасность влияет отрицательно – дроссель с неоптимальным управляющим программным обеспечением реагирует на нажатие педали с задержкой, выдавая момент на колесах тогда, когда уже поздно. При отсутствии систем стабилизации зимой на скользком покрытии и в повороте такая реакция машины способна свести на нет ваши традиционные навыки зимнего вождения и создать аварийную ситуацию.

Простота и сложность электронного дросселя

Обычно внедрение электроники сопровождается невероятным усложнением конструкции. В случае с дросселем все с точностью до наоборот! Вдумчиво изучив его, можно обнаружить, что он невероятно прост и лишен ряда хитрых технических решений, имевшихся прежде у классических дросселей с тросовым приводом. А уж старый добрый двухкамерный карбюратор по сравнению с E-дросселем – и вовсе сложнейший и дорогущий в производстве прибор эпохи «стимпанк»…

Во-первых, конечно же, E-дроссель не нуждается в регуляторе холостого хода – клапане подачи воздуха по тоненькому каналу, управляемому шаговым двигателем, который склонен к загрязнению картерными газами и нестабильной работе. В случае электронного дросселя клапан регулировки холостого хода исчезает – ХХ обеспечивается приоткрытием основной заслонки – ведь она и так электроуправляемая, а стало быть, прекрасно справляется с регулировкой оборотов, подстраиваясь под включенные потребители, температуру наружного воздуха и антифриза, и т.п.

Еще в систему холостого хода при классическом дросселе часто входили дополнительные байпасные воздушные каналы в обход заслонки, также весьма склонные к засорению. Эти каналы открывались не плавно, а по принципу «вкл/выкл», внешними электроклапанами – к примеру, для компенсации нагрузки на двигатель при включении кондиционера. В электронном дросселе это все тоже оказалось ненужным – компенсация просадки оборотов делается опять же самой дроссельной заслонкой.

Также у классического дросселя имелся подогрев антифризом от системы охлаждения, поскольку все вышеупомянутые тоненькие каналы в холодное время боялись обмерзания. В электронном дросселе, особенно если монтируется он на пластиковом впускном коллекторе, нужды в подогреве часто нет – штуцеры подвода и отвода антифриза из него исчезают.

Иначе говоря, электронный дроссель взял на себя сразу несколько функций, до предела упростив свою механическую часть.

Да, по «механике» ломаться стало практически нечему – настолько все там просто и примитивно: простейший электромоторчик, который через пару пластиковых, но достаточно крепких шестеренок связан с осью заслонки, да возвратная пружина на той же оси.

Собственно, даже вопрос периодической чистки дросселя заметно снизил свою актуальность после избавления от системы узких байпасных каналов. Однако существенно усложнилась электронная часть, преподносящая порой сюрпризы – как объяснимые, так и совершенно загадочные и беспричинные.

Проблема заключается в том, что электронная плата дросселя, являющаяся, по сути, только сдвоенным датчиком, отслеживающим положение и динамику открытия заслонки, зачастую неремонтопригодна и отсутствует в продаже. Если электродвигатель при подаче диагностических 12 вольт ровно жужжит, редукторные шестеренки не имеют повреждений и заеданий, а в проводке от заслонки к ЭБУ нет плохих контактов, может потребоваться замена дроссельной заслонки в сборе. Увы.

И вот тут-то многие могут столкнуться с неприятным сюрпризом. На Лада Гранта этот узел в сборе стоит 5 000 рублей, что немало, но в целом подъемно, а на Volkswagen Polo Sedan – 25 000 рублей… Такая сумма способна пробить серьезную дыру в бюджете, а расстройства добавит тот факт, что обе детали, за 5 и за 25 тысяч рублей, технически почти идентичны, но конструктивно и программно несовместимы.

Что делают «jetter», «шпора» и «бустер педали газа»?

Говоря об электронном дросселе, этот класс устройств нельзя не упомянуть. Под такими названиями известен популярный гаджет для машин с E-газом, который, по словам производителей, «дает рост динамике и скорости». «Джеттер» – небольшая коробочка, включающаяся в цепь между педалью газа и блоком управления двигателем и искажающая сигнал педали так, чтобы заставить ЭБУ думать, что «тапка в полу», когда вы лишь слегка коснулись акселератора.

На самом деле, ни скорости, ни динамики эти гаджеты не добавляют и добавить не могут. Они просто меняют электромеханическую характеристику педали акселератора. Характеристика педали всегда нелинейна – изначально электронная педаль чаще всего настроена так, чтобы в первой половине хода быть малоотзывчивой, выдавая четверть мощности двигателя, а за оставшуюся половину выдавать остальные три четверти. Это, безусловно, весьма упрощенное описание, цифры тоже условны, но суть именно такова. «Джеттер» же меняет заводскую характеристику «наизнанку» – педаль начинает выдавать почти всю мощность двигателя на первой половине хода, субъективно делая машину «резкой». Некоторый эффект действительно ощутим, особенно при первом сравнении, но надо понимать, что ничего такого, чего бы нельзя было сделать ногой без применения электронной «примочки», не происходит.

Собственно говоря, программные аналоги «джеттера» давно имеются во многих автомобилях высокого класса. Там это называется переключением режимов вождения, под которыми понимается управление настройками двигателя, КПП и иногда – шасси, если в нем имеются управляемые амортизаторы. Смена режима «нормал» на «спорт» (названия могут быть иными в авто разных марок и моделей) включает в себя наряду с изменением массы других настроек и коррекцию характеристики педали газа, как это делает и «джеттер».

Заслонка изнутри

Перед нами дроссельная заслонка Volkswagen Polo Sedan. Машина приехала на сервис с жалобой на неадекватное поведение педали газа, горящий «чек» и двигатель, явно не развивающий положенную мощность. Диагностика выявила неисправность дроссельной заслонки, которая и была заменена по гарантии. Никаких более глубоких причин выхода её из строя дилерский сервис искать не стал, поскольку подобные процедуры не предусмотрены регламентом. Пользуясь случаем, на примере «приговоренной» заслонки изучим её устройство и попробуем обнаружить неисправность. Ведь гарантия сохранилась не у всех!

Снаружи на дросселе видны четыре отверстия, через которые болты притягивают дроссель к коллектору, небольшой зазор в закрытом состоянии для поступления в цилиндры воздуха в режиме холостого хода, а также логотип итальянского производителя Magneti Marelli. Кстати, одной из старейших в мире компаний, производящих автомобильную электронику.

Устройство дроссельной заслонки

Сама дроссельная заслонка представляет собой круглую пластину, способную поворачиваться на 90 градусов вокруг своей оси (от полного закрытия до полного открытия). Устанавливается она внутри корпуса, там же размещается ее привод, регулятор холостого хода (РХХ) и датчик положения дроссельной заслонки. Все эти элементы вместе образуют блок дроссельной заслонки или дроссельный узел. Следует отметить, что на ВАЗ-2109 с инжекторным двигателем, ВАЗ-2110 и ВАЗ-2115 узел применяется один и тот же.

Устройство корпуса дроссельного узла не такое простое, как могло бы показаться на первый взгляд. Помимо всего прочего он является еще и частью системы охлаждения двигателя. В нем имеются каналы для циркуляции охлаждающей жидкости. Также он оснащен патрубками, один из которых связан с системой вентиляции картера двигателя, а второй – с системой улавливания паров бензина.

Регулятор холостого хода

Регулятор холостого хода – это электромеханическое устройство, задачей которого является поддержание определенной частоты вращения коленвала при полностью закрытой дроссельной заслонке. Например, во время прогрева мотора или изменения нагрузки, когда включается дополнительное оборудование. Устройство регулятора холостого хода следующее: внутри корпуса находится шаговый электромотор, с которым соединена подпружиненная конусная игла. Когда мотор работает на холостом ходу игла, перемещаясь вперед-назад, регулирует площадь поперечного сечения обходного воздушного канала, через который проходит воздух при полностью закрытой заслонке.

Дроссельная заслонка может иметь привод двух видов:

1. механический, как у автомобилей ВАЗ-2109, ВАЗ-2110, ВАЗ-2114;
2. электрический, который применяется на большинстве современных автомобилей.

Механический привод

У ВАЗ-2109, ВАЗ-2110 и других устаревших моделей Волжского автозавода дроссельная заслонка связана с педалью газа посредством стального троса. Механический привод имеет очень простое устройство и низкую стоимость, поэтому до сих пор применяется на многих недорогих автомобилях.

Электрический

Если дроссельная заслонка оснащена электрическим приводом, то прямой связи между ней и педалью газа нет. Принцип работы заслонки с электроприводом не меняется, но ее устройство намного сложнее. Упрощенно такой узел работает следующим образом. Силу нажатия на педаль газа регистрирует специальный датчик, который передает эту информацию блоку управления двигателем, угол открытия заслонки определяет датчик положения дроссельной заслонки, и также передает соответствующие сигналы блоку управления. Контроллер постоянно сравнивает эти значения и подает команды электродвигателю на увеличение или уменьшение угла открытия заслонки.

Главной отличительной особенностью дроссельной заслонки с электроприводом является отсутствие регулятора холостого хода. Когда мотор работает на холостых оборотах, дроссельная заслонка не закрывается полностью, угол ее открытия задается блоком управления в соответствии с параметрами работы силового агрегата. Электронная дроссельная заслонка, в отличие от механической, имеет не один датчик положения, а два. Если один датчик, он же потенциометр дроссельной заслонки, выйдет из строя, дроссельный узел все равно будет работать.

Регулировка дроссельной заслонки – на что обратить внимание?

Первым делом выключите зажигание, тем самым вы переведете дроссельную заслонку в закрытое положение. Отключите разъем датчика, также сразу проверьте, есть ли проводимость между клеммами. Если вы точно убедились, что напряжения нет, то вам следует настроить и отрегулировать датчик.

Теперь вам необходимо воспользоваться щупом толщиной 0,4 мм, он располагается между рычагом и винтом, там также располагается прокладка корпуса дроссельной заслонки.

При помощи специальных приборов, чаще всего омметра, убедитесь, что там тоже нет напряжения. Если имеется напряжение, то датчик неисправен, и необходимо произвести замену на новый. Если же все в порядке, то необходимо продолжить регулировку датчика. Вам нужно поворачивать привод дроссельной заслонки до тех пор, пока вы не достигните того значения между клеммами, которое у вас указано в технической документации на автомобиль. После того, как вы все отрегулировали, проверьте, плотно закручены ли винты на датчике. Во время самой регулировки они могли разболтаться.

Неисправности, регулировка и ремонт

1. Основное слабое место – датчик положения дроссельной заслонки. Именно он чаще всего выходит из строя, в результате чего начинаются сбои в работе двигателя:

• Автомобиль не заводится или заводится плохо;
• На холостом ходу начинаются «сюрпризы»: двигатель либо работает слишком активно, либо глохнет;
• Пропадает плавность движения, появляются рывки и провалы в работе мотора;
• Ухудшается динамика разгона, внезапно пропадает тяга;
• Увеличивается расход топлива;
• На панели приборов включаются индикаторы неисправностей, в частности, может загораться и гаснуть «Check Engine».

Однако ни один из этих признаков не указывает напрямую на неисправность именно дроссельной заслонки. Для определения причины придется провести диагностику.

2. Еще одна проблема, хоть не такая неприятная, как поломка датчика – засорение обходных каналов. В этом случае симптомы будут связаны только с работой двигателя на холостом ходу. Плавающие обороты, внезапная остановка – всё это может быть поводом для проверки и чистки дросселя.

3. Третья неисправность – подсос воздуха через сам блок дроссельной заслонки или сквозь пробой во впускном коллекторе. В результате в двигатель поступает кислорода больше нормы и повышаются обороты тогда, когда этого не требуется. К тому же нет ничего хорошего в том, что в цилиндры поступает воздух в обход фильтра.

Если нарушена герметичность соединения дросселя и впускного коллектора, либо сама заслонка не закрывается нормально, это решается путем ее чистки и повторной установки. Однако подсос воздуха может идти и через другие слабые места, так что лучше обратиться на СТО за квалифицированной помощью. Возможно, «травят» уплотнители форсунок, место подвода вакуумного усилителя тормозов, есть другие неисправности на пути воздуха к цилиндрам. Проблемы нужно найти и устранить.

4. И, наконец, может сбиться адаптация заслонки. Адаптация – это настройка ЭБУ, чтобы он корректно увязывал положение педали газа с положением дросселя. Сбой адаптации может произойти при отключении аккумулятора или ЭБУ, снятии самой заслонки для чистки и ремонта, ее замена и т.д. Провести адаптацию можно и самостоятельно, но лучше доверить это специалистам. Стоит услуга недорого, делается быстро, напортачить там сложно.

Работа дроссельной заслонки зависит от других элементов системы подачи воздуха. В частности, на нее влияет качество воздушного фильтра: если владелец автомобиля нарушает регламент ТО, фильтр пропускает меньше воздуха, чем необходимо, и появляются проблемы, с признаками неисправности.

Также важно состояние антифриза, если он подается для обогрева регулятора холостого хода. И, конечно, сбои в работе ЭБУ могут привести к проблеме с подачей воздуха. В свою очередь, дроссельная заслонка при поломке может наделать много неприятностей, особенно при работе двигателя на переобогащенной смеси. Берегите свою машину, и она будет служить верой и правдой!

Наиболее часто встречающиеся неисправности

Основную неисправность дроссельной заслонки вызывает сам атмосферный воздух проходящий через неё при работе ДЗ. Во время движения мельчайшие частицы пыли могут проникать даже через превосходный воздушный фильтр. Также загрязнение может вызывать и масляная пыль, проникающая через систему вентиляции картера. Пыль и масло смешиваются и образуют на ДЗ достаточно твёрдый налет. Со временем этот налёт покрывает края пластины, и ДЗ перестает закрываться до конца. По причине загрязнения дроссельной заслонки автомобили наиболее часто попадают в ремонт.

Типичные признаки загрязнения ДЗ:

Частая причина неправильной работы узла дроссельной заслонки — загрязнение заслонки.

1. трудности запуска двигателя;
2. нестабильный холостой ход;
3. рывки при движении, когда скорость меньше 20 км/ч.

Подведем итоги

Как видно из всего вышесказанного, чистка дроссельной заслонки, форсунок, контроль состояния фильтров, свечей зажигания и другие подобные действия находятся в списке базовых операций, которые желательно регулярно выполнять на каждом ТО. Что касается чистки дроссельного узла, данная процедура проводится максимально каждые 50 тыс. км. (рекомендуется каждые 25-40 тыс.), делается аккуратно и при помощи спецсредств, так как заслонка может иметь особое покрытие для плавной работы узла.

Напоследок добавим, что если на автомобиле установлена роботизированная коробка передач, тогда чистку и последующую адаптацию дроссельной заслонки оптимально осуществлять параллельно обучению «робота». Указанные действия в совокупности дают более ощутимый результат, двигатель лучше реагирует на педаль газа, а трансмиссия работает мягче, задержки, рывки и толчки при переключении передач минимизируются.

В результате чего появляются рывки и провалы при наборе скорости, машину дергает в движении на переходных режимах. Причины и устранение неисправностей.

Почему двигатель может иметь повышенные обороты холостого хода. Главные причины высоких оборотов ХХ на инжекторном моторе и двигателях с карбюратором.

Устройство, назначение и принцип работы датчика положения дроссельной заслонки. Виды ДПДЗ, распрстраненные неисправности и спсобы проверки датчика.

Что такое моноинжектор: главные отличия и особенности одноточечной системы впрыска топлива. Как проверить и самостоятельно настроить моновпрыск .

Особенности и порядок самостоятельного измерения точной компрессии дизеля и бензинового двигателя. Компрессиия “на холодную” и “горячую”, неисправности.

Устройство карбюратора, виды и конструктивные особенности. Поплавковый карбюратор, преимущества и недостатки.

Подведем итоги

Дроссельная задвижка – элемент конструкции инжекторных и дизельных моторов. Назначение заслонок – подача воздуха в цилиндрогруппу, а также передача информации об этом на блок управления для определения объема впрыска топлива. Управляет заслонкой механическая или электрическая тяга, которая связана с акселератором. Система дросселирования сломана или нуждается в чистке, если возникают проблемы при запуске или работе мотора (он глохнет, делает рывки на холостых, не заводится).