Регулирование холостого хода

Под регулировкой холостого хода понимают управление частотой вращения коленчатого вала двигателя, когда дроссельная заслонка закрыта. Различают собственно холостой ход (автомобиль не движется) и принудительный холостой ход (автомобиль находится в движении). Основная регулировка холостого хода происходит путем изменения количества воздуха, проходящего через специальный канал в двигатель, минуя дроссельную заслонку.

Сорок процентов времени работы двигателя в городском режиме приходится на холостой ход. Задача регулирования состоит в поддержании необходимой скорости вращения коленчатого вала (оборотов двигателя) при возникновении различных дестабилизирующих факторов. Например, включение мощных потребителей энергии (фары, обогрев, кондиционер и т.д.) приводит к изменению нагрузки двигателя и снижает обороты, он даже может заглохнуть. Это внешние факторы. Есть еще и внутренние – механические потери. Они зависят от температуры двигателя, состояния узлов и агрегатов, типа масла, износа или, наоборот, отсутствия приработки трущихся поверхностей. Современные двигатели с пониженной массой маховика и увеличенным объемом впускного тракта реагируют особенно чувствительно на такие воздействия. Кроме того, задачей регулирования холостого хода является и экономия топлива. Регулирование оборотов холостого хода должно установить равновесие между крутящим моментом двигателя и его нагрузкой. При этом не должно быть резкого изменения частоты вращения.

Рассмотрим подробнее, как это происходит. Помимо сигнала датчика положения коленчатого вала (по нему определяется частота вращения), системе регулирования необходима информация о положении дроссельной заслонки, чтобы определить сам факт наличия условия холостого хода. Для управления холостым ходом по температуре необходим сигнал с датчика температуры охлаждающей жидкости. Сигнал запроса включения кондиционера позволяет системе выполнить упреждающие действия для предотвращения резкого увеличения нагрузки при включении муфты кондиционера.

Регулирование холостого хода на самом деле имеет три ветви.

- Регулирование подачей воздуха;

- Регулирование углом опережения зажигания;

- Регулирование составом топливовоздушной смеси. Этот вариант практически неприменим из–за жестких требований к токсичности и ограниченных возможностей.

Исполнительным устройством управления является регулятор холостого хода (РХХ) (рис. 5.30). Он состоит из штока с конусным наконечником, перемещаемого шаговым двигателем. Регулятор установлен в корпусе дроссельного патрубка (рис. 5.31) так, что наконечник при перемещении изменяет сечение воздушного канала холостого хода. Схема регулировки подачи воздуха показана на рисунке 5.32.

Рис. 5.30. Регулятор холостого хода.

1 – подвижный шток, 2 – шаговый двигатель, 3 – электрический разъем.

Рис. 5.31. Место установки РХХ

1 – регулятор холостого хода, 2 – датчик положения дроссельной заслонки.

Рис. 5.32. Схема регулировки подачи воздуха

1 – конусный наконечник, 2 – канал холостого хода, 3 – дроссельная заслонка.

Положение штока РХХ принято обозначать в шагах, т.е. количестве импульсов управления, пришедших на шаговый двигатель. Минимальное положение РХХ (0 шагов) соответствует полностью закрытому каналу, а максимальное (255 шагов) – полностью открытому. В процессе работы системы управления контроллер постоянно следит за состоянием дроссельной заслонки, анализируя сигнал сдатчика положения. Когда наступает условие холостого хода (дроссель закрыт), контроллер определяет необходимое значение оборотов холостого хода. Это значение – желаемые обороты. Если существует разница между желаемыми и текущими оборотами и она выше определенного порога, то контроллер подает сигналы управления на шаговый двигатель, двигатель перемещает шток с конусным наконечником, сечение канала регулировки холостого хода изменяется и тем самым изменяется количество воздуха, поступающего в двигатель. Благодаря этому происходит подстройка текущих оборотов к желаемым. Значение желаемых оборотов зависит от внешних факторов: температуры охлаждающей жидкости, наличия сигнала запроса включения кондиционера, режима принудительного холостого хода. Поддержание повышенных оборотов при низких температурах двигателя улучшает его прогрев. Дополнительно РХХ выполняет функции «приоткрывателя дросселя», т.е. при изменении положения дросселя меняется положение регулятора. Регулятор как бы сопровождает дроссель, и при резком закрытии дроссельной заслонки регулировка холостого хода начинается сверху (большое сечение канала холостого хода), тем самым устраняется сильный провал оборотов.