Vàlvula reguladora
Contingut
En els cotxes moderns, la central elèctrica funciona amb dos sistemes: injecció i admissió. El primer d'ells s'encarrega de subministrar combustible, la tasca del segon és assegurar el flux d'aire als cilindres.
Finalitat, elements estructurals principals
Malgrat que tot el sistema "controla" el subministrament d'aire, estructuralment és molt senzill i el seu element principal és el conjunt de l'accelerador (molts l'anomenen l'accelerador antic). I fins i tot aquest element té un disseny senzill.
El principi de funcionament de la vàlvula d'acceleració s'ha mantingut igual des de l'època dels motors de carburació. Bloqueja el canal d'aire principal, regulant així la quantitat d'aire subministrada als cilindres. Però si abans aquest amortidor formava part del disseny del carburador, als motors d'injecció és una unitat completament independent.
Sistema de subministrament de gel
A més de la tasca principal: la dosificació d'aire per al funcionament normal de la unitat de potència en qualsevol mode, aquest amortidor també és responsable de mantenir la velocitat de ralentí requerida del cigonyal (XX) i sota diverses càrregues del motor. També participa en el funcionament del servofreno.
El cos de l'accelerador és molt senzill. Els principals elements estructurals són:
- El marc
- amortidor amb eix
- Mecanisme d'accionament
Conjunt de l'accelerador mecànic
Les boques de diferents tipus també poden incloure una sèrie d'elements addicionals: sensors, canals de derivació, canals de calefacció, etc. Amb més detall, les característiques de disseny de les vàlvules d'acceleració utilitzades als cotxes, les considerarem a continuació.
La vàlvula d'acceleració s'instal·la al pas d'aire entre l'element del filtre i el col·lector del motor. L'accés a aquest node no és difícil de cap manera, per la qual cosa en realitzar tasques de manteniment o substituir-lo no serà difícil arribar-hi i desmuntar-lo del cotxe.
Tipus de nodes
Com ja s'ha dit, hi ha diferents tipus d'acceleradors. N'hi ha tres en total:
- Accionat mecànicament
- Electromecànica
- Electrònica
Va ser en aquest ordre que es va desenvolupar el disseny d'aquest element del sistema d'admissió. Cadascun dels tipus existents té les seves pròpies característiques de disseny. Cal destacar que amb el desenvolupament de la tecnologia, el dispositiu node no es va complicar, sinó que, al contrari, es va fer més senzill, però amb alguns matisos.
Persiana amb accionament mecànic. Disseny, característiques
Comencem amb un amortidor d'accionament mecànic. Aquest tipus de peces van aparèixer amb l'inici de la instal·lació d'un sistema d'injecció de combustible als cotxes. La seva característica principal és que el conductor controla de manera independent l'amortidor mitjançant un cable de transmissió que connecta el pedal de l'accelerador al sector de gas connectat a l'eix de l'amortidor.
El disseny d'aquesta unitat està completament manllevat del sistema del carburador, l'única diferència és que l'amortidor és un element independent.
El disseny d'aquest conjunt inclou, a més, un sensor de posició (angle d'obertura de l'amortidor), un controlador de velocitat en ralentí (XX), canals de derivació i un sistema de calefacció.
Conjunt de l'accelerador amb accionament mecànic
En general, el sensor de posició de l'accelerador està present en tot tipus de nodes. La seva funció és determinar l'angle d'obertura, la qual cosa permet a la unitat de control de l'injector electrònic determinar la quantitat d'aire subministrat a les cambres de combustió i, en funció d'això, ajustar el subministrament de combustible.
Anteriorment, s'utilitzava un sensor de tipus potenciomètric, en el qual l'angle d'obertura estava determinat per un canvi de resistència. Actualment s'utilitzen àmpliament els sensors magnetoresistius, que són més fiables, ja que no disposen de parells de contactes subjectes a desgast.
Sensor de posició de l'accelerador tipus potenciomètric
El regulador XX en estranguladors mecànics és un canal independent que deriva el principal. Aquest canal està equipat amb una vàlvula solenoide que ajusta el flux d'aire en funció de les condicions del motor al ralentí.
Dispositiu de control de ralentí
L'essència del seu treball és la següent: al vintè, l'amortidor està completament tancat, però l'aire és necessari per al funcionament del motor i es subministra a través d'un canal separat. En aquest cas, l'ECU determina la velocitat del cigonyal, a partir de la qual regula el grau d'obertura d'aquest canal per part de la vàlvula solenoide per mantenir la velocitat fixada.
Els canals de derivació funcionen amb el mateix principi que el regulador. Però la seva tasca és mantenir la velocitat de la central generant una càrrega en repòs. Per exemple, quan s'activa el sistema de climatització, la càrrega del motor augmenta, provocant que la velocitat disminueixi. Si el regulador no pot subministrar la quantitat d'aire necessària al motor, els canals de derivació s'encenen.
Però aquests canals addicionals tenen un inconvenient important: la seva secció transversal és petita, per la qual cosa es poden obstruir i congelar. Per combatre aquest últim, la vàlvula d'acceleració està connectada al sistema de refrigeració. És a dir, el refrigerant circula pels canals de la carcassa, escalfant els canals.
Model informàtic de canals en una vàlvula de papallona
El principal desavantatge d'un conjunt d'acceleració mecànica és la presència d'un error en la preparació de la barreja aire-combustible, que afecta l'eficiència i la potència del motor. Això es deu al fet que l'ECU no controla l'amortidor, només rep informació sobre l'angle d'obertura. Per tant, amb canvis sobtats en la posició de la vàlvula d'acceleració, la unitat de control no sempre té temps d'"ajustar-se" a les condicions canviades, la qual cosa comporta un consum excessiu de combustible.
Vàlvula de papallona electromecànica
La següent etapa en el desenvolupament de les vàlvules de papallona va ser l'aparició d'un tipus electromecànic. El mecanisme de control va romandre igual: el cable. Però en aquest node no hi ha canals addicionals com a innecessaris. En canvi, es va afegir al disseny un mecanisme d'amortiment parcial electrònic controlat per l'ECU.
Estructuralment, aquest mecanisme inclou un motor elèctric convencional amb una caixa de canvis, que està connectat a l'eix de l'amortidor.
Aquesta unitat funciona així: després d'engegar el motor, la unitat de control calcula la quantitat d'aire subministrat i obre l'amortidor a l'angle desitjat per tal d'establir la velocitat de ralentí requerida. És a dir, la unitat de control d'unitats d'aquest tipus tenia la capacitat de regular el funcionament del motor al ralentí. En altres modes de funcionament de la central elèctrica, el propi conductor controla l'accelerador.
L'ús del mecanisme de control parcial va permetre simplificar el disseny de la unitat acceleradora, però no va eliminar el principal inconvenient: els errors de formació de la mescla. En aquest disseny, no es tracta de l'amortidor, sinó només al ralentí.
Amortidor electrònic
L'últim tipus, l'electrònic, s'està introduint cada cop més als cotxes. La seva característica principal és l'absència d'interacció directa del pedal de l'accelerador amb l'eix de l'amortidor. El mecanisme de control d'aquest disseny ja és totalment elèctric. Encara utilitza el mateix motor elèctric amb una caixa de canvis connectada a un eix controlat per ECU. Però la unitat de control "controla" l'obertura de la porta en tots els modes. S'ha afegit un sensor addicional al disseny: la posició del pedal de l'accelerador.
Elements electrònics de l'accelerador
Durant el funcionament, la unitat de control utilitza informació no només dels sensors de posició de l'amortidor i del pedal de l'accelerador. També es tenen en compte els senyals dels dispositius de control de transmissió automàtica, sistemes de frens, equips de control de clima i control de creuer.
Tota la informació entrant dels sensors és processada per la unitat i sobre aquesta base s'estableix l'angle òptim d'obertura de la porta. És a dir, el sistema electrònic controla totalment el funcionament del sistema d'admissió. Això va permetre eliminar errors en la formació de la mescla. En qualsevol mode de funcionament de la central elèctrica, es subministrarà la quantitat exacta d'aire als cilindres.
Però aquest sistema no estava exempt de defectes. També n'hi ha una mica més que en els altres dos tipus. El primer d'ells és que l'amortidor s'obre mitjançant un motor elèctric. Qualsevol, fins i tot un mal funcionament menor de les unitats de transmissió condueix a un mal funcionament de la unitat, que afecta el funcionament del motor. No hi ha aquest problema en els mecanismes de control de cable.
El segon inconvenient és més important, però es refereix principalment als cotxes econòmics. I tot es basa en el fet que a causa d'un programari poc desenvolupat, l'accelerador pot funcionar tard. És a dir, després de prémer el pedal de l'accelerador, l'ECU triga un temps a recopilar i processar informació, després del qual envia un senyal al motor de control de l'accelerador.
El motiu principal del retard de prémer l'accelerador electrònic a la resposta del motor és l'electrònica més barata i el programari no optimitzat.
En condicions normals, aquest inconvenient no és especialment notable, però en determinades condicions, aquest treball pot tenir conseqüències desagradables. Per exemple, quan s'inicia en un tram de carretera relliscós, de vegades és necessari canviar ràpidament el mode de funcionament del motor ("tocar el pedal"), és a dir, en aquestes condicions, una "reacció" ràpida del necessari. motor a les accions del conductor és important. El retard existent en el funcionament de l'accelerador pot comportar una complicació de la conducció, ja que el conductor no "sent" el motor.
Una altra característica de l'accelerador electrònic d'alguns models de cotxes, que per a molts és un desavantatge, és la configuració especial de l'accelerador de fàbrica. L'ECU té una configuració que exclou la possibilitat de lliscament de les rodes en arrencar. Això s'aconsegueix pel fet que al principi del moviment, la unitat no obre específicament l'amortidor a la màxima potència, de fet, l'ECU "estranya" el motor amb un accelerador. En alguns casos, aquesta característica té un impacte negatiu.
En els cotxes premium, no hi ha problemes amb la "resposta" del sistema d'admissió a causa del desenvolupament normal de programari. També en aquests cotxes sovint és possible configurar el mode de funcionament de la central elèctrica segons les preferències. Per exemple, en el mode "esportiu", també es reconfigura el funcionament del sistema d'admissió, en aquest cas l'ECU ja no "estrangula" el motor a l'arrencada, la qual cosa permet que el cotxe s'allunyi "ràpidament".
