За что отвечает электропневмоклапан в автомобиле
Электромагнитный клапан регулирования давления наддува. Принцип работы и ремонт. Часть I.
Эта история произошла лет пять назад. Написание темы сначала по разным причинам была отложена, а за тем и забыта. Систематизируя в компьютере свои давние файлы, наткнулся на материалы, связанные с одним ремонтом своего сигнума, которые и послужили основой для данной темы. Поэтому решил, что все же лучше написать позже, чем никогда.
И так, поехали.
Периодически при попытке резкого ускорения появилось не совсем адекватное поведение автомобиля – тупость при разгоне. Понятно, что одна из причин неисправности связана с турбонаддувом. А вот в чем конкретно, то ли самой турбине, актуаторе турбины, датчике давления, электромагнитном клапане регулирования турбонаддувом, недостатком вакуума, либо еще чего-то, нужно поискать.
Для того, что бы убедиться в правильности предположения о неисправности турбонаддува, достаточно подключить op-com, и посмотреть за показаниями датчика давления наддува.
Для этого войти в раздел “Тест исполнительных элементов”, выбрать “Клапан давления наддува”, и проследить за значениями “Управляющее давление наддува” и “Давление наддува”.
На фрагментах 3 и 4 фотографии видны следующие показатели:
Управляющее давление наддува – идеальное давление нагнетаемого воздуха в кПа, которое должно быть в определенный момент.
Давление наддува – показания датчика давления в кПа, то есть фактическое давление в этот же момент. Из-за небольшой инертности системы нагнетания воздуха может иметь незначительные отклонения от идеального значения.
Давление наддува – показания датчика давления в вольтах, то есть уровень сигнала, передаваемого датчиком давления электронному блоку управления двигателем.
Скважность электромагнитного клапана давления наддува – определяет уровень напряжения в % от значения напряжения в бортовой сети автомобиля, которое подается на клапан давления наддува, и которым задается состояние клапана. В зависимости от состояния клапана происходит управление турбиной, а, следовательно, и нагнетание необходимого количества воздуха. Любознательным про скважность, и каким образом происходит регулирование уровня напряжения, можно почитать в интернете по запросу “PWM или широтно-импульсная модуляция”.
Обороты двигателя — no comments.
Перед записью можно выбрать в строках желательные параметры, которые будут для наглядности отображаться на мониторе. Но можно такого выбора и не делать, так как все равно все параметры будут записаны и сохранены.
Записью всех параметров работы автомобиля происходит с частотой 100 раз за каждую секунду, и записываются значения этих параметров в табличном виде формата excel. Записи лучше делать небольшими по продолжительности в пределах одной минуты, например, перед резким набором скорости.
Разбираться в сотнях тысяч различных чисел, занятие еще то, тем более, что описание параметров и их значение в столбцах таблиц смещены относительно друг друга (есть программное решение вопроса смещение, но это не входит в необходимость излагать в данной теме).
Поэтому, для большей наглядности, есть палочка-выручалочка.
Заходим на сайт www.opcom.avtodiagnostika.by/. Регистрируемся. Далее необходимо загрузить файл и перейти по указанной ссылке для просмотра параметров в графическом виде. Слева выбираем пять различных параметров, которые будут отображены в графическом виде, а слева выбираем временной отрезок для построения.
Осталось только построить график, активировав кнопку “Построить”.
Останавливаться на анализе графика не буду. Кто захочет, то сможет сам рассмотреть зависимость параметра давление наддува в зависимости от скорости автомобиля, оборотов двигателя, скважности управляемого напряжения электромагнитным клапаном турбонаддува, а так же отклонения фактического давления наддува (желтая линия) от управляющего (желательного) давления наддува (зеленая линия).
Сохранить построенный график можно в одном из любых форматов PNG, JPEG, PDF, или векторной графики. Я же рекомендую сохранять в PDF формате, так как можно значительно увеличить отдельные фрагменты графика без потери качества изображения.
Несколько увлекся описанием способов определения параметров системы наддува. В моем же случае все выглядело более проще и нагляднее – все, что нужно отображалось на штатном дисплее:
Турбина просто не додавала аж целых 91 кПа давления нагнетаемого воздуха, а другим, более доступным языком, ни хрена не работала.
Осталось найти неисправность в таком поведении турбины.
И тут, кажучы па беларуску, пашанцавала.
Выключив зажигание, и открыв капот, услышал характерный тарахтящий звук в течении нескольких десятков секунд, как будто очень быстро щелкало какое-то реле. Полтергейст, ведь зажигание выключено. Даже с моим далеким от музыкального слуха виновник треска был установлен сразу же – электромагнитный клапан регулирования давления наддува. А треск, это следствие борьбы оставшегося вакуума в актуаторе и мембраны внутри клапана, пока мембрана не одерживала верх, и воздух полностью не заполнил актуатор.
Как работает электромагнитный клапан регулирования давления наддува.
При включении зажигания на клапан подается управляющее напряжение. Клапан открывает перепуск между двумя отделениями внутри клапана – отделение VAC, шланг от которого подсоединяется к вакуумному насосу, и отделением OUT, второй шланг от которого идет на актуатор турбины. При запуске двигателя создается разряжение в рабочей полости актуатора, то есть, часть воздуха, проходящего через клапан, откачивается вакуумным насосом (красные стрелки). В результате этого поднимается шток актуатора, который в свою очередь поворачивает лопатки турбины по касательной к ее вращению. Турбина работает в холостом режиме и практически не происходит дополнительного нагнетания воздуха.
При необходимости резкого ускорения автомобиля, а, соответственно, и большего объема подачи воздуха для образования топливной смеси, электронный блок управления двигателем за счет скважности уменьшает напряжение на соленоиде электромагнитного клапана, и тем самым перекрывая перепуск VAC-OUT, открывая доступ наружного воздуха через клапан в рабочую полость актутора (синие стрелки). Под воздействием пружины шток в актуаторе опускается, а заодно и поворачивая перпендикулярно оси вращения лопатки внутри турбины. Происходит рабочий цикл турбины, когда лопатки нагнетают необходимое количество воздуха.
При выключении зажигания и снятии напряжения с электромагнитного клапана, за счет мембраны шток внутри клапана возвращается в исходное положение, открывая тем самым доступ наружного воздуха в рабочую полость актуатора. Шток актуатора опускается.
Понятно, что если по каким либо причинам электромагнитный клапан регулирования давления наддува не работает, то и не будет работать и сама турбина. О тестировании работы клапана расскажу чуть позже (если, конечно, не забуду), в первой части остановлюсь на проверке управляющего напряжения, подаваемого на клапан. Проверять лучше всего вот таким нехитрым способом.
Обычно я в подобных случаях, дабы не портить изоляцию проводов и не засовывать иголки под контакты разъема, поступаю следующим образом. Разъединяю разъем. Все контакты на ответных частях разъемов между собой соединяю проводами с подходящими клеммами на концах проводов. Те провода, на которых необходимо выполнить измерения, имеют ответвления, через которые подсоединяются измерительные приборы.
Далее необходимо включить зажигание, произвести запуск двигателя и измерить мультиметром напряжение на электромагнитном клапане. Оно должно быть в районе 10В. Почему 10В, а не уровня напряжения бортовой сети, потому что за счет управляющей ЭБУ скважности напряжение на клапане уменьшается. Легко посчитать, что при скважности 80% подаваемое напряжение будет составлять 14В х 0,7 = 9,8В. И наоборот, замеряв напряжение на клапане и бортовой сети, можно посчитать скважность и сравнить с показаниями в TISе.
При резком увеличении оборотов, электронный блок управления двигателем резко уменьшает скважность, и тем самым уменьшается управляемое напряжение на электромагнитном клапане. При замерах, при совсем уж резком нажатии на газ по самую плешку, напряжение на клапане падало до 3В (если мне не изменяет память).
Поскольку коснулись TISа, то приведу в теме еще несколько картинок о том, что еще шепчет TIS относительно клапана и наддува.
Эта электросхема действительна для электронного блока управления двигателя Z19DTH. Для других двигателей электросхема частично может отличаться, но схема управления электромагнитным клапаном регулирования наддувом Y142 будет идентичной.
Как видно из электросхемы при включенном зажигании положительный потенциал бортовой сети через реле К2_Х125 и предохранитель FE14 подается на 1 контакт (провод красный с белой полосой) электромагнитного клапана. От блока управления двигателем на 2 контакт (провод коричневый с белой полосой) клапана поступает регулируемый за счет скважности отрицательный потенциал.
А на этом скриншоте из TISа показаны рабочие значения давления и сигнальное напряжение, отражаемые датчиком давления B150, при различных режимах работы двигателя.
При включенном зажигании без запуска двигателя, и работе двигателя на холостых оборотах, показания датчика давления должны находиться в пределах 90-120кПа, а амплитуда сигнала исправного датчика должна быть в пределах 1,5-2,5В. При увеличении числа оборотов двигателя, значения показаний датчика давления возрастают, как и возрастает амплитуда сигнального напряжения. Все эти показатели можно сравнить с теми, что отражены на первых двух картинках в начале темы.
Все, теории хватит, пора переходить и к делу. Но это уже во второй части.
Диагностика электропневмоклапана регулятора давления топлива
Когда собаке нечего делать, он, известно, что делает… А вот я от нечего делать ищу приключений на свою пятую точку…
В общем лазил тут по драйву, читал, кто чем страдает и наткнулся на тему о проблемах с динамикой разгона. В общем человека посылают на тему с проблемой клапана дожига паров топлива, тот который стрекочет… Но в тексте автор пишет об одном, а человеку показывает на фото немножко другой клапан… В общем начал я искать как же этот клапан называется. А называется он по-разному. Самое частое название — это клапан регулятора давления топлива.
Нашел, и гугл выдал мне пару видео с этим клапаном. Ну и там иностранец какой-то тоже мается с этим клапаном. Мерит сопротивление мультиметром, получает результат 42 Ом и при этом говорит, что это выходит за пределы допустимого. Норма — 22-26 Ом. Затем проверяет его на срабатывание. Эстет блин, вакуум создает вакуумной помпой. Видать забыл, что можно ртом надуть ))).
Короче потянуло меня к машине.
Достал клапан, промерял сопротивление — около 40 Ом. У меня тестер стрелочный с минимальным пределом 1 кОм. Потому за достоверность показаний ручиться не мог. Решил проверить дальше.
Значит, речь идет о этом клапане:
Принцип проверки клапана:
На заглушенном двигателе проверяю напряжение на фишке при включенном зажигании — напряжение есть. Подсоединяю фишку к клапану, щелчка не происходит, т.е. клапан не срабатывает. Проверяю ток в цепи клапана — около 300 мА. Подключаюсь в режиме измерения напряжения, меряю под нагрузкой (подключил фишку к клапану) — напряжения нету.
Вывод — клапан не работает надлежащим способом.
Теперь три варианта решения проблемы:
1. Покупка нового клапана за 1000 грн — хахаха (так может бы поступил иностранец из видео, с ручной вакуумной помпой)
2. Вколхозить клапан от ТАЗа, где-то читал, что там есть похожие клапана
3. Установить доп. реле, которое будет управлять тем клапаном, что есть. Ведь от блока питания он сработал. Правда в этом случае он будет греться не по детски…
Так что остается вариант №2. Плюс, читал ребята предлагают для предотвращения деградации клапана найти минимальное напряжение, от которого он срабатывает и застабилизировать ему именно такое (минимально допустимое) напряжение. Таким образом срок службы должен продлиться.
Замена электропневмоклапанов системы изменения геометрии впускного коллектора. Часть 1
Март 2019 года.
В какой-то момент машина с трудом стала трогаться с места, а после 2000 об/мин ощущался хороший подхват. Ошибок при этом не было. Имея опыт, сразу нашёл причину — неисправность электромпневмоклапана системы VTCS (обрыв обмотки), который управляет пресловутыми заслонками впускного коллектора. Ещё эти заслонки называют вихревыми.
Вообще, на двигателе L3 изменяемая геометрия впускного представлена двумя системами:
1. VTCS— изменяющая сечение коллектора (управляет правый электропневмоклапан);
2. VIS — изменяющая длину коллектора (управляет левый электропневмоклапан).
Алгоритм работы этих систем можно найти в интернете, поэтому не хочу копипастить.
Итак, в этот раз будем экономить… Поэтому, заказываем на АлиЭкспресс новый клапан аналог Mazda L801-18-741 — за 490 руб. Для справки, в Краснодаре оригинал в магазине стоит 1940 руб. (с доставкой месяц) и китайские аналоги от 850 руб.
Заказав клапан на АлиЭкспресс, думал, спокойно дождусь его и поставлю. Но, проездив два дня, я начал нервничать — ездить очень не комфортно (если не опасно), так как нормально тронуться с места проблема. Особенно, выехать налево на оживлённом перекрёстке со второстепенной дороги то ещё щекотание нервов. А ведь есть люди вообще удаляющие вихревые заслонки… как они ездят… не понимаю… Плюс ещё один минус ездить с неисправной системой VTCS — при равномерном движении, если обороты двигателя менее 2000 об/мин, машина идёт рывками.
Поэтому, не дожидаясь посылки из Китая (хз, сколько она идти будет), идём в ближайший магазин запчастей ВАЗ и покупаем электропневмоклапан холостого хода от карбюраторной классики ВАЗ 2105-1127010 — 254 руб. (он же СОАТЭ 1902.3741), две пары контактов пап и мам (12 руб.) и делаем так:
Электропневмоклапан ЭПХХ
Ну, собственно, вот. Электропневмоклапан. Всем привет 🙂
Спрашивается, какого рожна понадобился мне этот клапан? При том, что каждый лишний электропровод в автомобиле я воспринимаю как надругательство над святой и чистой механикой? А вот так — механика просит. Просит этот лишний проводок, а значит, надо ей его дать.
Клиническая картина, вобщем-то, проста, как пять копеек: после выключения зажигания двигатель дергается и подпрыгивает как кошка с валерьянки. Официальная мурзилка 1973 года издания называет тому две причины:
1. Бензин — говно.
2. Нарушена регулировка клапанов.
Клапана я, конечно, проверю, когда будет время. Бензин, несомнено, говно. А сейчас — экстренная терапия.
Суть терапии — перекрывать движку топливо при выключении зажигания так, чтобы воспламеняться в эти трепетные моменты было нечему. К слову, на это дело в карбюраторе 2140 предусмотрен “хитрый болт”, а вернее, винт количества смеси, он же золотник, он же пневмоклапан ЭПХХ, запитываемый вакуумом с впускного коллектора. Напомню, что выглядит он вот так:
Вон тот шток с железной тарелкой на конце смотрит в смесительную камеру под дросселем. А наружный сосок подключается (ежли все досконально соблюдать) шлангом к такому же соску на впускном коллекторе, но не просто так, а через систему управления ЭПХХ. Шток с тарелкой завязан с диафрагмой внутри корпуса винта, подпружинен и при вытягивании наружу пальцами стремится улезть обратно. Пока давление (читай — разрежение) по обе стороны от диафрагмы одинаково, шток сидит на месте и не рыпается. Но стоит снять вакуум с внешнего соска — шток под действием разрежения в коллекторе улетает в сторону смесительной камеры и прихлопывает тарелкой отверстие канала холостого хода, через которое, собственно, топливная эмульсия и попадает в цилиндры двигателя. Задача электронного блока ЭПХХ — соединять внешний сосок с атмосферой в режиме торможения двигателем на определенных оборотах.
Понятно, что никакого блока ЭПХХ у меня нет и в помине, поэтому внешний сосок винта количества был по сию пору соединен шлангом с коллектором и все. Блока нет, а исполнительный элемент пусть появится — его задачей будет держать вакуум на винте количества, пока включено зажигание. Оформил его пока вот так:
А проводок поросячьего цвета, метко прозванный “свинопровод”, отправился на первую попавшуюся клемму в колодке предохранителей, напряжение на которой появляется при включении зажигания. Второй провод — на массу.
Могу констатировать, что конструкция пневмоклапана винта количества всеж-таки не самая удачная. Ну не перекрывает эта железная тарелка толком канал. Поскольку описанные конвульсивные подергивания все-таки остались, хотя и стали сильно менее выражены.
А если дать двигателю поработать на холостом ходу секунд 30 перед тем, как его заглушить, то эффект от внедрения электроклапана проявляется во всей красе. Никаких конвульсий. Очередная маленькая победа 🙂
Электропневмоклапан: что это?
Электропневмоклапан: что это? — allcompressors.ru
Электропневмоклапан АЭ-014Назначение и области применения
В общем виде электрический пневмоклапан представляет собой электроме-ханическое устройство КИПиА (контрольно-измерительные приборы и автоматика), предназначенное для управления потоком рабочей среды (воздух, газ) в трубопроводах различного назначения. Такие устройства широко применяются в пневмосистемах автомобилей, судов и другого технологического оборудования — Электропневмоклапан ПЭКДД
Описание конструкции электропневмоклапана — компрессорам
Типичным представителем этого вида изделий КИПиА является электропневмоклапан АЭ-014, предназначенный для работы:
в режиме ручного управления;
в автоматической схеме управления;
в условиях повышенной влажности (на морских и речных судах).
Конструктивно изделие состоит из двух составных частей:
Электромагнита, дистанционно управляющего работой механизма клапана.
Пневмоклапана, который перекрывает или открывает дорогу потоку рабочей среды.
Собственно пневмоклапан состоит из двух клапанов — главного и дренажного, которые размещены в одном корпусе и связаны воедино с помощью пружин, штоков и других деталей.
Принцип работы электропневмоклапана
При подаче напряжения на электромагнит, клапан открывается, а при отсутствии напряжения — переводится в закрытое положение, прижимаясь к седлу корпуса с помощью специальной пружины. Дренажный клапан открывается одновременно с закрытием основного. При этом происходит стравливание избыточного давления в трубопроводе.
В случае необходимости пневмоклапан дополнительно оборудуется ручным выключателем, позволяющим обеспечить работу устройства при отсутствии электропитания (ручной режим).