Электроклапан принудительного холостого хода

Обновлено: 08.07.2024

Какое полузабытое, а для кого-то и вообще незнакомое слово – экономайзер! Карбюраторы, которые долгие годы исправно трудились на автомобиле, постепенно уступили свое место различным системам впрыска. Но автомобильный век долог, и порой кому-то приходится сталкиваться с машинами, в которых еще находится место для карбюратора. Ну а его нормальная работа обеспечивается рядом дополнительных устройств, среди них невозможно не упомянуть экономайзер топлива.

Что такое экономайзер в автомобиле?

Работа ДВС основана на сгорании топливовоздушной смеси (ТВС). Ее состав зависит от нагрузки мотора, и должен быть разным при ее изменении. Это означает изменение соотношение между кислородом (воздухом) и бензином при изменении условий движения. Нужные пропорции обеспечивает карбюратор, или в современных машинах – контроллер впрыска. Поэтому, прежде чем говорить про экономайзер, надо рассмотреть работу карбюратора.

Как работает карбюратор

Понять его принцип работы поможет приведенный рисунок.

Это самый простой вариант карбюратора, можно сказать, только поясняющий его устройство и основную идею. Бензин находится в поплавковой камере на постоянном уровне, который поддерживается работой игольчатого клапана. Через воздушный фильтр воздух всасывается в цилиндры двигателя. Он проходит смесительную камеру, благодаря имеющемуся там сужению, в этом месте создается разрежение по отношению к поплавковой, в которой поддерживается уровень атмосферного давления.

Из-за возникшей разницы давлений в смесительную камеру попадает горючее. Проходя через жиклер, оно разбивается на мелкие капельки, испаряется и смешивается с воздухом, вследствие чего образуется ТВС, поступающая в цилиндры мотора. Соотношение между этими компонентами зависит от положения заслонки карбюратора, связанной с положением педали акселератора. Чем сильнее на автомобиле она нажата, тем больше открыта заслонка, выше степень разрежения и больше бензина поступает на образование смеси.

Назначение экономайзера

В тот момент, когда заслонка почти полностью открыта, автомобильный мотор испытывает максимальные нагрузки, а значит, для их преодоления ему требуется большее количество бензина, чем во время работы на обычных режимах. При этом и начинает работать экономайзер, топлива на образование смеси поступает больше, и смесь становится обогащенной. Его назначение и устройство, а также для чего нужен экономайзер, становится понятно из рисунка:

Дроссельная заслонка карбюратора через тяги и рычаги связана со специальным клапаном. Когда она полностью открыта, это вызывает его срабатывание, и дополнительное количество бензина, проходя жиклер экономайзера, идет на образование ТВС. Такое поступление топлива вызывает обогащение смеси и обеспечивает работу мотора при повышенной нагрузке. Когда отпускается педаль газа, заслонка прикрывается, пружина закрывает клапан и работа экономайзера прекращается.

Конструктивно устройство экономайзера может быть выполнено различными способами, конкретную реализацию их затрагивать не будем, т.к. для карбюратора после появления контроллеров впрыска история развития закончилась.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ)

Рассматривая автомобильный экономайзер, нельзя обойти стороной и такое устройство, как ЭПХХ. У него совсем другое назначение, чем у обычного экономайзера. Если последний, как мы только что рассмотрели, обогащает топливную смесь при значительных нагрузках, то ЭПХХ, наоборот, обеспечивает экономию топлива. Режим принудительного холостого хода – особый вариант движения.

Как правило, это связано с торможением двигателем при движении на спуске или накатом, когда скорость включена и газ отпущен. ЭПХХ дополняет имеющуюся в карбюраторе систему холостого хода. Она выполняет подачу топлива в двигатель при закрытой заслонке. В этом случае за счет разрежения, создаваемого под ней, горючее по специальному каналу холостого хода проходит через жиклер и поступает в мотор, что и обеспечивает его работу в таком режиме.

Однако если при этом машина двигается накатом или с горки, то коленчатый вал вращается с большей частотой, чем свойственно режиму холостого хода, что вызывает повышенное потребление бензина и снижает эффективность торможения двигателем. Для исключения этого срабатывает ЭПХХ, и поступление топлива прекращается. В режиме принудительного холостого хода поступление бензина прерывается с помощью электромагнитного клапана, управляемого достаточно простым электронным блоком.

Исходными данными для срабатывания ЭПХХ (электромагнитного клапана) являются сигнал датчика о закрытой заслонке и повышенное число оборотов коленвала. Такой режим ЭПХХ поддерживает пока:

скорость движения при отпущенной дроссельной заслонке не уменьшится;
не будет выключена передача и автомобиль начнет двигаться в режиме обычного холостого хода;
водителем не будет нажата педаль газа и движение продолжится с повышенной скоростью, экономайзер выключится по положению заслонки.

Работа экономайзера в составе карбюратора обеспечивает обогащение ТВС при повышенной нагрузке, а также экономию топлива и лучшую эффективность торможения мотором в режиме принудительного холостого хода.
" alt="">

Экономайзером называю устройство, которое регулирует подачу топлива. В карбюраторах автомобилей ВАЗ применяют следующие типы экономайзеров:

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ), который иногда называют электромагнитным клапаном (ЭМК).
Экономайзер мощностных режимов (ЭМР).

ЭПХХ установлен в верхней части карбюратора, под воздушным фильтром и состоит из соленоида, пластикового привода (по своим функциям аналогичен игольчатому клапану) и жиклера холостого хода. Он отключает подачу топлива по каналу холостого хода в смесительную камеру, если выполнены два условия – скорость вращения коленчатого вала превышает 1,7–2 тысячи оборотов в минуту и нога водителя не находится на педали газа. Сигнал на включение ЭПХХ подает блок управления, подключенный к микровыключателю и системе зажигания. ЭХПП серьезно экономит топливо при движении в горной местности. Во время затяжных спусков он блокирует подачу топлива по системе холостого хода и автомобиль переходит в режим торможения двигателем. Кроме экономии топлива это повышает безопасность движения, ведь на затяжном спуске управляемость и устойчивость автомобиля на пониженной передаче гораздо выше, чем на нейтралке.

ЭМР установлен в нижней части карбюратора, под ЭПХХ. Это устройство состоит из подпружиненной мембраны и клапана. В спокойном состоянии (когда мотор выключен), пружина мембраны давит на шарик, продавливает сопротивление его пружины, благодаря чему бензин свободно проходит через этот клапан, проходит по каналу и поступает в распылитель. Когда мотор работает, разряжение, возникающее ниже дроссельной заслонки, ослабляет влияние пружины диафрагмы, в результате чего пружина клапана выжимает шарик и последний перекрывает поступление бензина в топливный канал. Если педаль газа нажата сильней, чем на 2/3, разряжение ниже дроссельной заслонки падает и клапан открывает путь топливу к распылителю смесительной камеры. В результате смесь становится более обогащенной, что обеспечивает увеличение крутящего момента двигателя.

Как работает карбюратор

Понять его принцип работы поможет приведенный рисунок.

Признаки неисправности экономайзеров

Вот список признаков, которые могут говорить о неисправности одного из экономайзеров:

неустойчивая работа на холостых оборотах;
затрудненный пуск прогретого двигателя;
увеличившийся расход топлива;
падение мощности и одновременное увеличение расхода топлива;
капли бензина в районе ЭМР.

Неустойчивая работа двигателя на холостых оборотах может возникнуть из-за неисправности ЭПХХ. При включении зажигания, блок управления подает на клапан напряжение 12 вольт, в результате чего соленоид втягивает пластиковый привод, перекрывающий проход бензина через жиклер холостого хода. Еще одна причина неустойчивой работы на холостых оборотах – грязь в соответствующем жиклере. Пуск прогретого двигателя происходит через систему холостого хода при полностью отпущенной педали газа. Если пуск затруднен и требуется нажатие на педаль газа, скорее всего, забит жиклер или поврежден соленоид.

Видео — Установка системы ЭПХХ

Увеличение расхода топлива может быть связано с множеством факторов, в том числе с неправильной работой ЭМР. Если пружинка клапана ослабла или поломалась, то клапан экономайзера будет открыт постоянно, переобогащая топливовоздушную смесь. При полностью нажатой педали газа это увеличивает мощность двигателя, но в остальных режимах наоборот, приводит к падению мощности. Из-за этого водитель вынужден сильней давить на газ, что еще больше увеличивает расход топлива. Если диафрагма ЭМР потеряла герметичность или плохо затянута крышка, то бензин будет попадать во впускной коллектор ниже дроссельной заслонки, а также просачиваться наружу. Последнее особенно опасно, потому что может привести к возгоранию топлива.

Итоги

ЭПХХ позволяет добиться значительной экономии топлива. Это крайне выгодное конструктивное решение, позволяющее при минимальных затратах повысить производительность мотора. Отдельным бонусом идёт снижение токсичности отработанных газов.

Для управления клапаном ЭПХХ в карбюраторных двигателях автомобилей ВАЗ 2108 — 2110 используется блок управления ЭПХХ

50.3761. В качестве датчика положения дроссельной заслонки используется датчик-винт, представляющий из себя пластмассовый винт с металлическим наконечником, вкручивающийся в кронштейн, закреплённый на карбюраторе.

При открытии дроссельной заслонке наконечник винта, с прикреплённым к нему проводом, не упирается в рычаг дроссельной заслони. Это приводит к разрыву цепи вывода 5 блока управления с массой. При этом закрывается транзистор VT7, а транзистор VT5 открывается, открывая в свою очередь транзистор VT8. Транзистор VT8 подаёт питание на электромагнитный клапан независимо от числа оборотов коленвала.
На вывод 3 блока управления подходит провод, соединяющий его с выводом первичной катушки зажигания, передающий импульсы, которые поступают на вывод 4 микросхемы А1. На выводе 3 микросхемы формируются импульсы постоянной длительности, повторение которых соответствует импульсам от трамблёра. Транзисторы VT1 и VT2 разряжают времязадающий конденсатор С1. Если частота вращения коленвала меньше 1100 об./мин., то напряжение на конденсаторе не поднимается, при повышении числа оборотов напряжение возрастает и когда оно превысит 8 В, происходит открытие транзисторов VT3 и VT4 которые через микросхему А2 открывают транзистор VT6 и соответственно VT8.

Диагностика и ремонт ЭПХХ

Как проверять основные системы карбюратора, снимать его с впускного коллектора и сливать топливо, читайте в статье (Карбюратор). Также внимательно прочитайте статью (техника безопасности для ремонта и обслуживания автомобилей), это поможет вам избежать возгорания топлива.

Заменить ЭПХХ или прочистить его жиклер можно без снятия карбюратора. Снимите воздушный фильтр, отсоедините провод от экономайзера и выкрутите его из корпуса карбюратора. Снимите жиклер с пластикового привода и промойте. С помощью двух проводков присоединяйте ЭПХХ к аккумулятору, если привод втягивается больше, чем на 5 мм, экономайзер исправен. Если нет, его необходимо заменить. Не забудьте продуть всю систему холостого хода. Для этого прысните в отверстие для установки ЭПХХ очиститель карбюратора и через 1 минуту продуйте с помощью компрессора.

Любые работы, связанные с ЭМР, проводите только на снятом карбюраторе, слив с него топливо. Положите нижнюю часть карбюратора на чистый стол и открутите 3 винта крепления крышки и диафрагмы. Снимите крышку и дифрагму, не потеряйте пружинку. Снимите шланг вакуумного регулятора опережения зажигания и наденьте его на клапан. Попытайтесь всосать воздух через этот шланг. Если клапан исправен, то воздух не пройдет. Если воздух проходит, клапан необходимо заменить.

Завод ДААЗ, основной поставщик карбюраторов для автомобилей ВАЗ, не выпускает запасные клапаны, поэтому его придется либо снимать с другого карбюратора, либо использовать продукцию других производителей. Чтобы снять клапан, потребуются плоская отвертка и паяльная лампа. С помощью паяльной лампы нагрейте нижнюю часть карбюратора до температуры 100–120 градусов и утконосами вытащите клапан из седла. Не перегревайте карбюратор. Когда карбюратор остынет, обязательно прочистите все каналы ЭМР. Перед установкой нового клапана нагрейте карбюратор до 80–90 градусов. Затем вставьте новый клапан и легкими ударами через оправку, внутренний диаметр которой чуть-чуть больше разрезанной трубки клапана, запрессуйте его на место. Когда карбюратор остынет, установите новую мембрану, пружинку и крышку ЭМР. Закрутите винты и соберите карбюратор, после чего установите его на место.

Обогатительные устройства карбюраторов. Экономайзер.

Обогатительные устройства карбюраторов. Экономайзер. Карбюраторы, имеющие главное дозирующее устройство с компенсацией смеси и систему холостого хода, обеспечивают экономичную и надежную работу двигателя на малых и средних нагрузках.
Однако, чтобы обеспечить все режимы работы двигателя, карбюратор должен иметь обогатительные устройства. Такими устройствами в современных карбюраторах являются экономайзер, эконостат, ускорительный насос и пусковое обогатительное устройство.

Экономайзер мощностных режимов. Экономайзер служит для обогащения горючей смеси при полной нагрузке двигателя или при плавном разгоне. Чаще всего экономайзер работает совместно с главной дозирующей системой, увеличивая поступление топлива для смесеобразования. Дополнительное топливо подается в распылитель главного жиклера через специальный клапан с механическим или пневматическим приводом.

Экономайзер с механическим приводом от дроссельной заслонки (рис. 16)

Рис. 16. Схема экономайзера с механическим приводом:

1 — поплавковая камера; 2 — планка привода клапана экономайзера; 3 — толкатель клапана экономайзера; 4 — дроссельная заслонка; 5 — рычаг дроссельной заслонки; 6 — жиклер экономайзера; 7 — шток привода клапана экономайзера; 8 — клапан экономайзера.

Экономайзер обеспечивает обогащение горючей смеси при нагрузках, близких к полной, при резком открытии дросселя. Конструктивно экономайзеры могут быть выполнены с механическим, пневматическим или инерционным приводом. Экономайзер с механическим приводом (рис. 17, а) кинематически связан с дроссельной заслонкой 1 и содержит подпружиненный шток 5 привода, клапан б с пружиной 7, топливный канал 8, топливный жиклер 4 и распылитель 3, выходящий в главный воздушный канал 2. При полном открывании дроссельной заслонки шток 5 воздействует на клапан б, и топливо под действием разрежения через канал 8, топливный жиклер 4 и распылитель 3 поступает в главный воздушный канал карбюратора. Для упрощения конструкции привод экономайзера и ускорительного насоса объединены.

Рис. 17. Экономайзер с механическим (а) и пневматическим (б) приводами

Экономайзеры с пневматическим приводом реализованы в карбюраторах производства ДААЗ (рис. 17, б). Он содержит мембрану со штоком 5, надмембранную полость 3 с пружиной 4, подмембранную полость, сообщенную через канал 8 с распылителем карбюратора и через центральный канал с поплавковой камерой 7.

Надмембранная полость 3 через канал 2 в крышке 6 и корпусе Iкарбюратора сообщена с задроссельным пространством. По мере открытия дроссельной заслонки разрежение в задроссельном пространстве уменьшается. Мембрана под действием пружины перемещается вправо и открывает центральный канал, перекрываемый запорным элементом 10. Топливо из поплавковой камеры 7 поступает в подмембранную полость и по каналу 8 и 9 к распылителю. Экономайзер, включенный в ГДС, содержит корпус, крышку, запорный элемент, нагруженный пружиной, соединительный канал, топливный жиклер и эмульсионный колодец, с воздушным и топливным жиклерами.

При закрытой дроссельной заслонке разрежение из задроссельного пространства передается по каналу в наддиафрагменную полость, сжимает пружину и удерживает клапан в закрытом положении. При снижении разрежения под действием пружины клапан открывается.

Топливо из поплавковой камеры поступает в главный воздушный канал. Применение дополнительного воздушного канала обеспечивает улучшение эмульсирования топлива в ГДС.

Экономайзер карбюраторов ДААЗ-2108, -21081 для двигателей автомобилей ВАЗ-2108, -2109 и ЗАЗ-1102 (рис. 18) представляет собой отдельную дозирующую систему, подключенную параллельно ГТЖ первичной камеры непосредственно к поплавковой камере 8 через клапан 5 с запорным элементом (шариком) и каналом 6. Основным узлом экономайзера рабочих режимов является мембрана 4 с толкателем, взаимодействующая с шариковым клапаном. Мембрана 4 нагружена пружиной 2.

Рис. 18. Экономайзер мощностных режимов карбюраторов ВАЗ-2108 и –21081

Надмембранная полость 3 сообщена с задроссельным пространством при помощи канала 1, заканчивающегося демпфирующим жиклером 76, предназначенным для сглаживания пульсаций разрежения и размещенным в выемке выходящей к стенке первичной камеры у края привалочного фланца.

Подмембранная полость, выполненная в корпусе 7 карбюратора, через топливный жиклер 14 подключена к главной дозирующей системе, содержащей топливный жиклер 13,

эмульсионный колодец 12 с трубкой, воздушный жиклер 9 и распылитель 11 в малом диффузоре 10.

При больших открытиях дроссельной заслонки 15 под действием пружины мембрана 4 с толкателем воздействует на шарик и открывает доступ топлива через канал 6 в подмембранную полость, а затем и в эмульсионный колодец 12.

Запорный элемент (шарик) при работающем двигателе с закрытой дроссельной заслонкой удерживается в закрытом положении под действием пружины. В этом случае разрежение из задроссельного пространства не передается по каналу в надмембранную полость.

На режимах XX и малых нагрузок разрежение над мембраной 11 достаточно велико, что обеспечивает преодоление усилия надмембранной пружины и удаление толкателя от запорного шарикового клапана. При полной нагрузке разрежение в надмембранной полости не обеспечивает удержание мембраны. Запорный элемент под действием пружины мембраны через толкатель открывает запорный клапан. Пружина перемещает мембрану 4. Топливо из поплавковой камеры поступает по каналу и через открытый канал заполняет подмембранную полость. Затем под действием разрежения топливо через жиклер экономайзера поступает в эмульсионный колодец параллельно топливному потоку, проходящему через ГТЖ, к распылителю и в главный воздушный канал, обогащая горючую смесь.

Порог срабатывания клапана выбирают таким образом, чтобы его открытие происходило при достижении более низких величин разрежений за дросселем. Топливный клапан экономайзера начинает открываться, когда дроссельная заслонка второй камеры и разрежение составляют примерно 16,0 кПа (120 мм рт. ст.). Расход топлива через экономайзер 0,6—0,8 кг/ч. В экономайзере применяют топливный жиклер с маркировкой 40 и демпфирующий жиклер 16 с маркировкой 30.

Экономайзер с пневматическим приводом реализован преимущественно в карбюраторах производства ДААЗ. Применение экономайзера сопровождается ступенчатым протеканием нагрузочной характеристики. Применение экономайзера с механическим или пневматическим приводом сопровождается ступенчатым протеканием нагрузочной характеристики, что ведет к повышенному расходу топлива и ВВ.

Рис. 19. Эконостат карбюратора ВАЗ-1111

Устройство содержит трубку 3, сообщенную с поплавковой камерой ниже уровня топлива, и распылитель эконостата 2, размещенный перед малым диффузором вторичной камеры. Эконостат обогащает горючую смесь второй камеры на режимах, близких к максимальным, при полностью открытых дроссельных заслонках.

Инерционный экономайзер содержит трубку 4, размещенную в поплавковой камере над уровнем топлива, и распылитель 7 с косым срезом, размещенный в малом диффузоре. Распылитель выполнен в виде прямоугольной щели высотой 4,0 и 5,25 мм и шириной 2,4 мм соответственно в первой и второй камерах карбюратора. Площади прямоугольных щелей эквивалентны площади круга диаметром 3,5 и 4,0 мм, которые приняты в качестве маркировки распылителей 3,5 и 4,0.

Данный экономайзер обеспечивает обогащение горючей смеси при движении автомобиля на подъеме, при резких ускорениях, а также для обеспечения устойчивой работы двигателя на левом вираже автомобиля.

Применение экономайзера с механическим или пневматическим приводом сопровождается ступенчатым протеканием нагрузочной характеристики, что ведет к повышенному расходу топлива и выбросу вредных веществ.

В двухкамерных карбюраторах с последовательным открыванием дроссельных заслонок очень часто подобный экономайзер не применяют. В этом случае его функции выполняет вторичная камера, отрегулированная на обогащенную горючую смесь, а первичная — на обедненную. В таких карбюраторах обогащение происходит не при полном открывании дроссельной заслонки вторичной камеры, а в момент вступления ее в работу карбюратора. Подобная конструкция обеспечивает снижение расхода топлива в эксплуатации, поскольку карбюратор преимущественно работает в первичной камере.

Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ), который иногда называют электромагнитным клапаном (ЭМК).
Экономайзер мощностных режимов (ЭМР).

Как работает карбюратор

Понять его принцип работы поможет приведенный рисунок.

Признаки неисправности экономайзеров

Вот список признаков, которые могут говорить о неисправности одного из экономайзеров:

неустойчивая работа на холостых оборотах;
затрудненный пуск прогретого двигателя;
увеличившийся расход топлива;
падение мощности и одновременное увеличение расхода топлива;
капли бензина в районе ЭМР.

Видео — Установка системы ЭПХХ

Итоги

Диагностика и ремонт ЭПХХ

Обогатительные устройства карбюраторов. Экономайзер.

Экономайзер с механическим приводом от дроссельной заслонки (рис. 16)

Рис. 16. Схема экономайзера с механическим приводом:

Рис. 17. Экономайзер с механическим (а) и пневматическим (б) приводами

Рис. 18. Экономайзер мощностных режимов карбюраторов ВАЗ-2108 и –21081

эмульсионный колодец 12 с трубкой, воздушный жиклер 9 и распылитель 11 в малом диффузоре 10.

Рис. 19. Эконостат карбюратора ВАЗ-1111

Предназначением экономайзера холостого хода, а также всех его модификаций, является принудительное отключение поступления горючего к цилиндрам мотора по системе холостого хода во время торможения карбюратором (когда осуществляется инерционное движение при включенной передаче и целиком отпущенной газовой педали).

Экономайзер исключает проникновение горючего в мотор с момента остановки последнего, исключая его работу при выключенном зажигании.

Проявления неисправности ЭПХХ

Отсутствие либо неустойчивость холостого хода. Мотор глохнет либо имеются перебои в его работе.
Мотор глохнет при торможении двигателем.
Мотор глохнет в моменты резкого сбрасывания газа на высоких оборотах (от 2000).
После того, как зажигание остановилось и выключилось, происходят вспышки в цилиндрах.

Причины неисправности ЭПХХ

Инструменты, применяемые для ремонта

Рожковый ключ (размер — 13 мм).
Кусок провода (длина — 0,5 м).
Вольтметр.
Тахометр.
Омметр.
Либо мультиметр, либо автотестер.

Порядок проверки и ремонта электромагнитного клапана

Снятие с клапана наконечника провода.
Включение зажигания.
Надевание наконечника провода.
Нужно, чтобы был щелчок, издаваемый срабатывающим клапаном. При отсутствии такового с помощью отрезка провода соединяется плюсовая клемма аккумулятора с выводом клапана. При наличии щелчка можно констатировать исправность клапана и неисправность блока управления либо соединительных проводов. При его отсутствии — неисправность самого клапана и необходимость его замены.

Клапаны являются взаимозаменяемыми.

Также есть возможность проверки исправности электромагнитного клапана, а также правильности установки его путём снятия во время работы мотора на холостом ходу с клапана наконечника провода. Необходимо, чтобы мотор заглох, в противном случае возможно зависание иглы в клапане либо он просто не полностью завёрнут.

Необходимо вывернуть клапан, вынуть топливный жиклер из него и проверить подвижность иглы. Затем завернуть клапан рукой обратно, не надевая на него провод, запустить мотор и затем продолжить заворачивание его рожковым ключом. Заворачивать следует медленно, пока не начнёт двигатель глохнуть. Затем следует надеть провод на вывод клапана — мотор должен начать работать нормально и глохнуть с момента отсоединения провода.

Вероятно возникновение необходимости лёгкого вращения клапана с помощью ключа взад и вперёд (надев на него наконечник провода) для достижения более стабильной работы мотора.

Ремонтировать клапан, если он неисправен, нет необходимости. Неисправный клапан требует замены.

Проверка блока управления ЭПХХ и его ремонт

Следует учитывать, что есть несколько видов блока управления для разных карбюраторных авто. Они имеют разные пороги срабатывания.

Читайте также: