Как работает дроссель­ная заслонка

Дроссельная заслонка — устройство, которое регулирует или перекрывает поток воздуха в двигателях внутреннего сгорания.

В бензиновых и дизельных двигателях заслонка выполняет разные задачи. В первых она регулирует поток воздуха и тем самым определяет количество топлива, которое топливная система подает в цилиндры, а от этого зависят обороты и мощность.

В дизельных поток воздуха практически постоянный, а обороты двигателя регулируют, меняя производительность топливного насоса. Заслонка в дизелях тоже есть, но ее основная задача другая — полностью перекрыть поток воздуха, если нужно штатно или аварийно заглушить двигатель. В современных дизелях заслонка также ограничивает поток воздуха, чтобы система рециркуляции отработавших газов — EGR, Exhaust Gas Recirculation — работала более эффективно  .

В этой статье я подробно расскажу про дроссельную заслонку в бензиновых двигателях: зачем она нужна и как работает.

Дроссельная заслонка — это клапан в виде диска внутри цилиндрического канала в металлическом корпусе. Клапан закреплен на оси, которая проходит по диаметру диска и цилиндра. Ось выходит из корпуса наружу — ее может вращать шкив, соединенный с тросом педали акселератора, или электропривод. Когда водитель нажимает на педаль газа, ось поворачивает клапан — заслонку, — открывая путь потоку воздуха во впускной коллектор.

Бензиновый двигатель работает на топливовоздушной смеси, которая сгорает в цилиндрах. Дроссельная заслонка регулирует количество воздуха, которое попадает в цилиндры, а форсунки — количество топлива, чтобы соотношение топлива и воздуха было оптимальным. Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем больше воздуха попадает в цилиндры и тем выше обороты двигателя и его мощность.

Дроссельная заслонка регулирует обороты двигателя во всех режимах — и под нагрузкой, и на холостом ходу. В современных автомобилях с электроприводом заслонки она также работает под управлением системы круиз-контроля, чтобы удерживать заданную скорость движения.

Механическая заслонка мгновенно откликается на педаль газа, машина ведет себя предсказуемо и незамедлительно реагирует на команды водителя. Педаль газа соединена с дроссельной заслонкой тросиком. Чем сильнее водитель нажимает педаль газа, тем сильнее открывается заслонка.

На механическую дроссельную заслонку устанавливают датчик положения. По его сигналам электронный блок управления двигателем регулирует количество подаваемого в цилиндры топлива.

Датчик положения измеряет угол открытия с некоторой погрешностью, особенно на малых углах. Чтобы точнее определять, когда педаль газа не нажата, на дроссельную заслонку устанавливают датчик холостого хода, он же выключатель ХХ.

В конструкции есть шаговый двигатель с клапаном на штоке, он же регулятор холостого хода — РХХ. Он необходим, чтобы открывать или закрывать отдельный канал воздуха, когда водитель не трогает педаль газа и двигатель работает на холостых оборотах.

Это устаревшая конструкция. Она не самая экономичная из-за погрешности датчика положения и запаздывания сигнала от ЭБУ.

Такие заслонки ставили почти на все Жигули с инжекторным двигателем, на БМВ Е34, Е36, Мерседес W123.

Электромеханическая. В этой конструкции от педали газа к заслонке тоже идет трос. Но вместо РХХ с отдельным воздушным каналом и датчика положения заслонки стоит блок с датчиками, электромотором и редуктором. На холостом ходу или на холодном двигателе электромотор через редуктор приоткрывает заслонку на нужный угол, чтобы поддерживать обороты. В рабочих режимах заслонкой управляет водитель с помощью педали газа. Такая конструкция немного проще чисто механической и более стабильно держит обороты на холостом ходу.

Электромеханические дроссельные заслонки стояли на Фольксвагене Гольфе 4, а также на БМВ E36 и E46 с двигателями M52TU и частично M54.

Электронная дроссельная заслонка не связана механически с педалью газа. Вместо этого на заслонку устанавливают электромотор с редуктором, а на педаль — электронный датчик положения. В зависимости от того, насколько сильно и насколько быстро водитель нажимает на педаль газа, а также с учетом данных других систем и датчиков ЭБУ формирует команды для дроссельной заслонки, топливных форсунок и коробки передач.

Такие заслонки стоят практически на всех современных автомобилях, выпускаемых с 2008—2010 года. Моторы с такими дросселями эффективные и экономичные практически во всех режимах. К тому же электронной заслонкой можно управлять, не нажимая на педаль, например в режиме круиз-контроля.

На атмосферных ДВС дроссельная заслонка установлена сразу после корпуса воздушного фильтра.

На турбированных сначала стоит турбокомпрессор, за ним может стоять интеркулер, и только потом — дроссельная заслонка.

Не всегда просто понять, что с дроссельной заслонкой что-то не так. Есть косвенные признаки: вырос расход топлива, упала мощность, двигатель запускается с трудом, но в целом работает нормально. Со временем на приборной панели загорится лампа Check Engine и водитель поймет, что пора на диагностику. Бывают и более неприятные ситуации:

1. Нет холостого хода, автомобиль глохнет, если отпустить педаль газа.
2. Обороты двигателя нестабильные и нетипично низкие.
3. Двигатель не запускается, запускается только с нажатой педалью газа либо запускается и сразу глохнет.
4. Двигатель работает, но тронуться с места или разогнаться очень сложно: машина почти не реагирует на педаль газа.

Дроссельная заслонка работает некорректно, когда у нее засорены стенки и каналы. Все дело в далеко не чистых картерных газах. Вот что в них есть:

1. Пары моторного масла.
2. Выхлопные газы, которые просачиваются через поршневые кольца в картер ДВС.
3. Пары топлива, которые также просачиваются, если случился пропуск зажигания и смесь сгорела не полностью.

Через систему вентиляции картерных газов все это попадает во впускной коллектор и оседает на его стенках. Дроссельная заслонка обычно открыта не полностью, воздух проходит с затруднением, поэтому отложения масла и сажи более серьезные, чем до и после нее.

Со временем отложений становится больше, сечение дроссельной заслонки сокращается. В двигатель поступает меньше воздуха, проявляются симптомы неисправности: двигатель троит, он работает нестабильно и теряет мощность. Поэтому важно не забывать чистить дроссельную заслонку раз в 40—50 тысяч километров, чтобы она не доставляла проблем. Просто почистить недостаточно, ее нужно адаптировать — но об этом мы поговорим в следующей главе.

Например, на турбированных двигателях автомобилей Опель первой половины десятых годов устанавливали дроссельную заслонку небольшого сечения: это позволяло сэкономить немного места под капотом. Но когда она засорялась, на панели приборов загорался «Чек энджин». Диагностика показывала ошибку «Недостаточное количество воздуха на холостых оборотах».

Вот что еще может сломаться:

1. РХХ, датчик положения заслонки, шестерня в редукторе.
2. Трос, который соединяет заслонку и педаль газа, может перетереться, пострадать от коррозии и оборваться.
3. Трубки, по которым идет антифриз, могут потечь.

Почти все из вышеперечисленного — отдельные элементы, которые можно заменить. Сложнее с шестернями в редукторе привода: ремкомплект получится найти только на популярные модели авто, у которых этот узел считают проблемным.

У электронного блока дроссельной заслонки не всегда легко разобрать корпус, чтобы поменять шестерни, а датчик положения может быть впаян в общую микросхему.

Купить очиститель дроссельной заслонки или карбюратора на маркетплейсе. Их обычно продают в аэрозольных баллонах — очиститель карбюратора в виде присадки к топливу не подойдет. Одного баллона может хватить на два-три раза. Полезным будет также купить аппликатор или небольшую кисточку, чтобы наносить очиститель на отдельные места.

Снять заслонку — обязательно с выключенным зажиганием, иначе ЭБУ посчитает отключенный разъем неисправностью и на приборной панели загорится аварийный индикатор «чек энджин».

Некоторые производители очистителей предлагают чистить заслонку, не снимая ее: нужно лишь демонтировать некоторые детали впуска. На самом деле саму заслонку несложно снять — достаточно открутить четыре винта и отсоединить электрический разъем.

Заслонку лучше снять, чтобы:

• было легче очистить все ее части, особенно обратную сторону клапана;
• остатки чистящего средства и грязь не попали в двигатель;
• случайно не уронить внутрь впускного коллектора какие-либо мелкие детали — например, винты, гайки или обрывки ветоши;
• во впускном коллекторе не оставались пары очистителя, так как он легковоспламеняемый и может вызвать детонацию при запуске двигателя.

Использовать защитные очки и резиновые перчатки. Очиститель содержит едкие вещества, которые раздражают кожу и глаза, поэтому стоит воспользоваться защитными средствами.

Смыть остатки очистителя менее агрессивным очистителем тормозов и продуть воздухом.

Провести адаптацию дроссельной заслонки — она нужна, чтобы записать в ЭБУ правильные новые параметры. В современных автомобилях ЭБУ отслеживает работу дроссельной заслонки и адаптирует ее как к стилю езды, так и к загрязнениям, которые накапливаются на стенках. Чем больше загрязнений — тем меньше сечение воздушного канала и тем больше ЭБУ открывает заслонку, чтобы поддерживать обороты холостого хода.

Если убрать загрязнения, а потом запустить двигатель, ЭБУ откроет ее на прежний угол, но воздуха при этом будет поступать больше. Чтобы не нарушать режим работы мотора, нужно заново обучить ЭБУ открывать клапан на правильные углы — этот процесс и называют адаптацией. Если загрязнений немного, адаптацию можно не проводить. Но часто ЭБУ полностью сбрасывает параметры, когда отключают электрический разъем заслонки.

Адаптацию можно провести:

• вручную — обычно с помощью определенной последовательности включения зажигания и нажатий на педаль газа;
• с помощью диагностического оборудования, которое подключают к автомобилю. В меню выбирают сброс параметров адаптации или возврат к базовым установкам.

1. Дроссельную заслонку стоит чистить ради профилактики раз в 40—50 тысяч километров. Если она засоряется чаще — есть проблемы с вентиляцией картерных газов.
2. Уточняйте про адаптацию. Обратите внимание, чтобы она не стояла в заказ-наряде отдельной строкой — это часть чистки дроссельной заслонки. В приличных мастерских за это не берут отдельные деньги.
3. Без адаптации машина может не запуститься, поэтому не стоит чистить дроссельную заслонку самостоятельно. Есть риск заплатить за эвакуатор или за выезд специалиста с оборудованием.