Несмотря на повальное вытеснение карбюраторных систем инжекторными, огромное количество двигателей старой конструкции еще на ходу. Многие модели классики ВАЗ оснащены карбюраторами Солекс или ДААЗ. Для регулировки мощности мотора, в зависимости от нагрузки, устанавливаются так называемые экономайзеры. Эти устройства работают по аналогии с электронными блоками управления инжекторных моторов. Разумеется, добиться таких же параметров экономичности и экологичности двигателя не получится, но качество работы карбюраторного мотора существенно улучшается.
По сути, любой экономайзер – это клапан, который приводится в действие электромагнитом или пъезоэлементом. Он управляется несложным программируемым компьютером (скорее контроллером), и позволяет корректировать основные настройки. Назначение экономайзера исходит из названия: повысить экономичность силового агрегата без потери мощности, снимаемой с коленчатого вала.
Отметим, что установить экономайзер на карбюратор, не предназначенный для этого, нельзя. Конструкция камер специально рассчитывается для работы с управляемыми клапанами.
Система экономайзеров также нуждается в периодическом обслуживании, как и остальные клапана и жиклеры карбюратора. Для понимания механизма работы, разберем популярные карбюраторы, устанавливаемые на классике и переднеприводных моделях ВАЗ.
Устройство экономайзера карбюратора
Узел выполнен в виде отдельного модуля в собственном корпусе. Исполнительный механизм находится внутри, и не подлежит обслуживанию. С наружной стороны электрическая часть с контактами разъема подключения, с внутренней (находящейся в полости камер карбюратора) головка клапана. Если экономайзер имеет механический привод, проводов подключения нет.
Служит он для контроля подачи топлива. Модуль управления получает данные с различных датчиков (система работает почти как на инжекторе), и на основе установленной заводской программы, дает команду исполнительным механизмам. Соответственно, механический агрегат работает при создании условий срабатывания привода. На большинстве карбюраторов устанавливаются следующие виды устройств:
Экономайзер принудительного холостого хода (аббревиатура: ЭПХХ)
Прибор разработан, как техническое развитие клапана холостого хода. При этом у него есть и уникальные функции. Клапан может полностью перекрывать поступление топлива по жиклеру холостого хода. Контроллер управления получает два сигнала: определенное количество оборотов коленчатого вала, и отсутствие движения педали акселератора. Система позволяет существенно экономить топливо при торможении двигателем. Компрессия цилиндров гасит обороты коленвала, при этом бензин в камеры сгорания не поступает. Соответственно, отсутствует негативный эффект, когда несгоревшее топливо попадает в глушитель, и в нем сгорает. Раньше водители переходили на нейтральную передачу, для экономии на затяжных спусках. Это небезопасно, к тому же в автомобиле перегреваются и изнашиваются тормоза. В режиме движения на передаче, управление автомобилем более предсказуемо, и всегда есть возможность притормозить холодными колодками, чего нельзя сделать при спуске накатом.
При общении с профессиональными мастерами сервиса, вы можете услышать аббревиатуру ЭМК (электромагнитный клапан). Это сленговое наименование ЭППХ.
На фото видно, как расположен ЭППХ, и как его демонтировать.
Экономайзер мощностных режимов (ЭМР).
Технически выполнен, как вакуумный регулятор. Работает в механическом режиме, что делает его надежным и неприхотливым в обслуживании. Диафрагма экономайзера обеспечивает нормально открытый клапан (по принципу электромагнитных реле). Только вместо катушки и сердечника, применяется шарик и пружина.
Расположение и составные части ЭМР можно увидеть на иллюстрации:
Открытый шариковый клапан свободно пропускает бензин по каналу жиклера. При умеренных нагрузках, в камере карбюратора возникает естественное разряжение, приводящее в движение мембрану (диафрагму) экономайзера. Это усилие больше, чем сопротивление пружины шарика, Дополнительный приток бензина прекращается, возникает экономия топлива. При более сильном нажатии на акселератор, разряжение снижается, мембрана переходит в режим покоя. Система снова открывает дополнительный поток бензина, обеспечивая дополнительный подхват мощности за счет принудительного обогащения смеси.
Неисправности экономайзеров
Как и любой иной узел, экономайзер подвержен износу и поломкам. Признаки, по которым можно определить его неисправность:
- Вне зависимости от нагрева двигателя, возникают перебои на холостых оборотах;
- Прогретый двигатель плохо заводится;
- Неоправданно высокий расход бензина;
- Двойной признак – и расход повысился, и мощность упала. Особенно это заметно при движении в горной местности;
- Экономайзер мощностных режимов «потеет» бензином (характерно для карбюратора Солекс)
Любой из этих признаков говорит о неисправности одного из экономайзеров, но лишь при условии, что остальные системы двигателя исправны.
К сожалению, экономайзеры отремонтировать невозможно, для замены придется покупать новый. Некоторые производители выпускают запасные клапана, например, для карбюратора Солекс, а вот ДААЗ предлагает приобретать целый карбюратор. Однако с учетом огромного количества выпущенных двигателей, найти б/у карбюратор с исправным экономайзером не составит труда.
Не стоит сразу бежать за новой (или исправной б/у) запчастью. В большинстве случаев помогает небольшая регулировка, или даже просто очистка подвижных элементов прибора. Нужно регулярно осматривать и анализировать работу экономайзеров, тогда вы не столкнетесь с внезапной поломкой.
Разобравшись, как работает экономайзер, можно легко восстановить проблемный узел, если нет поломки внутри корпуса.
Замена и профилактический ремонт
Экономайзер принудительного холостого хода карбюратора имеет электрический привод, поэтому при его отказе в первую очередь смотрим проводку и состояние контактов. Затем аккуратно демонтируем прибор с помощью рожкового ключа.
Сам карбюратор снимать необязательно, достаточно осушить камеру от топлива.
Важно! Подобные работы связаны с опасностью возгорания бензина!
Следовательно никаких сигарет во время работы, и в зоне доступности должен находиться исправный огнетушитель.
Открутив ЭППХ, промываем его карбклинером, и проверяем работоспособность с помощью аккумулятора. Исправный клапан должен срабатывать на 5 мм. Если нет – пробуем промыть место входа штока во втулку. Не помогло – ставим новый прибор.
Для профилактики не помешает промыть и отверстие жиклера экономайзера, расположенное в карбюраторе. После промывки все узлы продуваются сжатым воздухом.
Экономайзер мощностных режимов чинить бесполезно, его надо сразу менять. Собственно ремонт и заключается в замене мембраны и пружинки, которые являются основными узлами. Крышка не ломается. Снимается он с помощью отвертки.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
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.
Блока управления ЭПХХ 25.3761
Схема блока управления ЭПХХ 25.3761 отличается в основном только работой при оборотах коленчатого вала более 1100 об./мин. Это обусловлено применением в качестве датчика положения дроссельной заслонки микропереключателя, подающего питание на электропневматический клапан при открытой заслонке. Работа блока управления на холостом ходу идентична блоку 50.3761.
Блок ЭПХХ 1402.3733.
Блок ЭПХХ 1402.3733 устанавливается на автомобили семейства ГАЗ и УАЗ. Принцип его работы такая же как и блока 50,3761. Отличие блоков только в схеме.
Неисправность блока управления ЭПХХ.
При неисправности блока ЭПХХ двигатель не будет работать на холостом ходу или при отпущенной педали газа, обороты скачут от 900 до 1200. Для поиска неисправности достаточно просто удалить сердечник на клапане или соединить трубки на карбюраторе помимо «баллончика».
Экономичность работы двигателя и уровень токсичности отработавших газов обеспечиваются электронной системой управления ЭПХХ. Эта система отключает подачу топлива в двигатель на режимах принудительного холостого хода, когда педаль управления дроссельной заслонкой отпущена, а двигатель, оставаясь соединенным с трансмиссией, имеет повышенную частоту вращения коленчатого вала по сравнению с ре¬жимом холостого хода. При этом происходит торможение двигателем. При отсутствии системы ЭПХХ двигатель на этом режиме работы продолжает потреблять топливо, причем его расход пропорционален расходу на режиме холостого хода с учетом повышенной частоты вра¬щения коленчатого вала.
При использовании на автомобиле системы ЭПХХ после отпускания педали акселератора, несмотря на увеличенную частоту вращения дви¬гателя, подача топлива отключает¬ся. С отключением подачи топлива на режиме принудительного холо¬стого хода происходит прекращение горения топливной смеси в цилинд¬рах двигателя, и торможение двига¬телем становится более эффектив¬ным. Это особенно важно при движе¬нии автомобиля в условиях горных дорог, где торможение двигателем используется наиболее часто.
Положительным качеством систе¬мы ЭПХХ является также автомати¬ческое отключение подачи топлива после выключения зажигания, что исключает неконтролируемую рабо¬ту двигателя при самовоспламенении топливной смеси в цилиндрах двига¬теля, которая встречается при эксплуатации автомобилей, не обору-анных системой ЭПХХ.
Принцип действия и устройство систем ЭПХХ на обеих моделях автомобилей индентичиы и разли¬чаются лишь конструктивным испол¬нением отдельных элементов. В част¬ности, на двигателе 2106 для опре¬деления положения дроссельной за¬слонки карбюратора применен мик¬ропереключатель типа 421.3709, а на двигателе 331-датчик-винт. От¬ключение подачи топлива на дви¬гателе 2106 производит пневмо-клапан ЭПХХ, входящий в состав карбюратора. Управление пневмо-клапаном осуществляет электромаг¬нитный клапан, на который,воздей¬ствуют блок управления и микропе¬реключатель. Подача топлива в цилиндры двигателя осуществляется только при наличии напряжения на электромагнитном клапане.
Электромагнитный клапан на дви¬гателе 331 . встроен непосредст¬венно в карбюратор и выполнен нормально закрытым: при обесточен¬ной обмотке игла клапана перекры¬вает подачу топлива, тогда как при протекании тока по обмотке клапана его запорный элемент1 не препятствует подаче топлива.
Управление электромагнитным клапаном происходит с помощью микропереключателя или датчика-винта, которые установлены на карбюраторе и работают в зависимости от положения дроссельной заслон¬ки, а также с помощью электронного блока управления. Микропе¬реключатель или датчик-винт подает напряжение на обмотку электро¬магнитного клапана после нажатия на педаль акселератора, т. е. при открытии дроссельной заслонки карбюратора. Подача напряжения на обмотку клапана блоком управ¬ления происходит после падения час¬тоты вращения коленчатого вала, двигателя ниже определенной вели¬чины.
Таким образом, топливо в систе¬му холостого хода карбюратора по¬дается либо при работе двигателя, на холостом ходу с низкими. час¬тотами вращения коленчатого ва¬ла - за счет подачи напряжения на обмотку электромагнитного клапана блоком управления ЭПХХ, либо при нажатии на акселератор посредством микропереключателя или датчика^ винта - при разгоне автомобиля. При движении автомобиля в режиме торможения двигателем, т. е. при отпущенной педали акселератора, и вращении коленчатого вала с ча¬стотой более 1500 об/мин для двигателя 2106 и 2100 об/мин для 331 (порог срабатывания блока уп¬равления ЭПХХ), напряжение на клеммах электромагнитного клапана отсутствует и топливо в систему холо¬стого хода карбюратора не подается. Подача топлива возобновляется при падении частоты вращения колен¬чатого вала двигателя до 1140 об/ мин на двигателе 2106 и 1900 об/мин на двигателе 331 (за счет действия блока управления ЭПХХ) или после нажатия на педаль акселератора (за счет действия микропереключа¬теля или датчика-винта).
Блок управления ЭПХХ
Устройство и работа. Для управ¬ления электромагнитным клапаном по сигналам системы зажигания (в зависимости от частоты вра¬щения коленчатого вала двигателя) и датчика-винта положения дрос¬сельной заслонки (в зависимости от нагрузки двигателя) на двигателе 331.10 используется электронный блок управления 50.3761. Контроль частоты вращения двигателя про¬изводится блоком управления ЭПХХ путем измерения частоты повто¬рения импульсов системы зажигания, которые снимаются с катушки зажи¬гания и подаются на вывод «1» блока управления. Одновременно с датчика-винта на блок управления подается сигнал, позволяющий раз¬личать открытое и полностью за¬крытое положение дроссельной за¬слонки карбюратора. Выводы «4» и «6» блока ЭПХХ, обеспечиваю¬щие протекание тока через обмотку электромагнитного клапана, имеют электрическую связь независимо от сигнала датчика-винта при частоте вращения коленчатого вала двига¬теля меньше 1900 об/мин. В то же время при открытой дроссельной за-
слонке, когда подвижный и непод¬вижный контакты датчика-винта ра¬зомкнуты, выводы «4» и «6» блока управления имеют электрическую связь независимо от частоты вра¬щения коленчатого вала двигателя.
После замыкания контактов дат¬чика-винта при отпускании акселе¬ратора с частотой вращения колен¬чатого вала свыше 2100 об/мин (на режиме торможения двигателем) электрическая связь выводов «4» и «6» блока управления нарушает¬ся, электромагнитный клапан обесто¬чивается и подача топлива в систе¬му холостого хода карбюратора прекращается. Возобновление пода¬чи топлива происходит при восста¬новлении электрической связи меж¬ду выводами «4» и «6» бло¬ка управления либо после сниже¬ния частоты вращения коленчатого вала двигателя до 1900 об/мин, либо -после размыкания контактов датчика-винта при нажатии на аксе¬лератор.
Возможные неисправности блока управления, их причины и способы устранения приведены в табл. 11.19.
Если электромагнитный клапан исправен, а снижения частоты вра¬щения коленчатого вала при этом не происходит, то блок управления ЭПХХ нуждается в замене.
Проверка блока может быть так¬же проведена путем непосредствен¬ного контроля частоты вращения ко¬ленчатого вала двигателя, при кото¬рой происходит срабатывание блока, по показаниям контрольного тахо¬метра. Для этого следует отсоеди¬нить от вывода электромагнитного клапана штекерный наконечник про¬вода, не связанного с массой авто¬мобиля, и соединить его с одним из выводов маломощной (1-3 Вт) контрольной лампы (12 В), второй вывод которой соединить с массой автомобиля. Для обеспечения рабо¬тоспособности электромагнитного клапана его освободившийся вывод с помощью вспомогательного прово¬да соединить с положительным по¬люсом бортсети автомобиля.
На режиме холостого хода двига¬теля снять штекер с датчика-винта. Контрольная лампа при этом должна гореть. Постепенно открывая дрос¬сельную заслонку карбюратора, уве¬личить частоту вращения коленчато¬го вала двигателя примерно до 2100 об/мин. Штекерный наконечник про¬вода, снятого с вывода датчика-винта, соединить с массой автомоби¬ля. Контрольная лампа при этом дол¬жна погаснуть. Затем, плавно закры¬вая дроссельную заслонку, снизить частоту вращения коленчатого ва¬ла двигателя. В момент загорания контрольной лампы замерить показа¬ния тахометра, которые должны быть в пределах 1900 об/мин ±5 %.
Датчик-винт положения дроссельной заслонки карбюратора
На двигателе 331 для регистра¬ции полностью закрытого положе¬ния дроссельной заслонки на карбю¬раторе установлен датчик-винт. Вы¬вод датчика-винта, связанный с не¬подвижным контактом при пол¬ностью закрытой дроссельной за¬слонке, соединяется с массой авто¬мобиля, а при всех остальных положениях дроссельной заслонки он такого соединения не имеет.
Для проверки работоспособности датчика-винта на автомобиле нужно снять с его вывода штекерный наконечник соединительного провода и освободившийся вывод соединить с одним из выводов контрольной лампы, второй вывод которой соеди¬нить с положительным полюсом бор¬товой сети автомобиля (+ 12 В). При полностью закрытой дроссельной за¬слонке контрольная лампа должна гореть. Если лампа не горит, то необходимо довернуть датчик-винт по часовой стрелке до момента заго¬рания контрольной лампы, после чего проконтролировать частоту враще¬ния коленчатого вала по тахомет¬ру, показания которого должны находиться в пределах (850+50) об/мин. При открывании дроссель¬ной заслонки контрольная лампа должна гаснуть. Если этого не происходит, то датчик-винт неисп¬равен (короткое замыкание непод-
вижного контакта на массу) и нуждается в замене.
В табл. 11.20 приведены возмож¬ные неисправности датчика-винта, их причины и способы устранения.
При движении автомобиля в городе, двигатель около 25 % времени работает на принудительном холостом ходу, когда коленчатый вал двигателя вращается за счет кинетической энергии автомобиля и он движется с включенной передачей и отпущенной педалью управления дроссельной заслонкой. В таких режимах двигатель управляется с помощью экономайзера принудительного холостого хода.
Система управления экономайзера принудительного холостого хода УАЗ, блок управления, клапан, микровыключатель.
На принудительном холостом ходу двигатель расходует топливо, не выполняя полезную работу, в результате быстрого закрытия дроссельной заслонки горючая смесь переобогащается и токсичность отработавших газов увеличивается. Для снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов на автомобилях УАЗ установлена электрическая система управления экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ).
Система управления и электрооборудование экономайзера принудительного холостого хода на автомобилях УАЗ с двигателями УМЗ включает в себя блок управления 1422.3733, электромагнитный клапан 1902.3741 и концевой выключатель карбюратора (микровыключатель) 421.3709.
Принцип работы системы управления экономайзера принудительного холостого хода на автомобилях УАЗ.
Режим принудительного холостого хода характеризуется двумя признаками: частота вращения коленчатого вала двигателя больше частоты холостого хода и дроссельная заслонка карбюратора закрыта. Информация о частоте вращения коленчатого вала двигателя поступает в блок управления ЭПХХ с датчика, в качестве которою используется первичная обмотка катушки зажигания, а информация о закрытии дроссельной заслонки - с концевого выключателя, микровыключателя или датчика-винта .
При отпускании педали акселератора, в следствии переключения контактов концевого выключателя карбюратора блок управления ЭПХХ вырабатывает сигналы управления электромагнитным (электропневматическим) клапаном подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Если частота вращения коленчатого вала выше частоты холостого хода, то блок управления снимает напряжение с электроклапана, и подача топлива в двигатель прекращается.
При этом частота вращения коленчатого вала снижается, и когда она станет меньше частоты холостого хода, блок управления подключит напряжение бортовой сети к электроклапану. Подача топлива возобновится и частота вращении коленчатого вала возрастет.
При частоте вращения коленчатого вала, снова ставшей больше частоты холостого хода, блок управления опять отключит электроклапан. Процесс повторяется. Периодической отключение подачи топлива в этом режиме снижает расход бензина на 2-3%, а токсичность отработавших газов уменьшается на 15-30%
При нажатии на педаль акселератора контакты концевого выключателя переключаются таким образом, что на электроклапан будет постоянно подаваться напряжение бортовой сети. Топливо при этом будет подаваться независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя.
Блок управления 1422.3733 экономайзера принудительного холостого хода на автомобилях УАЗ, принцип работы.
На автомобилях УАЗ с двигателями УМЗ применяются четырехштырьковые блоки управления 1422.3733 экономайзера. В качестве датчик положения дроссельной заслонки используется микровыключатель 421.3709. При закрытой дроссельной заслонке импульсы напряжения пропорциональные частоте вращения коленчатого вала, поступают с первичной обмотки катушки зажигания 1 на вход полупроводникового ключа, собранного на транзисторе VT1.
Во время действия импульса ключ открывается и конденсатор СЗ разряжается. В паузах между импульсами конденсатор СЗ заряжается. Время заряда, а следовательно, и напряжение на СЗ увеличивается с уменьшением частоты вращения коленчатого вала. При частоте больше частоты холостого хода напряжение на СЗ мало, транзисторы VT2, VT4, VT5, VT6 закрываются. На электромагнитный (электропневматический) клапан напряжение не подается.
Клапан закрывается и подача топлива прекращается. Частота вращения коленчатого вала падает. При частоте меньше частоты холостого хода конденсатор СЗ во время паузы между импульсами успевает зарядиться до напряжения, превышающего опорное напряжение порогового элемента, собранного на транзисторах VT2, VT4. Транзисторы VT2 и VT4 при этом открываются, что обеспечивает открытие транзисторов VT5 и VT6. На электропневмоклапан при этом подается напряжение.
Клапан срабатывает и включает подачу топлива. При открытии дроссельной заслонки контакты микропереключателя S1 замыкаются и напряжение бортовой сети постоянно поступает на электропневмоклапан. Клапан постоянно открыт независимо от сигналов блока управления 1422.3733 экономайзера принудительного холостого хода.
