Холостой ход - режим работы двигателя внутреннего сгорания, при котором коленчатый вал вращается с минимально возможной скоростью,
Зачем нужен регулятор холостого хода?
Как ни парадоксально звучит, но именно работа на минимальных оборотах является одним из самых сложных и тяжелых режимов для двигателя. Этому есть несколько причин. Во-первых, на холостом ходу, вследствие низкой скорости подачи топливно-воздушной смеси в системе впуска, смесеобразование не отличается эффективностью. Во-вторых, низкое давление во впускном коллекторе приводит к нестабильности сгорания смеси. Кроме того, из-за разницы давления между впускным коллектором и выпускным на холостом ходу происходит заброс продуктов сгорания обратно в цилиндры. Все это снижает КПД двигателя, ускоряет износ его деталей и увеличивает токсичность выхлопных газов.
Несмотря на то, что инженеры рассчитывают, что регулятор холостого хода проходит весь срок службы двигателя, но на деле он может выйти из строя. Чаще всего это вызвано неполадками с проводкой
Чтобы обеспечить стабильность работы двигателя на холостых оборотах, низкий уровень расхода топлива, а также минимальную токсичность, в зависимости от типа двигателя и конструкции впрыска применяются различные устройства, в том числе, механический регулятор холостого хода (РХХ).
Как регулируется холостой ход?
В «карбюраторную эру» настройка холостого хода производилась вручную с помощью регулировочных винтов карбюратора. Процесс был достаточно трудоемким и требовал наличия газоанализатора и тахометра.
С появлением систем электронного впрыска эта задача была автоматизирована. В инжекторных системах роль управления возложена на «мозги» двигателя, а исполняющим механизмом является регулятор холостого хода. Регулятор входит в замкнутую систему с обратной связью. Эту систему можно представить в виде трех составляющих – собственно РХХ, блока управления двигателем и устройства сбора данных, показывающего реальную величину оборотов двигателя. В качестве телеметрического устройства может быть использован датчик коленвала, распредвала или скорости.
На дизельных двигателях при настройке холостого хода регулируется подача топлива, а не воздуха, так как у них нет дроссельной заслонки
Процесс автоматической регулировки происходит следующим образом. От датчика на блок управления двигателем поступает информация о величине оборотов. Процессор сравнивает полученные данные с заложенным в него целевым значением. В случае расхождения этих данных, от блока подается команда на регулятор холостого хода увеличить или уменьшить подачу воздуха во впускной коллектор, обедняя или обогащая топливно-воздушную смесь. Благодаря этому частота вращения коленвала на холостых оборотах постоянно поддерживается на необходимом уровне.
В дизельных системах впрыска с применением электронного ТНВД реализована похожая схема, с той разницей, что в обход пускается часть топлива, а не воздуха. Обусловлено это тем, что в конструкции дизельного впуска дроссельная заслонка отсутствует, и вместо объема воздуха регулируется подача топлива.
Принцип работы регулятора холостого хода
Для возможности реализации описанной схемы, подача воздуха через РХХ бензинового двигателя производится в обход дроссельной заслонки по так называемому байпасному каналу (от англ. bypass – «идти в обход»). От величины открытия этого байпасного канала и зависит количество воздуха, подающегося для холостых оборотов.
В случае поломки регулятора холостого хода подсказки в виде загоревшейся лампочки CHECK ENGINE ждать не приходится
У байпасного регулятора холостого хода есть один недостаток – стремление в любой ситуации стабилизировать обороты. Однако во время движения автомобиля стабилизация нужна только когда водитель отпускает педаль газа, поэтому нажатии на педаль контакты регулятора холостого хода размыкаются и отслеживание оборотов двигателя прекращается. Более того, параллельно блок управления двигателем дает команду регулятору прибавить обороты. Это делается на случай, если педаль газа будет резко отпущена (например, при торможении). Сразу после этого система регулировки холостого хода обеспечивает частоту вращения коленвала на уровне 1200-1500 об/мин, а затем плавно опускает обороты до установленного минимума. Такой алгоритм не позволяет двигателю заглохнуть при резкой смене режимов. Также регулятор холостого хода обеспечивает более высокие обороты при запуске холодного двигателя, что позволяет исключить необходимость прогрева мотора.
Виды регуляторов холостого хода
На современных автомобилях чаще всего применяются три типа регуляторов холостого хода:
- Соленоидный РХХ. Принцип работы таких регуляторов прост. При подаче напряжения на соленоид он втягивает сердечник, открывая тем самым байпасный канал. РХХ соленоидного типа допускают только два положения канала – открытое и закрытое. Поэтому для тонкой регулировки подачи воздуха применяется высокая частота управляющих импульсов открытия и закрытия клапана. Благодаря этому, клапан не успевает закрываться и открываться полностью, а балансирует в каком-либо промежуточном значении – необходимом в данный момент.
- Роторный РХХ. По принципу действия данный тип регулятора схож с соленоидными РХХ - здесь также используется широтно-импульсная модуляция. А основным отличием является использование ротора, который при вращении либо открывает, либо закрывает байпасный канал.
- Шаговый РХХ. Конструкция таких регуляторов включает в себя кольцевой магнит и четыре обмотки. Импульсы напряжения подаются на обмотки поочередно, благодаря чему вращается управляющий ротор и происходит открытие или закрытие байпасного канала.
Неисправности РХХ
При диагностике двигателя своими силами и возникновении подозрения на поломку РХХ, можно ориентироваться на характерные симптомы.
К ним относятся нестабильные обороты на холостом ходу, «зависание» оборотов после отпускания педали газа, остановка двигателя при переходе на нейтральную передачу, проблемы с запуском двигателя, снижение оборотов при включении дополнительной нагрузки (электроприборы, печка и пр.).
Неисправности в работе регулятора холостого хода необязательно говорят о необходимости его замены, во многих случаях достаточно очистки байпасного канала
Неисправности в работе регулятора холостого хода необязательно говорят о необходимости его замены. Во многих случаях бывает достаточно очистки байпасного канала.
