המכשיר ועקרון הפעולה של שסתום המצערת
תוכן
שסתום המצערת הוא אחד החלקים החשובים ביותר במערכת הכניסה של מנוע בעירה פנימית. במכונית הוא ממוקם בין סעפת היניקה למסנן האוויר. במנועי דיזל אין צורך במצערת, אולם הוא עדיין מותקן על מנועים מודרניים במקרה של הפעלת חירום. המצב דומה גם לגבי מנועי בנזין עם מערכת בקרת הרמת שסתומים. תפקידו העיקרי של שסתום המצערת הוא לספק ולווסת את זרימת האוויר הנדרשת ליצירת תערובת דלק האוויר. לפיכך, יציבות מצבי הפעלת המנוע, רמת צריכת הדלק ומאפייני המכונית כולה תלויים בתפעול נכון של הבולם.
מכשיר חנק
מבחינה מעשית, שסתום המצערת הוא פסולת. במצב פתוח הלחץ במערכת הכניסה שווה לאטמוספירה. כשהוא נסגר, הוא פוחת, ומתקרב לערך הוואקום (זה קורה מכיוון שהמנוע עובד למעשה כמשאבה). מסיבה זו מאיץ בלמי הוואקום מחובר לסעפת היניקה. מבחינה מבנית, הבולם עצמו הוא פלטה עגולה הניתנת לסיבוב 90 מעלות. מהפכה אחת כזו היא מחזור מפתיחה מלאה לסגירת השסתום.
גוף המצערת (המודול) כולל את האלמנטים הבאים:
- דיור מצויד בזרבובים מרובים. הם מחוברים לאוורור, התאוששות אדי דלק ומערכות נוזל קירור (לחימום הבולם).
- מפעיל שמפעיל את השסתום על ידי לחיצה על דוושת הגז על ידי הנהג.
- חיישני מיקום, או פוטנציומטרים. הם מודדים את זווית הפתיחה של שסתום המצערת ושולחים אות ליחידת בקרת המנוע. במערכות מודרניות מותקנים שני חיישנים לבקרת מיקום המצערת, שיכולים להיות עם מגע הזזה (פוטנציומטרים) או מגנטורסיסטיבי (ללא מגע).
- רגולטור סרק. יש צורך לשמור על מהירות גל ארכובה נתונה במצב סגור. כלומר, זווית הפתיחה המינימלית של הבולם מסופקת כאשר לא לוחצים על דוושת הגז.
סוגים ואופני פעולה של שסתום המצערת
סוג כונן המצערת קובע את עיצובו, אופן הפעולה והשליטה בו. זה יכול להיות מכני או חשמלי (אלקטרוני).
מכשיר כונן מכני
לדגמי מכוניות ישנים ותקציביים יש כונן שסתומים מכני, שבו דוושת הגז מחוברת ישירות לשסתום העוקף באמצעות כבל מיוחד. ההנעה המכנית לשסתום המצערת מורכבת מהאלמנטים הבאים:
- מאיץ (דוושת גז);
- מוטות וזרועות נדנדה;
- חבל פלדה.
לחיצה על דוושת הגז מפעילה מערכת מכנית של מנופים, מוטות וכבלים, שמאלצת את הבולם להסתובב (להיפתח). כתוצאה מכך, אוויר מתחיל לזרום למערכת ונוצרת תערובת דלק אוויר. ככל שמספקים יותר אוויר, כך ייכנס יותר דלק ובהתאם למהירות תגדל. כאשר המאיץ נמצא במצב לא פעיל, המצערת תחזור למצב סגור. בנוסף למצב הבסיסי, מערכות מכניות יכולות לכלול גם שליטה ידנית על מצערת המצערת באמצעות ידית מיוחדת.
עקרון הפעולה של הכונן האלקטרוני
סוג הבולמים השני והמודרני יותר הוא מצערת אלקטרונית (המופעלת באמצעות חשמל ונשלטת אלקטרונית). הבדלי העדיפות שלה הם:
- אין אינטראקציה מכנית ישירה בין הדוושה לבולם. במקום זאת משתמשים בשליטה אלקטרונית המאפשרת גם לגוון את מומנט המנוע ללא צורך בהדחקת הדוושה.
- מהירות הסרק של המנוע מכווננת אוטומטית על ידי הזזת המצערת.
המערכת האלקטרונית כוללת:
- חיישני מיקום דוושת גז ומצערת;
- יחידת בקרת מנוע אלקטרונית (ECU);
- נסיעה חשמלית.
מערכת בקרת המצערת האלקטרונית לוקחת בחשבון גם אותות מתיבת ההילוכים, בקרת אקלים, חיישן מיקום דוושת הבלם, בקרת שיוט.
כאשר אתה לוחץ על המאיץ, חיישן מיקום דוושת התאוצה, המורכב משני פוטנציומטרים עצמאיים, משנה את ההתנגדות במעגל, המהווה אות ליחידת הבקרה האלקטרונית. האחרון מעביר את הפקודה המתאימה לכונן החשמלי (המנוע) ומסובב את שסתום המצערת. מצבו מנוטר על ידי חיישנים מתאימים. הם שולחים מידע משוב על מיקום השסתום החדש ל- ECU.
חיישן מיקום המצערת הנוכחי הוא פוטנציומטר עם אותות רב כיווניים והתנגדות כוללת של 8 kΩ. הוא ממוקם על גופו ומגיב לסיבוב הציר והופך את זווית פתיחת השסתום למתח DC.
במצב סגור של השסתום, המתח יהיה כ- 0,7 וולט, ובמצב פתוח לחלוטין כ- 4 וולט. אות זה מתקבל על ידי הבקר, וכך נלמד על אחוז פתיחת המצערת. על סמך זה מחושבת כמות הדלק המסופקת.
צורות גל הפלט של חיישני המיקום הבולמים הן רב כיווניות. ההבדל בין שני הערכים נלקח כאות הבקרה. גישה זו עוזרת להתמודד עם הפרעות אפשריות.
שירות ותיקון מצערת
אם המצערת נכשלת, המודול שלה משתנה לחלוטין, אך במקרים מסוימים זה מספיק כדי לבצע התאמה (הסתגלות) או ניקוי. לכן, לצורך פעולה מדויקת יותר של מערכות עם כונן חשמלי, יש צורך להתאים או ללמד את שסתום המצערת. הליך זה כולל שמירת נתונים על מצבי השסתום הקיצוניים (פתיחה וסגירה) בזיכרון הבקר.
ההתאמה לשסתום המצערת היא חובה במקרים הבאים:
- בעת החלפה או הגדרה מחדש של יחידת הבקרה האלקטרונית של מנוע הרכב.
- בעת החלפת הבולם.
- אם מצויין סיבוב לא יציב של המנוע.
גוף המצערת מאומן בתחנת השירות באמצעות ציוד מיוחד (סורקים). התערבות לא מקצועית עלולה להוביל להתאמה לא נכונה ולהידרדרות בביצועי הרכב.
אם מתרחשת בעיה בצד החיישן, נורית בעיה בלוח המחוונים תידלק. זה עשוי להצביע גם על הגדרה שגויה וגם על קשר שבור. תקלה נפוצה נוספת היא דליפת אוויר, אותה ניתן לאבחן על ידי עלייה חדה במהירות המנוע.
למרות פשטות העיצוב, עדיף להפקיד את האבחנה והתיקון של שסתום המצערת בידי מומחה מנוסה. זה יבטיח הפעלה בטוחה חסכונית, נוחה והכי חשוב של המכונית ויגדיל את חיי השירות של המנוע.
