Дроссель ГАЗ-3302: главный по воздуху

В актуальных модификациях «ГАЗель-Бизнес» устанавливаются инжекторные бензиновые и дизельные двигатели, в системах питания которых за подачу воздуха отвечают дроссельные узлы. О «ГАЗелевских» дросселях, их существующих типах, устройстве и работе, а также об обслуживании и ремонте читайте в статье.

Общий взгляд на систему питания двигателей ГАЗ-3302

На актуальные модификации автомобилей ГАЗ-3302 «ГАЗель-Бизнес» устанавливаются современные инжекторные бензиновые двигатели отечественного производства и дизельные агрегаты Cummins. Все они имеют похожую по устройству и принципу действия систему питания, важное место в которой занимает дроссельный узел, или просто дроссель.

В настоящее время на ГАЗ-3302 устанавливается несколько моделей бензиновых моторов — УМЗ-4213.10 («Евро-3»), УМЗ-4216 («Евро-3» и «Евро-4»), ЗМЗ-40522 («Евро-2»), ЗМЗ-40524 («Евро-3») и другие. В качестве дизельного агрегата используется Cummins ISF 2.8L («Евро-4»).

Несмотря на различие двигателей, системы питания у них построены по единым принципам. Она включает в себя две подсистемы:

• Подсистему подачи воздуха;
• Подсистему подачи топлива.

В первую подсистему входят воздушный фильтр, воздушный патрубок, дроссельный узел (со всеми датчиками и приводами) ресивер и впускная труба. Также в эту систему входят регулятор холостого хода, с ней же связаны система отвода картерных газов и система продувки адсорбера.

Подсистема подачи топлива бензиновых и дизельных двигателей отличается. В бензиновых моторах ЗМЗ и УМЗ она состоит из бензобака со встроенным в него топливным насосом, топливопроводов, топливных фильтров, общей топливной рампы и четырех форсунок (на каждый цилиндр). Сюда же включаются и различные датчики. В дизельном моторе Cummins присутствуют все эти элементы, однако подача топлива к топливной рампе осуществляется двумя насосами — низкого давления (топливоподкачивающим) и высокого давления (ТНВД).

Как нетрудно заметить, все двигатели принципиально похожи, поэтому их дроссельные узлы выполняют одинаковые функции и имеют схожую конструкцию.

Назначение дросселя

Дроссельный узел, или просто дроссель — компонент системы питания двигателя, отвечающий за регулировку количества поступающего в цилиндры воздуха. Главная деталь дросселя — подвижная дроссельная заслонка, которая изменяет сечение воздушного канала. Управление заслонкой обеспечивает изменения объема поступающего в цилиндры воздуха, что при одновременном регулировании подачи топлива изменяет обороты двигателя.

Важно понимать, что дроссель работает не так, как карбюратор. Изменение положения заслонки карбюратора одновременно приводит и к изменению количества топлива, которое распыляется сразу за заслонкой. В итоге одним нажатием педали газа регулируются обороты двигателя. В инжекторном двигателе дроссель отвечает только за подачу воздуха, поэтому педаль газа также связана и с подсистемой подачи топлива, а совместная работа дросселя и топливных форсунок обеспечивается электронным блоком управления.

Также дроссель выполняет еще две важных функции:

• Подача воздуха в цилиндры на холостом ходу;
• Подогрев воздуха в холодное время года.

Если же говорить о бензиновых двигателях ЗМЗ и УМЗ, то заслонка дросселя участвует и в образовании завихрений воздуха, которые способствую лучшему образованию топливно-горючей смеси.

Типы и модификации дросселей автомобилей ГАЗ-3302

Все дроссели для двигателей автомобилей ГАЗ-3302 можно разделить на две больших группы по типу привода заслонки:

• Механический привод — с помощью тросика от педали газа;
• Электронный привод — с помощью электронного блока по положению электронной педали газа.

Сегодня наиболее распространены простые по конструкции и недорогие дроссельные узлы с механическим приводом. Они устанавливаются на бензиновые двигатели экологических классов «Евро-2» и «Евро-3». Применение таких дросселей снижает количество необходимой электроники в двигателе, упрощает диагностику и ремонт.

Дроссели с электронным приводом применяются только на «ГАЗелях» с двигателями «Евро-4» — бензиновым УМЗ-4216 и дизельным Cummins. Эти дроссельные узлы как минимум вдвое дороже своих механических собратьев, требуют более сложной электроники и при этом сами сложны в настройке и диагностике. Однако широкое применение электроники позволяет повысить эффективность работы двигателя на всех режимах работы, снизить потребление топлива и повысить экологическую безопасность.

Сегодня рынок предлагает много моделей дросселей для ГАЗ-3302 и других авто «ГАЗель-Бизнес», поэтому при покупке следует выбирать деталь той модели и каталожного номера, что установлена на двигателе, либо рекомендована производителем. Только так можно гарантировать нормальную работу двигателя и достижение им заявленных характеристик.

Устройство и особенности дросселей ГАЗ-3302

Независимо от типа и модели, все дроссели имеют принципиально одинаковое устройство.

Основу дроссельного узла составляет корпус (обычно изготавливается из алюминиевых сплавов), в котором выполнен большой воздушный канал. В этом канале на оси устанавливается круглая воздушная заслонка, которая может поворачиваться на 90°, то есть — полностью перекрывать или открывать канал. Ось заслонки выходит с обеих сторон канала, с одной стороны она соединяется с приводом заслонки (механическими или электрическим), а с другой — с датчиком положения дроссельной заслонки.

Внутри корпуса дросселя выполнен водяной канал, который проходит вокруг дроссельной заслонки и завершается двумя штуцерами — подводящим и отводящим. Через эти штуцеры дроссельный узел соединяется с системой охлаждения двигателя и во время работы имеет температуру охлаждающей жидкости. Это необходимо для нормальной эксплуатации мотора в зимнее время года — подогрев дросселя предотвращает обмерзание его канала и внутренней поверхности ресивера. Кроме того, подогретый воздух обеспечивает более эффективное образование и сгорание горючей смеси.

В верхней части дросселя воздушный канал переходит в «стакан», который необходим для соединения с патрубком от воздушного фильтра. В дросселях для двигателей УМЗ этот стакан выполнен в виде отдельной пластиковой детали. В дросселях для двигателей ЗМЗ стакан отлит заодно с корпусом.

В дросселях для двигателей «Евро-3» в нижней части этого стакана выполнено два штуцера, которые с помощью патрубков соединены с регулятором холостого хода и ресивером. Так как на холостом ходу дроссельная заслонка полностью закрыта, то воздух для работы двигателя отбирается именно через эти патрубки и направляется сразу в ресивер. В дроссельных узлах двигателей «Евро-4» таких патрубков нет, так как в них полностью упразднен регулятор холостого хода.

В дросселях «Евро-3» механический привод заслонки реализован в виде сектора, который непосредственно или через простейший рычаг связан с осью заслонки. В секторе предусмотрено крепление для конца тросика, идущего от педали газа. В приводе имеется одна или две пружины для автоматического закрывания заслонки при отпускании педали газа. В дросселях «Евро-4» привод заслонки реализован в виде отдельного блока, которые подключается к электронному блоку управления двигателем.

Монтаж дроссельного узла осуществляется на торце ресивера с помощью четырех шпилек, для этой цели в корпусе дросселя предусмотрены отверстия. Монтаж обязательно выполняется через прокладку. Соединение всех патрубков (воздушного, водяных, для подачи воздуха на регулятор холостого хода) с соответствующими штуцерами выполняется с использованием хомутов.

Вопросы обслуживания и ремонта дросселя

Современные дроссели — это довольно сложные узлы, неумелое вмешательство в которые может изменить работу двигателя в худшую сторону, или даже привести к неисправности. Поэтому двигатели ГАЗ-3302, особенно «Евро-4», рекомендуется обслуживать и ремонтировать только в условиях сервисного центра. Сам автовладелец может лишь определить, что возникла какая-то неисправность, и обратиться за профессиональной помощью.

Обычно дроссельные узлы редко создают проблемы и не нуждаются в специальном техническом обслуживании. Единственное, что с течением времени вследствие работы системы вентиляции картера двигателя на дроссельной заслонке может образовываться нагар и появляться маслянистые отложения, которые имеет смысл удалять с применением специальных средств. Однако в ряде случаев после чистки заслонки может потребоваться новая настройка электронного блока управления двигателем, что тоже производится в автосервисе.

Так как дроссельный узел связан с системой охлаждения двигателя, то при регламентном ТО проверяется герметичность соединения патрубков с фланцами дросселя.

В числе неисправностей дросселя — заклинивание дроссельной заслонки, обрыв или заклинивание тросика привода заслонки, образование трещин в корпусе или воздушном патрубке (стакане) дросселя, поломка электронной части, в том числе датчика положения заслонки, потеря контакта с электронным блоком управления. Во всех этих случаях дроссель либо перестает работать, либо изменяет работу двигателя. Неисправность устраняется либо ремонтом, либо полной заменой дросселя. Если дроссельный узел меняется полностью, то необходимо проведение новой настройки электроники двигателя в условиях автосервиса.

Многие владельцы ГАЗели с электронной дроссельной заслонкой и педалью газа (Евро-4) рано или поздно сталкиваются с их поломкой. Разберёмся в принципе работы этих механизмов и решим наболевшие вопросы.

Частенько наш автосервис посещают автомобили ГАЗель, ведь это коммерческий транспорт, который и днём и ночью как рабочая лошадка пашет. Изо дня в день множество ГАЗелек выходит на дороги нашей страны и рано или поздно возникают определённые поломки, которые мы стараемся устранить! Не исключение и сегодняшний день. К нам в ремзону заехала ГАЗЕЛь Бизнес с мотором УМЗ! Ну что, поможем бизнесу!

Выслушав клиента: машина не тянет, горит лампочка чек. После того как выключишь и снова включишь зажигание, машинка иногда начинает работать как надо, но потом проблема повторяется. Выше 2000 обороты не поднимаются.

Вот она, рабочая лошадка!

Рис.1

С чего же начинать ремонт? Конечно с компьютерной диагностики. Подключаем диагностическое оборудование и считываем ошибки, которые прописались в блоке управления двигателем.

Рис.2

Нас интересует текущая ошибка P2138 Throttle/Pedal Position Sensor/Switch «D»/»E» Voltage Correlation. Что же она обозначает? Эта ошибка дословно расшифровывается как: P2138 неверное соотношение напряжений «D»/»E» датчика положения дроссельной заслонки или педали акселератора. Дроссельная заслонка у нас электронная как и педаль газа. То есть может быть неисправна как сама заслонка так и педаль. Для того чтобы задеффектовать педаль или дроссельную заслонку, нужно понимать как они устроены, поэтому для начала рассмотрим их конструктивные особенности, устройство и разберёмся в чём отличие механической дроссельной заслонки от электронной.

Принцип работы системы с электронной дроссельной заслонкой и электронной педалью газа.

И так в начале рассмотим устройство механической дроссельной заслонки и разберёмся как происходит регулировка холостого хода.

Рис.3 Механическая дроссельная заслонка (обороты 840..900)

В механической дроссельной заслонке (Рис 3), за холостой ход (обороты двигателя) отвечает регулятор холостого хода (4). Сама дроссельная заслонка (пятак 1) никак не учавствует в регулировке холостого хода. Регулятор холостого хода выставляет 55. 65 шагов (микас 7.1) для поддержания оборотов в районе 800. 900 об.мин. Чем больше шагов регулятора холостого хода, тем выше будут обороты двигателя,т.к. через байпасный канал (3) будет проходить большее количество воздуха.

Рис.4 Механическая дроссельная заслонка (обороты 1300..1400)

Для поддержанич оборотов холостого хода на уровне 1300. 1400, регулятор холостого хода (2) выставляет примерно 115. 120 шагов (микас 7.1). Шток регулятора (4) при таком положении увеличивает проходящий поток воздуха через байпасный канал (3) тем самым увеличиваются и обороты.

А как же происходит регулировка холостого хода с электронной дроссельной заслонкой, и из каких часей она сотоит?
Электронная дроссельная заслонка ГАЗ состоит из следующих частей (рис 5): сама заслонка (пятак 1), моторредуктор (2) который управляет заслонкой (пятаком 1), и двух резистивных датчиков положения (3)

Рис.5 Электронная дроссельная заслонка (обороты 850..900)

Уточним, что в автомобилях с электронной дроссельной заслонкой отсутствует реглятор холостого хода как отдельная деталь. За регулировку холостого хода отвечает сама дроссельная заслонка (пятак, 1). Для поддержания оборотов холостого хода дроссельная заслонка приоткрывается на 5. 6 % и воздух, который нужен для поддержания холотых оборотов проходит через саму заслонку (1). Заслонкой управляет моторредуктор (2). Датчики (3) считывают текущее положение заслонки.

Рис.6 Электронная дроссельная заслонка (обороты 1400..1500)

Для того чтобы обороты двигателя увеличились до 1400. 1500, мотор (2) приоткрывает дроссельную заслонку на 10. 12%. Таким образом в поцессе регулировки холостого хода учавствует сама электронная заслонка. Электронная дроссельная заслонка должна находиться в чистоте, поэтому для того чтобы обороты двигателя не плавали, её чистку нужно производить намного чаще чем механическую заслонку.

Если механическая дроссельная заслонка управляется тросиком газа, то кто же отвечает за управление электронной дроссельной заслонки? Для того, чтобы блок управления понял на какой угол открыть дроссельную заслонку для начала он должен считать текущее положение педали газа. Педаль газа у нас тоже электронная и стостоит из самой педали и двух резистивных датчиков (R3, R4) Рис.7.

Рассмотрим Вариант 1. Педаль газа не нажата.
Зажигание включено, педаль газа не нажата, дроссельная заслонка повёрнута на 7.8%, почему не 0% спросите вы? Объясняем: т.к. дроссельная заслонка у нас электронная, то регулятор холостого хода как выуже поняли отсутствует, но для воспламенения смеси нам нужен воздух. Вот как раз через зазор в 7.8% этот воздух и поступает во время запуска двигателя.

Рис.7 Зажигание включено, педаль не нажата, заслонка закрыты (приоткрыта) на 7.8%.

Какие же параметры мы можем наблюдать при исправной дроссельной заслонке и исправной педали газа?

Рис.8 Типовые параметры значений исправной педали газа и дроссельной заслонки (педаль не нажата)

Таблица 1. Показания исправной педали газа и дроссельной заслонки (педаль не нажата)