Информация о продукте

Клапан-преобразователь давления

обзор компонентов

Какую функцию выполняет клапан-преобразователь давления в системе рециркуляции отработанных газов (EGR)? Для чего нужен клапан-преобразователь давления в турбо-нагнетателе VTG? Какие существуют типы клапанов-преобразователей давления? Как они устроены? Какие неисправности возникают в случае выхода из строя клапана-преобразователя давления? Как проверить исправность клапана-преобразователя давления? Об этом Вы узнаете здесь.

ОПИСАНИЕ КОМПОНЕНТА

Электропневматические клапаны-преобразователи давления в больших количествах применяются в системах рециркуляции отработавших газов (EGR) и турбонагнетателях VTG («Variable Turbo Geometrie», турбонагнетатель с регулируемыми направляющими лопатками). По своей функции они схожи с регуляторами тока в электрической цепи. Посредством смешивания разрежения и атмосферного давления в клапане-преобразователе создается результирующее давление (управляющее давление), посредством которого можно плавно регулировать работу пневматических исполнительных элементов.

Клапан-преобразователь давления совместно с пневматическим исполнительным элементом обеспечивают значительно большие рабочие усилия, чем это возможно в электрической схеме с регулятором тока, причём при меньших габаритах. Необходимое разрежение имеется в наличии практически во всех автомобилях (например во впускном коллекторе или на выходе вакуумного насоса).

ВАРИАНТЫ

Клапаны-преобразователи давления конфигурируются в соответствии со сферой применения. При этом в зависимости от требований можно изменять (рис. 1):

  • тип и расположение электрических соединений (варианты разъемов, контакты),
  • расположение вакуумных и вентиляционных штуцеров,
  • тип крепления (держатель),
  • характеристику,
  • наличие / отсутствие температурной компенсации,
  • управление током или ШИМ-сигналом,
  • скорость реакции (время эвакуации / вентиляции),
  • наличие / отсутствие фильтра на вентиляционном патрубке (ATM).

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Рециркуляция отработавших газов (EGR)

01 Воздушный фильтр
02 Клапан-преобразователь давления
03 Вакуумный насос
04 Блок управления двигателем
05 Катализатор
06 Клапан EGR
07 Охладитель системы EGR


Система рециркуляции ОГ служит для снижения количества вредных веществ в выхлопных газах. Для этого к атмосферному воздуху, который подается в двигатель, подмешиваются отработавшие газы. Это позволяет снизить содержание кислорода в камере сгорания и понизить температуру сгорания. Более низкая температура сгорания способствует снижению выбросов оксидов азота (NOx).

Рециркуляция отработавших газов работает эффективно только при наличии точного управления. В зависимости от исполнения клапаны EGR могут иметь пневматическое или электрическое управление. В случае пневматического управления создание необходимого разрежения («управляющего давления») обеспечивается при помощи клапана-преобразователя давления.

Управление электропневматическим преобразователем давления (EPW) осуществляется блоком системы управления двигателем на основании таблиц (карт) с соответствующими характеристиками. Величина управляющего давления, под действием которого работает клапан EGR, определяется значением скважности управляющего ШИМ-сигнала на клапане EPW

Турбонагнетатель VTG

01 Воздушный фильтр
02 Клапан-преобразователь давления
03 Вакуумный насос
04 Блок управления двигателем
05 Катализатор
06 Турбонагнетатель VTG
07 Вакуумная камера исполнительного привода
08 Регулируемые направляющие лопатки
09 Охладитель наддувочного воздуха


Достижимый крутящий момент в автомобилях с двигателем внутреннего сгорания зависит от количества свежей горючей смеси в цилиндрах.

В турбонагнетателях энергия выхлопных газов используется для раскручивания турбинного колеса, чтобы затем передать это вращение соединённому с ним компрессорному колесу. В турбонагнетателях VTG изменение требуемого давления наддува осуществляется путем регулирования положения направляющих лопаток турбинной секции. Это регулирование должно выполняться с высокой степенью точности.

Блок управления двигателем управляет клапаном- преобразователем давления с помощью таблиц с соответствующими характеристиками. В зависимости от скважности управляющего ШИМ-сигнала устанавливается необходимое управляющее давление, с помощью которого вакуумный привод регулирует положение направляющих лопаток. Такое изменение геометрии направляющего аппарата турбины обеспечивает быстрый отклик двигателя при движении с низкими оборотами и высокую эффективность работы в верхнем диапазоне частоты вращения к.в.

ТИПИЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Номинальное напряжение[V]12
Рабочее напряжение[V]10 - 16
Сопротивление[Ω]11 - 16
Индуктивность[mH]40
Скважность ШИМ-сигнала[%]20 ... 95
Частота ШИМ-сигнала[Hz]250 ... 300
Температура окружающей среды[°C]-30 - 120


КОНСТРУКЦИЯ

Посредством смешивания разрежения (например, от вакуумного насоса) и атмосферного давления в клапане-преобразователе создается результирующее давление («управляющее давление»).´При помощи этого управляющего давления

  • осуществляется регулирование работы пневматического клапана EGR системы рециркуляции ОГ или,
  • через вакуумный привод, изменяется положение направляющих лопаток в турбонагнетателе VTG.

Чтобы управлять клапаном-преобразователем давления, блок управления двигателем создаёт в цепи клапана необходимое значение тока. Это не постоянный ток, а ток, образующийся в результате подачи на клапан управляющих импульсов с постоянной частотой следования («ШИМ-сигнал»). Длительность импульсов изменяется, что приводит к изменению скважности («коэффициента заполнения»). В зависимости от того, что является задающим воздействием для контура регулирования: сила тока или скважность (коэффициент заполнения), электропневматический преобразователь давления (EPW) обозначается как «управляемый током» или «управляемый скважностью» (или «управляемый ШИМ- сигналом»).

Если клапан-преобразователь давления имеет температурную компенсацию, напряжённость магнитного поля сохраняется в широком диапазоне, независимо от температуры. Это позволяет обойтись без сложного регулирования тока в блоке управления. Управление в таком случае сводится только к изменению скважности импульсов управляющего ШИМ-сигнала. Большинство применяемых клапанов-преобразователей давления управляется коэффициентом заполнения.

СОЕДИНЕНИЯ

01 Подача разрежения (VAC)
02 Изменяемое управляющее давление (OUT)
03 Эвакуация в атмосферу (ATM)
04 Электрический разъём


ЗАМЕЧАНИЕ

Конфигурация соединений может варьироваться в зависимости от исполнения.


НЕИСПРАВНОСТИ
Неисправность клапана-преобразователя давления можно определить по следующим признакам:

Система EGR

  • Переключение в аварийный режим
  • Уменьшение мощности двигателя
  • Прекращение рециркуляции отработавших газов
  • Рывки при движении автомобиля
  • Выхлоп черного цвета

Турбонагнетатель VTG

  • Уменьшение мощности двигателя
  • Низкий крутящий момент при ускорении из нижнего диапазона частоты вращения («турбояма»)

ПРОВЕРКА
Клапаны-преобразователи давления и система EOBD

В автомобилях с системами бортовой диагностики (OBD) клапаны-преобразователи давления контролируются электроникой.

Возможные коды ошибок EOBD
P0033 Клапан регулирования давления наддува -
Неисправность электрической цепи
P0245 Клапан регулирования давления наддува A - Слишком низкий уровень сигнала
P0034 Клапан регулирования давления наддува -
Слишком низкий уровень сигнала
P0246 Клапан регулирования давления наддува A - Слишком высокий уровень сигнала
P0035 Клапан регулирования давления наддува -
Слишком высокий уровень сигнала
P0247 Клапан регулирования давления наддува B - Неисправность электрической цепи
P0234 Наддув двигателя - Превышено предельное значениеP0248 Клапан регулирования давления наддува B - Нарушение диапазона / функционирования
P0235 Наддув двигателя - Не достигнуто предельное значениеP0249 Клапан регулирования давления наддува B - Слишком низкий уровень сигнала
P0243 Клапан регулирования давления наддува A -
Неисправность электрической цепи
P0250 Клапан регулирования давления наддува B - Слишком высокий уровень сигнала
P0244 Клапан регулирования давления наддува A - Нарушение диапазона / функционирования
Опосредованный контроль клапана-преобразователя давления осуществляется путем контроля за работой клапана EGR
P0400 Система рециркуляции выхлопных газов - Нарушение потокаP0405 Клапан EGR - Датчик A - Слишком низкий входной сигнал
P0401 Система рециркуляции выхлопных газов - Слишком низкий потокP0406 Клапан EGR - Датчик A - Слишком высокий входной сигнал
P0402 Система рециркуляции выхлопных газов - Слишком высокий потокP0407 Клапан EGR - Датчик B - Слишком низкий входной сигнал
P0403 Система рециркуляции выхлопных газов - Неисправность электрической цепиP0408 Клапан EGR - Датчик B - Слишком высокий входной сигнал
P0404 Система рециркуляции выхлопных газов - Нарушение диапазона / функционирования
Неисправный датчик расхода воздуха может передавать некорректный сигнал на вход блока управления двигателем, что приводит к
некорректному управлению электро-пневматическим преобразователем давления (EPW)
P0100 Датчик расхода воздуха - Неисправность электрической цепиP0103 Датчик расхода воздуха - Слишком высокий входной сигнал
P0101 Датчик расхода воздуха - Нарушение диапазона / функционированияP0104 Датчик расхода воздуха - Спорадическая неисправность в электрической цепи
P0102 Датчик расхода воздуха - Слишком низкий входной сигнал

 

ВНИМАНИЕ!

  • Не разъединяйте и не подсоединяйте электрические разъёмы при включенном зажигании. Возникающие при этом пиковые выбросы напряжения могут повредить электронные компоненты.
  • Измерение сопротивления на клапане-преобразователе давления должно проводиться только при отсоединенном разъеме, так как могут быть повреждены внутренние компоненты блока управления.

При поиске неисправностей необходимо обратить внимание на:

  • негерметичность в соединительных шлангах,
  • неплотные контакты в электрических разъёмах,
  • плавность перемещения штока клапана EGR, тяги вакуумного привода турбонагнетатнеля VGT,
  • правильную работу датчика расхода воздуха.

ЗАМЕЧАНИЕ

  • В зависимости от марки и модели транспортного средства, а также модели диагностического сканера, клапан- преобразователь давления можно активировать, войдя в меню управления исполнительными механизмами системы управления двигателем. Сначала целесообразно считать данные с регистратора неисправностей, а затем провести диагностику посредством активации исполнительных компонентов системы управления двигателем, в соответствии с руководством пользователя диагностического прибора.
  • Обычно управление клапаном-преобразователем давления, активированным посредством диагностического сканера, осуществляется циклически, с заданными интервалами, поэтому его включение / выключение слышно или ощущается тактильно. Если включение / выключение слышно или ощущается тактильно, значит, электрическая цепь клапана исправна, а его электропитание в порядке. Однако при такой проверке невозможно обнаружить негерметичность или наличие загрязнений внутри клапана.
  • После проверки и возможной замены клапана необходимо удалить ошибки из регистратора неисправностей. Электрические неисправности кабельного жгута или самого клапана-преобразователя давления в большинстве случаев регистрируются и сохраняются в виде кодов ошибок, после чего эти неисправности необходимо выявить с помощью обычных средств контроля – так же, как выявляются механические неисправности, например, негерметичность, подклинивание клапана и т. д.

Проверка электропитания

  • Отсоедините разъем от клапана-преобразователя давления.
  • Включите зажигание автомобиля.
  • Измерьте напряжение между контактами и массой двигателя (см. рис. 5). На одном из контактов должно присутствовать
    напряжение аккумуляторной батареи.

ЗАМЕЧАНИЕ
Полярность контактов на разъёмах различных автомобилей различается. Электропитание может подаваться на контакт 1 или 2.

Снова выключите зажигание.


Измерение электрического сопротивления клапана- преобразователя давления

  • Измерьте сопротивление между контактами клапана- преобразователя давления (см. рис. 6). Заданное значение: 11 - 18 Ом
  • Снова подключите разъем.

Проверка функционирования

  • Подключите вакуумметр / ручной вакуумный насос к штуцеру (02) согласно рис. 2. Подсоединение остальных вакуумных трубок остаётся без изменений.
  • Дайте двигателю поработать на холостом ходу и измерьте значение разрежения. Заданное значение: не менее 480 мбар
  • Отсоедините разъем электропитания от клапана- преобразователя давления и ещё раз измерьте разрежение. Заданное значение: 0 - макс. 60 мбар

Проверка управляющего сигнала

При необходимости при помощи осциллографа можно проверить управляющий сигнал, поступающий от блока управления двигателем на клапан-преобразователь давления. Речь идет об импульсном сигнале прямоугольной формы, который формируется посредством коммутации электронного ключа на массу.

  • Поскольку назначение выводов на разъеме клапана- преобразователя давления может быть различным, сначала необходимо определить, на какой вывод подается электропитание (см. рис. 5).
  • С тыльной стороны другого вывода можно проконтролировать управляющий сигнал, подав его на вход осциллографа.
  • Дайте прогретому двигателю поработать на холостом ходу.
  • При нажатии на педаль акселератора должна изменяться длительность импульсов.

Необходимые вспомогательные средства

  • мультиметр
  • вакуумметр или ручной вакуумный насос
  • при необходимости, осциллограф

Это вас тоже могло бы заинтересовать

Использование куки и защита данных

Группа Motorservice использует на Вашем устройстве файлы куки с целью оптимального оформления и постоянного улучшения своих веб-страниц, а также в статистических целях. Здесь Вы найдете дополнительную информацию об использовании куки, наши Выходные данные и Указания по защите персональных данных.

Нажатием кнопки «OK» Вы подтверждаете, что Вы приняли к сведению информацию о файлах куки, заявление о защите данных и выходные данные. Ваши настройки в отношении файлов куки для данного веб-сайта Вы можете изменитьв любое время [ссылка]

Установки приватности

Мы придаем большое значение прозрачности в вопросе защиты персональных данных. На наших страницах Вы получите точную информацию о том, какие настройки Вы можете выбрать и какие функции они выполняют. Выбранную Вами настройку Вы можете изменить в любое время. Независимо от выбранной Вами настройки, мы не будем определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах). Информацию об удалении файлов куки Вы найдете в справке Вашего браузера. Дополнительная информация приводится вЗаявлении о защите данных.

Измените свои настройки приватности путем нажатия на соответствующие кнопки

Необходимость

Файлы куки, необходимые для работы веб-сайта, обеспечивают его надлежащее функционирование. При отсутствии файлов куки возможно появление ошибок и сообщенийоб ошибках.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять настройки, выполненные Вами на данном сайте.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Комфорт

Файлы куки делают посещение Вами веб-сайта более удобным и комфортным, сохраняя, например, определенные настройки, чтобы Вам не приходилось заново выполнятьих каждый раз при посещении сайта.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.
  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Статистика

Статистические файлы куки позволяют нам анализировать использование нашего веб-сайта в анонимной форме, т. е. не определяя при этом Вашу личность. Это дает нам возможность оценивать и постоянно повышать эффективность сайта, чтобы сделать его более удобным и приятным для пользования.

Данный веб-сайт будет выполнять следующее:

  • сохранять файлы куки, необходимые для работы веб-сайта.
  • сохранять Ваши настройки, например, выбор языка или баннер куки, чтобы Вы не выполняли их заново.
  • анонимно анализировать посещаемость нашего веб-сайта и использовать эту информацию для его оптимизации.

При этой настройке данный веб-сайт ни в коем случае не будет выполнять следующее:

  • определять Вашу личность (за исключением тех случаев, когда Вы однозначно ввели свои данные, например, в контактных формах).

Разумеется, что мы всегда согласны с настройкой Do Not Track (DNT) Вашего браузера. В этом случае не устанавливаются отслеживающие файлы куки и не загружаются функции отслеживания.