Elektronická škrtící klapka, princip činnosti, diagnostika, oscilogramy. — Komunita „Správná údržba, opravy a diagnostika automobilu“ na DRIVE2

Nestabilní chování motoru automobilu je často spojeno s poškozením snímače polohy škrticí klapky (obvykle opotřebením kontaktních drah), zkráceně TPS. Nesprávné chování pohonné jednotky se projevuje poklesem dynamiky, zvýšením spotřeby paliva a zhoršením volnoběžných otáček.

TPS – proč je potřeba?

Tento snímač vozidla je mimořádně důležitým prvkem moderních jednotek vstřikování benzínu.

Jde o elektronické zařízení, které v určitém okamžiku přenáší do počítače informace o úhlu závěrky (její poloze) a dynamice plynového pedálu.

Jednotka zase využívá přijatá data k výpočtu potřebného množství paliva – nepřímým výpočtem procenta nasávaného vzduchu. Jinými slovy, tato informace se stává důvodem pro aktivaci/deaktivaci režimu kickdown a přívodu/uzavření proudu vzduchu obcházejícího škrticí klapku přes neutrální ventil.

Režim čištění motoru se aktivuje, když se škrticí klapka otevře o více než 75 procent.

Obvod snímače polohy je uspořádán následovně:

• plast-kovové pouzdro;
• otvor pro připojení k pohonu klapky;
• osa otáčení kolektoru proudu;
• fixační body;
• zástrčka pro připojení k palubní síti vozidla.

Obvod snímače polohy škrticí klapky

Škrtící prvek funguje přes měniče. Elektrická impedance TPS je 8 ohmů. Regulátor se skládá ze 4 kontaktů: první tři jsou napájeny 5V napětím a čtvrtý je indikační kontakt, je přímo připojen k akcelerátoru. Když řidič uvolní plyn, elektronická řídicí jednotka dostane impuls, který signalizuje, že je nutné přestat přilévat benzín. To způsobí automatické brzdění motorem – přívod paliva se na určitou dobu uzavře. A naopak, pokud se rychlost vozu zvýší, palivo dorazí ve stejném poměru.

Typy senzorů

Existuje několik typů TPS, ale existují pouze dva hlavní rozdíly. Konvenční snímač polohy škrticí klapky, používaný všemi výrobci automobilů, má ve své konstrukci odporové dráhy a jezdec. Takový regulátor je pevně připevněn k potrubí systému přívodu vzduchu a připojen k nápravě. Závěrka se otevře, když řidič sešlápne plyn, čímž se přirozeně otočí osa a posune jezdec.

Jako alternativa ke kontaktnímu potenciometru se vyrábí bezkontaktní snímače. Zařízení fungují díky dynamickým změnám magnetického pole. Posuvník se zde přímo nedotýká pracovní části, vše je vázáno na elektronickou součástku.

U takových regulátorů je méně pravděpodobné, že se porouchají, ale jsou znatelně dražší.

Přečtěte si více o typech potenciometrů v tabulce.

Způsoby, jak zlepšit spolehlivost

možnost instalace 2 záložních čidel

Příznaky poruchy senzoru

V senzoru se vodivost mění, pokud je prvek umístěn:

• v otevřené poloze – na třetí kontakt indikátoru je přiváděno napětí 4 volty;
• v zavřené poloze – minimální hodnota proudu je do 0,7 voltu.

Je zřejmé, že regulátor plynu je zodpovědný za mnoho věcí a jeho nesprávné napětí způsobuje různé problémy s motorem. Při vysokých rychlostech se zastaví a funguje náhodně. To se stává zvláště často při změně rychlosti převodovky nebo při přeřazení z jakéhokoli převodového stupně na neutrál. Zároveň se zvyšuje spotřeba paliva.

Další příznaky: motor náhodně zhasne i v neutrálním režimu. Často dochází k propadům plynového pedálu a škubání – hlavně při zrychlování vozu. Přirozeně klesá výkon spalovacího motoru, což se snadno pozná ve stoupáních, při tažení nebo přepravě nákladu. Dalším charakteristickým příznakem nefunkčního ovládání plynu je rozsvícení kontrolky Check. Po připojení skeneru se obvykle objeví chyba P0120.

Zkontrolujte indikátor na palubní desce

Příčiny poruch

Hlavní příčinou nefunkčnosti snímače škrticí klapky jsou spálené kontakty nebo obroušení odporové vrstvy. Kontaktní TPS jsou častěji poškozeny – říká se jim také odporové. Princip jejich činnosti spočívá v pohybu speciálního jezdce po odporových drahách. Ty se dříve nebo později opotřebují a regulátor vysílá nepravdivé informace. Důvody poškození kontaktu typu TPS jsou tedy následující:

• opotřebení odporové vrstvy, zlomení hrotu nebo jiné poškození mechanické vlastnosti;
• otěr základního povlaku, který neumožňuje zvýšení proudu;
• zastaralost převodů šoupátka a dalších pohyblivých částí regulátoru – kontakt může zmizet, pokud se zvětší mezera mezi TPS a vodičem nápravy;
• přerušení signálního nebo silového vedení;
• relé selhalo;
• poruchy v okruhu;
• oxidace, kontaminace, koroze spojů.

Oxidace a koroze snímače škrticí klapky

Magnetické nebo bezkontaktní regulátory zřídka selhávají, protože nezahrnují stříkání. Problémy se proto redukují pouze na poškození svorek, spojů a vodičů.

Jak bylo řečeno, motor jako první reaguje na poruchu TPS. To se stává zvláště často, když motor běží na volnoběh. Faktem je, že ve vstřikovacích systémech není žádný karburátor, který řídí jednotku v režimu nečinnosti. Všechna nastavení jsou prováděna elektronikou, která pracuje výhradně na datech odeslaných snímačem.

Kontrola výkonu TPS

Snímač škrticí klapky se obvykle kontroluje multimetrem v režimu číselníku. Simulují činnost ventilu a poté monitorují napěťové rázy na stupnici zařízení v režimu ovládání zvuku. Pokud je slyšet sípání, potenciometr je určitě potřeba vyměnit.

Kontrola funkce snímače pomocí multimetru

Přečtěte si více o tom, jak probíhají kontroly v autoservisech:

• aktivujte zapalovací systém automobilu;
• odpojte čip od kontaktů TPS, připojte jej k testeru a ujistěte se, že teče proud – pokud není napětí, zavolejte všechny kabely a najděte bod zlomu;
• poté připojte snímač škrticí klapky k multimetru, připojte jednu svorku k zemi a druhou k hlavnímu kontaktu řídicí jednotky;
• odeberte aktuální hodnotu se zavřenou závěrkou (plynový pedál není aktivován) – neměla by ukazovat vyšší než 0,7 voltu;
• vypočítat proud při sešlápnutí plynového pedálu (škrticí klapka je otevřená) – indikátor je nejméně 4 volty;
• sledujte odečty na stupnici a současně otáčejte sektorem zařízení – zvýšení proudu musí probíhat co nejplynuleji, jinak se stopy opotřebují.

Dále se provádí test pomocí speciálního zařízení prostřednictvím vestavěného systému OBD II.

Diagnostický tester systému ODB II

Počítačová diagnostika umožňuje získat chybové kódy, po prostudování toho, kteří specialisté posuzují konkrétní příčiny poruchy.

Teprve poté je nainstalován nový snímač škrticí klapky, protože bez analýzy úplného obrazu provozu jednotky je riskantní cokoliv dělat.

Zde jsou například některá chybová data s dekódováním: p0120 – porucha obvodu snímače polohy škrticí klapky a p2135 – nesoulad v odečtech TPS. Také problémy s potenciometrem jsou indikovány chybami pod čísly: p0122, p0123, p0220, p0222, p0223. Pokud jde o poškození elektroinstalace, k tomu obvykle dochází kvůli nekvalitním materiálům. To platí zejména pro izolaci. Po instalaci nového regulátoru jsou informace o chybě nutně vymazány z paměti řídicí jednotky. Obvykle k tomu stačí odpojit baterii, počkat asi 15 minut a poté umístit záporný pól na místo.

Specialisté jsou schopni identifikovat poruchy snímače plynu také podle činnosti plynového pedálu. Pokud během zrychlování cítíte poklesy a auto silně škubne. Nebo motor vibruje, ale plyn je uvolněný.

Jak řešit problémy

Potenciometr plynu nelze opravit. Pokud je poškozen, měl by být nainstalován nový prvek. V některých situacích je však možné částečné zotavení:

• špatná „zem“ – stačí vyčistit zoxidované oblasti a odstranit přerušení vedení;
• porucha relé – vyměňte díl výběrem stejného 40ampérového;
• nefunkčnost výstupů – ohněte je do konektorů zevnitř pomocí jehly nebo jiného tenkého předmětu;
• Poškození škrticí klapky – vyměňte celou jednotku.

Je vhodné instalovat drahé bezkontaktní senzory. Jejich cena je vyšší, ale vyznačují se zvýšenou spolehlivostí a dlouhou životností.

Nový snímač plynu

Metody prevence

Přestože porucha snímače není kritickou poruchou, je třeba co nejdříve identifikovat a opravit příznaky poruchy v poloze škrticí klapky. V opačném případě začne motor vykazovat značné zatížení, což jistě zkrátí jeho životnost.

Jednou z účinných metod prevence je samozřejmě pravidelné čištění kanálů přívodu vzduchu. Pomáhá zlepšit dynamiku vozidla a prodloužit životnost snímače.

To se provádí, dokud se kovový povrch zcela nerozsvítí.

Řemeslníci to obvykle dělají ručně v následujícím pořadí:

• demontujte vzduchové potrubí a další prvky, které blokují přístup k klapce;
• demontujte sestavu odšroubováním upevňovacích šroubů;
• odpojte všechny zástrčky včetně konektoru pro propláchnutí absorbéru;
• očistěte povrch speciální chemií.

Na závěr je třeba tlumič vytřít do sucha. Pokud design vozu poskytuje také ochrannou mřížku, pak je také vyčištěna. Sestava se pak sestaví v opačném pořadí.

Jiný způsob se také používá, když jednotka není vyjmuta ze stroje. Jeho výhodou je rychlost provedení, ale neposkytuje efekt, kterého je dosaženo při ručním zpracování. K čištění ventilu pomocí této možnosti musíte použít kapalinu pro sací trakt nebo ventil EGR. Vhodné jsou také WD-40 a dobrá rozpouštědla.

Postup čištění bez odstranění škrticí klapky vypadá takto:

• odstraňte vzduchové potrubí pro snadnější přístup;
• nastříkejte čisticí prostředek na povrch jednotky v uzavřené poloze;
• poté otevřete klapku, odstraňte nečistoty ze stran;
• zajistit přívod kapaliny do všech přístupných oblastí jednotky.

Škrticí ventil před a po čištění

Doporučuje se provádět údržbu škrticí klapky tímto způsobem každých 10 tisíc kilometrů vozu nebo dříve. Konkrétně vše závisí na provozních podmínkách (město, venkov), klimatu, stylu jízdy. Pokud je klapka čištěna ručně, s demontáží, bude stačit takové opravy provést jednou za 5 let.

Důležité je, že po vyčištění je nutné klapku přizpůsobit. Tento postup se provádí pomocí speciálního počítačového programu integrovaného do počítače. Plyn se nově přizpůsobí senzoru, plynovému pedálu a zapalování.

Důsledkem problémů s TPS může být chudá směs paliva. Proto je také nutné čas od času zkontrolovat kvalitu jeho složení a analyzovat známky problémů. Nejprve byste měli zkontrolovat lambda sondu a měřič průtoku vzduchu. Například vypněte regulátor kyslíku a poté nastavte otáčky motoru na střední hodnotu. Pokud se výkon jednotky zlepší, je nutné vyměnit lambda sondu. Je také nutné vyloučit všechny možné oblasti pro nasávání přebytečného vzduchu, nepočítaje samotné tlumicí zařízení.

Minule jsme mluvili o diagnostice elektronický plynový pedál (EPG), dnes budeme hovořit o diagnostice elektronické škrticí klapky s elektrickým pohonem.

Tento škrticí ventil, stejně jako snímač polohy plynového pedálu, je duální potenciometr. Existují různé verze jeho konstrukce, stejně jako EPG, ale diagnostické metody jsou stejné pro všechny typy podobných senzorů.

Podívejme se na schéma zapojení škrticí klapky.

Těleso škrticí klapky má nejčastěji 6 kontaktů. Dva kontakty (zem a napětí) jdou do motoru, který otevírá a zavírá škrticí klapku. V závislosti na napětí dodávaném z elektronické řídicí jednotky motoru (ECU) ji motor škrticí klapky otevře do požadovaného úhlu v závislosti na situaci (volnoběh, zrychlení, vypnutí motoru atd.).

Další 4 kontakty jsou zemní a 5V, které jsou přivedeny na dva potenciometry (variabilní odpory) škrtící klapky a výstupy z těchto potenciometrů, na základě signálů z ECUchápe` pod jakým úhlem je aktuálně otevřená škrticí klapka?

Princip je zde stejný jako u elektronického plynového pedálu. Signály jsou duplikovány ze dvou potenciometrů pro spolehlivost a dvojitou kontrolu, jak moc se škrticí klapka otočila.

Na rozdíl od pedálu je však jedno napájení 2 snímačů najednou, zem je také stejná a 2 signály z proměnných rezistorů TPS1, TPS2. Existují však škrticí klapky s 8 kontakty. V tomto případě má každý potenciometr svých vlastních nezávislých 5 voltů a svou vlastní hmotnost.

Jak zkontrolovat elektronicky ovládanou škrticí klapku?

Zde je testovací pravidlo pro řídící jednotku: napětí z 1 senzoru + napětí z druhého senzoru celkem je asi 5 voltů.

Na grafu oscilogramu můžete vidět, že jak se Vtps1 zvyšuje, Vtps2 klesá. Při přibližně 45° sklonu jsou napětí z každého senzoru přibližně stejná. Tento princip činnosti umožňuje elektronické řídicí jednotce motoru spolehlivě posoudit správnou funkci elektronické jednotky škrticí klapky. Při kontrole výkonu škrticí klapky ve skutečných parametrech tedy můžeme vidět, jak se senzory chovají na základě napětí prvního a druhého potenciometru a procenta otevření. Při úhlu 45° by napětí měla být stejná.

Pokud se podíváte na čas otevírání a zavírání škrtící klapky, tak napětí na prvním potenciometru by mělo být nepřímo úměrné druhému, při dosažení 45° by se grafy měly protnout a získat tak následující oscilogram otevření a zavření škrticí klapky. plynu.

Pokud je chyba na škrticím ventilu, musíte to udělat:

► Přečtěte si chybový kód a dešifrujte jej. Přečtěte si více o diagnostických algoritmech zde. Při dešifrování chybového kódu postupujte podle pokynů.

► zkontrolujte signály, které k němu přicházejí (ujistěte se, že neporušenost vodičů, kontaktů, přítomnost uzemnění pro kontrolu, můžete hodit své vlastní);

► zkontrolujte neporušenost mechanické části, zkontrolujte opotřebení ozubených kol. V případě potřeby vyměňte. Existují hotové opravné sady nebo je lze vytisknout na 3D tiskárně;

► Připojte osciloskop a ujistěte se, že výše uvedené grafy jsou správné;

► Pokud jsou data nesprávná, odporová vrstva jedné ze stop variabilního potenciometru se může opotřebovat (můžete zkusit obnovit stopu pomocí jednoduché tužky);

► Vyměňte vadnou sestavu škrticí klapky, pokud je kabeláž neporušená a hodnoty oscilogramu neodpovídají výše uvedeným údajům.

► Pokud je vše v pořádku s kabeláží a sestavou škrticí klapky, vezměte elektronickou řídicí jednotku motoru na diagnostiku. S výměnou byste neměli spěchat, protože. jsou úspěšně obnoveny za relativně málo peněz ve srovnání s novým nebo dokonce použitým blokem.

To je vše, uvidíme se příště!