Регулятор холостого хода (РХХ) – один из главных исполнительных механизмов системы управления двигателем. От его корректной работы зависит стабильность оборотов на холостом ходу, потребление топлива, ситуации с внезапным глушением двигателя.

РХХ находится в рабочем состоянии практически постоянно, поэтому его ресурс не очень большой, обычно до 200.000 километров. В практике ремонта двигателей автомобилей даже с небольшим стажем отказ регулятора встречается достаточно часто.

РХХ: что это такое и его принцип работы

Регуляторы холостого хода обычно построены по двум схемам:

• прямое регулирование дроссельной заслонки;
• регулирование пропускания обходного канала дроссельной заслонки.

В качестве исполнительного механизма в бензиновых двигателях обычно применяется шаговый двигатель. Он имеет преимущества по сравнению с другими приводами: большая точность, меньшее потребление тока, возможность управления в импульсном режиме.

Схема подачи воздуха через обходной канал изображена на рисунке:

Таким образом, при полном закрытии дроссельной заслонки обороты двигателя поддерживаются за счет частичного притока через обходной (дополнительный или байпасный, от bypass – двигаться в обход) канал.

Запорная игла клапана РХХ, перемещаясь по командам блока управления двигателя, регулирует ширину зазора клапана, соответственно, поступление воздуха в двигатель, от которого зависят его обороты.

Для каждого типа двигателя производитель устанавливает оптимальную частоту оборотов на холостом ходу, которая обычно находится в пределах от 600 до 1000 оборотов в минуту.

Регуляторы оборотов прямого действия на заслонку регулируют непосредственно угол предельного закрытия заслонки, оставляя небольшую щель для поддержания поступления во впускной коллектор воздуха, соответственно, обеспечения холостых оборотов.

Видео о РХХ — что это такое, принцип действия и варианты конструкции:

Контроль количества оборотов блок управления обычно производит по сигналу оборотов двигателя, поступающему с .

Отдельного датчика холостого хода, как ошибочно думают некоторые автолюбители, в современных автомобилях нет.

Большинство систем управления двигателем построено таким образом, что при нажатии педали акселератора и увеличении оборотов, привод РХХ отключался и оставался в последнем до ускорения состоянии. Таким образом, уменьшается нагрузка на привод регулятора.

В дизельных двигателях для поддержания холостых оборотов используется регулирование поступления топлива также по байпассному типу. Для этого в топливных насосах высокого давления применяется специальная электронная система регулирования.

В качестве приводов РХХ в топливных насосах высокого давления используются соленоидные либо роторные клапаны. Такие приводы используют только два уровня открытия байпассного канала – «открыто» либо «закрыто».

Данным способом трудно обеспечить точную установку холостых оборотов. Поэтому клапаны управляются широтно-импульсным модулированным сигналом высокой частоты (ШИМ-модуляция). Чем больше ширина импульса, тем большее время за период открыт байпассный канал, то есть обороты увеличиваются.

Импульсные транзисторы, управляющие работой клапана, часто устанавливаются в электронном блоке на топливном насосе. Для их охлаждения используется протекающее через насос дизельное топливо.

Если топливо заканчивается, транзисторы перестают эффективно охлаждаться, перегреваются и выходят из строя. Сами транзисторы стоят недорого, а работа по их замене недешевая. Поэтому ездить на последней капле дизтоплива не стоит !

Признаки неисправности РХХ

Основными признаками неисправности регулятора холостого хода являются:

• «плавание» оборотов двигателя на холостом ходу;

• повышенные либо пониженные обороты двигателя;

• самопроизвольная остановка двигателя при переключении коробки передач в нейтральный режим;

• в момент холодного запуска двигатель работает на повышенных оборотах, по мере прогрева их сбрасывает, отсутствие этого режима также признак неисправности регулятора;

• уменьшение частоты оборотов двигателя при включении дополнительной нагрузки (печки, фар, щеток и других мощных потребителей).

Где находится регулятор и его конструкция

Внешний вид РХХ с байпассной системой изображен на фото:

Вид в разрезе:

РХХ в некоторых случаях можно отремонтировать, если оборвалась обмотка, или заклинило шток. Разборку регулятора следует производить с особой аккуратностью. В некоторых случаях его можно восстановить при помощи очистки.

Типичное место расположения РХХ – непосредственно на дроссельной заслонке. Демонтаж регуляторов обычно не вызывает сложностей.

Как проверить регулятор холостого хода

Сообщения об ошибке РХХ в виде сообщения типа «регулятор холостого хода, короткое замыкание или обрыв цепи». Обычно, как раз, неисправность заключается в обрыве цепи.

Это может быть неисправность обмотки (обрыв) непосредственно регулятора либо нарушение электрической связи с блоком управления двигателем. И тот, и другой вариант следует проверить.

Проверить исправность обмоток можно с помощью мультиметра в режиме измерения сопротивления на пределе 200 Ом. Сопротивление обмоток исправного шагового двигателя обычно находится в пределах от 30 до 100 Ом. К обмоткам подключаются через разъем регулятора холостого хода согласно электрической схеме.

Видео — проверка, диагностика и замена РХХ на Ланос, Шанс, Форза, Черри, Сенс:

Очень частая причина поломки регулятора холостого хода – заклинивание штока. В него попадает влага, посторонние жидкости, пыль, что приводит к его коррозии и заклиниванию. Для того, чтобы это проверить, необходим специальный генератор импульсных сигналов для принудительного управления привода регулятора. Такая проверка возможна только на СТО. В этом случае может помочь чистка.

Самый надежный способ проверки работоспособности – установка заведомо исправного регулятора холостого хода от аналогичного двигателя.

Как почистить

Для того, чтобы почистить РХХ, его необходимо демонтировать со штатного места и отключить от разъема.

Некоторые специалисты сразу прибегают к чистке агрессивными средствами типа WD. Это неправильно.

Необходимо сначала попробовать расклинить регулятор нейтральной силиконовой смазкой. Не страшно, если она попадет внутрь регулятора. Если смазка не помогла, последовательно приступают к очистке при помощи спирта, растворителей, средств для очистки карбюраторов, и наконец, если ничего не помогло, самой агрессивной WD-шки.

Чистку осуществляют методом частичного замачивания области шток-рабочее отверстие на 10-15 минут, после чего можно продуть эту зону компрессором.

В некоторых случаях причиной неисправности системы регулирования холостого хода является засорение байпассного канала. Его необходимо прочистить в первую очередь. Чистка канала может производиться любыми подходящими средствами при помощи мягких кисточек из натуральных волокон.

Замена

При замене РХХ необходимо обратить внимание на положение штока клапана регулятора. Ни в коем случае он не должен быть значительно выдвинут. Такое возможно, если перед установкой его подключить к разъему и включить зажигание. Вручную вдвигать шток нельзя.

Если регулятор с выдвинутым штоком установить и зажать установочные болты, возможно повреждение регулятора (срезание червячной передачи). Регулятор с такой неисправностью ремонту не подлежит.

После замены регулятора холостого хода в некоторых автомобилях требуется процедура калибровки. Она производится при помощи диагностических устройств на специальном оборудовании.

Министерство сельского хозяйства РФ

ФГОУ ВПО «Орел ГАУ»

Факультет Агротехники и энергообеспечения

Кафедра «ЭМТП и тракторы»

Жосан А.А. Головин С.И.

Принцип работы, диагностика и тестирование регулятора холостого хода

Методические указания к выполнению лабораторной работы

по дисциплине «Техническая эксплуатация машин» и «Электроника на тракторах и автомобилях»

для студентов специальностей : 110301 – «Механизация сельско-

го хозяйства», 110304 – «Технология обслуживания и ремонта машин в АПК»

Методические указания разработаны на кафедре «ЭМТП и тракторы» к. т. н., доцент А.А. Жосан и ст. преподаватель С.И. Головин.

Методической комиссией факультета «Агротехники и энергообеспечения»

протокол №___от «___» _______2007 г

Методическим советом ОрелГАУ, протокол №___от «___»

Рецензенты: к. т. н., доцент кафедры «Надежность и ремонт машин» ОрелГАУ А.Л. Семешин;

к. т. н., доцент кафедры СиРМ ОрелГТУ М.П. Стратулат.

Введение……………….…………………………….…………………..….. 4

1 Общие сведения…………………………………………………………... 6

1.1 Назначение РХХ………………………………………………………... 6

1.2 Виды РХХ, применяемых на автомобилях ВАЗ………........................ 7

2.1 Общие сведения………………………………………………………… 12

2.2 Способы управления.…………………………………………………... 16

2.3 Принцип работы шагового двигателя РХХ ВАЗ……………………... 18

3.3 Разработка функциональной схемы тестера РХХ……………………. 24

3.4 Выбор элементной базы. Расчет основных узлов тестера…………… 25

3.5 Разработка принципиальной схемы тестера РХХ……………………. 28

3.6 Методика проведения испытаний РХХ на стенде…………………… 33

ВВЕДЕНИЕ

Впускная система современных бензиновых двигателей состоит из нескольких элементов, наиболее сложным из которых является дроссель-

ный узел (рисунок 1.1).

1 – патрубок подвода охлаждающей жидкости; 2 – патрубок системы вентиляции картера на холостом ходу; 3 – патрубок для отвода охлаждаю-

щей жидкости; 4 – датчик положения дроссельной заслонки; 5 – регулятор холостого хода; 6 – штуцер для продувки адсорбера.

Рисунок 1.1 – Дроссельный патрубок в сборе.

Конструкция дроссельного узла должна удовлетворять нескольким противоречивым требованиям. Это, прежде всего, наличие достаточного проходного сечения, выбираемого из условия получения максимально до-

пустимых газодинамических потерь при максимальном расходе воздуха двигателем. Выполнение этого требования приводит к тому, что при нали-

чии проходного сечения, достаточного для максимальных расходов возду-

ха, угол открытия дроссельной заслонки, обеспечивающий получение мак-

симального наполнения при минимальной рабочей частоте вращения ко-

ленчатого вала двигателя, составляет порядка 200. С точки зрения характе-

ристик управляемости автомобиля, это неприемлемо, поскольку не позво-

ляет водителю достаточно уверенно управлять автомобилем в случае рабо-

ты двигателя в области низких частот вращения коленчатого вала, где аб-

солютные значения расхода воздуха относительно невелики. Отсюда выте-

кает требование к линейности передаточной характеристики дроссельного узла, то есть требование обеспечения пропорциональности между положе-

нием педали акселератора и мощностью развиваемой двигателем, выпол-

няемое во всем диапазоне изменения положения дроссельной заслонки.

Обеспечить приемлемую линейность передаточной характеристики дроссельного узла помогают различного рода нелинейные механические звенья, связывающие педаль акселератора и дроссельную заслонку двига-

теля. Но более перспективным путем является применение электрически управляемых исполнительных устройств при полностью или частично от-

сутствующей кинематической связи между педалью акселератора и дрос-

сельной заслонкой. Это решение позволяет не только получить нужную передаточную характеристику, связывающую положение педали акселера-

тора и дроссельной заслонки, но и применить более эффективные способы управления рабочим процессом двигателя. Применение электрически управляемой дроссельной заслонки в настоящее время ограничено из за ее высокой стоимости, но применение более простого исполнительного уст-

ройства – регулятора дополнительного воздуха, в частности регулятора холостого хода (РХХ), является обязательным.

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1 Назначение РХХ

Регулятор холостого хода служит для поддержания установленных оборотов двигателя на холостом ходу за счет изменения количества возду-

ха, подаваемого в двигатель в обход закрытой дроссельной заслонки (ри-

сунок 1.2). В полностью выдвинутом положении (выдвинутое до упора по-

ложение соответствует "0" шагов), конусная часть штока перекрывает по-

дачу воздуха в обход дроссельной заслонки. При открывании (обороты хо-

лостого хода увеличиваются) клапан обеспечивает расход воздуха, про-

порциональный перемещению штока (количеству шагов) от своего седла.

Полностью открытое положение клапана соответствует перемещению штока на 255 шагов.

1 – шаговый двигатель регулятора холостого хода; 2 – дроссельный патрубок; 3 – дроссельная заслонка; 4 – запорная игла клапана РХХ; 5 –

электрический разъем; А – поступающий воздух.

Рисунок 1.2 – Схема регулировки подачи воздуха РХХ.

На прогретом двигателе ЭБУ, управляя перемещением штока, под-

держивает постоянную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу независимо от состояния двигателя и от изменения нагрузки (вклю-

чение электровентилятора, компрессора кондиционера и т.д.).

Помимо управления частотой вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, производится управление РХХ, способствующее сниже-

нию токсичности отработавших газов. Когда дроссельная заслонка резко закрывается при торможении двигателем, РХХ увеличивает количество воздуха, подаваемого в обход дроссельной заслонки, обеспечивая обедне-

ние топливовоздушной смеси. Это снижает выбросы углеводородов и оки-

си углерода, происходящие при быстром закрытии дроссельной заслонки.

1.2 Виды РХХ, применяемых на автомобилях ВАЗ

На отечественных легковых автомобилях: ВАЗ 2110, 21083, 21093, 21099 и их модификациях с двигателями ВАЗ-2111 и ВАЗ-2112 с системой распределенного впрыска топлива устанавливаются РХХ двух фирм про-

изводителей:

1. Калужского завода телеграфной аппаратуры (КЗТА) РХХ 2112- 1148300-02 (рисунок 1.3)

2. Электромеханического завода ОАО Пегас (г. Кострома) РХХ 2112- 1148300-01 (рисунок 1.4)

Рисунок 1.3 – РХХ 2112-1148300-02

Рисунок 1.4 – РХХ 2112-1148300-01

Рисунок 1.5 – Габаритные размеры РХХ

Таблица 1 – Технические характеристики и условия эксплуатации

Регулятор холостого хода предназначен для того, чтобы стабилизировать создаваемые двигателем обороты. Возникает логичный вопрос о том, настолько важно и необходимо присутствие этого устройства? А также можно ли вообще без него обойтись и как правильно осуществить ремонт в случае возникновения неисправности. От этого устройства зависит вся работа автомобиля.

Для того, чтобы понять на какие рабочие процессы влияет регулятор холостого хода и почему возникает необходимость регулировать его работу необходимо иметь понятие о том, каковы принципы его работы.

Принцип работы

Очень важно чтобы топливо и воздух были в определенных соотношениях. Поскольку при отклонениях того или иного показателя, процесс горения будет не совершенным или же будет вообще отсутствовать. Главной задачей регулятора холостого хода является регулировка подачи количества воздуха в момент нахождения в режиме холостого хода. Подача происходит не через дроссельную заслонку, так как она открывается в момент воздействия на педаль газа.

Регулятор холостого хода состоит из шагового электродвигателя, а также из подпружиненной конусной иглы. Для того, чтобы регулировать количество воздуха при работе автомобиля на холостом ходу необходимо с помощью регулятора изменять сечение в проходном канале. Одновременно с РХХ происходит работа специального датчика, который производит учет количества воздуха. В свою очередь контроллер производит подачу горючего.

Наверное, большинство людей, не посвященных в тонкости работы автомобиля, при упоминании словосочетания «холостой ход» думают, что это самый простой и легкий режим работы автомобиля, но это далеко не так. Данный режим является для двигателя самым утомительным, поскольку очень тяжело работать при небольших оборотах. И на это есть свои причины:

Причиной, вышеуказанным процессам, является маленькая скорость подачи топлива, обогащенного воздухом, в выпускную систему. В результате этого реакция смешивания происходит на недостаточном уровне и значительно снижается уровень эффективности. Конечно, при правильной регулировке РХХ будет работать очень долго, но зачастую неисправности в работе данного устройства не являются редкостью. Чаще всего во всем виновата плохая проводка. Достаточно большую популярность заслужила установка РХХ механического образца.

Внимание! Благодаря механическому РРХ можно добиться значительного уменьшения токсичности выхлопных газов.

Самые распространенные неисправности холостого хода

К возможному появлению неисправностей, связанных с работой регулятора холостого хода, нужно относиться с полной серьезностью, поскольку они могут привести к страшным и не желательным последствиям. Существует ряд определенных признаков, которые указывают на то, что есть неисправности датчика холостого хода. К ним относятся:

Необходимо знать, каким образом можно проверить исправность датчика холостого хода, поскольку некоторые признаки поломки могут свидетельствовать о неисправности других деталей автомобиля.

Причины возникновения проблем

Существует много причин, которые могли привести к данной неисправности. Не стоит терять много времени на догадки, а нужно как можно быстрее устранить неисправность. Ведь длительная эксплуатация автомобиля с ней может привести к более серьезным проблемам с двигателем. Выделяют две, самые распространенные, причины появления неисправностей:

• износ направляющей иглы;
• обрыв контактов в середине корпуса датчика.

Проверка исправности регулятора

Перед тем как начать процесс проверки регулятора холостого хода необходимо обеспечить неподвижность транспортного средства, то есть затянуть ручник и подложить под колеса башмаки. Рассмотрим самые простые и доступные способы диагностирования.

Устройство изымается из общей электрической цепочки и при помощи вольтметра производится проверка напряжения. При включении зажигания полученное напряжение не должно выходить за стандартные пределы, то есть, 20 вольт. Если напряжение намного ниже - неисправность с зарядкой аккумулятора, если отсутствует - стоит проверить всю цепь.

Следует проверить уровень сопротивления. Он не должен превышать 53 Ома.

Внимание! Если работа регулятора холостого хода идеальная, то показатель напряжения будет очень высоким.

Если включить зажигание и приложить к регулятору холостого хода колодку питания, то игла датчика должна сменить свое положение, если нет, то это свидетельствует о неисправности.

Возможно, что главная неисправность находится в самой работе РХХ. При определенных навыках и знаниях заменить неисправный регулятор холостого хода можно самостоятельно, без помощи работников автосервиса.

Замена регулятора

Для того, чтобы произвести настройку регулятора холостого хода в автомобилях карбюраторного типа, существуют специальные винты, которые позволяют сделать замену вручную. Но понадобятся дополнительные устройства такие, как тахометр и газоанализатор. В общем, сам процесс замены регулятора холостого хода на данных автомобилях характеризуется определенной сложностью.

Но на транспортных средствах нового образца эту процедуру можно сделать намного легче и быстрее. Правда, придется неуклонно следовать некоторым советам и рекомендациям:

Есть один небольшой, но важный нюанс, который касается ремонта регулятора холостого хода. Он просто напросто не предусмотрен. Некоторые неисправности можно устранить при помощи обработки поверхности специальными химическими средствами. Например, WD-40 или средство для чистки карбюратора.

Важно! Все чистящие процедуры необходимо проводить максимально аккуратно, чтобы не повредить прибор.

Приобретение регулятора

Агрегат, в котором не ощущается вибрация иглы, не подлежит ремонту. В таком случае, чтобы не тратить время на бессмысленные реанимационные усилия, нужно просто от него избавиться. Чтобы приобрести новый датчик не нужно затрачивать огромные денежные средства.

Совет! Самым оптимальным вариантом относительно цены и качества считаются датчики отечественного производства.

В специализированных магазинах продавцы консультанты помогут определиться с выбором датчика. Если есть сомнения по поводу нового типа устройства, то лучше всего в качестве образца взять с собой старый датчик и приобрести именно такую модель.

Очень важно купить оригинальный прибор, а не дешевую подделку. Стоит обратить внимание на все надписи и голограммы на упаковке. Если есть ошибки в написании слов или другие подозрительные моменты, то лучше посетить другой магазин и выбрать устройство которое не вызывает сомнений.

Покупку лучше всего осуществлять в проверенных местах. Для больших гарантий можно проверить наличие сертификатов качества на указанный агрегат. Также не стоит забывать о чеке. Его необходимо брать всегда, поскольку он является вашей гарантией.

В случае, когда в работе автомобиля в холостом режиме замечены нарушения не характерные для работы двигателя такие, как резкая смена оборотов, то необходимо провести диагностику для того, чтобы выявить причину данных нарушений работы. Если не обнаружить и не устранить проблему вовремя, то ситуация может усугубиться. Не стоит уповать на недостаток времени для проведения ремонтных работ, ведь это не займет его много.

Замена датчика холостого хода показана на примере автомобиля ВАЗ 21103: