Die Vorrichtung und das Funktionsprinzip der Drosselklappe

Die Drosselklappe ist einer der wichtigsten Teile des Ansaugsystems eines Verbrennungsmotors. In einem Auto befindet es sich zwischen dem Ansaugkrümmer und dem Luftfilter. Bei Dieselmotoren wird keine Drossel benötigt, sie ist jedoch im Notfallbetrieb bei modernen Motoren immer noch eingebaut. Ähnlich verhält es sich mit Benzinmotoren mit Ventilhubsteuerung. Die Hauptfunktion der Drosselklappe besteht darin, den Luftstrom zu liefern und zu regulieren, der zur Bildung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erforderlich ist. Somit hängen die Stabilität der Motorbetriebsarten, der Kraftstoffverbrauch und die Eigenschaften des gesamten Fahrzeugs vom korrekten Betrieb des Dämpfers ab.

Choke-Gerät

In der Praxis ist die Drosselklappe ein Wastegate. In der geöffneten Position ist der Druck im Ansaugsystem gleich atmosphärisch. Beim Schließen nimmt es ab und nähert sich dem Vakuumwert (dies geschieht, weil der Motor tatsächlich als Pumpe arbeitet). Aus diesem Grund ist der Unterdruckbremskraftverstärker mit dem Ansaugkrümmer verbunden. Strukturell ist der Dämpfer selbst eine runde Platte, die um 90 Grad gedreht werden kann. Eine solche Umdrehung ist ein Zyklus vom vollständigen Öffnen bis zum Schließen des Ventils.

Das Drosselklappengehäuse (Modul) enthält folgende Elemente:

• Gehäuse mit mehreren Düsen ausgestattet. Sie sind an Lüftungs-, Kraftstoffdampfrückgewinnungs- und Kühlmittelsysteme angeschlossen (um die Klappe zu heizen).
• Aktuator, der das Ventil durch Drücken des Gaspedals des Fahrers in Bewegung setzt.
• Positionssensoren oder Potentiometer. Sie messen den Öffnungswinkel der Drosselklappe und senden ein Signal an das Motorsteuergerät. In modernen Systemen sind zwei Sensoren zur Steuerung der Drosselklappenstellung installiert, die mit Gleitkontakt (Potentiometer) oder magnetoresistiv (berührungslos) sein können.
• Leerlaufregler. Es ist notwendig, eine bestimmte Kurbelwellendrehzahl im geschlossenen Modus zu halten. Das heißt, der minimale Öffnungswinkel des Dämpfers wird bereitgestellt, wenn das Gaspedal nicht gedrückt wird.

Arten und Betriebsarten der Drosselklappe

Die Art des Gasantriebs bestimmt dessen Design, Betriebsart und Steuerung. Es kann mechanisch oder elektrisch (elektronisch) sein.

Mechanische Antriebsvorrichtung

Ältere und preisgünstige Automodelle verfügen über einen mechanischen Ventilantrieb, bei dem das Gaspedal über ein spezielles Kabel direkt mit dem Bypassventil verbunden ist. Der mechanische Antrieb für die Drosselklappe besteht aus folgenden Elementen:

• Gaspedal (Gaspedal);
• Stangen und Schwenkarme;
• Stahlseil.

Durch Drücken des Gaspedals wird ein mechanisches System aus Hebeln, Stangen und Kabeln in Bewegung gesetzt, das den Dämpfer zum Drehen (Öffnen) zwingt. Infolgedessen beginnt Luft in das System zu strömen und ein Luft-Kraftstoff-Gemisch wird gebildet. Je mehr Luft zugeführt wird, desto mehr Kraftstoff tritt ein und entsprechend steigt die Geschwindigkeit. Wenn sich das Gaspedal in der inaktiven Position befindet, kehrt der Gashebel in die geschlossene Position zurück. Neben dem Grundmodus können mechanische Systeme auch die manuelle Steuerung der Drosselklappenstellung über einen speziellen Griff umfassen.

Das Funktionsprinzip des elektronischen Antriebs

Die zweite und modernere Art von Dämpfern ist eine elektronische Drosselklappe (elektrisch betrieben und elektronisch gesteuert). Seine Prioritätsunterschiede sind:

• Keine direkte mechanische Wechselwirkung zwischen Pedal und Dämpfer. Stattdessen wird eine elektronische Steuerung verwendet, mit der auch das Motordrehmoment variiert werden kann, ohne dass das Pedal gedrückt werden muss.
• Die Leerlaufdrehzahl des Motors wird automatisch durch Bewegen des Gashebels eingestellt.

Das elektronische System umfasst:

• Gaspedal- und Drosselklappenstellungssensoren;
• elektronisches Motorsteuergerät (ECU);
• elektrischer Antrieb.

Die elektronische Drosselklappensteuerung berücksichtigt auch Signale vom Getriebe, der Klimaregelung, dem Bremspedalstellungssensor und der Geschwindigkeitsregelung.

Wenn Sie auf das Gaspedal drücken, ändert der Gaspedalstellungssensor, der aus zwei unabhängigen Potentiometern besteht, den Widerstand im Stromkreis, der ein Signal an die elektronische Steuereinheit ist. Letzterer überträgt den entsprechenden Befehl an den elektrischen Antrieb (Motor) und dreht die Drosselklappe. Seine Position wird wiederum von geeigneten Sensoren überwacht. Sie senden Feedback-Informationen über die neue Ventilposition an die ECU.

Der aktuelle Drosselklappenstellungssensor ist ein Potentiometer mit multidirektionalen Signalen und einem Gesamtwiderstand von 8 kΩ. Es befindet sich an seinem Körper und reagiert auf die Drehung der Achse, wobei der Ventilöffnungswinkel in eine Gleichspannung umgewandelt wird.

In der geschlossenen Position des Ventils beträgt die Spannung ungefähr 0,7 V und in der vollständig geöffneten Position ungefähr 4 V. Dieses Signal wird von der Steuerung empfangen, wodurch der Prozentsatz der Drosselklappenöffnung ermittelt wird. Darauf aufbauend wird die zugeführte Kraftstoffmenge berechnet.

Die Ausgangswellenformen der Dämpferpositionssensoren sind multidirektional. Die Differenz zwischen den beiden Werten wird als Steuersignal genommen. Dieser Ansatz hilft, mögliche Störungen zu bewältigen.

Drosselservice und Reparatur

Wenn die Drosselklappe ausfällt, ändert sich das Modul vollständig. In einigen Fällen reicht es jedoch aus, eine Einstellung (Anpassung) oder Reinigung vorzunehmen. Für einen genaueren Betrieb von Systemen mit elektrischem Antrieb ist es daher erforderlich, die Drosselklappe anzupassen oder zu lernen. Bei diesem Verfahren werden Daten zu den extremen Ventilpositionen (Öffnen und Schließen) im Speicher der Steuerung gespeichert.

Die Anpassung der Drosselklappe ist in folgenden Fällen zwingend erforderlich:

• Beim Austausch oder Neukonfiguration des elektronischen Steuergeräts des Automotors.
• Beim Austausch der Klappe.
• Wenn ein instabiler Motorleerlauf festgestellt wird.

Das Drosselklappengehäuse wird an der Tankstelle mit speziellen Geräten (Scannern) trainiert. Unprofessionelle Eingriffe können zu einer falschen Anpassung und Verschlechterung der Fahrzeugleistung führen.

Wenn auf der Sensorseite ein Problem auftritt, leuchtet eine Problemleuchte auf dem Armaturenbrett auf. Dies kann sowohl auf eine falsche Einstellung als auch auf einen unterbrochenen Kontakt hinweisen. Eine weitere häufige Fehlfunktion ist die Luftleckage, die durch einen starken Anstieg der Motordrehzahl diagnostiziert werden kann.

Trotz der Einfachheit des Designs ist es am besten, die Diagnose und Reparatur der Drosselklappe einem erfahrenen Spezialisten anzuvertrauen. Dies gewährleistet einen wirtschaftlichen, komfortablen und vor allem sicheren Betrieb des Fahrzeugs und verlängert die Lebensdauer des Motors.