Zařízení a princip činnosti škrtící klapky — DRIVE2

Škrtící klapka je jednou z nejdůležitějších součástí sacího systému spalovacího motoru. V autě je umístěn mezi sacím potrubím a vzduchovým filtrem. Vznětové motory nepotřebují škrticí klapku, přesto se na moderní motory montuje pro případ nouzového provozu. U benzínových motorů je situace podobná, pokud mají systém řízení zdvihu ventilů. Hlavní funkcí škrtící klapky je dodávat a regulovat průtok vzduchu potřebný k vytvoření směsi vzduch-palivo. Na správném fungování tlumiče tedy závisí stabilita provozních režimů motoru, úroveň spotřeby paliva a vlastnosti vozu jako celku.

Zařízení tlumivky
V praxi je škrticí ventil obtokový ventil. V otevřené poloze se tlak v sacím systému rovná atmosférickému tlaku. Při zavírání klesá a blíží se hodnotě vakua (to se děje proto, že motor v podstatě funguje jako čerpadlo). Z tohoto důvodu je posilovač brzd připojen k sacímu potrubí. Konstrukčně je samotný tlumič kulatá deska schopná rotace o 90 stupňů. Jedna taková otáčka představuje cyklus od úplného otevření po uzavření ventilu.

Těleso škrticí klapky (modul) obsahuje následující prvky:
— Skříň vybavená několika trubkami. Jsou napojeny na ventilační systémy, sbírající výpary paliva a chladicí kapalinu (pro ohřev klapky).
— Pohon, který pohybuje ventilem, když řidič sešlápne plynový pedál.
— Snímače polohy nebo potenciometry. Měří úhel otevření škrticí klapky a posílají signál do řídicí jednotky motoru. Moderní systémy instalují dva snímače polohy škrticí klapky, které mohou být posuvné kontaktní (potenciometry) nebo magnetorezistivní (bezkontaktní).
— Regulátor volnoběžných otáček. Je nutné udržovat dané otáčky klikového hřídele v uzavřeném režimu. To znamená, že minimální úhel otevření škrticí klapky je zajištěn, když není sešlápnut plynový pedál.

Druhy a režimy činnosti škrticí klapky
Typ pohonu škrticí klapky určuje jeho konstrukci, režim provozu a ovládání. Může to být mechanické nebo elektrické (elektronické).

Zařízení mechanického pohonu

Staré a levné modely automobilů mají mechanický pohon ventilů, ve kterém je plynový pedál přímo spojen s obtokovým ventilem pomocí speciálního kabelu. Mechanický pohon škrticí klapky se skládá z následujících prvků:
— plynový pedál;
— tyče a otočné páky;
– ocelové lanko.

Sešlápnutím plynového pedálu se uvede do pohybu mechanický systém pák, tyčí a lanka, který nutí klapku otáčet (otevírat). Výsledkem je, že do systému začne proudit vzduch a vytvoří se směs vzduchu a paliva. Čím více vzduchu je přiváděno, tím více paliva do něj vnikne, a podle toho se zvýší rychlost. Když je akcelerátor v neaktivní poloze, plyn se vrátí do uzavřené polohy. Kromě základního režimu mohou mechanické systémy zahrnovat také ruční ovládání polohy škrticí klapky pomocí speciální rukojeti.

Princip činnosti elektronického pohonu

Druhým a modernějším typem tlumiče je elektronická škrticí klapka (elektricky ovládaná a elektronicky ovládaná). Jeho prioritní rozdíly jsou:
— Žádná přímá mechanická interakce mezi pedálem a tlumičem. Místo toho je použito elektronické ovládání, které navíc umožňuje měnit točivý moment motoru bez nutnosti sešlápnout pedál.
— Volnoběžné otáčky motoru se nastavují automatickým pohybem škrticí klapky.
Elektronický systém zahrnuje:
— snímače polohy plynového pedálu a škrticí klapky;
— elektronická řídicí jednotka motoru (ECU);
– elektrický pohon.

Elektronický systém ovládání škrticí klapky bere v úvahu také signály z převodovky, systému klimatizace, snímače polohy brzdového pedálu, tempomatu.
Při sešlápnutí plynového pedálu změní snímač polohy plynového pedálu sestávající ze dvou nezávislých potenciometrů odpor v obvodu, což je signál do elektronické řídicí jednotky. Ten předá příslušný příkaz elektrickému pohonu (motoru) a otočí škrticí klapku. Jeho poloha je zase řízena příslušnými senzory. Odesílají zpětnovazební informaci o nové poloze ventilu do ECU. Aktuální snímač polohy škrticí klapky je vícesměrový potenciometr s celkovým odporem 8 kOhm. Je umístěn na jeho těle a reaguje na otáčení osy a převádí úhel otevření ventilu na stejnosměrné napětí.
V uzavřené poloze ventilu bude napětí přibližně 0,7 V a v plně otevřené poloze bude přibližně 4 V. Tento signál přijímá řídicí jednotka, čímž se učí o procentu otevření škrticí klapky. Na základě toho se vypočítá množství dodaného paliva.

Servis a opravy škrticí klapky
Při poruše škrticí klapky je její modul kompletně vyměněn, v některých případech však stačí provést seřízení (adaptaci) nebo vyčištění. Pro přesnější chod elektricky poháněných systémů je tedy nutné přizpůsobit nebo naučit škrticí klapku. Tento postup zahrnuje zadání dat o krajních polohách ventilu (otevření a zavření) do paměti regulátoru. Úprava pro škrticí klapku je povinná v následujících případech:
— Při výměně nebo rekonfiguraci elektronické řídicí jednotky motoru automobilu.
— Při výměně tlumiče.
— Pokud je provoz motoru v režimu volnoběhu nestabilní.

Jednotka škrticí klapky je školena na čerpací stanici pomocí speciálního zařízení (skenery). Neodborný zásah může vést k nesprávnému přizpůsobení a zhoršení výkonu vozidla. Pokud se vyskytnou problémy na straně snímače, na přístrojové desce se rozsvítí kontrolka, která signalizuje problém. To může znamenat nesprávné nastavení nebo přerušené kontakty. Další častou poruchou jsou úniky vzduchu, které lze diagnostikovat prudkým zvýšením otáček motoru.
Navzdory jednoduchosti konstrukce je nejlepší svěřit diagnostiku a opravu škrticí klapky zkušenému odborníkovi. To zajistí ekonomický, pohodlný a hlavně bezpečný provoz automobilu a prodlouží životnost motoru.