30.10.2020

Андрей Смирнов

Время чтения: ~15 мин.

Регулятор холостого хода: Принцип работы, неисправности, виды регуляторов

Во всех современных автомобилях есть регулятор, поддерживающий обороты холостого хода. Если ХХ теряет стабильность, возможно причина в датчике. Чтобы узнать это, нужно проверить регулятор холостого хода (РХХ).

Содержание

Виды и конструкции РХХ

Внешний вид датчика напоминает электрический двигатель, имеющий коническую иглу. Прибор ответственен за подачу нужного количества воздуха в обход дроссельной заслонки на холостом ходу.

Существуют несколько разновидностей подобных датчиков:

На основе соленоида. Это наиболее простой вариант устройства. При подаче напряжения на обмотки прибора срабатывает сердечник и помещается в специальное гнездо для сокращения диаметра проходного канала. В результате становится меньше объём подачи воздуха. Данный регулятор стоит дёшево из-за простоты конструкции. Работает этот прибор только в закрытом либо открытом положении.
Шаговый. В него входят обмотки и кольцевой магнит. Вращение основного ротора происходит благодаря шаговой подачи напряжения на все элементы конструкции под воздействием электромагнитной силы. Открытие воздушного протока регулируется исполняющим механизмом в зависимости от того, где расположен ротор.
Роторный. Подача воздуха регулируется поочерёдными частотными импульсами. Конструкция датчика похожа на соленоидную PXX. Главную роль в конструкции играет ротор.

Как работает регулятор

Когда двигатель работает на холостом ходу, через дополнительный канал подачи воздуха в обход закрытой заслонки дросселя, в двигатель поступает воздух, необходимый для его стабильной работы. Сечение этого канала регулируется РХХ. Количество воздуха учитывается датчиком массового расхода воздуха (ДМРВ). В соответствии с его количеством, контроллер подаёт топливо в двигатель через топливные форсунки.

По датчику положения коленчатого вала (ДПКВ) контроллер отслеживает количество оборотов двигателя. В зависимости от заданного режима работает РХХ, добавляя или снижая подачу воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки .

На прогретом до рабочей температуры двигателе, контроллер поддерживает обороты холостого хода. Если же двигатель не прогрет, контроллер за счет регулятора увеличивает обороты, обеспечивая его прогрев на повышенных оборотах.

Признаки неисправности

Регулятор холостого хода является исполнительным устройством и его самодиагностика в системе не предусмотрена. Поэтому при неисправностях регулятора холостого хода часто лампа «CHECK ENGINE» не загорается. Симптомы неисправностей регулятора холостого хода во многом схожи с неисправностями ДПДЗ (датчика положения дроссельной заслонки), но во втором случае чаще всего на неисправность ДПДЗ явно указывает лампа «CHECK ENGINE».

Датчик температуры охлаждающей жидкости: работы по замене ДТОЖ

Симптомы проблем с РХХ:

плавающий холостой ход;
плохой запуск двигателя, особенно зимой;
машина может глохнуть при сбросе газа, после переключения на нейтраль;
неконтролируемое повышение или понижение оборотов ХХ при штатной температуре двигателя;
падение оборотов после включения фар, кондиционера, отопительной системы;
дёрганье машины на ходу при небольших оборотах;
мотор глохнет при переходе с низшей передачи на высшую и наоборот.

Приведённые признаки могут проявляться все сразу, либо по отдельности.

Диагностика датчика

Проверить клапан холостого хода можно самостоятельно. Его неисправности можно разделить на две части: механические и электрические. Есть несколько методов проверки.

Визуальный осмотр

Для начала необходимо провести визуальный осмотр. Таким образом можно обнаружить дефекты корпуса, износ иглы, образование нагара. В случае образования отложений, почистить можно средством очистки карбюратора. Также рекомендуется почистить весь дроссельный узел, т. к. он в похожем состоянии.

Использование диагностических программ

Работу РХХ можно проверить с помощью диагностического адаптера и специальных программ. Например, можно использовать самый простой адаптер ELM327 и программу OpenDiagMobile. В меню программы нужно выбрать желаемое положение регулятора ХХ и посмотреть за работой клапана. Лучше выставлять минимум на 20 шагов больше, чем текущее положение.

Проверка проводки

Для этого нам понадобится мультиметр. На заглушенном двигателе снимаем разъём с датчика. Выставляем на измерительном приборе предел измерения 0-20 В постоянного напряжения. Измеряем напряжение на разъеме. В обычном случае должно быть 12 В.

Проверка сопротивления регулятора

Для этого нам понадобится измерить сопротивление между выводами A, B, а также C и D после отсоединения клеммы датчика. Мультиметр переводим в положение измерения сопротивления на пределе 0-200 Ом (Ω).

Нормальным значением является показатель в пределах 50-55 Ом. Сопротивление между A и C, B и D должно быть равно бесконечности.

Датчик кислорода:назначение,виды,устройство,фото,принцип работы

Проверка с дроссельным узлом

Есть ещё один способ диагностики РХХ. Для этого понадобится снять дроссельный узел со шпилек вместе с датчиком.

При подключении разъема клапана и включении/отключении зажигания можно вживую наблюдать за работой РХХ. Посмотреть как работает игла, не затирает ли где-нибудь, проверить равномерность хода, услышать подозрительные звуки.

Калибровка нового РХХ

Что делать, если в результате проверки выяснилось, что датчик подлежит замене? Нужно откалибровать его.

Проверяем расстояние от конца штока до монтажной пластины, оно должно быть не более 23мм.
Отключаем минус от аккумулятора, обесточивая ЭБУ.
Устанавливаем регулятор.
Подключаем аккумулятор обратно.
Включаем зажигание на 5 сек, не заводя двигатель. В это время происходит калибровка РХХ.
Выключаем зажигание, завершая калибровку.
Заводим двигатель и наблюдаем за холостым ходом.

Теперь вы знаете как работает регулятор холостого хода, как его проверить и в случае необходимости заменить. Как вы поняли в этом нет ничего сложного и все операции доступны даже начинающему автолюбителю.

Напоследок, видео о диагностике РХХ:

В упрощенном виде регулятор холостого хода позволяет работать двигателю при запуске и последующих остановках авто, например, на перекрестках. Он подает недостающее количество воздуха в топливную смесь инжектора для нормальной работы непрогретого мотора или во время остановки машины без глушения двигателя.

Регулятор РХХ

Назначение регулятора РХХ

Используется регулятор холостого хода исключительно в электронных системах зажигания:

пропорции топливной смеси в инжекторе составляет бортовой компьютер;
количество бензина или солярки для каждого цилиндра отмеряет ЭБУ;
в электронное зажигание установлены датчики ДПКВ (коленвала), ДПДЗ (дроссельной заслонки), ДМРВ (воздуха), ДД (детонации), по сигналам которых срабатывает топливный насос и распределяется зажигание по конкретным цилиндрам;
при отпущенной педали газа топливная заслонка закрыта полностью, пропорции топливной смеси нарушены, продукты сгорания засасываются обратно в камеру сгорания из-за разницы давления во впускном и выпускном коллекторе.

Назначение РХХ

Регулятор мощности для паяльника своими руками

По результатам сигналов датчика воздуха контроллер принимает решение о дополнительном обогащении топливной смеси воздухом, игнорируя в этот момент показания датчика дроссельной заслонки.

Фишка на РХХ передает сигнал от ЭБУ, в регуляторе холостого хода открывается обводной канал, по которому проходит воздух в инжекторе либо дополнительное топливо в дизеле. Обороты мотора выравниваются, снижается износ поршневой и коленвала.

Принцип действия

В карбюраторных моторах проблему обогащения смеси при запуске ДВС решала пусковая ручка и регулировочные шайбы. С возникновением электронного зажигания этим занимается регулятор холостого хода в комплексе с остальными датчиками и ЭБУ. Его принцип работы выглядит следующим образом:

калибровка РХХ производится контроллером ЭБУ автоматически после обнаружения этого датчика в системе;
фактически РХХ является шаговым электродвигателем с конусной иглой в специальном отверстии обводного канала дроссельной заслонки;
РХХ контакт никаких сигналов в «мозг» машины не передает, но получает их от контроллера, поэтому является не датчиком, а исполнительным устройством – электроклапаном;
в свою очередь, бортовой компьютер «видит», что в топливной смеси недостаточно воздуха по сигналам ДМРВ, сравниваемым с сигналами ДПДЗ;
на регулятор ХХ подается напряжение, игла выходит из канала, недостающее количество воздуха поступает в смесь для смешивания.

Принцип действия РХХ

Кроме того, ЭБУ получает сигналы о температуре охлаждающей жидкости и масла в системе. При запуске в холодное время года необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры, чтобы снизить износ деталей трения, поэтому канал РХХ приоткрывается для обогащения смеси инжектору, даже без нажатия педали газа водителем.

В момент старта алгоритм работы следующий:

ключ поворачивается, включается зажигание;
шток выдвигается до упора, игла перекрывает байпасный канал;
в момент упирания штока в калибровочное отверстие компьютер отсчитывает шаги назад;
на обмотки подается напряжение, клапан возвращается в открытое положение.

Количество обратных шагов запрограммировано в прошивке прибора. Например, у модификаций Basch на прогретом ДВС оно составляет 50 шагов, Январь – 120 шагов, соответственно. В общей сложности ход штока разбит на 250 шагов, чем дальше он вытянулся из обмоток шагового электродвигателя, тем большее количество шагов отсчитает ЭБУ. При покупке нового РХХ расстояние от фланца посадочного до иглы штока должно быть 23 мм ровно.

Инжектор

Для работы инжекторного двигателя не годится чистый бензин, поэтому на входе коллектора установлена дроссельная заслонка с индивидуальным датчиком ее положения в каждый момент времени. При запуске мотора или во время остановки машины с работающим двигателем происходит следующее:

компьютер получает информацию об оборотах вала двигателя;
анализирует, как работает мотор, то есть уточняет целевое назначение;
затем сравниваются показания датчика положения дроссельной заслонки и воздуха, то есть, контроллер «понимает», что заслонка закрыта, а в цилиндры поступает обедненная смесь;
открывается клапан РХХ, воздух подается в обход заслонки для поддержания оборотов на запрограммированном уровне

Фактически в процессе участвует несколько устройств системы электронного зажигания. Если машина глохнет или присутствуют симптомы прочих неисправностей, диагностика производится вручную, поскольку обратной связи (самодиагностики) данный прибор не имеет.

В дизельном моторе дроссельной заслонки нет, регулятор холостого хода бесполезен, используются другие способы регулировки малых оборотов.

Конструктивные особенности

На этапе возникновения ДХХ эксплуатировались соленоидные и роторные датчики холостого хода. Они имели два положения по аналогии с вентилем – Открыто/Закрыто, что снижало эффективность регулировок оборотов двигателя. В настоящее время их заменил 4-х шаговый клапан со ступенчатыми регулировками подачи по байпасу.

Если разобрать РХХ, можно увидеть, что он собран из четырех деталей:

шаговый электродвигатель;
шток четырехпозиционный;
пружина;
игла.

Конструкция шагового РХХ

При подаче напряжения на одну из четырех обмоток катушка намагничивается, взаимодействует с магнитным кольцом, перемещает шток в одно из четырех положений. Соответственно, количество поломок этого электроприбора максимально ограничено:

забивается байпасный канал;
перегорают обмотки;
ломается игла или пружина.

Датчик позиционируется производителями, как «расходник», то есть считается условно не ремонтопригодным. Дешевле заменить целиком, чем разбирать и ремонтировать отдельные детали. Если их нет в продаже, нужно вытачивать самостоятельно.

Однако первую причину можно устранить собственными силами – при отключенном разъеме снимаем регулятор, чтобы почистить обводной канал универсальным спреем WD-40.

Место установки

Зная принцип действия РХХ, определить, где находится клапан, очень просто – возле дроссельной заслонки и датчика ее пространственного положения ДПДЗ.

Крайне редко датчик приклеивается к корпусу заслонки на лак, в остальных случаях прибор фиксируется двумя винтами, для которых имеются посадочные отверстия. Основной задачей, как отрегулировать при установке РХХ клапан своими руками, является именно обеспечение расстояния 23 мм от иглы до фланца посадочного.

Расположение регулятора ХХ

Перед тем, как снять регулятор для замены, следует изучить маркировку. Взаимозаменяемыми считаются РХХ с маркировками 01/03 или 02/04. Если поставить 02 вместо 01 или 03, работать прибор будет некорректно.

Схема подключения

На регулятор холостого хода приходит единственный жгут из четырех проводов от ЭБУ. Ниже приведена схема распределения по обмоткам электродвигателя.

Схема подключения

Основной проблемой является диагностика датчика своими силами. Просто подать напряжение для проверки работоспособности на его клеммы не получится, так как ЭБУ делает это импульсно. Обмотки горят очень редко, чаще встречаются механические неисправности, например, изогнутый шток либо засорившийся канал байпаса

В СТО датчик проверяют на стендах, способных воспроизвести импульс ЭБУ. Даже имея мультиметр, автолюбитель сможет лишь убедиться в целостности обмоток и отсутствии замыкания между ними, не более того.

Признаки выхода из строя

Основными симптомами того, что датчик холостого хода работает некорректно, являются:

обороты в стояночном режиме неустойчивы;
снижение скорости вращения коленвала при включении любого потребителя (стеклоочистители, фары, кондиционер, магнитола, отопитель);
отсутствие повышения скорости вращения вала при запуске ДВС;
остановка мотора при выключении передачи или переключении скоростей.

Внимание: Указанные симптомы не являются причиной поломки РХХ на 100%, так как схожи с выходом из строя датчика заслонки ДПДЗ. Однако в последнем варианте загорается ошибка Check, а регулятор холостых оборотов с контрольной системой двигателя не связан, самодиагностики не имеет.

Диагностика РХХ

В идеале диагностика регулятора должна производиться на стенде, который сможет воспроизвести импульсы бортового компьютера. На практике это дорого, используются бюджетные способы проверки. В любом случае алгоритм действий на начальном этапе одинаковый:

затягивается ручной тормоз, под колеса устанавливаются противооткатные устройства – башмаки;
отключайте клемму «-» от батареи АКБ;
зная, где находятся датчики ДПДЗ и ДМРВ, определяется местонахождение РХХ;
клапан отключается от бортового компьютера (вытаскивается штекер из разъема).

Демонтаж клапана

Дальнейшие шаги отличаются для разных методов проверки.

Проверка вручную

Простейшим методом, как проверить РХХ в электронной системе распределения впуска, является ручная диагностика (потребуется помощник):

отсоединяется штекер РХХ из разъема;
откручиваются два винта, прибор демонтируется;
регулятор вновь подключается к ЭБУ, но остается в руках мастера;
помощник заводит двигатель, шток в это время должен втянуться в катушки полностью, затем, получив импульс от компьютера, выдвинуться на некоторое расстояние.

Ручная проверка РХХ

Другими словами, проверяется работоспособность штока, владелец убеждается, что эта деталь не погнута, не заклинивает внутри клапана. Однако, это не дает 100% гарантий, что данная модификация РХХ полностью соответствует прошивке ЭБУ контроллера. Игла выдвигается, но на неизвестную величину. В первом случае проверяется разъем, во втором – штекер, маркировка имеется только на штекере.

При классическом варианте проверки «от простого к сложному» этот этап является начальным, дальше следует проверить целостность проводов и катушек, состояние байпасного канала, износ иглы. Только после указанных действий можно собрать самодельный стенд с импульсной подачей напряжения для комплексной диагностики РХХ.

Диагностика мультиметром

На этом этапе понадобится тестер РХХ проверяется этим прибором в двух режимах:

омметром – при замыкании щупами мультиметра контактов C – D и A – B сопротивление должно иметь значение 40 – 80 Ом, D – C и A – D равняться бесконечности;
вольтметром – при включении зажигания величина напряжения достигает 12 – 20 В.

proverka-testerom

Внимание: настройка РХХ производится автоматически бортовым компьютером после каждого подключения штекера прибора в разъем. После демонтажа рекомендуется смазывать байпасный канал спреем WD-40 для его прочистки. Эта мера является профилактической, даже в отсутствии загрязнения обводного канала, в разрыве которого и стоит регулятор.

Импульсная проверка на самодельном стенде

Поскольку стенд стоит 1 500 – 1800 рублей, а регулятор 300 – 500 рублей, покупка прибора экономически не выгодна рядовому пользователю. Простая схема без микрочипов приведена ниже:

в ней использована 6 В зарядка от любого мобильного устройства;
колодки штекеров имеются в свободной продаже;
вначале нужно отключить РХХ от бортового контроллера, затем проверяется ход штока;
яркое свечение лампы на схеме свидетельствует о неисправности самого штока;
если лампа горит в пол накала, узел считается исправным.

Схема приспособления для проверки РХХ

Использование чистящего средства позволит восстановить работоспособность штока, но только при засорах. Если эта деталь согнута, нужно заменить регулятор целиком.

Основные неисправности

Вышеприведенные признаки неисправности обычно возникают в случаях:

забит грязью обводной канал заслонки дросселя;
нарушена целостность проводов или катушек;
прошивка ЭБУ не соответствует модификации РХХ.

Загрязнение иглы регулятора

Проверка вышеуказанными способами выявляет все причины неполадки. При каждой разборке регулятора или дроссельного узла рекомендуется чистить РХХ специальными жидкостями/спреями.

Очистка иглы и обводного канала

Для обеспечения доступа к деталям клапана требуется снятие РХХ по технологии:

отсоединение колодки от разъема;
очистка контактов разъема и штекера ватной палочкой, смоченной WD-40;
откручивание винтов фигурной отверткой;
извлечение регулятора для проверки состояния.

Очистка РХХ

Внимание: Разбирать регулятор не нужно, достаточно обрызгать пружинку и шток с иглой спреем WD-40, дождаться высыхания, прочистив в это же время обводной канал дросселя.

Регулировка производится самим контроллером бортовой сети. Однако для стабильной работы двигателя следует проверить расстояние от посадочного фланца до выступающего конуса иглы. По умолчанию оно должно быть 23 мм.

Нюансы выбора датчика холостого хода

Оригинальный датчик холостого хода имеет маркировку по типу ХХ-ХХХХХХХ-ХХ. Последние две цифры указывают метку совместимости:

нечетные (01 и 03) взаимозаменяемые, четные (02 и 04) также взаимозаменяемые;
между собой эти группы не взаимозаменяемые, то есть, вместо «родного» 02 нельзя эксплуатировать клапан 01 или 03.

Даже в оригинальных регуляторах не помешает дополнительно смазать РХХ смесью литола и WD-40 (пружинка и шток). Поскольку замена РХХ своими руками востребована автолюбителями, существуют контрафактные регуляторы, которые можно опознать по признакам:

на упаковке нет отличительных меток;
стикер желтого цвета на корпусе без рамки;
наконечник иглы темного цвета;
тонкое черное уплотнительное кольцо вместо толстого красного уплотнения;
заклепки корпуса не имеют шляпок диаметром 3 мм;
белая пружина вместо черного изделия с частой навивкой;
корпус короче на 1 мм.

Пример контрафактного РХХ

Поскольку установка всегда производится собственными силами, смажьте шток и пружинку дополнительно для увеличения эксплуатационного ресурса РХХ и всего двигателя.

Таким образом, электромагнитный клапан РХХ ценой 300 – 500 рублей лучше иметь в запасе, чтобы произвести замену в полевых условиях для нормализации холостого хода ДВС. Указанные методы диагностики позволят определить неисправность регулятора и забившегося обводного канала дроссельной заслонки.

Принцип действия регулятора холостого хода (РХХ) рассмотрим на примере РХХ (датчика холостого хода) ЭСУД автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099, 21102, 2111.

Принцип действия регулятора холостого хода и порядок его работы на разных режимах

По сигналу контроллера (ЭБУ), на разных режимах работы двигателя, регулятор холостого хода перемещением наконечника штока изменяет величину проходного сечения байпасного канала, через который подается воздух под дроссельную заслонку. Предельно выдвинутое положение штока является исходным (нулевой шаг). Его можно наблюдать на не запущенном двигателе при выключенном зажигании. В этом положении сечение байпасного канала полностью перекрывается наконечником, и воздух под дроссельную заслонку не поступает. Полностью втянутый шток соответствует перемещению на 255 шагов и полностью открытому байпасному каналу.

Работа РХХ при запуске двигателя

При запуске и прогреве двигателя, когда дроссельная заслонка полностью закрыта, контроллер, ориентируясь на показания датчика температуры, при помощи РХХ приоткрывает доступ необходимого количества воздуха для поддержания повышенных оборотов ХХ. По мере прогрева двигателя уменьшает количество поступающего воздуха – обороты снижаются до нормы.

Работа РХХ на холостом ходу

На прогретом двигателе, при закрытой дроссельной заслонке, контроллер при помощи РХХ обеспечивает необходимые обороты ХХ. Шток регулятора втянут, байпасный канал полностью открыт.

Работа РХХ на режимах средних и полных нагрузок

При нажатии на педаль «газа» и открытии дроссельной заслонки воздух во впускной коллектор двигателя начинает поступать через сечение дроссельной заслонки, а РХХ устанавливается в такое положение, при котором при сбросе газа и резком закрытии дроссельной заслонки обеспечивалось бы плавное снижение оборотов двигателя до нормы. Для определения количества шагов РХХ в той или иной ситуации, контроллер использует показания датчика положения коленчатого вала (частота вращения коленчатого вала), датчика положения дроссельной заслонки (положение дроссельной заслонки в настоящий момент), датчика скорости (двигается автомобиль или стоит) и т. д.

Работа РХХ при увеличении нагрузки

При увеличении нагрузки (включение вентилятора системы охлаждения, компрессора кондиционера и т. д.) контроллер при помощи РХХ производит увеличение необходимого объема воздуха поступающего в двигатель для обеспечения его мощностных характеристик и предотвращения «провала» оборотов в режиме холостого хода.

Примечания и дополнения

— Регулятор холостого хода является элементом системы управления двигателем (ЭСУД). Это исполнительное устройство. С его помощью блок управления (ЭБУ) регулирует количество воздуха поступающего в цилиндры двигателя.

Еще статьи по принципу действия элементов электронной системы управления двигателем (ЭСУД)

— Принцип действия датчика положения дроссельной заслонки

— Принцип действия датчика положения коленчатого вала

— Проверка регулятора холостого хода ЭСУД ВАЗ 21083, 21093, 21099

Используемые источники: