Zespół Szkół Samochodowych

im Gen. Józefa Bema w Toruniu

Temat Ćwiczenia: Badanie elektronicznej przepustnicy

Klasa: IVc/4

Wykonał: Piotr Kryszewski

1.Teoria

Elektroniczne systemy sterowania przepustnicy są produkowane i montowane w pojazdach samochodowych już od roku 1986. Urządzenia sterujące przepustnicy dodawane są do konwencjonalnego układu sterowania silnikiem. Elektroniczny układ sterowania przepustnicy zastępuje mechaniczne cięgno rozpięte pomiędzy pedałem przyspiesznika a osią przepustnicy, eliminując jednocześnie układ wykonawczy biegu jałowego tzn. albo silnik krokowy zaworu objętościowego albo trzpień podtrzymujący przepustnicę. Elektroniczne sterowanie przepustnicy pozwala bowiem regulować prędkość obrotową biegu jałowego za pomocy zmian położenia przepustnicy bez potrzeby uciekania się do zaworu objętościowego

Podstawowa funkcja elektronicznie sterowanej przepustnicy dotyczy sterowania moc silnika. Jednocześnie przepustnica może zostać otwarta niezależnie od położenia pedału przyspiesznika, dzięki czemu zmniejszone zostają straty związane dławieniem. Wymagany moment obrotowy może zostać uzyskany przez optymalna kombinację pola przekroju poprzecznego przepustnicy (kąt otwarcia przepustnicy) i ciśnienia doładowania.

Elektronicznie sterowana przepustnica umożliwia zarówno automatyczne zmniejszenie jak i zwiększenie momentu obrotowego bez wywierania przy tym negatywnego wpływu na emitowane spaliny.

Funkcje automatycznego sterowania momentem obrotowym silnika

Zmniejszenie momentu obrotowego	Zwiększenie momentu obrotowego
regulacji prędkości jazdy regulacja dynamiki ruchu kontrola poślizgu napędu ograniczenie prędkości obrotowej ograniczenie szybkości jazdy ograniczenie mocy silnika	regulacja prędkości jazdy regulacja dynamiki ruchu regulacja momentu hamowania tłumienie wahań momentu przy zmianie obciążenia regulacja prędkości biegu jałowego

2. Charakterystyka zależności kąta obrotu przepustnicy od kąta obrotu silnika elektrycznego z poprzedniego rysunku

Współczesne układy sterowania przepustnicy do zastosowań pojazdowych projektowane są z myślą o możliwie minimalnych kosztach masowej produkcji oraz możliwie prostych technologiach wytwarzania. Redukcji ulega liczba części. Pierwsze pytanie projektowe dotyczy rodzaju siłownika. Alternatywą są dobrze znane silniki prądu stałego (wykorzystywane wcześniej do sterowania automatycznej skrzyni biegów), silniki krokowe z przekładnią ślimakową oraz silniki krokowe z bezpośrednim napędem.

Decyzja o wyborze związana jest z pytaniem jak duży jest wymagany dla prawidłowego działania układu wykonawczego moment obrotowy. Po pierwsze, napęd musi skompensować siłę sprężyny zwrotnej. Po drugie skompensować opory tarcia. W dodatku ruch takiego urządzenia napotyka na opór aerodynamiczny powietrza podczas zamykania przepustnicy. Wartość momentu oporów aerodynamicznych, którego maksimum wartości wypada przy położeniach przepustnicy około 45^o, zależy od średnicy przepustnicy i mocy silnika. Pomiary wykazały, że w niektórych zastosowaniach szczytowa wartość takiej dynamicznej wartości może wynosić około 0,4 Nm. Ponadto niezbędny jest pewien nadmiar momentu obrotowego w celu realizacji przyspieszania i opóźniania przepustnicy. Ma to na celu uzyskanie odpowiedniej dynamiki ruchu oraz skompensowanie wpływu otoczenia takich jak: zalodzenie, zaolejenie, osiadanie kurzu na powierzchni przepustnicy.