汽車修理技能知識(shí)科普：怠速閥的作用有哪些？
一、怠速閥的作用
(1)是穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速轉(zhuǎn)速，從而降低汽車怠速行駛時(shí)的燃油消耗量；
(2)是發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速運(yùn)行時(shí)，若負(fù)荷增大，如接通空調(diào)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向和液力變矩器等，則提高怠速轉(zhuǎn)速，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為步進(jìn)電機(jī)式、節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式等。
二、怠速閥的結(jié)構(gòu)及原理
1.步進(jìn)電機(jī)式
步進(jìn)電機(jī)是一種利用電磁鐵的作用原理將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)怠速控制的要求給步進(jìn)電機(jī)發(fā)出脈沖信號(hào)，每發(fā)一個(gè)脈沖，步進(jìn)電機(jī)便轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，通過(guò)進(jìn)給絲杠使調(diào)節(jié)閥軸向移動(dòng)，改變閥與閥座之間的間隙，調(diào)節(jié)流過(guò)節(jié)氣門(mén)旁通道的空氣量。
1)步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)及原理
它的定子具有均勻分布的六個(gè)磁極，磁極上繞有繞組。兩個(gè)相對(duì)的磁極組成一相。繞組的聯(lián)法如圖2-3-16所示。而轉(zhuǎn)子具有均勻分布的4個(gè)齒。
設(shè)A相首先通電(B,C兩相不通電),產(chǎn)生A-A’軸線方向的磁通，并通過(guò)轉(zhuǎn)子形成閉合回路。這時(shí)A,A'極就成為電磁鐵的N,S極。在磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子總是力圖轉(zhuǎn)到磁阻最小的位置，也就是要轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子的齒對(duì)
齊A,A'極的位置(圖2-3-17a)]。接著B(niǎo)相通電(A,C兩相不通電),轉(zhuǎn)子便順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)30°,它的齒和
B,B'極對(duì)齊(圖2-3-17b)]。隨后C相通電(A,B兩相不通電),轉(zhuǎn)子又順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)30°,它的齒和C,C'極對(duì)齊[圖2-3-17c]]。不難理解，當(dāng)脈沖信號(hào)一個(gè)一個(gè)發(fā)來(lái)，如果按A→B→C→A……的順序輪流通電，則電機(jī)轉(zhuǎn)子便順時(shí)針?lè)较蛞徊揭徊降霓D(zhuǎn)動(dòng)。電流換接三次，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子前進(jìn)一個(gè)齒矩角，如果按A→c→B→A→……的順序通電，則電機(jī)轉(zhuǎn)子便逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。
2)步進(jìn)電機(jī)式怠速閥
步進(jìn)電機(jī)式怠速閥裝在進(jìn)氣管內(nèi)，有125種不同的開(kāi)啟位置。其結(jié)構(gòu)圖如圖2-3-18a)所示：
此控制方式是通過(guò)控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)帶動(dòng)旁通空氣閥的運(yùn)動(dòng)。閥的運(yùn)動(dòng)可以使旁通孔的流通面積發(fā)生變化，用來(lái)控制旁通空氣流量，由此達(dá)到控制怠速的目的�？刂茩C(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2-3-22a)所示，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通電時(shí)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過(guò)絲桿來(lái)帶動(dòng)閥一起轉(zhuǎn)動(dòng)。由圖中可以看出，閥心與閥座之間的流通面積靠閥的前進(jìn)與后退來(lái)調(diào)整。流通面積越大，流入進(jìn)氣歧管中的空氣越多，怠速轉(zhuǎn)速也就越高，反之，轉(zhuǎn)速減小。所以，只需控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量就能控制怠速轉(zhuǎn)速。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是它本身有幾組勵(lì)磁線圈，用改變勵(lì)磁線圈的通電順序，來(lái)改變電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。線圈每通一次電，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過(guò)一定量(一般為幾度到十幾度)。因此，可以很精確地調(diào)整流通面積，可以把怠速轉(zhuǎn)速控制在很精確的范圍內(nèi)，為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制電路。
2.節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式
節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式怠速調(diào)節(jié)閥是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)組件，內(nèi)設(shè)怠速自動(dòng)調(diào)節(jié)直流電機(jī)，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制，怠速調(diào)節(jié)的直流電機(jī)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)的開(kāi)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳怠速狀態(tài)，從而取消了傳統(tǒng)的怠速旁通調(diào)節(jié)裝置。節(jié)氣門(mén)直動(dòng)式怠速調(diào)節(jié)閥采用整體式結(jié)構(gòu)。
它主要由節(jié)氣門(mén)位置傳感器，怠速節(jié)氣門(mén)位置傳感器，怠速開(kāi)關(guān)，怠速直流電機(jī)，以及一套齒輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。這種整體式結(jié)構(gòu)取消了節(jié)氣門(mén)的旁通道，怠速調(diào)節(jié)可以直接在節(jié)氣門(mén)上進(jìn)行。其最大優(yōu)點(diǎn)是減少了零部件的數(shù)目，從而減少了漏氣的可能性，避免了一些故障的發(fā)生。節(jié)氣門(mén)體的怠速開(kāi)關(guān)，怠速節(jié)氣門(mén)位置傳感器，節(jié)氣門(mén)位置傳感器向發(fā)動(dòng)機(jī)ECU提供節(jié)氣門(mén)當(dāng)前位置信息。在怠速范圍內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)各種信息，通過(guò)控制怠速電機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)怠速時(shí)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，具體功能有：在怠速時(shí)，怠速電機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和溫度來(lái)控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)；當(dāng)快速松開(kāi)加速踏板時(shí)，怠速電機(jī)可使節(jié)氣門(mén)緩慢回位，直至達(dá)到所要求的怠速轉(zhuǎn)速為止；如果電子控制怠速失效，節(jié)氣門(mén)將保持在一個(gè)確定的位置，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU對(duì)此不起作用。
