На современных дизельных двигателях в последнее время можно встретить так называемые Вихревые Заслонки. Для чего они нужны, как работают, какой риск представляют и как с этим бороться мы и рассмотрим в сегодняшнем материале.
На фото ниже обычная вихревая заслонка от дизельного двигателя БМВ M47N:
Для чего нужны вихревые заслонки?
Как известно, в цилиндре горит не само топливо и не воздух. Горит воздушно-топливная смесь. И чем эта смесь однороднее, тем лучше она сгорает, тем выше эффективность и экономичность двигателя. Соответственно, возникает вопрос — как лучше размешать это самое топливо в цилиндре? Форсунки, подающие топливо не одной большой и толстой струёй, а вовсе даже десятком маленьких струек выступают с одной стороны. А с другой стороны у нас подается воздух. И если этот воздух подать с усилием, да еще и под хитрым углом, получится вихрь. Который отлично все смешает и не менее отлично сгорит.
Но тут перед инженерами встал вопрос — если сделать отверстие для подачи воздуха узким, то на низких оборотах вихри будут получаться отличные. Но при повышении оборотов образуется слишком сильный дефицит воздуха и на его подачу будет тратиться чрезмерно много энергии. Если сделать отверстие достаточно широким для работы на средних и высоких оборотах, то никаких завихрений на низких уже не будет, и эффективность двигателя опять снизится.
Поэтому для оптимальной работы двигателя во всех режимах подачу воздуха разделили на 2 части. В одной части никаких заслонок нет, и она всегда свободно продувается, тогда как вторая часть имеет ту самую заслонку, которая полностью закрыта на низких оборотах и тем шире открывается, чем выше обороты.
На рисунке представлена схема работы вихревых заслонок на низких оборотах. Воздух подается только через один канал. Второй канал закрыт полностью.
При повышении оборотов, когда двигателю требуется больше воздуха, постепенно приоткрывается вторая заслонка, контролируя силу воздушного потока. Полностью открытая заслонка на высоких оборотах представлена на рисунке ниже:
За положение вихревых заслонок отвечает интегрированный датчик, и соответствующий привод, изменяющий угол наклона этих самых заслонок.
Проблемы и неисправности вихревых заслонок
Наиболее популярными неисправностями вихрей на сегодняшний день являются:
отказ датчика положения заслонок;
слетевшие тяги с заслонок
сильный нагар, в основном, образующийся благодаря работе клапана рециркуляции отработанных газов (ЕГР);
отказ сервопривода;
физическое разрушение частей вихревых заслонок с попаданием обломков в камеру сгорания (двигатель в переборку).
Если со слетевшими тягами, отказавшим моторчиком привода и выходом датчика из строя всё более-менее понятно, то сильный нагар и механическое повреждение вихревых заслонок стоит рассмотреть поподробнее.
На фото ниже представлен двигатель с сильным нагаром на вихрях:
Из-за низкого качества топлива, и исправно работающей системой ЕГР на заслонках образуется толстый слой нагара, который со временем блокирует заслонки в каком-либо положении, что очень не нравится ЭБУ и он начинает показывать «Check engine». Для 100% гарантии требуется замена впускного коллектора вместе с вихрями.
Второй серьезной проблемой вихревых заслонок является (являлось) механическое повреждение. К примеру, на двигателях BMW M47TU, выпущенных с 2001 по 2004 год довольно часто в камеру сгорания попадали отлетевшие болты крепления заслонки к шпинделю. На двигателях с 2005 года баварцы эту проблему уже решили. Однако на двигателях других производителей изредка происходят подобные инциденты до сих пор.
Отключение вихревых заслонок
Альтернативой полной замены вихрей является их не менее полное отключение. Делается путем перепрограммирования электронного блока управления двигателем (ЭБУ). В программе отключается диагностика вихревых заслонок, а сами заслонки навсегда замирают либо в закрытом, либо в открытом положении (это зависит от типа двигателя). При отключении заслонок незначительная крутящего момента на низких оборотах будет потеряна, о причинах этого мы написали выше. Однако, если сделать чип-тюнинг (программное увеличение мощности, крутящего момента и скорости реакции дроссельной заслонки), то это с лихвой (с очень большой такой лихвой!) компенсирует потерю.
