Przepustnica

Funkcja

Zadaniem przepustnicy jest regulacja dopływu powietrza lub mieszanki paliwowo-powietrznej do silnika spalinowego. W zależności od konstrukcji silnika służy to różnym celom:

• w silnikach benzynowych prędkość obrotowa i moc są regulowane poprzez dozowanie dopływu świeżego powietrza lub mieszanki paliwowo-powietrznej,
• silniki wysokoprężne zasadniczo nie wymagają przepustnicy. W nowoczesnych silnikach wysokoprężnych ograniczenie ilości wdychanego powietrza pozwala na precyzyjne sterowanie recyrkulacją spalin oraz zapobiega drganiom silnika podczas wyłączania. 

Zainstalowana w układzie dolotowym silnika spalinowego przepustnica, w zależności od stopnia otwarcia, przepuszcza do cylindrów większą lub mniejszą ilość świeżego powietrza lub mieszanki powietrzno-paliwowej, na przykład w silnikach z gaźnikiem.

Schematy działania przepustnicy

Przepustnica jest zamontowana w układzie dolotowym silnika spalinowego. W starszych generacjach pojazdów przepustnica jest połączona bezpośrednio z pedałem gazu. W tym przypadku uruchamiana jest mechanicznie za pomocą linki.

Natomiast w nowszych pojazdach stosuje się różne koncepcje uruchamiania:

Elektrycznie sterowane przepustnice

W przypadku elektromotorycznych przepustnic położenie przepustnicy jest regulowane mechanicznie za pomocą linki pedału gazu. Odbywa się to w następujący sposób: układ elektroniczny przepustnicy przekazuje informację o jej położeniu w postaci sygnału elektrycznego do sterownika silnika. Informacja ta jest porównywana z innymi aktualnymi danymi pochodzącymi z różnych czujników układu zarządzania silnikiem. Moduł sterujący silnika na bieżąco oblicza położenie przepustnicy, które jest optymalne pod względem zużycia paliwa i emisji spalin. Informację tę przesyła z powrotem do przepustnicy w postaci elektrycznego sygnału sterującego. Tam za pomocą siłownika uruchamiana jest precyzyjna regulacja położenia przepustnicy.

Elektroniczne przepustnice

W przypadku elektronicznej przepustnicy nie ma bezpośredniego połączenia z pedałem gazu. Żądanie obciążenia jest rejestrowane przez elektroniczny pedał gazu (E-Gas). System zarządzania silnikiem na bieżąco porównuje ten sygnał ze wszystkimi innymi dostępnymi danymi z czujników silnika. Na tej podstawie obliczane jest optymalne położenie przepustnicy. Elektroniczna przepustnica jest sterowana wyłącznie za pomocą siłownika, na podstawie sygnału sterującego z systemu zarządzania silnikiem.

Zawory regulacji przepływu powietrza

W przypadku stosowania przepustnic w silnikach wysokoprężnych mówi się ogólnie o zaworach regulacji powietrza. Występują one w wersji z wbudowaną elektroniką regulacyjną lub bez niej. Zawory regulacji powietrza w układzie dolotowym silników wysokoprężnych ograniczają przepływ powietrza dolotowego za pomocą silnika elektrycznego z dwóch powodów:

1. w celu zapewnienia precyzyjnie regulowanego recyrkulacji spalin
2. aby zapobiec uciążliwym wstrząsom podczas wyłączania silnika

Siłowniki klap powietrznych

Silniki ustawiające klapy powietrzne to siłowniki elektryczne z wbudowanym czujnikiem położenia oraz, opcjonalnie, wbudowaną elektroniką. Umożliwiają one płynną regulację klap rury wlotowej lub łopatek kierujących turbosprężarki. Dzięki precyzyjnemu sterowaniu zastępują one ponadto tradycyjne napędy pneumatyczne, które nie spełniają już rosnących wymagań.

Utrzymanie wartości

Przepustnice nie wymagają konserwacji i są zaprojektowane tak, by wytrzymać cały okres eksploatacji pojazdu. Jeśli nie są odpowiednio konserwowane, może to prowadzić do zanieczyszczeń i osadów na przepustnicy. Konsekwencją tego jest przedwczesne zużycie lub awaria. Aby tego uniknąć, należy przestrzegać terminów przeglądów określonych przez producenta pojazdu.

Bezpieczeństwo

Prawidłowe działanie przepustnicy gwarantuje optymalne wykorzystanie mocy pojazdu w sytuacjach krytycznych. Dzięki temu przepustnice w znacznym stopniu przyczyniają się do poprawy bezpieczeństwa jazdy. 

Ochrona środowiska

Silnik spalinowy wymaga precyzyjnego sterowania dopływem powietrza. Tylko w ten sposób może pracować optymalnie, emitując przy tym jak najmniejszą ilość substancji szkodliwych. Moduły przepustnicy z wbudowaną elektroniką umożliwiają precyzyjne dostosowanie ilości powietrza doprowadzanego do silnika do aktualnych warunków pracy, niezależnie od żądanej przez kierowcę mocy. W ten sposób w znacznym stopniu przyczyniają się do efektywnego spalania paliwa i niskiej emisji zanieczyszczeń.

;