Mikä on kaasuläppä ja mihin sitä käytetään?

Kaasuläppä on tärkeä osa bensiinimoottoria. Kaasupolkimella säädetään vain kaasuläpän asentoa, joka “mittaa” moottoriin tulevan ilman määrää. Ymmärrämme, missä kaasuläppä sijaitsee, miten kaasuläppäkokoonpano on järjestetty ja mitkä ovat sen toimintahäiriön oireet.

Mitä varten kaasuläppä on

Mikä siis on kaasuläppä autossa? Se on läppä, joka säätelee polttoaine-ilmaseoksen määrää moottorin käydessä muuttamalla ilmakanavan läpimeno-osuutta.

Rakenteellisesti kaasuläppäkokoonpano on melko yksinkertainen. Se on kotelo-osa, jossa on pyöreä kanava, joka on päällekkäin metallisen “terälehden” kanssa. Sitä ohjataan kaasupolkimella – kun tarvitaan suurinta tehoa (kuljettaja painaa kaasupolkimen pohjaan), läppä kääntyy akselinsa ympäri ja avautuu kokonaan. Kun moottori käy tasaisesti tai tyhjäkäynnillä, se on vain hieman auki. Kun kuristin on auki, imusarjan paine on sama kuin ilmakehän paine tai turboahtimen tuottama paine. Jos kuristin on kiinni, paine laskee ja syntyy alipaine – moottori toimii kuin pumppu. Tämä muuten jarruttaa autoa tehokkaasti.

Päätoiminnon – ilman annostelu moottorin oikean toiminnan varmistamiseksi kuormitettuna – lisäksi kuristuslaite mahdollistaa moottorin käymisen tyhjäkäynnillä (kaasupolkimen ollessa täysin vapautettuna). Tämä tapahtuu kaasuläpän tyhjäkäyntianturin (säätimen) avulla.

Lisäksi kaasuläppä vastaa jarrutehostimen toiminnasta. Se toimii alipaineperiaatteella ja on liitetty imusarjaan. Siksi moottorin pysähtyessä jarrupoljin muuttuu “kiveksi” – kuljettaja joutuu hidastamaan autoa vain oman jalkansa voimalla. Samaa kaasupolkimen ominaisuutta käytetään adsorberin puhaltamiseen, joka sitoo bensiinihöyryjä. Lopuksi kaasupoljinta voidaan käyttää moottorin sammuttamiseen hätätilanteessa katkaisemalla ilmansyöttö kokonaan.

Mikä on siis kaasuläpän tehtävä bensiinimoottorissa? Sen vakaa toiminta, kierroslukujen ja vastaavasti tehon säätely, riittävä polttoaineen kulutus, jarrujen tehokkuus ja osittain ympäristövaatimusten täyttäminen. Dieselmoottoreissa, joissa palamisilmaa on vapaasti saatavilla, on myös kaasuläppä. Sen rooli rajoittuu kuitenkin kahteen tehtävään: moottorin pysäyttäminen (tavanomaisesti tai hätätilanteessa) ja ilmavirran rajoittaminen EGR-järjestelmän tehokkaamman toiminnan varmistamiseksi. Samanlainen tilanne – bensiinimoottoreissa, jotka on varustettu venttiilin korkeuden muutosjärjestelmällä, joka itse säätelee moottoriin tulevan ilman määrää.

Kuristinlevyjen rakenne ja tyypit

Analysoidaanpa kaasuläpän suunnittelua bensiinimoottoreissa. Kaasuläppiä voi olla kolmenlaisia: mekaanisella, elektronisella sekä sähkömekaanisella ohjauksella. Tarkastellaan, miten kaksi ensimmäistä tyyppiä toimivat, sillä kolmas tyyppi on niiden yhdistelmä.

Mekaaninen kaasuläpän toimilaite

Mekaanisesti toimivat kaasuläpät on varustettu useimmissa vanhemmissa autoissa. Tämä on halvempi, mutta ei aina yksinkertainen rakenne, jossa kaasupolkimen ja kaasulevyn välillä on suora mekaaninen yhteys – vipujen ja tankojen tai metallivaijerin avulla.

Miten mekaaninen kaasuläppä toimii? Se pakotetaan kääntymään ja vastaavasti avautumaan kaasupoljinta painamalla – samojen tankojen tai vaijerin avulla. Kun kuljettaja vapauttaa polkimen, erityinen jousi palauttaa kuristimen suljettuun asentoon.

Kun kuristin on kiinni, tyhjäkäyntinopeuden säädin (COC) ylläpitää kampiakselin tasaisen vähimmäisnopeuden. Kyseessä on lähinnä askelmoottori, jossa on venttiili, joka ohittaa suljetun kaasuläpän imujärjestelmään tulevan ilman. Hyvin vanhoissa autoissa, joissa on kaasutin, on yksinkertaisesti tehty ohituskanava, joka voidaan ohittaa myös magneetti- tai alipaineventtiilillä.

Elektroninen kaasuläpän toimilaite

Nykyaikaisempi (ja kalliimpi) ratkaisu on elektroninen kaasuläpän toimilaite. Tämän rakenteen tärkein ero on se, että kaasupolkimen ja kuristimen välillä ei ole suoraa mekaanista yhteyttä. Tangoista ja kaapeleista koostuvan järjestelmän sijasta käytetään elektroniikkaa.

Elektronisessa järjestelmässä on useita osia: sähköinen kaasunohjain, kaasupoljin ja kaasun asentoanturit, elektroninen moottorinohjausyksikkö (ECU).

Elektronisen kaasutoimilaitteen kaasunohjausprosessi on seuraava. Kaasupolkimen asentoanturin signaali menee ECU:lle, jossa lasketaan tarvittava polttoaineen ja ilman määrä. Tämän jälkeen annetaan kaasusignaali, ja sähköinen toimilaite avaa tai sulkee kuristimen.

Sähköinen toimilaite on suunniteltu ensisijaisesti varmistamaan moottorin haluttu ympäristösuorituskyky – siksi sitä käytetään laajalti nykyaikaisissa moottoreissa. Vaikka kuljettaja painaisi voimakkaasti kaasupoljinta, kuristin ei avaudu kokonaan, vaan juuri sen verran, että moottori saa kierroksilleen optimaalisen annoksen ilmaa ja näin ollen polttoainetta.

Mihin muuhun sähkötoiminen kuristusventtiili on tarkoitettu? Sen avulla voit muuttaa moottorin vääntömomenttia ilman, että sinun tarvitsee painaa poljinta. Esimerkiksi vakionopeudensäädin perustuu tähän kykyyn. Moottorin tyhjäkäyntinopeutta, kuten monia muitakin asioita, säädetään automaattisesti. Kaasupolkimen asentotunnistimen lisäksi elektronista kaasunohjausjärjestelmää ohjaavat loppujen lopuksi monista lähteistä tulevat signaalit: vaihteistosta, ilmastointijärjestelmästä, jarrupolkimen asentotunnistimesta ja niin edelleen.

Kaikissa rakennevaihtoehdoissa kaasuläpän komponentit on sisällytetty erilliseen koteloon, johon on asennettu kuristimen asentoanturi ja tyhjäkäyntinopeuden säädin. Myös kotelo sisältyy moottorin jäähdytysjärjestelmään. Tosiasia on, että kun ilmanpaine laskee, tapahtuu läpän kohdalla, siitä tiivistyy kosteutta – ja kylmällä säällä ilman kaasuläpän lämmittämistä pakkasnesteellä se jäätyy, mikä estää kokoonpanon toiminnan.

Gasuläpän toimintahäiriöt, ennaltaehkäisy ja korjaus

Tietoja kaasuläpän toimintahäiriöstä herättää ilmeisiä oireita. Jos siinä on ongelmia, moottori käy epäsäännöllisesti tyhjäkäynnillä, kiihdyttää autoa keskeytyksillä (vikaantumiset) ja menettää tehoa. Ajattele kaasuläpän toimintahäiriötä pitäisi olla vaikea käynnistää moottoria, sen riittämätön vaste kaasupolkimelle sekä jos se pysähtyy kaasupoljinta vapautettaessa.

Useimmiten kaasuläpän ongelmat johtuvat noki- ja hiilikerrostumien muodostumisesta sen pinnoille. Tämän ilmiön syynä ovat kampikammiokaasut, joissa on moottoriöljyhöyryä ja jotka tunkeutuvat kaasuläpän sisään imusarjan kautta. Ja vanhoissa autoissa, joissa on kaasutin, jossa valmis polttoaineseos kulkee kaasuläpän läpi – ja bensiinin epäpuhtaudet, jotka jättävät tyypillisen “lakan” talletuksen.

Ajan myötä talletukset kerääntyvät, ja kuristimen kanavien poikkileikkaus pienenee. Samalla saostumat muuttavat läpän ja sen peittämän kanavan geometriaa, jolloin se sulkeutuu löysästi. Solmu alkaa toimia virheellisesti, polttoaineen kulutus kasvaa.

Jotta läppä ei muistuttaisi itsestään ongelmia, noin 50 tuhannen kilometrin välein se on puhdistettava kaasuläppien erikoistyökalulla. Tätä varten kaasuläppä on irrotettava, mikä ei useimmissa tapauksissa ole niin vaikeaa.

On olemassa rikkoutumisia, joita tällainen ennaltaehkäisy ei aina estä. Voi epäonnistua tyhjäkäyntinopeuden säädin, läpän asennon anturi, vaihteiston vaihde. Lopuksi mekaanisella voimansiirrolla varustetussa kaasuvivussa voi lopulta venähtää ja katkaista vaijerin. Joskus virtaavat putket ja pistorasiat, joiden kautta pakkasneste menee.

Kuristimen puhdistuskustannukset huoltoasemalla ovat alhaiset, noin 1500 ruplaa, jos auton rakenne ei edellytä kaasuläpän poistamista imusarjan purkamista (se on harvinaista). Ja jotta moottori alkaisi toimia oikein elektronisen kuristimen korjauksen tai jopa vaihdon jälkeen, kuristin on mukautettava.

Ennen korjausta on syytä selvittää, sisältyykö mukauttaminen kokonaiskustannuksiin, jotta myöhemmin ei tule yllätyksiä. Tapahtuu nimittäin, että häikäilemättömillä huoltamoilla siitä laskutetaan korjauksen päätyttyä erikseen.

Ilman mukauttamista auto ei välttämättä käynnisty hyvin. Voi myös käydä niin, että ECU itse yksinkertaisesti muuttaa asetuksia niin, että moottori toimii väärin ja tehottomasti.

Yhteenveto

• Kuristin on polttomoottoreissa oleva laite, joka säätelee sitä syötettävän ilman määrää.
• Kuristimen vastuulla on moottorin tasainen toiminta, siitä riippuu polttoaineen kulutuksen taso, jarrujen tehokkuus ja osittain ympäristövaatimusten täyttyminen.
• Kuristusventtiileitä on kahta päätyyppiä: mekaanisella ja sähköisellä käyttövoimalla varustettuja. Jälkimmäisen erottaa siitä, että kaasupolkimen ja kuristimen välillä ei ole suoraa mekaanista yhteyttä.
• Kaasuläpän vikojen ja toimintahäiriöiden välttämiseksi on 50 000 kilometrin ajokilometrin välein suoritettava solmun ennaltaehkäisevä puhdistus erityisen autokemian avulla.