Педаль газа это: Как на самом деле работает электронная педаль газа

Содержание

Как на самом деле работает электронная педаль газа

Главная
Статьи
Ты здесь не главный: как на самом деле работает электронная педаль газа

Автор: Михаил Баландин

Почему-то многие считают, что нажатием на педаль газа водитель автомобиля с бензиновым двигателем требует изменить угол открытия дроссельной заслонки. На самом деле – нет. Такое было давно, на карбюраторных моторах и на самых первых инжекторных. Сейчас нажатие на педаль газа работает совершенно иначе. И почти всегда – совершенно не так, как думают владельцы автомобилей.

Начнём с простого: что такое электронная педаль газа? Тут ничего неожиданного: это та же самая педалька акселератора, но изменение её положения приводит не к изменению длины тросика газа, связывающего дроссельную заслонку с педалью, а к изменению сигнала датчика положения педали.

Тип датчика положения педали может быть разным: потенциометрическим, индуктивным или даже угловым Холла. Физический принцип работы датчиков разный, но смысл один – послать сигнал ЭБУ. А вот что происходит дальше?

Теория момента

Полагать, что датчик положения педали посылает какой-то управляющий сигнал на открытие или закрытие дроссельной заслонки, неправильно. Он отправляет нечто иное – запрос водителя на крутящий момент. Иногда это называют «driver wish» – некое желание (или потребность) водителя в определённый момент времени. Важно учитывать, что имеется в виду конкретное время, так как время – это единственная физическая величина, которая связывает крутящий момент и мощность (грубо говоря, силу и работу). Если коротко, электронная педаль отправляет в ЭБУ запрос момента, а не угла открытия заслонки. А дальше начинает работать то, что называют моментной моделью управления двигателем или правильнее – математической моделью управления двигателем, основанной на расчёте требуемого крутящего момента. Именно эта модель используется всеми современными автомобилями с электронной педалью газа. Почему не сделать простую команду от педали заслонке? Потому что моментная модель даёт множество преимуществ. Сначала разберём их, а потом перейдём к тому, как эта модель работает в бензиновых и дизельных автомобилях.

Первое преимущество – это возможность заранее оценить разницу между крутящим моментом мотора и моментом «на колесе». Как вы понимаете, это совершенно разные вещи, и дело не только в том, что у любой трансмиссии есть передаточные числа, которые меняют этот параметр от мотора до колеса. Дело ещё и в том, что есть множество других факторов, которые без моментной модели оценить достаточно точно было сложно. Например, у любого мотора есть потери для обеспечения работы периферии: генератора, насоса ГУР, кондиционера, вентиляторов системы охлаждения и всего прочего. И если раньше это всё просто отнимало часть мощности, то в моментной модели распределение момента на периферию зарезервировано в программном обеспечении заранее. Указано оно или в процентах от максимального момента, или в абсолютных величинах (например, в ньютон-метрах). Это очень удобно, потому что раньше затраты на эту работу можно было либо рассчитать теоретически, либо узнать с помощью замеров на моторном стенде мощности двигателя брутто и нетто (с навесным оборудованием и без него). А это дорого и сложно.

Ну и, конечно же, в моментной модели заложены и потери в трансмиссии. Одним словом, моментная модель управлением двигателем даёт более точные значения потерь крутящего момента из-за силы трения или на нагрев, а также позволяет более точно рассчитать момент «на колесе».

Второе преимущество – это возможность точной организации работы АКП. Наверное, кто-то до сих пор помнит, как управлялись первые автоматы: с помощью вакуума и давления масла. Сейчас ничего этого не требуется. Коробке достаточно знать запрос момента: если надо, она вовремя перейдёт на повышенную передачу (например, для более экономичной езды на круиз-контроле или если того требует водитель педалью газа), а если надо – на пониженную. Например, если водитель внезапно затребовал максимальный момент, нажав педаль газа более, чем на 70% (то есть перешёл в мощностной режим). Или если он вдруг при высоком текущем крутящем моменте резко отпустил педаль газа. В этом случае ЭБУ может сделать вывод о запросе водителем торможения двигателем и переключить коробку вниз. Всё это позволяют сделать та же самая моментная модель и возможность передачи данных между блоками управления мотором и коробкой по CAN-шине. Даже простой современный круиз-контроль – это тоже всё благодаря этой модели.

Третье существенное преимущество – это возможность искусственного ограничения мощности моторов. Этой возможности моментной модели очень рады производители автомобилей и очень не рады автовладельцы. Именно эта возможность позволяет установить лимит момента (и, соответственно, мощности) мотора, не меняя его «железа». То есть, сделать один и тот же мотор разной мощности. И ладно бы, когда таким пользуются для получения налоговых преимуществ (например, российские прошивки на 149 или 249 л. с.). Обидно, когда за более мощный мотор просят доплачивать, хотя от более мощной версии он отличается только прошивкой. Например, два очень популярных у нас мотора Volkswagen 1,6 MPI серии ЕА211 мощностью 90 и 110 л.с. – это один и тот же мотор с разной прошивкой. Пример не единственный, но очень наглядный.

Четвёртое преимущество использования моментной модели – это возможность предусмотреть защитные или аварийные режимы двигателя. Например, при возникновении перегрева или детонации можно лимитировать максимальный момент или ограничить максимальные обороты. Можно отключить подачу бензина в цилиндр при пропусках в нём зажигания, чтобы исключить сгорание бензина в выпуске. Таких защитных лимитеров много, и все они позволяют мотору не убить себя окончательно при появлении какой-то неисправности.

В общем-то, понятно, что моментная модель – штука хорошая. Но давайте теперь посмотрим, как она работает.

От педали до заслонки

Итак, водитель нажимает электронную педаль газа и тем самым формирует запрос момента. С датчика педали поступает сигнал в ЭБУ, который каждый раз проверяет, в какой момент времени происходит это нажатие (на заглушен ли мотор, не производится ли его пуск). Затем он считает, какой крутящий момент затребовал водитель, и передаёт его значение огромному количеству лимитеров, которые начинают проверять, можно ли его выдать. Лимитеры проверяют множество параметров, которые условно можно разделить на несколько больших групп: экологические, защиты компонентов двигателя и лимитеры электронных ассистентов водителя. Первые проверяют, не идёт ли желание водителя вразрез с желаниями «зелёных» – у моторов есть много ограничений по выхлопу, так что с этими экологическими требованиями блоку управления приходится считаться. Вторая группа отвечает за сохранность мотора: если коротко, то не развалится ли он от запроса водителя (детонация, температура отработавших газов, масла, антифриза и тому подобное). Ну а третья группа лимитеров ограничит запрашиваемый водителем крутящий момент в том случае, если того потребует дорожная обстановка (сцепление с дорогой, обнаруженные помехи и прочие возможные ограничения от систем безопасности автомобиля).

После проверки лимитерами затребованного педалью газа момента запрос проходит фильтрацию со стороны резерва на работу периферии и механические потери в трансмиссии. Кстати, на спортивных машинах этот резерв момента на работу допагрегатов часто отключают – сколько им надо, столько они и возьмут, а кроить даже несколько ньютон-метров и хранить их просто так в автоспорте нельзя.

И вот только после этой процедуры проходит пересчёт внешнего и внутреннего запросов момента – определяется тот момент, который мотор способен выдать. И, само собой, он обычно не тот, который просит водитель, а намного ниже. И как раз тут кроется основная причина недовольства электронной педалью газа: есть отсутствие прямой зависимости между её положением и углом положения дроссельной заслонки. Увы, прямая зависимость есть только там, где два эти узла связаны механически – тросиком. В современных машинах такой связи нет, и насколько «поддать газу», решает не только водитель, но и ЭБУ. Водитель может только попросить это сделать, но последнее слово будет за моментной системой управления.

Последний этап работы моментной модели – расчёт физических величин в зависимости от полученных данных о моменте, который готов выдать мотор по запросу от педали газа. Для бензиновых моторов ЭБУ в этот момент отдаёт команды об угле открытия дроссельной заслонки (наконец-то), времени впрыска топлива и угле опережения зажигания. А если это предусмотрено конструкцией двигателя, то и о давлении топлива в моторах с непосредственным впрыском, о высоте поднятия клапанов, давлении наддува и прочих вещах. Главное тут всё же – дроссельная заслонка, то есть количества воздуха. На дизельном моторе за момент отвечает количество топлива, поэтому тут главным будет давление в рампе (Common Rail, сами понимаете), количество топлива, время впрыска и контроль наддува (потому что все современные дизели, конечно, турбированные).

Что не так?

Ну так а чем всё-таки недовольны владельцы современных машин с электронной педалью газа? Основной повод её критиковать я уже озвучил: это невозможность полноценно контролировать подачу топлива – последнее слово всегда будет за ЭБУ, который лишь ориентируется на пожелания водителя относительно крутящего момента. Вторая причина не любить эту педаль – отсутствие прямой зависимости между педалью газа и крутящим моментом: всё решают алгоритмы программного обеспечения. А они прямую зависимость отнюдь не предусматривают – график зависимости угла положения дроссельной заслонки от положения педали газа всегда похож на экспоненту, а не на прямую линию. Кроме того, не забываем про лимитеры, которые в любой момент могут ограничить мощность по множеству причин.

И, наконец, третье: иногда педаль газа ломается. Редко, но бывает. Ломается, конечно, не сама педаль, а датчик положения, но так как он обычно сделан в одном блоке с педалью, приходится менять её полностью. А стоимость этой детали может быть совсем не гуманной. На тот же Polo Sedan она сейчас может стоить и 30 тысяч, что за один датчик с куском пластика, конечно, перебор. Иногда датчик удаётся отремонтировать, и, наверное, сейчас такая работа будет всё более востребованной.

Впрочем, ругаться на то, что газ стал электронным, не надо. Да, может быть, кому-то не нравится задумчивость, которая присуща некоторым бюджетным (и не очень) автомобилям с такой педалью, но без неё невозможна реализация современной моментной модели управления двигателем. А без нее, в свою очередь, невозможны все любимые нами «плюшки» в виде систем курсовой стабилизации, круиз-контроля, систем предотвращения ДТП и так далее. Так что остается только терпеть.

практика

Новые статьи

Статьи / Шины и диски Комфорт с повышенным ресурсом: тест шин Cordiant Gravity Летний модельный ряд Cordiant до этого года выглядел вполне законченным: шины Comfort, Sport, All-Terrain и Off-Road, а также пожилой бюджетный Road Runner, который вышел еще в 2012-м. Некот… 397 0 0 30.04.2023

Статьи / История Чисто английское самоубийство: как появился и почему исчез спорткар Jensen-Healey История знает немало примеров того, как автомобильная марка, родившись в одной стране, затем становится достоянием другой.

В наши годы такие истории становятся особенно актуальны. Но такое с… 298 0 0 29.04.2023

Статьи / Гаджеты Комбо-устройства с патч-антеннами: так хорошо это или плохо? Что мы выяснили, покатавшись неделю с тремя устройствами? Еще недавно все комбо-устройства имели формат здоровенного «утюга», но сегодня их вытеснили гаджеты в формате «смартфона» – плоские,… 395 0 1 28.04.2023

Бить или гладить. Как правильно пользоваться акселератором? | Практические советы | Авто

29.07.2021 00:20

Владимир Гаврилов

Примерное время чтения: 4 минуты

2495

Ulf Wittrock / Shutterstock.com

Педаль газа — это сложный технический элемент, отвечающий за правильное срабатывание дроссельной заслонки. Если раньше она была напрямую соединена с дросселем механическим тросиком, то теперь преимущественно устанавливаются электронные акселераторы, которые связаны с Блоком управления (ЭБУ). Автомобиль следит за положением педали через два датчика и регулирует дроссель, а также корректирует подачу топлива. Насколько сильно человек может вмешиваться в их работу? И что будет, если водитель банально сломает сложную электронную педаль?

Прямая связь

В карбюраторную эпоху бывалые водители прекрасно знали устройство автомобиля и основных его систем. В итоге машину они могли отремонтировать и отрегулировать самостоятельно в собственном гараже. Ремонт дроссельной заслонки, настройка карбюратора и педали газа были привычным делом. Некоторые занимались этими процедурами еженедельно, чтобы оптимизировать работу мотора и улучшить динамику своего транспортного средства.

Дело в том, что металлическая педаль газа была соединена через систему рычагов с впускным клапаном при помощи тросика. Когда акселератор находился в неактивном положении, заслонка возвращалась в нейтральное положение и мотор работал на холостых оборотах. На многих машинах имелось и ручное управление дросселем при помощи специальной ручки.

При активных разгонах крепеж мог ослабнуть, тросик сместиться, в итоге клапан закрывался не полностью, подтравливал воздух, обороты росли. В некоторых случаях на старых машинах тросик и вовсе закисал, отчего машина стартовала неровно, с рывками. Подобные дергания ощущались при любых перегазовках.

Такие рывки вредили мотору, так как при резком изменении режима работы дросселя, возникали перебои в приготовлении оптимальной смеси. Нормальная работа впуска прерывалась и возникали кратковременные неоптимальные режимы, когда бензин мог сгорать в цилиндрах не полностью и частично стекал по поршню, смывая часть масла. Начиналось увеличение сил трения, рос износ деталей, образовывался нагар. В общем, удары по педали газа приводили к опасным для двигателя последствиям.

Сглаживание резких нагрузок

Сейчас на все новые автомобили устанавливаются электронные педали акселератора. Это уже готовый технический узел, который не имеет прямой связи с дросселем. Управление идет через провода и центральный блок управления двигателем (ЭБУ). Внутри электронной педали тоже есть микросхемы и бегунок, скользящий по дорожкам и помогающий менять напряжение электрического тока, вследствие чего происходит регулирование открытия дросселя.

Дроссельная заслонка тоже электронная и открывается за счет небольшого электромоторчика. Оба узла очень надежны и могут работать годами без вмешательства водителя.

С помощью электронной педали удается достигнуть наиболее оптимального соотношения бензина и воздуха в топливной смеси, которая, как правило, состоит из 14,7 г воздуха и 1 г бензина. Такая смесь называется стехиометрической, так как при ней бензин сгорает без остатка с выделением необходимого количества энергии.

Система управления электронной дроссельной заслонкой принимает во внимание сигналы от датчиков положения педали газа и данные от коробки передач, а также от датчиков положения педали тормоза и круиз-контроля.

Тем самым электроника регулирует работу впуска и не дает водителю наделать ошибок.

При спортивном стиле вождения электроника демпфирует резкие нажатия педали и игнорирует их, заставляя дроссель открываться плавно, чтобы не испортить процесс приготовления идеальной стехиометрической смеси.

Поэтому при езде на впрысковых машинах с электронной педалью водителям часто кажется, что старые карбюраторные модели были мощнее и резвее. На самом деле, они просто чаще дергались при резком открытии дросселя, что рождало ассоциации с избытком тяги.

Педаль сломалась

Именно эта иллюзия приводит к забавным поломкам педали газа. Желая «пришпорить» автомобиль, водители сильно бьют по педали газа, стараясь быстро повысить обороты до красной зоны, и банально ломают педаль акселератора.

Дело в том, что педаль теперь изготавливается из пластика, и если ездить, как в автоспорте, то ножка не выдерживает ударов ногой. Часто повреждения происходят при резком переносе ноги с тормоза на газ. Нога давит на педаль вбок, против расположения распорок жесткости, и пластик не выдерживает.

Меняется блок педали в сборе и стоит немалых денег. Чтобы сэкономить, некоторые склеивают поломавшиеся части, подкладывают под них металлические пластины, что выглядит смешно.

Из-за электронных акселераторов многие драйверские приемы из мира автоспорта сейчас неприменимы на обычных машинах. К примеру, уже нельзя одновременно жать на газ и тормоз, чтобы улучшить управляемость в поворотах. Так же невозможно выжимать акселератор пяткой правой ноги, когда мыском давишь на педаль тормоза. Такой прием применялся для перегазовок, чтобы перед сложным поворотом одновременно затормозить и включить пониженную передачу. Перегазовка позволяла раскрутить валы коробки передач и снизить ударные нагрузки на синхронизаторы.

Если проделать аналогичные приемы с электронной педалью, то блок управления просто отключит газ, и мотор сбросит обороты до холостых. Такой аварийный режим позволяет снизить нагрузку на тормозную систему и часто предотвращает аварии, если неопытный водитель в неудобной обуви случайно нажал сразу на две педали.

советы автомобилистампедаль газа

Следующий материал

Новости СМИ2

Ускоритель | Информация о вождении | DriversEd.com

Справочный центр

Алабама
Аляска
Аризона
Арканзас
Калифорния
Коннектикут
Делавэр
Флорида
Джорджия
Гавайи
Айдахо
Иллинойс
Индиана
Айова
Канзас
Кентукки
Луизиана
Мэн
Мэриленд
Массачусетс
Мичиган
Миннесота
Миссисипи
Миссури
Монтана
Небраска
Невада
Нью-Гемпшир
Нью-Джерси
Нью-Мексико
Нью-Йорк
Северная Каролина
Север Дакота
Огайо
Оклахома
Орегон
Пенсильвания
Род-Айленд
Южная Каролина
Южная Дакота
Теннесси
Техас
Юта
Вермонт
Вирджиния
Вашингтон
Вашингтон
Западная Вирджиния
Висконсин
Вайоминг

Добро пожаловать в наш краткий и удобный справочник по вождению

Полезная информация для водителей

Драйверы онлайн Ed

Курсы доступны для всех уровней квалификации. Выберите свой штат, чтобы начать.

Практический тест на получение разрешения

Подготовьтесь к экзамену на получение разрешения на сайте DriversEd.com

Педаль акселератора также известна как педаль газа. Это педаль, расположенная на полу справа. Эта педаль регулирует количество газа, подаваемого в двигатель, и тем самым регулирует скорость автомобиля. Вы нажимаете на педаль газа правой ногой, пятка опирается на землю. Не дергайтесь с акселератором. Скорее, нажимайте его постепенно, пока ваша машина ускоряется.

Узнайте о советах, предложениях и многом другом.

Как пользоваться автомобильным акселератором » Изучите советы по вождению

Педаль акселератора находится справа и управляется только правой ногой. Акселератор, иначе известный как педаль газа или дроссельная заслонка , регулирует частоту вращения двигателя. То, как вы используете автомобильный акселератор, определяет, насколько плавной будет поездка и как быстро вы едете; чем сильнее вы нажимаете на педаль, тем сильнее автомобиль разгоняется и тем быстрее он будет двигаться.

Во время вождения носите удобную обувь, так как это позволит вам лучше контролировать автомобиль. Обувь на плоской подошве предпочтительнее, а также обувь, которая не соскальзывает, например, некоторые виды сандалий. Обувь с не слишком толстой подошвой также полезна, так как вы лучше почувствуете, какое давление вы оказываете на педали.

Положение стопы

При нажатии на педаль акселератора поставьте пятку правой ноги на пол и подушечкой стопы нажмите на педаль. Это даст вам максимальный контроль над работой педали.

Используйте педаль акселератора автомобиля, поставив пятку правой ноги на пол, и нажмите на педаль подушечкой стопы.

Работа с педалью акселератора

Хотя педаль акселератора является одной из самых простых в управлении, она все же требует некоторой практики. Вам нужно научиться использовать ускоритель для:

Трогания с места.
Общее вождение в движении.

Выход из стационарного положения

Двигателю вашего автомобиля приходится много работать при трогании с места. Он должен привести ваш автомобиль и пассажиров (всего около 1,5 тонны) из неподвижного положения в движение. Для этого вам необходимо обеспечить питание двигателя.

Если вы водите автомобиль с механической коробкой передач и предполагаете, что автомобиль готов к работе; 1-я передача включена с выжатым сцеплением и включенным стояночным тормозом, плавно нажмите на газ. Чтобы дать вам представление о том, насколько сильно, нажмите педаль акселератора на небольшое усилие – примерно на толщину монеты в один фунт, или пока стрелка тахометра не достигнет около 1500 об/мин. Затем можно отпустить стояночный тормоз и плавно отпустить сцепление.

Если вы едете на автомобиле с автоматической коробкой передач, нажмите правой ногой на педаль тормоза, выберите «Движение» на селекторе передач, отпустите стояночный тормоз и, нажав на педаль тормоза, слегка и постепенно нажмите на педаль акселератора правой ногой. ступня.

Общее Вождение в пути

По мере приобретения опыта вождения вы научитесь лучше предвидеть транспортный поток. Когда ваша нога на педали газа, это стоит вам денег, когда вы не нажимаете на педаль газа, это бесплатно. Постарайтесь предвидеть, когда вы, вероятно, замедлите движение или остановитесь, по тому, что происходит впереди. Поступая таким образом, вы можете раньше отпустить педаль газа и позволить своей машине естественным образом замедлиться (торможение двигателем), вместо того, чтобы добираться туда и полагаться на тормоза для потери нежелательной скорости.

Конечно, вам все равно придется использовать тормоза, но использование торможения двигателем, где это возможно, помогает экономить топливо и снижает износ тормозов.