На всіх типах автомобілів, автобусів, тракторів і спецтехніки електромагнітні клапани широко використовуються для регулювання витрати рідин і газів.Про те, що таке електромагнітні клапани, як вони влаштовані і працюють і яке місце вони займають в автомобільній техніці, читайте в цій статті.
Що таке електромагнітний клапан і де він використовується?
Електромагнітний клапан - це електромеханічний пристрій для дистанційного керування потоком газів і рідин.
В автомобільній техніці електромагнітні клапани використовуються в різних системах:
- В пневматичній системі;
- В гідросистемі;
- В паливній системі;
- У допоміжних системах - для дистанційного керування вузлами трансмісії, відвальною платформою, навісним обладнанням та іншими пристроями.
При цьому електромагнітні клапани вирішують дві основні задачі:
- Контроль витрати робочого середовища - подача стисненого повітря або масла в різні агрегати в залежності від режиму роботи системи;
- Відключення подачі робочого середовища в аварійних ситуаціях.
Ці завдання вирішують електромагнітні клапани різних типів і конструкцій, про які необхідно розповісти докладніше.
Типи електромагнітних клапанів
Перш за все електромагнітні клапани поділяються на дві групи за типом робочого середовища:
- Повітряно-пневматичні клапани;
- Рідини – клапани паливної системи та гідравлічних систем різного призначення.
За кількістю потоків робочого середовища і особливостями роботи клапани діляться на два види:
- Двосторонні - мають тільки дві труби.
- Триходові - мають три труби.
Двоходові клапани мають дві труби - впускну і вихідну, між ними робоче середовище тече тільки в одному напрямку.Між трубами знаходиться кран, який може відкривати або перекривати потік робочого середовища, забезпечуючи його подачу до агрегатів.
Триходові клапани мають три форсунки, які можна з'єднувати один з одним в різних комбінаціях.Наприклад, в пневматичних системах часто використовуються клапани з однією вхідною і двома вихідними трубами, причому при різних положеннях керуючого елемента стиснене повітря з вхідної труби може подаватися в одну з вихідних труб.З іншого боку, в клапанах EPHX (економайзер примусового холостого ходу) є одна випускна і дві впускні труби, які забезпечують нормальний атмосферний і знижений тиск в систему холостого ходу карбюратора.
За положенням керуючого елемента при знеструмленому електромагніті двоходові клапани діляться на два види:
- Нормально відкритий (NO) - клапан відкритий;
- Нормально закритий (NC) - клапан закритий.
За типом приводу і управління клапани діляться на два види:
- Клапани прямої дії - потік робочого середовища регулюється тільки силою, що розвивається електромагнітом;
- Пілотні електромагнітні клапани – потік робочого середовища частково контролюється за допомогою тиску самого середовища.
В автомобілях і тракторах найчастіше застосовують більш прості клапани прямої дії.
Також крани відрізняються за експлуатаційними характеристиками (напруга живлення 12 або 24 В, номінальний діаметр і інші) і конструктивними особливостями.Окремо варто сказати про вентилі, які можуть бути зібрані в блоки по 2-4 штуки - за рахунок певного положення труб і кріплень (люверсів) їх можна об'єднати в єдину конструкцію з великою кількістю вхідних і відвідні труби.
Загальна будова та принцип дії електромагнітних клапанів
Всі електромагнітні клапани, незалежно від типу і призначення, мають по суті однакову конструкцію і мають кілька основних компонентів:
- Електромагніт (соленоїд) з якорем тієї чи іншої конструкції;
- Елемент (або елементи) управління/блокування, з'єднаний з якорем електромагніту;
- Порожнини і канали для потоку робочого середовища, з'єднані зі штуцерами або патрубками на корпусі;-Корпус.
Також клапан може нести різні допоміжні елементи - пристрої для регулювання натягу пружин або ходу регулюючого пристрою, зливну арматуру, рукоятки для ручного регулювання витрати робочого середовища, перемикачі для управління іншими пристроями в залежності від стану. клапана, фільтрів тощо.
За типом і конструкцією керуючого елемента клапани діляться на три групи:
- Золотник - елемент управління виконаний у вигляді золотника, який може розподіляти потоки робочого середовища по каналах;
- Мембрана - елемент управління виконаний у вигляді еластичної мембрани;
- Поршень - елемент управління виконаний у вигляді поршня, що прилягає до сидіння.
При цьому клапан може мати один, два або більше елементів управління, з'єднаних з одним якорем електромагніту.
Принцип роботи електромагнітного клапана дуже простий.Розглянемо роботу найпростішого двоходового мембранного нормально закритого клапана, що використовується в системах подачі палива.При знеструмленні клапана арматура дією пружини притискається до діафрагми, яка перекриває канал і перешкоджає подальшому протіканню рідини по системі.При подачі струму на електромагніт в його обмотці виникає магнітне поле, завдяки якому якір втягується всередину - в цей момент мембрана, на яку вже не тисне якорь, піднімається під дією тиску робочого середній і відкриває канал.При подальшому знятті струму з електромагніту якір під дією пружини повернеться у вихідне положення, притисне мембрану і перекриє канал.
Подібним чином працюють двоходові клапани, але замість діафрагми в них використовуються або золотники, або елементи управління поршневого типу.Для прикладу розглянемо конструкцію і роботу клапана EPHX карбюраторних автомобілів.При знеструмленому електромагніті якір під дією пружини піднімається вгору, і запірний елемент закриває верхній штуцер, з'єднуючи бічний і нижній (атмосферний) штуцери - в цьому випадку на ЕПХГ діє атмосферний тиск. пневматичний клапан, він закритий і система холостого ходу карбюратора не працює.При подачі струму на електромагніт якір втягується, долаючи силу пружини, закриває нижній штуцер, відкриваючи верхній, який з'єднаний з впускним патрубком двигуна (де спостерігається знижений тиск) - в цьому випадку на пневматичний клапан EPHH подається розрідження, він відкривається і включає систему холостого ходу.
Електромагнітні клапани дуже надійні і невибагливі в експлуатації, мають значний ресурс (до кількох сотень тисяч спрацьовувань), і, як правило, не потребують спеціального обслуговування.Однак у разі несправності будь-який клапан необхідно замінити якомога швидше - тільки в цьому випадку буде забезпечена необхідна продуктивність і безпека автомобіля.
Час публікації: 24 серпня 2023 р