На всех типах автомобилей, автобусов, тракторов и спецтехники широко применяются электромагнитные клапаны для регулирования расхода жидкостей и газов.О том, что такое электромагнитные клапаны, как они устроены и работают, и какое место они занимают в автомобильной технике, читайте в этой статье.
Что такое электромагнитный клапан и где он используется?
Электромагнитный клапан – это электромеханическое устройство для дистанционного управления потоком газов и жидкостей.
В автомобильной технике электромагнитные клапаны применяются в различных системах:
- В пневмосистеме;
- В гидросистеме;
- В топливной системе;
- Во вспомогательных системах - для дистанционного управления агрегатами трансмиссии, самосвальной платформой, навесным оборудованием и другими устройствами.
При этом электромагнитные клапаны решают две основные задачи:
- Управление потоком рабочей среды - подача сжатого воздуха или масла к различным агрегатам в зависимости от режима работы системы;
- Отключение подачи рабочего тела в аварийных ситуациях.
Эти задачи решают электромагнитные клапаны различных типов и конструкций, о которых необходимо рассказать подробнее.
Типы электромагнитных клапанов
Прежде всего, электромагнитные клапаны делятся на две группы по типу рабочей среды:
- Воздух – пневматические клапаны;
- Жидкости – клапаны для топливной системы и гидросистем различного назначения.
По количеству потоков рабочей среды и особенностям работы клапаны делятся на два типа:
- Двухходовые – имеют всего две трубы.
- Трехходовые – имеют три трубы.
Двухходовые клапаны имеют две трубы – входную и выходную, между ними рабочая среда течет только в одном направлении.Между трубами имеется клапан, который может открывать или перекрывать подачу рабочей среды, обеспечивая ее подачу к агрегатам.
Трехходовые клапаны имеют три патрубка, которые можно соединять друг с другом в различных комбинациях.Например, в пневмосистемах часто используются клапаны с одним входным и двумя выходными патрубками, причем при разных положениях элемента управления сжатый воздух из входного патрубка может подаваться в один из выходных патрубков.С другой стороны, в клапанах EPHX (экономайзер принудительного холостого хода) имеется один выпускной и два впускных патрубка, которые обеспечивают нормальное атмосферное и пониженное давление в систему холостого хода карбюратора.
Двухходовые клапаны делятся на два типа по положению управляющего элемента при обесточенном электромагните:
- Нормально открытый (НО) – клапан открыт;
- Нормально закрытый (НЗ) – клапан закрыт.
По типу привода и управления арматура делится на два типа:
- Клапаны прямого действия – поток рабочей среды контролируется только силой, развиваемой электромагнитом;
- Пилотные электромагнитные клапаны – поток рабочей среды частично контролируется за счет давления самой среды.
В автомобилях и тракторах чаще всего применяют более простые клапаны прямого действия.
Также клапаны различаются эксплуатационными характеристиками (напряжение питания 12 или 24 В, номинальный проход и другие) и конструктивными особенностями.Отдельно стоит упомянуть клапаны, которые можно собирать в блоки по 2-4 штуки – за счет определенного положения патрубков и крепежных элементов (проушин) их можно объединить в единую конструкцию с большим количеством входных и входных отверстий. выпускные трубы.
Общее устройство и принцип работы электромагнитных клапанов
Все электромагнитные клапаны, независимо от типа и назначения, имеют по сути одинаковую конструкцию и имеют несколько основных узлов:
- Электромагнит (соленоид) с якорем той или иной конструкции;
- управляющий/запирающий элемент (или элементы), соединенный с якорем электромагнита;
- полости и каналы для потока рабочей среды, соединенные со штуцерами или патрубками на корпусе;-Корпус.
Также клапан может нести различные вспомогательные элементы – устройства для регулировки натяжения пружин или хода управляющего устройства, сливную арматуру, рукоятки для ручного регулирования потока рабочей среды, переключатели для управления другими устройствами в зависимости от состояния. клапана, фильтров и т. д.
Клапаны делятся на три группы по типу и конструкции элемента управления:
- Золотник – орган управления выполнен в виде золотника, позволяющего распределять потоки рабочей среды по каналам;
- Мембрана – элемент управления выполнен в виде эластичной мембраны;
- Поршень – орган управления выполнен в виде поршня, примыкающего к седлу.
При этом клапан может иметь один, два и более элементов управления, соединенных с одним якорем электромагнита.
Принцип работы электромагнитного клапана очень прост.Рассмотрим работу простейшего двухходового мембранного нормально закрытого клапана, применяемого в системах подачи топлива.При обесточенном клапане якорь под действием пружины прижимается к диафрагме, которая блокирует канал и не дает жидкости течь дальше по системе.При подаче тока на электромагнит в его обмотке возникает магнитное поле, из-за чего якорь втягивается внутрь - в этот момент мембрана, уже не прижимаемая якорем, под действием давления рабочей Medium и открывает канал.При последующем снятии тока с электромагнита якорь под действием пружины вернется в исходное положение, прижмет мембрану и перекроет канал.
Двухходовые клапаны работают аналогично, но в них вместо диафрагмы используются либо золотники, либо элементы управления поршневого типа.Для примера рассмотрим конструкцию и работу клапана ЭПХХ карбюраторных автомобилей.При обесточении электромагнита якорь под действием пружины поднимается вверх, а запирающий элемент закрывает верхний штуцер, соединяя боковой и нижний (атмосферный) штуцеры - в этом случае на ЭПХХ подается атмосферное давление. пневмоклапан, он закрыт и система холостого хода карбюратора не работает.При подаче тока на электромагнит якорь втягивается, преодолевая силу пружины, закрывает нижний штуцер, открывая при этом верхний, соединенный с впускным патрубком двигателя (где наблюдается пониженное давление) - в данном случае На пневмоклапан ЭПХХ подается вакуум, он открывается и включает систему холостого хода.
Электромагнитные клапаны очень надежны и неприхотливы в эксплуатации, имеют значительный ресурс (до нескольких сотен тысяч срабатываний) и, как правило, не требуют специального обслуживания.Однако в случае неисправности любой клапан необходимо как можно скорее заменить – только в этом случае будет обеспечена необходимая работоспособность и безопасность автомобиля.
Время публикации: 24 августа 2023 г.