Във всички видове автомобили, автобуси, трактори и специална техника, електромагнитните вентили се използват широко за управление на потока на течности и газове.Прочетете какво представляват електромагнитните клапани, как са подредени и работят и какво място заемат в автомобилното оборудване в тази статия.
Какво е електромагнитен клапан и къде се използва?
Електромагнитният вентил е електромеханично устройство за дистанционно управление на потока от газове и течности.
В автомобилната технология соленоидните клапани се използват в различни системи:
- В пневматичната система;
- В хидравличната система;
- В горивната система;
- В спомагателни системи - за дистанционно управление на трансмисионни агрегати, самосвална платформа, прикачни съоръжения и други устройства.
В същото време соленоидните клапани решават две основни задачи:
- Контрол на потока на работната среда - подаване на сгъстен въздух или масло към различни агрегати, в зависимост от режима на работа на системата;
- Изключване на подаването на работната среда при аварийни ситуации.
Тези задачи се решават от електромагнитни вентили от различни типове и конструкции, които трябва да бъдат описани по-подробно.
Видове електромагнитни вентили
На първо място, електромагнитните вентили се разделят на две групи според вида на работната среда:
- Въздушно – пневматични клапани;
- Течности – клапани за горивна система и хидравлични системи за различни цели.
Според броя на потоците на работната среда и особеностите на работа вентилите се разделят на два вида:
- Двупосочни - имат само две тръби.
- Трипътни - имат три тръби.
Двупътните вентили имат две тръби - вход и изход, между тях работната среда протича само в една посока.Между тръбите има клапан, който може да отваря или затваря потока на работната среда, осигурявайки подаването й към агрегатите.
Трипътните вентили имат три дюзи, които могат да бъдат свързани помежду си в различни комбинации.Например пневматичните системи често използват клапани с една входна и две изходни тръби, а при различни позиции на управляващия елемент сгъстен въздух от входната тръба може да се подава към една от изходните тръби.От друга страна, в клапаните EPHX (икономайзер за принудителен празен ход) има една изпускателна и две всмукателни тръби, които осигуряват нормално атмосферно и намалено налягане на системата за празен ход на карбуратора.
Двупътните вентили се разделят на два вида според позицията на управляващия елемент, когато електромагнитът е изключен:
- Нормално отворен (NO) - вентилът е отворен;
- Нормално затворен (NC) - вентилът е затворен.
В зависимост от вида на задвижването и управлението, вентилите се разделят на два вида:
- Клапани с директно действие - потокът на работната среда се управлява само от силата, развивана от електромагнита;
- Пилотни електромагнитни клапани – потокът на работната среда се контролира частично чрез използване на налягането на самата среда.
При автомобили и трактори най-често се използват по-прости клапани с директно действие.
Също така, вентилите се различават по работните характеристики (захранващо напрежение от 12 или 24 V, номинален отвор и други) и конструктивни характеристики.Отделно си струва да се споменат клапаните, които могат да бъдат сглобени в блокове от 2-4 броя - поради определено положение на тръбите и крепежни елементи (отвори), те могат да бъдат комбинирани в една конструкция с голям брой входни и изходни тръби.
Общата структура и принцип на работа на електромагнитните вентили
Всички електромагнитни вентили, независимо от типа и предназначението, имат по същество еднакъв дизайн и имат няколко основни компонента:
- Електромагнит (соленоид) с арматура от един или друг дизайн;
- управляващ/заключващ елемент (или елементи), свързан към котвата на електромагнита;
- Кухини и канали за протичане на работната среда, свързани с фитинги или дюзи на корпуса;-Корпус.
Също така вентилът може да носи различни спомагателни елементи - устройства за регулиране на напрежението на пружините или хода на управляващото устройство, дренажни фитинги, дръжки за ръчно управление на потока на работната среда, превключватели за управление на други устройства в зависимост от състоянието на клапан, филтри и др.
Вентилите са разделени на три групи според вида и конструкцията на управляващия елемент:
- Макара - управляващият елемент е направен под формата на макара, която може да разпределя потоците на работната среда през каналите;
- Мембрана - управляващият елемент е изработен под формата на еластична мембрана;
- Бутало - контролният елемент е направен под формата на бутало, съседно на седалката.
В този случай вентилът може да има един, два или повече управляващи елемента, свързани към една арматура на електромагнита.
Принципът на работа на електромагнитния клапан е много прост.Помислете за работата на най-простия двупосочен диафрагмен нормално затворен клапан, използван в системите за подаване на гориво.Когато вентилът е без напрежение, арматурата се притиска към диафрагмата чрез действието на пружина, която блокира канала и предотвратява по-нататъшното протичане на течност през системата.Когато се подаде ток към електромагнита, в неговата намотка възниква магнитно поле, поради което арматурата се изтегля навътре - в този момент мембраната, която вече не е притисната от котвата, се издига под въздействието на налягането на работната среден и отваря канала.С последващото отстраняване на тока от електромагнита, арматурата под действието на пружината ще се върне в първоначалното си положение, ще натисне мембраната и ще блокира канала.
Двупосочните вентили работят по подобен начин, но използват или макари, или управляващи елементи от бутален тип вместо диафрагма.Например, помислете за дизайна и работата на клапана EPHX на автомобили с карбуратор.Когато електромагнитът е изключен, арматурата се повдига нагоре под действието на пружината и заключващият елемент затваря горния фитинг, свързвайки страничните и долните (атмосферни) фитинги - в този случай към EPHH се прилага атмосферно налягане пневматичен клапан, той е затворен и системата за празен ход на карбуратора не работи.При подаване на ток към електромагнита, арматурата се прибира, преодолявайки силата на пружината, затваря долния фитинг, докато отваря горния, който е свързан към всмукателната тръба на двигателя (където се наблюдава намалено налягане) - в този случай, вакуум се прилага към пневматичния клапан EPHH, той се отваря и включва системата за празен ход.
Електромагнитните клапани са много надеждни и непретенциозни в експлоатация, имат значителен ресурс (до няколкостотин хиляди задействания) и като правило не изискват специална поддръжка.Въпреки това, в случай на неизправност, всеки клапан трябва да бъде сменен възможно най-скоро - само в този случай ще бъдат осигурени необходимата производителност и безопасност на автомобила.
Време на публикуване: 24 август 2023 г