Функции и роль электромагнитного клапана в автомобиле
Электромагнитный клапан (э/м клапан) — устройство управления и коммутации потоков газов и жидкостей в различных системах транспортных средств; жидкостный или газовый клапан, запорный элемент которого имеет привод от встроенного или вынесенного электромагнита.
В любом транспортном средстве есть множество систем, в которых необходимо управление потоками жидкостей и газов: системы питания двигателя, стеклоомывателя, в пневматических системах, в предпусковых подогревателях и т.д. Наиболее часто в этих системах находят применение электромагнитные клапаны. Данные устройства позволяют автоматизировать системы управления узлами и агрегатами, они просты и могут работать с высокой точностью — за счет всего этого они и получили широкое распространение.
Однако выход клапана из строя может нарушить работу всего автомобиля, поэтому данная деталь нуждается в скорейшей замене. Купить электромагнитный клапан для ремонта отечественного автомобиля ВАЗ 2103, 2108, 2110 можно у нас на сайте. Мы продаем запчасти крупным и мелкооптовым поставщикам запчастей.
Прежде, чем делать покупку, необходимо разобраться в существующих типах автомобильных электромагнитных клапанов, их устройстве и применяемости.
Типы и применяемость клапанов с электромагнитным приводом
Применяемые на транспортных средствах электромагнитные клапаны подразделяются на несколько типов по рабочей среде и числу коммутируемых потоков, принципу работы, назначению, применяемости и некоторым иными особенностям.
Все электромагнитные клапаны можно разделить на три категории по рабочей среде:
- Жидкостные (гидравлические);
- Газовые (пневматические);
- Универсальные — могут работать либо с жидкими, либо с газообразными средами.
Устройства первого типа применяются в системах, в которых циркулируют жидкости, на автомобилях устанавливается большое число таких клапанов:
- Топливные клапаны основной системы питания — для подачи топлива, специальные детали дизельных двигателей, клапаны системы экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ) карбюраторов бензиновых двигателей и т.д.;
- Топливные клапаны вспомогательных систем — электрофакельного устройства, предпускового подогревателя и прочих;
- Клапаны стеклоомывателя;
- Клапаны климатических систем — штатного или дополнительного отопителя, кондиционера;
- Клапаны гидравлических систем;
- Клапан гидравлического привода вентилятора охлаждения (в двигателях с приводом вентилятора от гидравлической муфты).
Устройства второго типа применяются в тех системах, где рабочей средой являются газы:
- Клапаны управления пневмосистемой транспортного средства;
- Клапаны вспомогательных пневматических систем управления различными агрегатами транспортного средства — межосевого дифференциала, делителя передач, управления самосвальной платформой и другими агрегатами;
- Клапаны управления противоугонных средств в пневматических системах;
- Топливные клапаны в автомобилях с газобаллонным оборудованием;
- Клапаны моторного тормоза;
- Клапан ЭПХХ с пневматическим управлением;
- Клапаны управления систем экологии двигателя — вентиляции картера, улавливания паров бензина, рециркуляции выхлопных газов и других.
Устройства третьего типа являются универсальными, они обычно используются во вспомогательных системах транспортных средств. Например, на грузовых автомобилях одна модель клапана находит применение в жидкостном контуре отопителя, в системе пневматического моторного тормоза и в пневматических системах управления различным оборудованием.
Клапаны всех типов делятся на две группы по количеству коммутируемых потоков:
- Двухходовые — управляют одним потоком газа или жидкости, обеспечивая его открывание или перекрытие. В клапане присутствует два патрубка или присоединительных штуцера для установки в разрыв потока;
- Трехходовые — управляют одним потоком газа или жидкости, разделяя его на два потока и обеспечивая их открывание или перекрытие в разнообразных комбинациях. В таком устройстве присутствует три патрубка или присоединительных штуцера.
Для обоих типов клапанов предусмотрено два основных состояния:
- Нормально открытые (НО) — клапан без подачи напряжения открыт;
- Нормально закрытые (НЗ) — обесточенный клапан перекрыт.
Двухходовые агрегаты принимают только одно из этих состояний и переходят между ними при подаче напряжения и обесточивании. Трехходовые клапаны обычно выполнены таким образом, что коммутируемые ими потоки всегда находятся в противоположных состояниях, но существуют и клапаны с независимым управлением потоками — они оба одновременно могут открываться и закрываться.
Наконец, все автомобильные э/м клапаны разделяются на две категории по назначению:
- Управляющие клапаны — для штатного управления потоками рабочих сред;
- Аварийные клапаны — для автоматического открытия или закрытия потока при возникновении нештатных ситуаций.
К первой категории относятся клапаны, участвующие в нормальной работе систем — обеспечивают подачу топлива, воды, воздуха или иных сред к управляемым узлам и агрегатам. Ко второй группе относятся устройства, которые предотвращают аварию или снижают ее негативные последствия — стравливают избыточное давление, отключают неисправные контуры и оборудование, и т.д.
В отдельную категорию выделяются э/м клапаны с возможностью ручного управления — в них предусмотрен ручной привод, который позволяет переводить клапан в то или иное положение в зависимости от текущего режима работы агрегата или в случае поломок.
Конструкция и принцип действия автомобильных электромагнитных клапанов
Прежде всего, следует отметить, что клапаны, в отличие от кранов, могут принимать только два положения — открыто или закрыто. Переход между этими положениями должен выполняться быстро, а промежуточных положений не предусмотрено — все это обуславливает те конструктивные особенности, которые имеют электромагнитные клапаны.
В любом э/м клапане можно выделить два связанных узла:
- Механический клапан с запорным элементом той или иной конструкции, подключаемый к управляемой системе:
- Управляющий клапаном электромагнит (соленоид), подключаемый к электросистеме автомобиля.
Основу устройства составляет клапан, выполненный в пластиковом или металлическом корпусе с полостями, каналами и патрубками (штуцерами). В корпусе клапана на седло опирается запорный элемент, в качестве которого может выступать:
- Диафрагма (мембрана) — плоская эластичная пластина, которая закрывает впускной и выпускной каналы;
- Золотник — стержень с проточками и каналами, который может закрывать или перераспределять несколько потоков жидкости/газа (в золотниковых клапанах седла как такового нет);
- Поршень — плоский или цилиндрический поршень, закрывающий один или сразу оба канала.
При этом в одном клапане может быть один (обычно у двухходовых), два (у трехходовых клапанов) и более управляющих элемента с единым приводом. Наиболее часто автомобильные двухходовые клапаны строятся на основе мембраны и поршня, а трехходовые — на основе золотника. На корпусе клапана могут предусматриваться винты и другие регулировочные элементы.
Над клапаном располагается электромагнит с подвижным подпружиненным якорем, который жестко соединен с запорным элементом. В некоторых устройствах клапан расположен непосредственно внутри соленоида, что помогает снизить габариты. На соленоиде или корпусе клапана располагается стандартный разъем с ножевыми или штырьковыми контактами, либо с индивидуальными разъемами на проводниках.
Работает данная деталь просто: в обесточенном состоянии клапан нормально открыт или закрыт, при подаче тока на соленоид его якорь втягивается и поднимет запорный элемент — клапан переводится в другое состояние или перераспределяет потоки рабочей среды; при снятии напряжения якорь электромагнита освобождается, и запорный элемент клапана занимает предыдущее положение. Управление клапаном может быть как ручным (с помощью соответствующих кнопок), так и автоматическим в зависимости от управляемой системы.