Электромагнитный клапан в автомобиле: устройство и принцип работы

Электромагнитный клапан в автомобиле — устройство, которое используется для управления потоком жидкости или газа.

Устанавливается в различных системах машины, таких как впрыска, охлаждения двигателя, пневматического управления тормозами и т. д. Является важной частью многих устройств, обеспечивает правильное функционирование и безопасность автомобиля. Ниже поговорим о сфере применения, видах, конструкции и принципе действия.

Назначение и область использования электромагнитного клапана

Цель применения ЭМ-клапана — управление потоком жидкости или газа в разных системах транспортного средства.

Назначение может быть следующим:

• регулирование потока определенной среды;
• управление процессом смешивания топлива или регулирование давления впрыска;
• контроль открытия и закрытияклапанов при охлаждении ДВС;
• управление пневматическими тормозами;
• регулирование давления в системе пневмоподвески и т. д.

Соленоидный электромагнитный клапан и другие виды устройств встречаются в следующих системах:

• впрыска топлива;
• охлаждения двигателя;
• пневматического управления тормозами;
• пневматической подвески;
• ГУР;
• кондиционирования воздуха;
• выхлопа и т. д.

Использование ЭМ-клапанов позволяет обеспечить более точное и надежное управление различными системами.

Типы электромагнитных клапанов

Для лучшего понимания приведем классификацию ЭМ-клапанов.

По типу рабочей среды:

• для жидкостей — управление потоком топлива, масла и других жидких составов в ДВС и иных системах машины;
• для газов — выпускотработавших газов и работа в других воздушных системах.

По количеству потоков рабочей среды:

1. Однопоточные (одиночные, двухходовые). Имеют один вход и выход для рабочей среды. Используются для контроля и регулирования потока жидкостей и газов в системах автомобиля, таких как впрыска топлива, кондиционирования воздуха и охлаждения двигателя. Выделяется два вида электромагнитных клапанов — нормально закрытый и нормально открытый.
2. Двупоточные (двойные, трехходовые). Имеют два входа и один выход или один вход и два выхода для потока рабочей среды. Используются для контроля и регулирования двух потоков жидкостей или газов в разных системах автомобиля, таких как турбонаддува или управления выхлопом.

По типу привода:

1. прямого действия — управляются за счет силы электромагнита;
2. пилотные — используется давление рабочей среды.

По типу управления:

1. Управляемые. Реагируют на сигналы отЭБУ или другой системы, чтобы контролировать поток жидкостей или газов.
2. Полностью автоматические. Сами регулируют поток рабочей среды на основе изменения давления или других параметров.

По назначению ЭМ-клапаны бывают для следующих систем:

• Дроссельная. Контролирует объем воздуха, поступающего во впускную систему двигателя. Состоит из вращающейся пластинки и механизма управления, подключенного к электромагниту. При поступлении сигнала от системы управления двигателя электромагнит переводит механизм управления, открывая или закрывая клапан.
• Охлаждение двигателя. В эту группу входят устройства для радиатора, термостата и расширительного бачка. Каждый из них может быть управляем электромагнитом. Когда температура двигателя достигает определенного уровня, система посылает сигнал, открывая или закрывая клапан.
• Впрыск топлива. Управление электромагнитным клапаном обеспечивает точность и надежность процесса впрыска горючего. Могут регулировать давление топлива, объем впрыска и тайминг.
• Пневматическое управление тормозами. Необходимо, чтобы управлять давлением в тормозных колодках. Когда водитель нажимает на педаль тормоза, система управления посылает сигнал на электромагниты, открывая клапаны и позволяя тормозному давлению пройти через систему.
• Пневматическая подвеска. Обеспечивают регулирование давления воздуха.
• Вентиляция картера. Меняют поток паров масла и газов в картере двигателя. ЭМ-клапан может быть установлен на выходном патрубке системы вентиляции, чтобы контролировать подачу во впуск ДВС.
• Выпуск отработавших газов. Для регулирования давления ОГ в глушителе, могут управляться электромагнитами. Бывают открыты или закрыты, чтобы увеличить или уменьшить звуковой эффект выхлопной системы.
• Рециркуляция отработавших газов. Осуществляют управление давлением и потоком воздуха, который возвращается в устройство впуска.
• Переключение передач. Могут быть управляемыми электромагнитами и обеспечивать переключение в зависимости от положения педали газа и скорости машины.
• Кондиционера. Помогают контролировать поток хладагента в системе кондиционирования воздуха автомобиля.

Каждый тип клапана имеет уникальные характеристики и функции, которые определяют его конструкцию и применение.

Устройство и принцип действия

Конструкция электромагнитных клапанов карбюратора или других систем в автомобиле может варьироваться в зависимости от конкретного применения. Чаще всего он состоит из следующих элементов:

• Корпус. Наружная оболочка клапана, которая может быть выполнена из металла или пластика. Обычно имеет резьбовые отверстия для подключения трубопроводов или шлангов.
• Электромагнит. Устройство, которое создает электромагнитное поле и управляет открытием и закрытием клапана. Состоит из катушки, ядра и пружины. Катушка находится на внешней стороне клапана, а ядро с пружиной на внутренней.
• Надкрышка. Механический элемент, который закрывает и открывает поток. Установлен на ядре электромагнита и имеет отверстия.
• Уплотнительное кольцо. Обеспечивает герметичность клапана и предотвращает протекание рабочей среды через него. Устанавливается между корпусом и надкрышкой.
• Прокладка. Необходима для обеспечения герметичности. Устанавливается между корпусом и трубопроводом или шлангом.
• Рычаг привода. Механизм, который передает усилие от ядра электромагнита к надкрышке. Может быть выполнен из металла или пластика, расположен на вершине ядра электромагнита.
• Стопорный винт. Необходим для фиксации положения надкрышки клапана при ее закрытии. Расположен на вершине ядра электромагнита и предотвращает соскальзывание рычага привода в нижнее положение.
• Клеммный блок. Применяется для подключения электромагнита к источнику питания.

Важно

Принцип действия электромагнитного клапана основан на использовании электромагнитного поля для управления потоком рабочей среды.

Когда устройство находится в закрытом положении, поток блокируется с помощью прокладки на конце плунжера. Если на катушку подается электрический ток, образуется магнитное поле, которое притягивает сердечник, закрепленный на плунжере, к ядру. В результате плунжер поднимается, прокладка снимается с седла, и рабочая среда начинает свободно проходить.

Когда электрический ток прекращается, магнитное поле исчезает, и пружина возвращает плунжер в исходное положение, закрывая клапан и блокируя поток. При этом автоматический электромагнитный клапан может иметь устройство, которое позволяет задавать давление открытия, что обеспечивает удобную настройку его работы в зависимости от конкретных требований.

Такие устройства могут иметь встроенные датчики положения, которые могут передавать информацию о статусе клапана контрольной системе автомобиля для дальнейшей обработки.

Принцип действия можно разделить на следующие этапы:

• Подача электрического сигнала. Система управления автомобиля посылает электрический сигнал на электромагнит, который расположен внутри клапана.
• Создание магнитного поля. При поступлении электрического сигнала на катушку провода внутри электромагнита, формируется магнитное поле.
• Притяжение штока. Магнитное поле притягивает шток, который находится внутри клапана.
• Изменение потока рабочей среды. Перемещение штока изменяет размер отверстия в клапане, что приводит к корректировкедвижения жидкости или газа через клапан.
• Отключение электрического сигнала. Когда электрический сигнал исчезает, магнитное поле прекращается, и шток возвращается в исходное положение, что приводит к изменению потока.

Заключение

Важность электромагнитного клапана сложно переоценить. Он применяется во многих узлах транспортного, отличается надежностью и точностью работы. В зависимости от ситуации может приняться для регулирования потока масла, воздуха или иных средств в десятках систем машины.