Где находится электромагнитный клапан

Клапан электромагнитный

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.

Что такое соленоидный электромагнитный клапан, назначение, устройство и принцип действия

Для управления жидкими средами в трубопроводах традиционно используется специальная запорная арматура. Согласно установленному порядку, она выполняется в виде вентилей (кранов), закрывающихся или открывающихся вручную. Сегодня вместо привычных вентилей все чаще устанавливаются современные запорные устройства, работающие по принципу электромагнитной индукции.

Что такое соленоидный электромагнитный клапан

Электромагнитный клапан – это классический электромеханический узел, основное назначение которого состоит в оперативном управлении потоками жидких или газообразных сред. Благодаря этому устройству указанный процесс удается частично или полностью автоматизировать. Окончательное решение об открытии или закрытии соленоида принимает оператор или логика контроллера.

Находясь у пульта управления, оператор нажимает кнопку «открыть» клапан, тем самым подаёт напряжение на катушку электромагнита. Последняя за счет протекающего по ней тока втягивает шток клапана, переводя вентиль в режим «Открыто» (при нормально закрытом типе клапана). Для совершения обратного действия оператору достаточно нажать кнопку «Закрыть». После этого напряжение с катушки снимается и шток под действием возвратной пружины занимает своё нормальное безопасное положение.

Назначение и применение соленоидов

Основное назначение соленоидов и подобных им устройств – перенаправление или блокировка движения жидких сред в трубопроводах различного типа и назначения. В бытовых условиях они применяются в автомашинах, в обычных водопроводах, а также в отопительных сетях и в системах полива дачных участков. В промышленности эти устройства устанавливаются для регулирования потоков технических жидкостей и газов, транспортируемых по разветвленной трубной сети, управления отсечными клапанами.

Они также могут устанавливаться в оборудовании, где требуется автоматическое управление клапаном в зависимости от условий эксплуатации. В этом случае к комплекту соленоидного устройства может прилагается особый киповский датчик , чувствительный к утечке, например. В этом случае при обнаружении течи аварийный сигнал с сенсора подается на специальный контроллер, который после обработки информации выдает команду на закрытие клапана.

Устройство и принцип работы клапана соленоидного типа

Типовой соленоидный клапан включает в свой состав:

• корпус, отлитый из прочных и износостойких материалов;
• индуктивную катушку с соленоидом;
• диск или поршень, непосредственно управляющий течением жидкости;
• пружину-демпфер.

Катушка индуктивности, являющаяся основным рабочим элементом электромагнита, помещена в полностью изолированную от внешней среды капсулу и залита эпоксидной смолой. Такая надежная герметизация исключает возможность попадание в неё воды, являющейся хорошим проводником тока.

Принцип работы клапана соленоидного типа основывается на хорошо известном из школьного курса физики электромагнитном эффекте. Согласно ему при появлении э/м напряженности во всех находящихся в зоне её действия металлических деталях за счет индукции наводится поле того же типа. Намагниченные предметы начинают взаимодействовать с исходной полевой структурой, притягиваясь или отталкиваясь от её носителя.

В устройстве рассматриваемого типа исходное воздействие создается электромагнитной катушкой, а вторичное поле «наводится» в соленоиде (в подвижной части системы). При подаче импульса соленоид с закрепленном на нём управляющим штоком перемещается и закрывает/открывает канал с текущей по нему жидкостью (газом).

Разновидности соленоидных электромагнитных клапанов

Описываемые устройства классифицируются по следующим основным признакам:

• материал, на основе которого изготовлен корпус;
• особенности конструкции клапана;
• его положение при снятом с катушки напряжении (в обесточенном состоянии);
• принцип срабатывания;
• особенности подключения к трубопроводам.

Важно! От правильности выбора клапана по некоторым из этих признаков зависит, долго ли он проработает в среде с заданными параметрами.

Корпус этих изделий изготавливается из традиционных латуни, пластика или нержавейки. Правильный выбор материала в значительной мере определяет возможность использования клапана в критических условиях. Для бытовых водопроводных отопительных систем подойдет любая из указанных выше разновидностей.

По особенностям конструкции клапаны делятся на поршневые, мембранные и золотниковые. Самый дешевый и достаточно надежный вариант – золотниковое устройство, которое хорошо справляется со своими функциями. Поэтому такие клапаны традиционно устанавливаются в быту.

По положению штока с поршнем при отключенном от электропитания электромагните они делятся на следующие виды:

• закрытые в нормальном состоянии (НЗ);
• открытые (НО);
• имеющие два стабильных положения.

В первом варианте при снятом с катушки напряжении сердечник с клапаном за счёт упругости возвратной пружины надежно перекрывает канал трубопровода. Во второй случае при отключенном напряжении получается обратный эффект. Под действием той же пружины шток полностью втянут в катушку, а канал остается открытым. В третьем случае в исходном состоянии при снятом напряжении клапан может находиться и в том, и в другом положении (перекрывать канал или оставлять его свободным). Все зависит от используемой схемы его включения.

По принципу срабатывания (по своей функциональным особенностям) все такие клапаны делятся на одноходовые, двухходовые и трехходовые. У первой разновидности имеется лишь один рабочий патрубок, подсоединяемый к трубопроводу. Такие конструкции обычно применяются как предохранительные, служащие для избавления от излишков пара или воды.

Их трехходовые аналоги имеют три соединительных патрубка, что позволяет использовать их для перенаправления потока жидких сред. Самый распространенный вид соленоидных вентилей – двухходовые. Они имеют два патрубка с обеих сторон и устанавливаются непосредственно в разрыв трубопровода. По особенностям подключения соленоидные устройства делятся на муфтовые, а также фланцевые и штуцерные.

Различные образцы клапанов также отличаются по материалу, используемому при изготовлении уплотнителя и запорной мембраны. В соответствии с этим признаком в них могут применяться:

• фтористый эластомер;
• этилен пропиленовый эластомер (EPDM);
• каучуковая основа.

Дополнительная информация: В бытовых устройствах, служащих для перекрытия потока воды в трубопроводах, обычно используется второй тип.

Это связано с тем, что синтетический материал EPDM устойчив к разрушающему действию солей и хорошо работает при низких температурах.

Как подключить электромагнитный клапан

Перед установкой и подключением электромагнитного клапана важно учесть, что этот механизм очень плохо «переносит» гидравлические удары, нередко случающиеся в трубопроводах с плотными жидкостями. Если его не защитить должным образом – он прослужит совсем недолго. Функцию такой защиты выполняет либо редукционный клапан, позволяющий понизить давление в момент удара, либо резиновые трубки, монтируемы непосредственно перед защищаемым устройством.

Помимо этого, обязательно учитываются следующие важные моменты:

• перед установкой соленоидного клапана проводятся подготовительные работы, сводящиеся к зачистке труб и их разметке;
• место его установки выбирается таким образом, чтобы к нему всегда имелся свободный доступ (на случай замены или ремонта);
• монтаж прибора проводится при полностью отключенном от питающей сети электромагните.

Важно! Перед соленоидным клапаном рекомендуется устанавливать фильтр грубой очистки, задерживающий мелкие грязевые частички.

Процесс механической установки и электрического подключения включает в себя следующие этапы, приведённые в последовательности их исполнения:

1. Сначала корпус устройства посредством фланцев с уплотнительными прокладками устанавливается в разрыв трубопровода.
2. Затем переходят к подключению электрической части, представленной магнитной катушкой с тремя контактами.
3. К двум из них подключается + и – постоянного напряжения 24 В, либо фаза и ноль для соленоидов на 220 В, а третий контакт – заземляющий.

Для подсоединения заземления к корпусу клапана, используется толстый медный проводник, который крепится на сварку к смонтированному защитному контуру.

Электромагнитный клапан карбюратора

Электромагнитный клапан карбюратора, также именуемый регулятором холостого хода, это составная деталь карбюратора, призванная экономить расход топлива в карбюраторных двигателях внутреннего сгорания. Неисправность электромагнитного клапана и его неправильная работа может приводить к повышенному расходу топлива и к тому, что мотор автомобиля глохнет на холостых оборотах.

Принцип работы электромагнитного клапана карбюратора

Электромагнитный клапан карбюратора призвать регулировать подачу топливной смеси в обход дроссельной заслонки, которая управляется педалью акселератора. На холостом ходу топливо поступает во входной коллектор ДВС через отдельный канал. Именно поэтому электромагнитный клапан также называется регулятором холостого хода автомобиля. Главное назначение клапана — это прекращение подачи топлива в инерционных режимах, что, например, позволяет осуществлять торможение двигателем и движение накатом.

В бензиновых карбюраторных двигателях клапан устанавливается непосредственно в карбюратор и является частью системы экономайзера принудительного холостого хода авто. Управление клапаном осуществляет электронный блок управления системы, при поступлении импульса игла клапана втягивается и закрывает подачу топлива в обход клапана. После того, как мотор заведен, от блока управления подается электропитание и клапан начинает свою работу, которая заключается в двух тактах:

• на первом такте клапан открывается, в результате чего воздух попадает в камеру и смешивается с топливом;
• на втором этапе перекрывается воздушный канал и открывается топливный, в результате чего топливно-воздушная смесь попадает в двигатель.

Движение запорной иглы клапана осуществляется поступающими электрическими импульсами от блока управления. Как только нажимается педаль газа, клапан переходит в открытое положение, а игла выдвигается. На холостом ходу клапан переходит в закрытое положение при оборотах двигателя более 2100 Об/мин. Переход в открытое положение происходит тогда, когда обороты двигателя падают ниже 1900 Об/мин. Закрытие и открытие клапана позволяет регулировать поступление топливно-воздушной смеси в мотор и, соответственно, экономить расход бензина в количестве до 5 %. Также принцип работы клапана позволяет снизить износ поршневой группы. Непосредственным последствием работы электромагнитного клапана является и снижение выбросов вредных веществ (CO) в атмосферу, что повышает экологичность автомобиля.

Признаки неисправности электромагнитного клапана карбюратора

Определить неисправность электромагнитного клапана карбюратора можно по нескольким характерным признакам:

• мотор регулярно глохнет на холостых оборотах;
• двигатель глохнет при движении накатом;
• происходит детонация топлива после отключения зажигания.

Определить нестабильность работы электромагнитного клапана также можно по падению оборотов двигателя при включении дополнительной нагрузки (автомагнитолы, фар и т. д.). Таким образом, главным признаком неисправности клапана является нестабильная работа двигателя в холостом режиме.

Проверка клапана

Проверка электромагнитного клапана на правильность его работы можно осуществлять в трех различных режимах:

• при работе двигателя на холостом ходу;
• при торможении двигателем;
• после выключения зажигания.

Общую исправность клапана можно проверить после включения зажигания. Для этого нужно повысить обороты двигателя на холостом ходу до уровня 2100 Об/мин. После пересечения этой отметки должен раздаться характерный щелчок, который означает, что клапан закрылся. После этого можно понижать обороты, как только их количество достигнет 1900 Об/мин, должен вновь раздаться щелчок, означающий, что клапан открылся.

При торможении двигателем, когда остается включенной передача, клапан не должен открываться, даже если обороты двигателя упали ниже 1900 Об/мин. Если в этот момент раздается щелчок, то клапан работает неправильно.

Если после того, как выключено зажигание двигателя, происходят детонации и вибрации, то это означает, что клапан не перекрывает жиклер холостого хода и топливная смесь поступает в двигатель, что также свидетельствует о неисправности электромагнитного клапана.

Также можно элементарно проверить клапан, отсоединив провод питания при заведенном двигателе. Сразу после отсоединения мотор должен заглохнуть.

Можно проверить клапан и полностью отсоединив устройство от карбюратора. После демонтажа клапана его можно подсоединить к аккумуляторной батарее, после этого должен раздаться щелчок, а игла клапана втянуться втянуться в устройство. После отключения питания снова должен раздаться щелчок, а игла выдвинуться.

Проблема с электромагнитным клапаном может заключаться не только в его неисправности, но и в электронном блоке управления и в проводах. Проверить работоспособность провода можно с помощью мультиметра (12 В ± 10%).

Проверка работоспособности блока управления потребует подключения клапана к АКБ с помощью дополнительного провода. Также необходима контрольная лампочка штатного напряжения. Для начала нужно отсоединить питающий провод от клапана и подсоединить его к положительной клемме АКБ. Дополнительный провод также подключается к плюсу аккумулятора. После этого нужно завести мотор, на отсечке в 900 Об/мин контрольная лампа должна загореться, после достижения 2100 Об/мин — потухнуть. При снижении до 1900 Об/мин — вновь загореться. Если такие показатели соблюдены, но двигатель глохнет на холостых оборотах, то, вероятно, неисправность заключается в блоке управления клапаном.

Установка электромагнитного клапана карбюратора

При замене электромагнитного клапана необходимо правильно его настроить, чтобы поступающая топливно-воздушная смесь соответствовала необходимым показателям. Установка производится при заведенном двигателе, так как именно это позволит точно настроить клапан. В карбюраторе клапан находится под крышкой воздушного фильтра, поэтому для демонтажа неисправного электромагнитного клапана сначала нужно снять крышку воздухофильтра.

Для начала нужно рукой завернуть клапан в посадочное гнездо карбюратора и надеть штатный провод, который соединяет клапан с блоком управления. После этого необходимо завести двигатель автомобиля, который будет троить и, возможно, пытаться заглохнуть. Если двигатель все же поддерживает обороты, то дальнейшее закручивание клапана в карбюратор производится с помощью гаечного ключа (на 13 или на 14 в зависимости от типа клапана). Дальнейшая установка производится следующим способом:

• ключ поворачивается на 1–2 см по часовой стрелке, после чего снимается провод;
• если двигатель автомобиля не глохнет, то провод вновь надевается и процедура повторяется;
• как только после снятия провода двигатель глохнет, то клапан установлен в карбюратор правильно.

Установку электромагнитного клапана необходимо проводить осторожно, чтобы не повредить топливный жиклер и посадочное гнездо в карбюраторе. В процессе установки автоматически регулируется размер топливной смеси, поступающей в двигатель, после чего троения и детонации прекращаются. Для точной регулировки можно подтянуть винты «качества» и «количества» на клапане.

Если после нескольких затягиваний клапана и отсоединения провода двигатель по-прежнему не глохнет, то это означает, что топливо поступает в двигатель в обход электромагнитного клапана и необходимо искать неисправность в системе подачи топлива.

Многие владельцы автомобилей с карбюраторными двигателями после выхода электромагнитного клапана из строя просто блокируют его работу или демонтируют его, что решает проблему с двигателем, который перестает глохнуть на холостом ходу. Однако такие действия лишь на первый взгляд является верным решением. Блокировка электромагнитного клапана значительно повышает расход топлива (до 5 %), что при дальнейшей эксплуатации автомобиля обойдется намного дороже.

Клапан электромагнитный: устройство и принцип работы

На всех типах автомобилей, автобусов, тракторов и спецтехники широко применяются устройства управления потоками жидкостей и газов — электромагнитные клапаны. О том, что такое электромагнитные клапаны, как они устроены и работают, и какое место занимают в автотракторной технике — читайте в этой статье.

Что такое электромагнитный клапан, и где он применяется?

Электромагнитный клапан — электромеханическое устройство для дистанционного управления потоками газов и жидкостей.

В автотракторной технике электромагнитные клапаны применяются в различных системах:

— В пневматической системе;
— В гидравлической системе;
— В топливной системе;
— Во вспомогательных системах — для дистанционного управления агрегатами трансмиссии, самосвальной платформой, навесными агрегатами и другими устройствами.

При этом электромагнитные клапаны решают две основных задачи:

— Управление потоками рабочей среды — подача сжатого воздуха или масла на различные агрегаты в зависимости от режима работы системы;
— Отключение подачи рабочей среды в аварийных ситуациях.

Данные задачи решаются различными по типам и конструкции электромагнитными клапанами, о чем необходимо рассказать подробнее.

Типы электромагнитных клапанов

В первую очередь электромагнитные клапаны делятся на две группы по типу рабочей среды:

— Воздух — пневматические клапаны;
— Жидкости — клапаны для топливной системы и различных по назначению гидравлических систем.

По количеству потоков рабочей среды и особенностям работы клапаны делятся на два типа:

— Двухходовые — имеют только два патрубка.
— Трехходовые — имеют три патрубка.

В двухходовых клапанах предусмотрено два патрубка — впускной и выпускной, между ними рабочая среда протекает только в одном направлении. Между патрубками находится клапан, который может открывать или перекрывать поток рабочей среды, обеспечивая ее подачу к агрегатам.

В трехходовых клапанах предусмотрено три патрубка, которые могут соединяться друг с другом в различных комбинациях. Например, в пневматических системах часто используются клапаны с одним впускным и двумя выпускными патрубками, и при различных положениях управляющего элемента сжатый воздух от впускного патрубка может подаваться на один из выпускных патрубков. С другой стороны, в клапанах ЭПХХ (экономайзера принудительного холостого хода) присутствует один выпускной и два впускных патрубка, которые обеспечивают подачу нормального атмосферного и пониженного давления на систему холостого хода карбюратора.

Двухходовые клапаны делятся на два типа по положению управляющего элемента при обесточивании электромагнита:

— Нормально открытые (НО) — клапан открыт;
— Нормально закрытые (НЗ) — клапан закрыт.

По типу привода и управления клапаны делятся на два типа:

— Клапаны прямого действия — управление потоком рабочей среды осуществляется только силой, развиваемой электромагнитом;
— Пилотные электромагнитные клапаны — управление потоком рабочей среды осуществляется частично за счет использования давления самой этой среды.

В автомобилях и тракторах чаще всего применяются более простые по конструкции клапаны прямого действия.

Также клапаны отличаются рабочими характеристиками (напряжением питания 12 или 24 В, условный проход и другие) и конструктивными особенностями. Отдельно стоит упомянуть о клапанах, которые могут собираться в блоки по 2-4 штуки — они благодаря определенному положению патрубков и крепежных элементов (проушин) могут объединяться в единую конструкцию с большим числом впускных и выпускных патрубков.

Общее устройство и принцип действия электромагнитных клапанов

Все электромагнитные клапаны, независимо от типа и назначения, имеют принципиально одинаковую конструкцию, и в них есть несколько основных компонентов:

— Электромагнит (соленоид) с якорем той или иной конструкции;
— Управляющий/запорный элемент (или элементы), соединенные с якорем электромагнита;
— Полости и каналы для потоков рабочей среды, соединенные со штуцерами или патрубками на корпусе; — Корпус.

Также клапан может нести на себе различные вспомогательные элементы — устройства для регулировки натяжения пружин или хода управляющего устройства, сливные штуцеры, рукоятки для ручного управления потоками рабочей среды, выключатели для управления другими устройствами в зависимости от состояния клапана, фильтры и т.д.

Клапаны делятся на три группы по типу и конструкции управляющего элемента:

— Золотниковые — управляющий элемент выполнен в виде золотника, который может распределять потоки рабочей среды по каналам;
— Мембранные — управляющий элемент выполнен в виде эластичной мембраны;
— Поршневые — управляющий элемент выполнен в виде поршня, прилегающего к седлу.

При этом в клапане может быть один, два или более управляющих элементов, соединенных с одним якорем электромагнита.

Принцип работы электромагнитного клапана очень прост. Рассмотрим работу наиболее простого двухходового мембранного нормально закрытого клапана, используемого в системах подачи топлива. Когда клапан обесточен, якорь под действием пружины прижат к мембране, которая перекрывает канал и предотвращает поступление жидкости дальше по системе. При подаче тока на электромагнит в его обмотке возникает магнитное поле, за счет чего якорь втягивается внутрь — в этот момент мембрана, которая больше не прижимается якорем, под действием давления рабочей среды поднимается и открывает канал. При последующем снятии тока с электромагнита якорь под действием пружины вернется в первоначальное положение, прижмет мембрану и перекроет канал.

Двухходовые клапаны работают аналогичным образом, однако в них вместо мембраны используются либо золотники, либо управляющие элементы поршневого типа. Для примера рассмотрим конструкцию и работу клапана ЭПХХ карбюраторных автомобилей. При обесточенном электромагните якорь под действием пружины поднят вверх, и запорным элементом закрывает верхний штуцер, соединяя боковой и нижний (атмосферный) штуцеры — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается атмосферное давление, он закрыт и система холостого хода карбюратора не работает. При подаче тока на электромагнит якорь втягивается, преодолевая усилие пружины, закрывает нижний штуцер, одновременно открывая верхний, который связан с впускной трубой двигателя (где наблюдается пониженное давление) — в этом случае на пневмоклапан ЭПХХ подается разрежение, он открывается и включает в работу систему холостого хода.

Электромагнитные клапаны очень надежны и неприхотливы в работе, они обладают значительным ресурсом (до нескольких сотен тысяч срабатываний), и, как правило, не требуют специального обслуживания. Однако при возникновении неисправности любой клапан необходимо как можно скорее заменить — только в этом случае будут обеспечиваться необходимые эксплуатационные характеристики и безопасность транспортного средства.

Устройство и принцип работы электромагнитного клапана

Электронное управление карбюратором в своём типовом варианте имеет несколько составляющих узлов, среди которых наиважнейшая роль отведена электромагнитному клапану. Данный элемент топливораспределительного механизма отвечает за стабилизацию и тонкую настройку холостого хода мотора, что в итоге позволяет экономить владельцу карбюраторного агрегата десятки тысяч рублей на топливе ежегодно. Более подробно о том, что это за чудо-узел, как он работает и каким поломкам подвержен, поговорим в представленном ниже материале.

Электромагнитный клапан, также называемый экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) – неотъемлемая составляющая любого карбюратора современных автомобилей. Начало активного использования этого узла приходится на 80-е годы прошлого столетия, когда «битва» между инжекторными и карбюраторными агрегатами обострилась. Во многом это связано с тем, что первые имели заметно меньший расход топлива, а это уже подкупало большее количество автолюбителей.

Дабы минимизировать расход карбюраторных моторов автомобильные инженеры принялись за их активную электронизацию. В нескольких словах, суть последней заключалась в том, чтобы посредством использования электронных устройств понизить показатели расхода горючего. В итоге, электронизация вылилась в появлении электромагнитного клапана карбюратора, а также ряда других электрических девайсов в конструкции данного узла. Но зачем это было нужно и как помогло конкуренции карбюраторных моторов с инжекторными? Для того чтобы ответить на такой вопрос, стоит обратить внимание на принцип работы ЭПХХ.

Итак, электромагнитный клапан карбюратора – это устройство, работающее от электрического тока и выполняющее вполне конкретные функции. Точнее, работает оно для организации стабильного и оптимального холостого хода в, так называемом, принудительном режиме работы мотора. Суть оптимизации заключается в том, что при работе двигателя в режимах, не требующих потребления топлива (переход на передачу пониже, качение по инерции и т.п.), ЭПХХ отключает его подачу, совершенно не привлекая к движению дроссельную заслонку. Происходит это посредством передачи топлива по специальным каналам на холостом ходу. В ходе данной транспортировки функционирует лишь жиклёры холостого хода, клапана и некоторые пути в карбюраторе, то есть его камеры и дроссельная заслонка совершенно бездействуют.

В итоге, удаётся:

• во-первых, экономить топливо при работе мотора в ранее отмеченном режиме принудительного хода;
• во-вторых, организовать стабильный и оптимизированный холостой ход;
• в-третьих, обеспечить качественный и беспроблемный для водителя прогрев двигателя при запуске (посредством усиления подачи топлива тем же ЭПХХ);
• в-четвёртых, исключить лишнее функционирование дроссельной заслонки и ряда других узлов в карбюраторе;
• и в-пятых, оптимизировать работу мотора целиком, что существенно продлевает срок его службы.

Отметим, что работает экономайзер под контролем специального узла, который называется «блок управления электромагнитным клапаном карбюратора». Данное устройство постоянно анализирует работу мотора, основываясь на показаниях датчиков (оборотов, температуры двигателя и т.п.), после чего подавая соответствующие указания непосредственно ЭПХХ, а он, в свою очередь, посредством движения штока (небольшой иглы) либо перекрывает до нужного положения каналы подачи топлива на холостом ходу, либо наоборот их открывает. В целом, особых сложностей в работающим экономайзере нет, что наглядно показывает представленное выше описание устройства. Для ещё большей наглядности всего описанного рекомендуем ознакомиться со следующими картинками:

Схема подключения типового ЭПХХ:

Принцип работы клапана совместно с блоком управления:

Возможные неполадки с ЭПХХ

Электромагнитный клапан – вполне добротный в плане работы узел автомобиля. Особо частых поломок с ним не случается, но и «бесперебойным трудягой» его не назвать. В связи с тем, что на территории постсоветского пространства чаще всего используются электромагнитные клапаны карбюраторов «Солекс» и карбюраторов «ДААЗ», то давайте рассмотрим типовые неполадки ЭПХХ именно на их примере. В общем виде перечень нередко встречающихся поломок узла таков:

• Забился жиклёр клапана. Происходит такая неполадка, как правило, совместно с общим расстройством работы карбюратора на всех режимах раскрутки мотора. Устраняется данная неисправность путём разборки карбюратора на отдельные составляющие, его продувки и иной прочистки. При этом отдельное внимание стоит уделить именно жиклёру ЭПХХ, а также каналам карбюратора, которые с ним взаимодействуют;
• Шток (игла) клапана застряла в одном положении или иные составляющие устройства вышли из строя (пружинка, сердечник и т.п.). Проявляется неисправность такого рода в виде отсутствия признаков «жизни» у экономайзера. Неисправный ЭПХХ в подобном случае зачастую ремонту не поддаётся. Однако в некоторых ситуациях помогают снятие клапана с карбюратора, его продувка и последующее подключение к альтернативному источнику тока. Если узел вновь не поддаёт признаков «жизни», то замена неизбежна;
• «Пробился» провод подключения. Проблема типовая, происходящая зачастую из-за низкого качества производства ЭПХХ и его проводов. Диагностируется эта «болячка» посредством подключения клапана к источнику тока вне автомобильной системы и проверки его работы при движении провода подключения в разных направлениях. Лечению она, как правило, не поддаётся, однако в качестве спасительной меры можно попробовать просто заменить провод, обрезав его как можно ближе к корпусу экономайзера, или иным способом устранить пробоину в цепи;
• Неисправен блок управления ЭПХХ. В этой ситуации сам клапан работает исправно при подключении его к альтернативному источнику питания, однако во время нахождения в карбюраторе он не функционирует вовсе. Решается такая проблема путём замены подключаемого к ЭПХХ блока управления, не иначе;
• Электромагнитный клапан имеет производственный брак. Такое, к слову, встречается нередко. Удивительно, но бывали случаи, когда из 10-20 ЭПХХ, лежащих на прилавке магазина, работали только 1-2 экземпляра. Если вы стали жертвой подобного случая, то достаточно просто заменить клапан на новый и не беспокоиться.

Все перечисленные выше поломки имеют один ярко выраженный симптом, а точнее – полное или частичное отсутствие стабильности в холостом ходе автомобиля. Если такие проблемы случились именно с вами, то, в первую очередь, стоит проверить электромагнитный клапан и его блок управления, а уже потом основные жиклёры холостого хода и другие составляющие карбюратора.

Диагностика неисправности

Многие не особо подкованные в авторемонтной сфере люди часто задаются вопросом – «Как собственно проверить: исправен ли электромагнитный клапан, его блок управления или нет?» Особых сложностей в этом не имеется, однако ряд базовых нюансов есть. Для того чтобы каждый читатель нашего ресурса понял, как именно выявлять неполадки с ЭПХХ, наш ресурс подготовил пошаговый алгоритм диагностики. В общем виде он следующий:

1. Сначала необходимо найти место, где располагается экономайзер конкретно на вашей марке автомобиля. Зачастую он выглядит так;
2. Затем заведите мотор, прокатитесь на автомобиле, заглушите и проанализируйте его работу на холостом ходу. Если на всех этапах раскрутки двигателя ХХ даёт сбой, в первую очередь стоит проверить именно электромагнитный клапан;
3. Далее, когда мотор остыл, необходимо завести его повторно и отключить ЭПХХ от карбюратора, аккуратно пинцетом сняв соответствующую клемму. После чего стоит понаблюдать за работой двигателя. Если всё в норме и шток (игла) экономайзера выдвинулась, то вряд ли он неисправен. В таком случае, скорее всего, проблема с основным жиклёром холостого хода или другими узлами карбюратора. Если же шток не выдвинулся и автомобиль быстро заглох после отключения экономайзера, то последний неисправен;
4. Теперь необходимо снять ЭПХХ с автомобиля и подключить его к альтернативному источнику питания (например, напрямую к АКБ). По истечению 10-120 секунд шток работающего экономайзера должен выдвинуться и характерно щёлкнуть. Если это происходит, но при подключении в сети автомобиля игла ЭПХХ не выдвигается, то неисправен либо его блок управления, либо проводка клапана. Если же шток стоит на месте в обоих случаях, то экономайзер нужно менять, ну или пытаться отремонтировать.

Не забывайте, что окончательную неисправность электромагнитного клапана можно определить лишь в том случае, если все остальные узлы карбюратора гарантировано исправны. При иных обстоятельствах конкретных выводов делать не стоит.

На этом, пожалуй, наиболее важная информация по ЭПХХ современных карбюраторов подошла к концу. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен. Удачи на дорогах и в ремонте!

Клапан электромагнитный: уверенная работа гидравлических и пневмосистем

В любом транспортном средстве можно найти несколько электромагнитных клапанов — устройств для управления различными гидравлическими и пневматическими системами. Все об электромагнитных клапанах, их существующих типах, конструкции и работе, а также о выборе и замене клапанов — читайте в этой статье.

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. Но прежде, чем делать покупку, необходимо разобраться в существующих типах автомобильных электромагнитных клапанов, их устройстве и применяемости.

Типы и применяемость клапанов с электромагнитным приводом

Жидкостный клапан

Клапан омывателя

Клапан карбюратора

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.

Двухходовый гидравлический клапан

Трехходовый пневматический клапан

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.

Вопросы подбора и замены электромагнитного клапана

Как правило, при неисправности электромагнитные клапаны не ремонтируются, а меняются в сборе. На замену следует выбирать устройства тех типов и моделей, что использовались ранее. Особое внимание следует уделять рабочему напряжению клапана (12 или 24 В), диаметру присоединительных патрубков/штуцеров и положению обесточенного клапана (НО или НЗ).

Замена клапана должна выполняться в соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства. В большинстве случаев эта работа проста: нужно демонтировать старый клапан, сняв с него все трубопроводы и отключив электрический разъем (в некоторых случаях потребуется открутить один-два винта или снять кронштейн), и на его место поставить новый. Если меняется гидравлический клапан, то может потребоваться частично или полностью слить жидкость из системы.

При верном выборе и правильной замене электромагнитный клапан сразу начинает работать, обеспечивая нормальное функционирование отдельных систем и всего транспортного средства.