We wszystkich typach samochodów, autobusów, ciągników i sprzętu specjalnego zawory elektromagnetyczne są szeroko stosowane do kontrolowania przepływu cieczy i gazów.O tym, czym są elektrozawory, jak są rozmieszczone i działają oraz jakie miejsce zajmują w sprzęcie samochodowym, przeczytasz w tym artykule.
Co to jest zawór elektromagnetyczny i gdzie się go stosuje?
Zawór elektromagnetyczny to elektromechaniczne urządzenie służące do zdalnego sterowania przepływem gazów i cieczy.
W technice samochodowej elektrozawory znajdują zastosowanie w różnych układach:
- W układzie pneumatycznym;
- W układzie hydraulicznym;
- W układzie paliwowym;
- W układach pomocniczych - do zdalnego sterowania zespołami transmisyjnymi, platformą wywrotkową, osprzętem i innymi urządzeniami.
Jednocześnie zawory elektromagnetyczne rozwiązują dwa główne zadania:
- Kontrola przepływu czynnika roboczego - dopływ sprężonego powietrza lub oleju do różnych jednostek, w zależności od trybu pracy instalacji;
- Wyłączenie dopływu czynnika roboczego w sytuacjach awaryjnych.
Zadania te rozwiązują elektrozawory różnego typu i konstrukcji, co wymaga szerzej omówienia.
Rodzaje zaworów elektromagnetycznych
Przede wszystkim elektrozawory dzielą się na dwie grupy ze względu na rodzaj czynnika roboczego:
- Powietrze – zawory pneumatyczne;
- Płyny – zawory do układu paliwowego i układów hydraulicznych różnego przeznaczenia.
W zależności od liczby przepływów czynnika roboczego i cech działania, zawory dzielą się na dwa typy:
- Dwukierunkowe - mają tylko dwie rury.
- Trójdrożny - ma trzy rury.
Zawory dwudrogowe mają dwie rury - wlotową i wylotową, pomiędzy nimi czynnik roboczy przepływa tylko w jednym kierunku.Pomiędzy rurami znajduje się zawór, który może otworzyć lub zamknąć przepływ czynnika roboczego, zapewniając jego dopływ do jednostek.
Zawory trójdrogowe posiadają trzy dysze, które można ze sobą łączyć w różnych kombinacjach.Na przykład w układach pneumatycznych często stosuje się zawory z jedną rurą wlotową i dwiema rurami wylotowymi, a przy różnych położeniach elementu sterującego sprężone powietrze z rury wlotowej może być dostarczane do jednej z rur wylotowych.Z drugiej strony w zaworach EPHX (ekonomizer wymuszonego biegu jałowego) znajduje się jedna rura wydechowa i dwie rury dolotowe, które zapewniają normalne ciśnienie atmosferyczne i obniżone ciśnienie w układzie jałowym gaźnika.
Zawory dwudrogowe dzielą się na dwa typy w zależności od położenia elementu sterującego, gdy elektromagnes jest pozbawiony napięcia:
- Normalnie otwarty (NO) - zawór jest otwarty;
- Normalnie zamknięty (NC) – zawór jest zamknięty.
W zależności od rodzaju siłownika i sterowania zawory dzielą się na dwa typy:
- Zawory bezpośredniego działania - przepływ czynnika roboczego sterowany jest jedynie siłą wytworzoną przez elektromagnes;
- Elektrozawory sterujące – przepływ czynnika roboczego jest częściowo kontrolowany za pomocą ciśnienia samego czynnika.
W samochodach osobowych i ciągnikach najczęściej stosuje się prostsze zawory bezpośredniego działania.
Zawory różnią się także charakterystyką działania (napięcie zasilania 12 lub 24 V, średnica nominalna i inne) oraz cechami konstrukcyjnymi.Osobno warto wspomnieć o zaworach, które można łączyć w bloki po 2-4 sztuki - dzięki określonemu położeniu rur i łączników (oczek) można je łączyć w jedną konstrukcję z dużą liczbą wlotów i rury wylotowe.
Ogólna budowa i zasada działania elektrozaworów
Wszystkie zawory elektromagnetyczne, niezależnie od typu i przeznaczenia, mają zasadniczo tę samą konstrukcję i składają się z kilku głównych elementów:
- Elektromagnes (cewka) ze zworą tej czy innej konstrukcji;
- Element (lub elementy) sterujący/blokujący podłączony do twornika elektromagnesu;
- Wnęki i kanały przepływu czynnika roboczego, połączone z armaturami lub dyszami na korpusie;-Korpus.
Zawór może również przenosić różne elementy pomocnicze - urządzenia do regulacji naciągu sprężyn lub skoku urządzenia sterującego, armaturę spustową, uchwyty do ręcznej kontroli przepływu czynnika roboczego, przełączniki do sterowania innymi urządzeniami w zależności od stanu zaworu, filtrów itp.
Zawory dzielą się na trzy grupy w zależności od rodzaju i konstrukcji elementu sterującego:
- Szpula - element sterujący wykonany jest w formie szpuli, która może rozprowadzać przepływy czynnika roboczego przez kanały;
- Membrana – element sterujący wykonany jest w formie elastycznej membrany;
- Tłok - element sterujący wykonany jest w postaci tłoka przylegającego do gniazda.
W takim przypadku zawór może mieć jeden, dwa lub więcej elementów sterujących podłączonych do jednego twornika elektromagnesu.
Zasada działania elektrozaworu jest bardzo prosta.Rozważ działanie najprostszego dwukierunkowego normalnie zamkniętego zaworu membranowego stosowanego w układach zasilania paliwem.Gdy zawór nie jest zasilany, zwora jest dociskana do membrany przez działanie sprężyny, która blokuje kanał i zapobiega dalszemu przepływowi płynu przez instalację.Po przyłożeniu prądu do elektromagnesu w jego uzwojeniu powstaje pole magnetyczne, w wyniku czego zwora jest wciągana do wewnątrz - w tym momencie membrana, która nie jest już dociskana przez zworę, unosi się pod wpływem ciśnienia roboczego medium i otwiera kanał.Po późniejszym usunięciu prądu z elektromagnesu zwora pod działaniem sprężyny powróci do pierwotnego położenia, dociśnie membranę i zablokuje kanał.
Zawory dwudrogowe działają w podobny sposób, ale zamiast membrany wykorzystują szpule lub tłokowe elementy sterujące.Rozważmy na przykład konstrukcję i działanie zaworu EPHX w samochodach gaźnikowych.Po odłączeniu elektromagnesu zwora pod działaniem sprężyny podnosi się do góry, a element blokujący zamyka górną złączkę, łącząc boczną i dolną (atmosferyczną) złączkę - w tym przypadku na EPHH przykładane jest ciśnienie atmosferyczne zawór pneumatyczny, jest zamknięty i nie działa układ biegu jałowego gaźnika.Po podaniu prądu do elektromagnesu zwora cofa się, pokonując siłę sprężyny, zamyka dolną złączkę, otwierając jednocześnie górną, która jest połączona z rurą dolotową silnika (gdzie obserwuje się obniżone ciśnienie) - w tym przypadku do zaworu pneumatycznego EPHH przykładana jest próżnia, otwiera się i włącza układ jałowy.
Zawory elektromagnetyczne są bardzo niezawodne i bezpretensjonalne w działaniu, mają znaczny zasób (do kilkuset tysięcy uruchomień) i z reguły nie wymagają specjalnej konserwacji.Jednak w przypadku awarii dowolny zawór należy wymienić tak szybko, jak to możliwe - tylko w tym przypadku zapewniona zostanie niezbędna wydajność i bezpieczeństwo pojazdu.
Czas publikacji: 24 sierpnia 2023 r