Электромагнитный клапан: принцип работы и диагностика
В автомобилях с современным типом компрессора включение и выключение кондиционера происходит с помощью электромагнитного клапана. Электромагнитный клапан устанавливается в компрессорах определенного типа — с постоянным сцеплением вала компрессора и муфты (в случаях сложной климатической системы (например 4-х зонный климат-контроль), электромагнитный клапан присутствует и в компрессоре с электромагнитной муфтой).
Он отвечает за изменение режимов работы климатической системы. Электромагнитный клапан расположен между впускным и выпускным каналами, и обеспечивает необходимую цикличность работы устройства. От электронного блока управления климатической системой он получает необходимые для своего функционирования импульсы, что изменяет производительность компрессора. Если клапан полностью закрыт, компрессор отключается, а если полностью, открыт-то работает на полную мощность.
Электромагнитный клапан компрессора кондиционера хоть и очень надежен, но временами все же может выходить из строя. Происходит это обычно из-за перегорания его обмотки, или если в него попадают мелкие механические части.
Диагностика управляющего клапана
Одной из наиболее распространенных причин поломки системы кондиционирования автомобилей является выход из строя электромагнитного клапана. О неисправности электромагнитного клапана свидетельствуют следующие симптомы:
- Кондиционер начинает работать нестабильно (то охлаждает воздух, то перестает это делать);
- Компрессор кондиционера не включается, причем при проверке оказывается, что срывная пластина не сорвана, система полностью заправлена, утечек в системе нет.
При замене электромагнитного клапана очень важно учесть следующий момент: для проверки работоспособности ни в коем случае нельзя подавать на новый клапан напряжение 12 вольт. Дело в том, что клапан работает под управлением импульсного напряжения, поэтому, подав 12 вольт от аккумулятора, можно просто сжечь его обмотку. Диагностика электромагнитного клапана должна производиться только специальным оборудованием, учитывающим особенности работы данного устройства.
Электромагнитный клапан — причины неисправности и пути устранения поломок
Электромагнитный клапан – очень важная деталь, основное назначение которой это перекрывание газа при работе двигателя на бензине или дизельном топливе. Управление работой этого устройства может производиться в ручном или автоматическом режиме.
Как и другие узлы и агрегаты автомобиля, электромагнитный клапан может выходить со строя. В таких случаях требуется безотлагательный ремонт этого устройства.
Причины, требующие обслуживания электромагнитного клапана
- Засорение устройства примесями, поступающими вместе с газом. В тех случаях, если газ недостаточно качественный и содержит различные примеси, на сердечнике может накапливаться различный мусор, появляться окисел или ржавчина. Потребуется тщательная очистка загрязненных поверхностей.
- Естественный износ деталей в процессе эксплуатации также может привести к некорректной работе клапана. В тех случаях, если произошел износ одной детали, ее можно заменить, используя ремкомплект. При сильном износе, потребуется полная замена ЭМК.
- Клапан не переключает виды топлива. Это может быть связано с отсутствием питания на катушке. Необходимо проверить энергоснабжение и произвести устранение обрыва.
Большинство из вышеперечисленных проблем устраняются в домашних условиях. Но выполняя ремонт необходимо помнить о том, что электромагнитный клапан очень сложный узел. Поэтому такую работу лучше доверить профессионалам, имеющим опыт выполнения таких операций.
Если вам требуется ремонт ЭМК, мы приглашаем вас в «ГБО-Сервис» (https://gboservice.ua/). Здесь вам окажут квалифицированную помощь с восстановлением работоспособности электромагнитного клапана, а также, при необходимости, выполнят монтаж ГБО, полную диагностику и наладку газобаллонного оборудования любого поколения.
- 27 / Июль 2020
- ВЕРНУТЬСЯ ОБРАТНО
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.
Электромагнитный (соленоидный) клапан: назначение и принцип работы
Запорная арматура призвана уберечь от аварий и трагедий. При любых подозрениях на утечку в первую очередь перекрывается газовый кран, а потом проводятся ремонтные работы. Однако не всегда можно самостоятельно своевременно почувствовать повышенную концентрацию газа в помещении. Для подобных случаев и были разработаны электромагнитные клапаны (или соленоидные).
В этой статье мы разберем, устройство и принцип работы электромагнитного клапана, рассмотрим какие виды существуют, а также изучим требования по установке этих устройств.
Зачем нужен электромагнитный клапан: описание и назначение
В отличие от термозапорного (перекрывает подачу газа при высоких температурах, например, при пожаре) электромагнитный клапан призван в первую очередь не допустить аварии. Если обычный кран приходится крутить вручную, то современная запорная арматура приводится в действие автоматически при подаче тока на катушку соленоида. Таким образом можно не только перекрывать, но и регулировать подачу топлива с помощью автоматики.
Такие клапаны могут применяться в системах водоснабжения, отопления или на газопроводах. Они используются быту, на промышленных объектах и автомобильных системах.
Устройство и принцип работы
Электромагнитный клапан состоит из следующих элементов:
- корпус с крышкой – отливают из латуни, нержавеющей стали, чугуна или прочных полимеров;
- затвор – изготавливают в виде поршня, шара или тарелки;
- катушка с сердечником (соленоид) – размещаются в герметичном корпусе, а обмотка выполнена проводом из высокопрочной меди, позволяя открывать и закрывать клапан десятки тысяч раз;
- шток, возвратная пружина, плунжер и мембрана.
Все это позволяет использовать электромагнитные клапаны в различных средах (в то числе активных), позволяя обеспечить устойчивость к воздействию внешних электромагнитных полей, шумов и вибраций.
Принцип работы устройства построен на электромагнитной индукции. Как только ток поступает на катушку внутри нее создается магнитное поле, которое воздействует на сердечник. Эта сила втягивает или вытягивает сердечник внутрь корпуса, открывая или закрывая затворный механизм.
На дому чаще используется связка электромагнитного клапана с датчиком утечки газа. Как только датчик зафиксирует повышенную концентрацию газа в помещении, он подаст напряжение на клапан, который и перекроет подачу топлива в помещение.
Виды электромагнитных клапанов
Электромагнитные клапаны используются в различных сферах производства и быта, поэтому различают множество конструктивных решений по разным параметрам.
По положение запорного элемента вентили делятся на:
- нормально открытые (НО) – по умолчанию запорный механизм открыт, а при подаче напряжения перекрывается подача топлива;
- нормально закрытые (НЗ) – по умолчанию запорный механизм находится в закрытом состоянии, а при подаче напряжения открывается подача топлива;
- универсальные или бистабильные – при подаче напряжения могут быть открытыми или закрытыми.
Современные модели предусматриваются возможность перенастройки первоначального положения мембраны. Поэтому НО устройства можно перенастроить к НЗ состоянию.
Запорную арматуру выпускают для различных сред:
- воздуха;
- воды;
- газа;
- пара;
- горюче-смазочных материалов и активных сред (используются вакуумные клапаны с повышенной радиационной защитой).
Клапаны также подразделяются исходя из характеристик внешней среды:
- нормальные условия;
- для влажных помещений;
- для повышенных или низких температур;
- с защитой от взрыва – в таких устройствах применяются специальные решения, которые не должны искриться при включении и выключении.
По типу напряжения катушки выделяют:
- высокое напряжение и переменный ток – используются на магистралях, где трубы большого диаметра с высоким давлением;
- низкое напряжение и постоянный ток – применяются на трубах с низким давлением и небольшим диаметром.
По типу функционирования клапаны делят на одно-, двух-, трех- и четерхходовые. Такие устройства используются для перенаправления потоков из одного контура в другой, либо используются для смешивания двух потоков.
И, наконец, по способу присоединения к трубопроводу электромагнитные клапаны делят на муфтовые (резьбовые) и фланцевые.
Монтаж и эксплуатация
Перед началом монтажных работ трубопровод должен быть пуст, а электрическая цепь обесточена. Мастера также рекомендуют придерживаться следующих правил:
- электромагнитный клапан устанавливается в горизонтальном положении, катушкой вверх;
- место установки может быть любым, главное, чтобы к клапан был организованный свободный доступ для дальнейшего обслуживания и ремонта;
- рекомендуется установка дополнительного фильтра для предотвращения загрязнения и повреждения деталей;
- направление движения среды должно соответствовать направлению, указанном стрелкой на корпусе устройства;
- электромагнитный клапан не должен испытывать нагрузку от трубопроводов (изгиб, сжатие и прочее);
- если клапан монтируется на улице, тогда следует его защитить от различных природных явлений – обычно хватает кожуха с подогревом для защиты от воды и низких температур;
- после монтажа клапан обязательно проверяется на отсутствие утечки.
Возможные неисправности и как их устранить
Стоит заметить, что качественный монтаж и соблюдение всех правил эксплуатации, указанных заводом-изготовителем, позволяют обеспечить надежную и длительную работу устройства.
Но бывают случаи, когда клапан выходит из строя гораздо раньше:
- Разгерметизация клапана – скорей всего внутрь устройства попали мелкие механические частицы. Рекомендуем демонтировать и разобрать прибор, а затем установить вместе с дополнительным фильтром.
- Индукционная катушка может выйти из строя при неправильно подаваемой мощности напряжения, превышением температуры и ли давления внутри газопровода. Кроме того, возможно попадание влаги на катушку, что приведет к короткому замыканию. Во всех случаях рекомендуется демонтировать устройства и заменить катушку.
- Неполное открытие или закрытие клапана может быть связано с загрязнением деталей внутри, дефектом мембраны или на соленоиде остается напряжение.
В любом случае ремонт устройства может проводить только квалифицированный сотрудник специализированной организации с допуском к работам.
Электромагнитный газовый клапан не выполняет роль газового крана, поэтому между газовой магистралью и клапаном необходимо установить газовый кран. Если вы планируете не пользоваться газом длительное время, например зимний период, перекрытие подачи газа осуществляйте с помощью газового крана, а не клапана.
Электромагнитный газовый клапан GV-80
GV-80 – электромагнитный клапан, перекрывающий подачу газа, предназначен для обеспечения безопасности использования бытовых газовых приборов, используется совместно с сигнализатором утечки газа. Например, наши мастера рекомендуют связку с датчиком газа КЕНАРЬ GD100-CN.
Технические характеристики клапана GV-80:
| Допустимые рабочие газы | натуральный газ (метан СН4), бытовые газы (пропан С3Н8, бутан С4Н10) |
| Открытие клапана | ручное |
| Закрытие клапана | электрическим импульсом, ручное |
| Рабочее напряжение электрического импульса | 9 – 12 В |
| Потребляемый ток при срабатывании | < 1,5 А (импульсный) |
| Время перекрытия клапана | < 1 сек |
| Рабочее давление газа | < 10 кПа |
| Материал корпуса | алюминиевый сплав |
| Газонепроницаемый материал | резина NBR |
| Рабочий диапазон температур | -10°С — +50°С |
| Исполнение | влагозащищенное |
| Максимально допустимая длина кабеля, соединяющего клапан с газовым детектором | 20 м |
| Размер резьбы для соединения с трубами подачи газа | 1/2″, 3/4″, 1″ |
Где купить электромагнитный клапан или заказать его установку?
Специализированная организация «ГАЗ Эксплуатация» уже 11 лет занимается обслуживанием запорной газовой арматуры. Наши сотрудники помогут подобрать подходящий электромагнитный клапан, а также проведут его установку, соблюдая все нормы монтажа и правила пожарной безопасности.