Соленоид — что это такое, разновидности и устройство принцип работы

Что такое соленоиды в АКПП | Принцип работы

Соленоиды автоматической коробки передач представляют собой электромагнитные клапаны, управляемые электронным блоком и отвечающие за открытие канала для смазки автоматической коробки передач. Именно соленоиды обеспечивают качественную смазку и охлаждение внутренних элементов АКПП. Сам соленоид состоит из магнитного стержня, обернутого медью. При подаче напряжения электромагнитный клапан открывается и закрывает масляный канал, через который агрегат охлаждается и смазывается.

Принцип работы соленоидов довольно прост. При отсутствии напряжения клапан отводится пружинами, закрывая масляный канал. Как только на обмотку подается напряжение из-за электрического тока и возникающего магнитного поля, пружина толкает клапан, тем самым открывая масляный канал. Надо сказать, что сегодня используются сложные соленоиды, управляемые с помощью широкой импульсной модуляции. Использование такой технологии управления позволяет обеспечить плавное открытие клапана, что, в свою очередь, обеспечивает высочайшее качество смазки АКПП. Надо сказать, что преимуществом использования этих соленоидов с широким управлением импульсной модуляцией является возможность замены неисправных элементов по одному. А обычные клапаны меняют сразу всем комплектом.

Общие сведения

Электромагнитный клапан для воды или газа — это электромеханическое устройство, предназначенное для управления потоком жидкости или газа в устройствах до v308 (EV220B, Tecofi, Castel, ESM, EVR, GBP, GBV, NBR, PARKER, SCE, SYDZ, автоматическая коробка передач, KSVM, ZSK, ISP, Burkert, KSP). Этот клапан управляется электрическим током, который проходит через катушку. Когда подается ток, создается магнитное поле, которое заставляет поршень перемещаться внутри катушки. В зависимости от конструкции поршень открывается при подаче электроэнергии или закрывается задвижка. Когда ток перестанет течь к катушке клапана, она вернется в нормальное состояние.

Механизмы:

• тип прямого и непрямого действия;
• вакуумный, гидравлический, пневматический клапан;
• 2-, 3-, многоходовые.

Электромагнитные клапаны прямого действия открывают и закрывают отверстие внутри клапана. В клапанах с пилотным управлением (также называемых запорными устройствами) поршень открывает и закрывает отверстие. Клапаны высокого давления (например, фланцевые клапаны) используют специальные поршни и уплотнения для контроля состояния отверстия.

Видео: электромагнитные клапаны Danfoss

Описание конструкции стандартного устройства

Самый простой электромагнитный клапан имеет два порта: одно входное и одно выходное. Дополнительно может быть три и более порта.

Через входное отверстие поступает вода или газ. Любое вещество должно пройти через отверстие резервуара перед тем, как попасть в выпускное отверстие. Выпускное отверстие закрывается поршнем.

Изображенный выше электромагнитный клапан представляет собой нормально закрытый электромагнитный клапан типа ASCO, TORK или Danfoss. Принцип действия следующий: эти устройства соединены с пружиной (8), которая прижимает поршень к отверстию отверстия. Уплотнительный материал на конце поршня содержит защиту (прокладку) от попадания воды или газа в отверстия, пока поршень поднимается электромагнитным полем, создаваемым катушкой. На схеме показано, как работает стандарт.

Существует множество вариантов конструкции клапана. Обычные клапаны могут иметь множество портов и поршней. Двухходовой клапан непрямого действия (реверсивный) имеет 2 хода — серии EV1140, DU50, DU32, DU100, DU15, DU25, RU16; если клапан открыт, два порта соединены, и жидкость перемещается между ними; если клапан закрыт, порты изолированы. Если клапан открыт, на соленоид не подается напряжение, поэтому клапан называется нормально открытым (NO). Аналогично, если клапан закрыт, то на соленоид не подается питание, такой клапан называется нормально закрытым, например YCD21, YCPS31, YCWS1. Также есть три порта и более сложные конструкции устройств, их обозначение напоминает 30 (3, 33 и т.д.). Трехходовой клапан имеет 3 порта для управления электроприводом; Подключите дверь или две из них (обычно впускной канал и выпускной порт).

Небольшой соленоидный клапан может создавать ограниченное усилие. Приблизительное соотношение между необходимыми электромагнитными силами Fs, давлением жидкости P и площадью отверстия A для клапана прямого действия составляет:

Fs = P * A = P * pi * d2 / 4

Где d — диаметр отверстия.

В некоторых электромагнитных клапанах электромагнитные силы действуют непосредственно на главный клапан. В других используются небольшие комплектные соленоидные клапаны, известные как пилотные клапаны. Клапаны с пилотным управлением требуют гораздо меньше энергии, но работают намного медленнее. Этим соленоидам обычно требуется полная мощность, чтобы полностью открыться и удерживать это положение.

Назначение и применение электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан действует как регулирующее и запирающее устройство при дистанционном управлении транспортировкой потоков жидкостей, воздуха, газов и других жидкостей. Кроме того, процесс использования может быть ручным или полностью автоматизированным.

Наиболее популярным является электромагнитный клапан Esbe, в котором электромагнитный клапан является основным устройством. Электромагнитный клапан состоит из электромагнитов, также называемых соленоидами. Электромагнитный клапан по своей конструкции напоминает обычный запорный клапан, но в этом случае положение рабочего органа регулируется без применения физических нагрузок. Катушка получает электрическое напряжение, таким образом управляя электромагнитным клапаном и всей системой.

Электромагнитный клапан работает как в сложных технологических процессах на производстве, в коммунальном хозяйстве, так и в быту. С помощью такого устройства мы можем самостоятельно регулировать объемы воздуха или жидкости в определенное время. Вакуумный клапан может работать в системах с разреженным воздухом.

В зависимости от условий, в которых используется электромагнитный клапан, корпус может быть выполнен как обычный, так и взрывозащищенный. Такое устройство в основном используется в пунктах добычи нефти и газа, а также на автозаправочных станциях и топливных базах.

Водяные клапаны используются для автоматизации систем очистки воды. Кроме того, электромагнитный водяной клапан нашел свое применение для поддержания уровня воды в резервуарах с водой.

Назначение и принцип работы устройства

Главный принцип и преимущество использования этого устройства — автоматизм. Конструкция клапана была разработана для перекрытия потока воды или другой жидкости / газа, когда определенные параметры системы — температура, давление, скорость и поток — изменяются без вмешательства человека. Это происходит из-за электромагнитного поля в зоне действия сердечника клапана (плунжера). Когда возникает напряжение, оно уменьшается или увеличивается в зависимости от установленных условий.

Рабочая энергия, приводящая в движение плунжер, создается движением электронов по медной обмотке катушки. Магнетизм, возникающий при подаче импульса от внешнего устройства, преобразуется в поступательное движение, которое опускает поршень. Последний перекрывает поток воды, что позволяет избежать больших технологических потерь. Как только ситуация нормализуется, напряжение исчезает, и поршень поднимается, позволяя воде двигаться дальше по трубам.

Важно! Еще одно преимущество электромагнитного клапана — высокая скорость срабатывания. Благодаря этому устройство может останавливать поток воды в случае аварии на участке трубопровода через 2-3 секунды после срабатывания датчика. По этой причине арматура незаменима в системах отопления, при подаче горячей и холодной воды, в технических трубопроводах промышленных предприятий.

Эксплуатационные особенности клапанов для воды

При правильной установке и соблюдении всех требований во время эксплуатации электромагнитный клапан может эффективно работать в течение длительного времени, стабилизируя уровень давления воды внутри трубопровода. Соленоид продлевает срок службы трубки за счет равномерного распределения нагрузки.

При правильной установке электромагнитный клапан будет эффективно работать долгое время.

Основные признаки и причины сбоев в работе электромагнитных клапанов на воде:

1. Сбой питания — чаще всего возникает при повреждении кабеля ПКП.
2. Клапан не работает: если пружина выйдет из строя, устройство не сможет нормально функционировать и реагировать на изменения напряжения.
3. Отсутствие характерного щелчка при включении — причина может быть в перегоревшем соленоиде.

Самая частая причина выхода клапана из строя — засорение. Поэтому при возникновении неисправности в устройстве в первую очередь нужно проверить отверстие, в котором могут скапливаться твердые частицы.

На заметку! Специалисты рекомендуют регулярно проверять состояние внутренних элементов запорной арматуры. Это можно сделать только после того, как система будет полностью опорожнена. Если коммуникации нуждаются в сложном ремонте, лучше всего нанять для этой работы профессионалов.

Где находятся

Соленоиды расположены в тарелке клапана корпуса клапана. Устройство устанавливается в сиденье и фиксируется нажимной пружиной или болтом. Снаружи к вилке катушки подсоединяется жгут от ЭБУ.

Гидроблок, в зависимости от конструкции коробки, может располагаться внизу автомобиля или сбоку от колеса. Чтобы получить доступ к соленоидам, необходимо снять масляный поддон. Вы можете определить, где расположен клапан гидроблока, по цвету проводки, например, в автоматической коробке передач Daewoo Matiz EPS JF405E он подключен коричневым проводом, а электромагнитный клапан блокировки — синим.

Область использования

• Системы бытового отопления.
• Системы водоснабжения и водоподготовки.
• Технологические системы.
• Транспорт газопроводов.
• Производство и распределение тепла.
• Бытовая техника.
• Канализация.
• Орошение.
• Транспортные средства.

Функциональные различия соленоидов

Соленоиды также классифицируются по их назначению.

Наиболее распространенные функции соленоидов:

— Соленоид EPC или LPC (Line Pressure Control). Электромагнитный клапан регулирования давления в трубопроводе.

Первый и самый важный из электромагнитных клапанов появился в гидравлической плите. Это «ведущий» соленоид, который самостоятельно распределяет все масло по остальным соленоидам и каналам. А в 4 ступках ЕПК первым вышел из строя соленоид.

— Соленоид TSS — Муфта гидротрансформатора (или SLU — Соленоид блокировки — Блокировка муфты) Соленоид управления блокировкой гидротрансформатора. Этот соленоидный клапан выполняет самую грязную работу — заставляет муфту гидротрансформатора включаться — блокируется, чтобы повысить эффективность и удовлетворить потребность водителя в ускорении в спортивном режиме. И именно через этот соленоид сначала проходит грязное и горячее масло из гидротрансформатора. Поэтому во многих корпусах клапанов соленоид TCC / SLU является самым слабым звеном.

Гидротрансформатор блокируется-разблокируется каждый раз при торможении или ускорении автомобиля, кроме того, его сцепление в современных автоматических трансмиссиях работает в так называемом режиме «контролируемого скольжения», когда гидротрансформатор еще сильнее нагревает масло в коробке и загрязняет его с фрикционным покрытием. А недавно в эти перегруженные муфты бублика были добавлены графитовые (или кевларовые) связующие, которые влияют на здоровье соленоидов и корпуса клапана так же, как жирная пища влияет на сердце и кровеносные сосуды людей с избыточным весом. (Подробнее о работе гидротрансформатора и проблемах).

— Соленоид переключения передач — нормальный соленоид-переключатель, отвечающий за переключение передач «кулиса». Таких регуляторов давления в гидравлической плите обычно много, и вся работа по увеличению или уменьшению скорости в основном выполняется ими. Обычно на схеме они обозначаются как S1, S2, (SL1… — линейный редуктор) или буквами A, B …

Несколько соленоидов работают одновременно для изменения скорости. Например, в классических 4 ступках есть 2 соленоида переключения, а в мануалах приводятся следующие комбинации:

S1-открыто + S2-закрыто — 1 скорость включена (D)S1-закрыто + S2-закрыто — переключение 1-2 скоростейS1-открытый + S2-открытый Переключение 2-3 скоростей… так далее.

И это описано в мануалах к простому миномету 4. Для 5- и 6-ступенчатых АКПП все намного сложнее. (как читать мануалы ?)

Итак, распространенный среди водителей миф: «если пропала 3-я скорость, то можно найти и заменить соленоид 3-й скорости» — обычно приводит ни к чему, кроме траты времени и денег (кроме самообучения на ошибках).

Эти таблицы есть в руководствах к каждой автоматической коробке передач. По таблицам мастера определяют, какие соленоиды (или односторонние муфты) работают с проблемной коробкой передач, а на какие следует обратить внимание при проверке.

Новые типы соленоидов:

Управляющий соленоид (клапаны гидроблока). Функционально соленоиды могут управлять пластинчатыми клапанами, как транзистор в электрической цепи.

Эти соленоиды подают только управляющее давление (низкий расход) на клапан в корпусе клапана, который, в свою очередь, обеспечивает или сбрасывает давление на поршни и муфты и служит для незаметного переключения.

— «Соленоид качества переключения» (работает только в момент переключения передач для плавных переключений с «пробуксовкой») ,
— «соленоид управления охлаждением масла» (поскольку термостат открывает канал для охлаждения масла через внешний радиатор) и т д.

Специфика и конструкция соленоидов постоянно расширяются и усложняются, а диагностика и ремонт соленоидов упрощаются до тривиальной замены.

Магнитное поле соленоида

Соленоид — это набор из N одинаковых витков изолированного проводящего провода, равномерно намотанного на общий каркас или сердечник. Такой же ток течет по катушкам. Магнитные поля, создаваемые каждым кольцом отдельно, складываются по принципу суперпозиции. Индукция магнитного поля внутри соленоида большая, а снаружи мала. Для бесконечно длинного соленоида магнитная индукция вне соленоида стремится к нулю. Если длина соленоида во много раз больше диаметра его катушек, то соленоид можно считать практически бесконечно длинным. Магнитное поле этого соленоида полностью сосредоточено внутри и однородно (рис. 6).

Интенсивность магнитной индукции внутри бесконечно длинного соленоида может быть определена с помощью теоремы векторной циркуляции: циркуляция вектора по произвольному замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов, протекающих по кольцу, умноженной на магнитную постоянную μо:

, (ветры)

где μ0 = 4π 10-7 Гн / м.

Рисунок 6. Магнитное поле соленоида

Для определения величины магнитной индукции B внутри соленоида выберем прямоугольный замкнутый контур ABCD, где именно элемент длины контура задает направление байпаса (рис. 6). В этом случае длины AB и CD считаются бесконечно малыми.

Тогда циркуляция вектора по замкнутому контуру ABCD, охватывающему N витков, равна:

(21)

На участках AB и CD произведение, так как векторы перпендикулярны друг другу. Здесь потому что

… (22)

На участке DA вне соленоида интеграл, так как магнитное поле вне контура равно нулю.

Тогда формула (21) принимает вид:

, (23)

где l — длина отрезка BC. Сумма токов, протекающих по цепи, равна

Читайте также: Поиск бронированных и небронированных оптических кабелей под землей: как избежать ошибок

, (24)

где Ic — ток соленоида; N — количество витков, охватываемых контуром ABCD.

Подставляя (23) и (24) в (20), получаем:

… (25)

Из (25) получаем выражение для магнитной индукции бесконечно длинного соленоида:

… (26)

Поскольку количество витков на единицу длины соленоида n равно:

(27)

итак мы получаем:

… (28)

Если внутри соленоида поместить сердечник, то формула (28) для B примет вид:

… (29),

где — магнитная проницаемость материала сердечника.

Следовательно, индукция B магнитного поля соленоида определяется током соленоида Ic, числом n витков на единицу длины соленоида и магнитной проницаемостью материала сердечника.

Цилиндрический магнетрон

Магнетрон — это двухэлектродная вакуумная лампа (диод), содержащая раскаленный катод и холодный анод и помещенная во внешнее магнитное поле.

Анод диода имеет форму цилиндра с радиусом. Катод представляет собой полый цилиндр с радиусом, по оси которого проходит нить накала, обычно из вольфрама (рис. 7).

Горячий катод, следуя явлению термоэлектронной эмиссии, испускает термоэлектронные электроны, которые образуют облако электронов вокруг катода. При приложении анодного напряжения (рис. 8) электроны начинают двигаться от катода к аноду по лучам, что приводит к появлению анодного тока. Анодный ток регистрируется миллиамперметром.

Значение анодного напряжения регулируется потенциометром RA. Чем выше анодное напряжение, тем больше электронов в единицу времени достигает анода, следовательно, тем больше анодный ток.

где r — расстояние от оси катода до заданной точки в пространстве между катодом и анодом.

Из формулы (30) следует, что напряженность поля E обратно пропорциональна расстоянию r от оси катода. Следовательно, на катоде напряженность поля максимальна.

Потому что

rc <

поэтому значение логарифма ln стремится к большому значению. Таким образом, с увеличением расстояния r напряженность электрического поля между катодом и анодом уменьшается до нуля. Следовательно, можно предположить, что электроны приобретают скорость под действием поля только вблизи катода и что их дальнейшее движение к аноду происходит с постоянной скоростью.

Внешнее магнитное поле, в котором находится диод, создается соленоидом (рис. 8). Длина соленоида l намного больше диаметра его витков, поэтому поле внутри соленоида можно считать однородным. Ток в цепи соленоида изменяется с помощью RC-потенциометра и регистрируется амперметром.

Характер движения электронов в зависимости от величины поля соленоида показан на рис. 9. Если в цепи соленоида нет тока, индукция магнитного поля равна B = 0. Тогда электроны движутся от катода к анод практически по лучам.

Увеличение тока в цепи соленоида приводит к увеличению значения B. При этом траектории электронов начинают искривляться, но все электроны достигают анода. Протекание тока в анодной цепи такое же, как и в отсутствие магнитного поля.

Зависимость анодного тока IA от величины тока соленоида Ic в идеальном (1) и реальном (2) случаях, а также от характера движения электронов в зависимости от величины поля соленоида.

При определенном значении тока в соленоиде радиус круга, по которому движется электрон, становится равным половине расстояния между катодом и анодом:

В этом случае электроны касаются анода и уходят на катод. Такой режим работы диода называется критическим. В этом случае через соленоид протекает критический ток Icr, который соответствует критическому значению индукции магнитного поля B = Vcr.

AB = Bcr, анодный ток в идеальном случае должен резко упасть до нуля. При B> Bcr электроны не попадают на анод и анодный ток также будет равен нулю

Однако на практике из-за некоторого разброса скоростей электронов и несовпадения катода и соленоида анодный ток уменьшается не скачко, а постепенно (рис. 9, кривая 2). В этом случае значение тока соленоида, соответствующее точке перегиба на кривой 2, считается критическим Icr.

где — максимальное значение анодного тока в B = 0.

Зависимость анодного тока IA от амплитуды индукции магнитного поля B (или тока в соленоиде) при постоянном анодном напряжении и постоянном нагреве называется характеристикой сброса магнетрона.

Преимущества клапанов

• практичность;
• функциональность;
• возможность точно отслеживать все процессы и настраивать порядок работы системы;
• надежность;
• нет трудностей с установкой;
• относительная простота конструкции.

Недостатки

• необходимо подключить прибор к электричеству;
• стоимость такой установки намного выше средней цены простой запорной арматуры;
• при неправильном использовании деталь может сломаться.

Виды соленоидов

Как стало понятно из предыдущего абзаца статьи, сложно представить управление автоматической коробкой передач без соленоидов. В зависимости от принципа работы этих механизмов принято выделять несколько поколений установок. Сегодня существует три основных типа соленоидов:

• Первый — это стандартный электромеханический клапан, работающий по принципу «полностью открыть канал подачи масла или полностью его закрыть». Следовательно, когда этот соленоид открыт, трансмиссионная жидкость свободно течет через канал корпуса клапана, а когда он закрыт, масло не течет;
• Второй — соленоид, представленный электромагнитным клапаном. Такие механизмы когда-то были очень популярны в автомобилестроении, так как могли точно организовать работу автоматических трансмиссий. Несмотря на это, низкая надежность электромагнитных соленоидов сильно подорвала их популярность, поэтому в крупном автомобилестроении они практически не используются. Основная особенность этих устройств в том, что шток может не только полностью открывать или закрывать канал подачи масла, но и частично, плавно регулируя подачу трансмиссионной жидкости;
• Третий — соленоид, представленный усовершенствованным соленоидным клапаном. Этот механизм имеет в своей конструкции не только шток блокировки / открытия канала, но и хорошо функционирующий гидравлический клапан. Работа таких соленоидов основана на том, что движение масла регулируется шаровым краном. Действительно, такое устройство позволяет точно настроить работу АКПП, но при этом намного надежнее соленоидов второго типа, поэтому на момент своего появления широко использовалось. Кроме того, новые соленоиды имеют в конструкции фильтрующий элемент, который при прохождении трансмиссионной жидкости отфильтровывает излишки мусора и значительно продлевает срок службы корпуса.

Со временем конструкция автомобиля усложнялась, поэтому усложнялись принципы работы соленоидов АКПП, в результате чего они подверглись большей модернизации. Основные улучшения касались передачи на клапан дополнительных функций, таких как сброс давления в конкретном блоке сцепления корпуса или блокировка сцепления гидротрансформатора.

Типы соленоидов в современных коробках

Идеи автомобильных инженеров позволили достичь схожих целей. Теперь многочисленные типы соленоидов отвечают не только за переключение передач, но и точно контролируют режимы работы АКПП. Сегодня стандартная машина имеет в конструкции 6 типов соленоидов:

• Формовочный соленоид EPC или линейный клапан давления. Этот соленоид является наиболее важным в конструкции автоматической коробки передач и всегда первым в гидроблоке. Основная функция линейного соленоида — управлять потоком масла в определенный канал. Нагрузка на этот механизм велика, поэтому он чаще ломается и требует предварительной проверки;
• Клапан блокировки сцепления с гидротрансформатором или соленоидом TCC. Это устройство, как правило, включается при работе двигателя на высоких оборотах и ​​частично отвечает за повышение КПД двигателя. Этот соленоид не работает при слабой езде;
• Электромагнитный клапан формирования переключения или клапан переключения передач. Он расположен за линейным клапаном, имеет сложную конструкцию и выполняет важнейшую функцию всего корпуса клапана: переключает передачи за счет тонкой подачи трансмиссионной жидкости по соответствующим каналам;
• Соленоид управления. Пожалуй, самое простое устройство всего гидроблока, ведь у него всего одна простая функция: управлять работой всех остальных соленоидов. Работа регулирующего клапана очень похожа на то, как работает транзистор любой микросхемы;
• Сдвиньте соленоид. Этот клапан организует постепенный переход от одной передачи к другой, то есть переводя работу машины в скользящий режим;
• Соленоид охлаждения. Этот же механизм подает в секции охлаждения нагретое масло АКПП, что необходимо для стабильной работы коробки передач.

Классификация электроклапанов для воды по принципу функционирования

Функциональность запорных устройств зависит от внутренней конструкции, количества насадок и отверстий. По принципу действия электромагнитные клапаны делятся:

• в одну сторону;
• двусторонний;
• трехходовой.

Односторонние изделия подключаются к системе трубопроводов через патрубок. Эти устройства выполняют защитную функцию. Если в системе повышается уровень давления, они просто выпускают лишнюю воду или пар. 2/2 (двухходовые) электромагнитные клапаны имеют два порта: впускное и выпускное.

Трехходовые устройства подсоединяются к трубам с помощью трех патрубков. У них есть два отверстия для входа, и они перенаправляют медиа с одного конвейера на другой. Такие устройства обычно устанавливают в системах отопления. Функционал электромагнитных клапанов (220В) с тремя форсунками позволяет перемешивать рабочую жидкость путем перегонки теплоносителя между двумя контурами. В результате изменяется температура воды в системе. В этом случае конвейер продолжает работать в том же режиме.

Движение жидкости блокируется мембраной, установленной внутри клапана

Примечание: тип мембраны нужно выбирать с учетом температуры рабочей жидкости и ее состава. Присутствующие в трубах ржавчина и песок отрицательно сказываются на состоянии этих изделий вне зависимости от материала изготовления. Следовательно, любой тип клапана подключается к трубопроводу только при наличии фильтра.

По принципу действия электромагнитные клапаны бывают прямые и непрямые. В устройствах прямого действия сердечник движется исключительно под действием электромагнита. Клапаны непрямого действия также реагируют на давление рабочей среды.

Характеристики

Электромагнитные клапаны доступны в различных версиях.

Каждая дополнительная разновидность определяется для реализации определенных задач.

По качеству работы они делятся на несколько видов.

1. Электромагнитный клапан нормально закрытый. В стационарном положении он заблокирован. Это означает, что он откроется только в том случае, если на катушку будет подан электрический импульс.
2. Обычно открытый. Такой прибор, напротив, всегда открыт. А сам поток закрывается только после звонка.
3. Подходит для квадратных труб. Этот тип настройки можно индивидуально регулировать от одного положения к другому, что очень полезно.

Типичные проблемы

Соленоиды в АКПП чаще выходят из строя из-за прохождения перегретого и грязного масла. Стружка накапливается в результате «поедания» фрикционных накладок, истирания сломанных узлов и трения. Грязь оседает на поршень и со временем начинает расклиниваться. Продукты износа истирают поверхность штанги, бронзовые втулки. Кроме того, начинается износ деталей соленоида:

• в корпусе появляются трещины;
• сопротивление падает;
• пружина ослаблена;
• входной канал деформирован и забит.

Горячая жидкость может воспламенить вилку и проводку, а также расплавить пластмассовые детали.

Если сопротивление соленоидов автоматического переключения передач изменяется, «умные» блоки управления перераспределяют потоки жидкости, чтобы «сберечь» стареющий ресурс клапана. Когда соленоид полностью выходит из строя, компьютер сообщает код ошибки. Например, в системе OBD-II неисправность P0747 — «Поврежден соленоид давления».

При отсутствии питания устройство перестает работать. Наиболее часто ломаются клапаны TCC и EPC. Чем чаще и сильнее водитель нажимает на педали, чем больше нагрузка на органы АКПП, тем быстрее будет прогреваться и изнашиваться масло.

Признаки неисправности соленоидов:

определить поломку можно по косвенным признакам, к которым можно отнести:

• Частые переключения АКПП в аварийный режим.
• Наличие сильных толчков при переключении передач.
• Удар в коробке при очередной серии оборотов.

В случае, если вы заметили такие симптомы у своего автомобиля, рекомендуется как можно скорее обратиться в сервисный центр, где проведут тщательный осмотр автомобиля и при необходимости отремонтируют АКПП.

Агрессивная езда — двойная нагрузка на соленоиды

также необходимо учитывать ресурс соленоидов. Не стоит думать, что такой клапан вечен и при соблюдении всех требований по уходу за автомобилем клапаны никогда не сломаются. В среднем современные соленоиды имеют гарантированный ресурс 300-400 тысяч циклов. К тому же их долговечность зависит не столько от пробега автомобиля, сколько от стиля вождения автовладельца. Если вы практикуете агрессивное вождение и часто нажимаете педаль акселератора при включенной коробке передач, это вскоре приведет к выходу из строя электромагнитных клапанов, которые могут потребовать замены буквально через 100-150 тысяч километров.

Рабочий цикл соленоида

Другой более практичный способ уменьшить тепло, выделяемое соленоидной катушкой, — это использование «прерывистого рабочего цикла». Прерывистый рабочий цикл означает, что катушка многократно переключается в состояние «ВКЛ» и «ВЫКЛ» с соответствующей частотой для активации поршневого механизма, но не для отключения его в течение периода ВЫКЛ. Переключение на прерывистый рабочий цикл — очень эффективный способ снизить общую мощность, потребляемую катушкой.

Рабочий цикл (% ED) соленоида — это доля времени «ВКЛ», в течение которого на соленоид подается питание, и отношение времени «ВКЛ» к общему времени «ВКЛ» и «ВЫКЛ» для одного цикла операции. Другими словами, время цикла равно времени включения плюс время выключения. Рабочий цикл выражается в процентах, например:

Таким образом, если соленоид включен или включен на 30 секунд, а затем выключен на 90 секунд перед повторным включением, один полный цикл, общее время цикла включения / выключения составит 120 секунд (30 + 90), тогда рабочий цикл соленоидов будет рассчитан как 30/120 секунд или 25%. Это означает, что можно определить максимальное время активации соленоидов, если известны рабочий цикл и время отключения.

Например, время отключения составляет 15 секунд, рабочий цикл составляет 40%, поэтому время зажигания составляет 10 секунд. Соленоид с номинальным рабочим циклом 100% означает, что он имеет постоянное номинальное напряжение и, следовательно, может оставаться включенным или включенным непрерывно без перегрева или повреждения. В этом уроке с соленоидом мы рассмотрели как линейный соленоид, так и вращающийся соленоид как электромеханический привод, который можно использовать в качестве устройства вывода для управления физическим процессом. В следующем уроке мы продолжим рассматривать устройства вывода, называемые исполнительными механизмами, и устройство, которое преобразует электрический сигнал обратно в соответствующее вращательное движение с помощью электромагнетизма. Тип устройства вывода, который мы рассмотрим в следующем уроке, — это двигатель постоянного тока.

Как выбрать соленоидный клапан

Универсальный совет при выборе клапанов — внимательно изучить описания и спецификации, предоставленные производителем. По ним можно определить, допустимо ли использование той или иной модели клапана в различных системах, в которых могут быть разные показатели температуры, давления, расхода и химического состава жидкости.

Также следует обратить внимание на размеры входа и выхода, которые должны соответствовать параметрам трубопровода. В противном случае гидравлические параметры системы будут нарушены, так как жидкость в зоне установки клапана может замедлиться, что скажется на температуре и давлении воды.

Важно! При выборе клапана, прежде всего, необходимо учитывать химические свойства рабочей среды, так как разные металлы разрушаются при воздействии кислот (например, латунь). Пластиковые модели нельзя использовать в высокотемпературных системах.

Как установить своими руками электроклапан для воды (12 Вольт, 220В)

Вы можете самостоятельно организовать установку электромагнитного клапана (12 Вольт, 220 В) на воду. Чтобы избежать ошибок в процессе, желательно придерживаться некоторых правил:

• не допускается установка запорного устройства, снабженного катушкой, способной выполнять функцию рычага;
• все работы по установке или демонтажу клапана можно проводить только после полного обесточивания системы;
• необходимо следить за тем, чтобы вес трубопровода не оказывал давления на корпус клапана.

Примечание! В процессе установки электромагнитного клапана на воду (12 Вольт, 220В) своими руками нужно проверять направление стрелки на корпусе устройства. Он должен указывать в том же направлении, что и вода, текущая по трубопроводу.

Запорные устройства можно использовать на открытых площадках, например на местных очистных сооружениях, которые часто встречаются на дачных участках. В этом случае электромагнитному устройству требуется дополнительная защита. Для этих целей подойдет стандартная ФУМ-лента. Его также следует использовать, если работа ведется при низких температурах.

При подключении устройства к источнику питания обязательно используйте гибкий кабель. Рекомендуемое сечение жил 1 мм.

В процессе установки устройства своими руками нужно проверять направление стрелки на корпусе электромагнитного клапана.

Строение стандартной конструкции нормально закрытого соленоидного клапана (220В)

Более простая конструкция клапана обычно имеет один вход и один выход, хотя доступны и другие варианты портов.

Большинство запорных устройств включают в себя следующие части:

• якорная пружина;
• форум, ответственный за регулирование;
• катушка;
• тарелка клапана;
• основное отверстие;
• диафрагма;
• установочное отверстие.

Большинство электромагнитных клапанов состоит из следующих частей: пружина якоря, катушка, тарелка клапана, диафрагма

Нормально закрытые электромагнитные клапаны 220 В имеют множество полезных преимуществ, включая практичность, высокую скорость срабатывания и возможность дистанционного управления работой системы. Они более точны, чем ручные устройства, экономят время и силы, а также повышают безопасность и эффективность устройств.

В конструкции отсутствуют червячные и зубчатые передачи. В отличие от редуктора и электродвигателя, клапаны имеют упрощенную конструкцию и минимальное количество движущихся частей, поэтому они более надежны, имеют длительный срок службы и подвержены минимальному износу.

Высокая надежность нормально закрытых электромагнитных клапанов для воды обусловлена ​​другими конструктивными особенностями. В случае неисправности пульта дистанционного управления или перебоя в электроснабжении можно по-прежнему использовать устройство, которое в этом случае будет вести себя как обычный водопроводный кран. Для этого просто поверните управляющий соленоид ¼ в положение «выключено» или «включено».

Примечание. Чем меньше расстояние между магнитопроводом и крышкой, тем сильнее электромагнитное поле. Более того, это утверждение остается неизменным независимо от типа напряжения и его величины.

Электромагнитные клапаны имеют упрощенную конструкцию и минимальное количество движущихся частей

Неисправности и ремонт/замена соленоидов АКПП

Во-первых, срок службы соленоидов напрямую зависит от состояния и качества масла в АКПП. При загрязнении масла электромагнитные клапаны забиваются продуктами износа АКПП, различными отложениями и т.д.

В результате клапан начинает «заклинивать» или «зависать». Естественно, коробка перестает исправно работать, появляются толчки, толчки, толчки АКПП, не включаются отдельные передачи и так далее

Кроме того, частой причиной проблем с соленоидами является износ каналов и плунжеров, часто отмечается, что пружины теряют эластичность, в корпусе появляются трещины, возникают проблемы с намоткой соленоида.

Зачастую ресурс самых надежных соленоидов не превышает 450 тыс. Км, более дешевые «легкие» версии исправно работают не более 250 тыс. Км. Чаще всего изнашиваются внутри соленоидов сами детали (втулки, клапаны, поршни, шар и так далее).

Диагностика и замена соленоидов коробки: Автомобиль с автоматической коробкой передач требуется при неисправности АКПП. Во время диагностики соленоиды необходимо проверять отдельно. В зависимости от типа АКПП каждая из них отвечает за определенные функции.

Например, в простом «автомате» на 4 передачи обычно 4 соленоида. При этом первый соленоид отвечает за включение первой и второй передач, второй — за третью и четвертую передачи, третий клапан управляет блокировкой газотурбинного двигателя, четвертый — за тормозную полосу.

Если водитель заметил, что возникают проблемы при переключении со второй на третью или с первой на вторую передачу, на начальном этапе следует изучить устройство той или иной АКПП. Так вы сможете более точно угадать, какой соленоид неисправен.

Также проблема с соленоидами часто проявляется в виде мигающей ошибки, загорания неисправной сигнальной лампы АКП на приборной панели и т.д.

В этом случае ошибки необходимо считывать сканером и расшифровывать, а также проверять гидроблок и соленоиды. Соленоиды проверяются на сопротивление, а также промываются или продуваются сжатым воздухом.

Ремонт соленоидов в автоматической коробке зачастую не предусмотрен. В противном случае, что касается ремонта соленоидов, задача усложняется, так как эта деталь в современных АКПП не отделима.

На практике это означает, что соленоид в этом случае можно только промыть и очистить. Если соленоид можно разобрать, можно заменить его обмотку и более тщательно очистить все элементы клапана.

Замена соленоидов в коробке — автомат делается после диагностики их работоспособности. Для замены необходимо снять тарелку клапана, снять неисправный клапан и установить новый. Далее гидроблок устанавливается на место, проверяется герметичность, заливается жидкость ATF, а затем проверяется работа АКПП.

Причины отказа соленоидов в АКПП, трудности диагностики

Несмотря на свою долговечность и надежность, соленоиды АКПП иногда выходят из строя, деформируются, ломаются.

Наиболее частые причины выхода из строя соленоида:

1. Накопление вредных масляных отложений на металлических стержнях.
2. Отсутствие реакции на электрические сигналы (стебель заедает и не выдвигается).
3. Заклинило ядро.

Использование дешевого некачественного трансмиссионного масла или несоблюдение условий полной замены смазочного материала приводит к возможному разрушению соленоидов в автоматических трансмиссиях. Продукты износа, входящие в состав рабочих жидкостей, постепенно оседают на поверхности намагниченного стержня.

Такой разрыв сложно выявить при диагностике. Во избежание сбоев в управлении коробкой передач рекомендуется заливать в картер трансмиссионное масло надлежащего качества, а также не игнорировать рекомендации автопроизводителей по регулярной замене смазочного материала.

Сервисные компании проводят компьютерную диагностику автоматических трансмиссий, в том числе соленоидов. При необходимости здесь производится замена неработающих электромагнитных клапанов на новые механизмы. Специализированные точечные мастера могут дать подробные инструкции о том, как проверить работоспособность соленоидов.

Типичные признаки сбоев

Основным признаком того, что требуется чистка, обслуживание или замена соленоидов АКПП, являются ошибки при переключении коробки. Управление автомобилем не подчиняется и селектор заклинивает, так как износ деталей электромагнитного клапана, вероятно, привел к засорению продуктами износа системы. Как правило, предельный ресурс работы соленоида ограничивается 400 000 циклов открытия / закрытия, после чего его необходимо заменить.

Выполнение мероприятий

Сложность ремонта соленоидов АКПП автомобиля зависит от конструктивных особенностей агрегата — их необходимо разобрать до того, как начнется процесс восстановления. Но, конечно, частичный поиск неисправности механизма все же потребуется, так как клапаны расположены на гидроблоке. Кроме того, конечно же, потребуется полный контроль над устройствами.

Выделим основные этапы:

• Слив рабочей жидкости
• Разборка масляного поддона
• Снятие соленоида
• Контроль устройств
• Исправление проблем
• Замена изношенных элементов
• Сборка и установка

Ремонт соленоидов АКПП автомобиля не всегда целесообразен. Иногда заменить проще и дешевле, особенно если речь идет об установке бывших в употреблении деталей.

Правила установки и эксплуатации

Установка электромагнитного клапана максимально проста благодаря инструкции производителя на корпусе устройства. Человеку с инженерными навыками легко установить задвижку на участке трубопровода. Основные рекомендации по установке устройства:

• клапан должен располагаться строго по стрелкам на корпусе устройства, которые указывают направление потока воды;
• на участке подающей трубы перед самой заслонкой рекомендуется установить грязевой фильтр для улавливания частиц (они не должны попадать в клапанное устройство, поскольку прибор быстро от них отрывается);
• устройство подключается к источнику питания только после его установки в трубопровод и проверки герметичности соединения;
• важно следить за тем, чтобы на устройство не возникала весовая нагрузка труб;
• для наружной установки необходимо изолировать устройство или выбрать модель с соответствующим уровнем IP.

В остальном установка клапана принципиально не отличается от клапанов других типов. Например, при использовании устройства с резьбовым соединением необходимо нарезать трубу с помощью специального инструмента. Непосредственно перед монтажом трубу необходимо подготовить, очистить от грязи и заусенцев, обезжирить растворителями.

Важно! При установке электромагнитного клапана не следует назначать основную функцию управления. Он используется как вспомогательное устройство, а в качестве основного запорного устройства на участке трубопровода следует установить шаровой кран или задвижку.

Несколько рекомендаций по установке

Для установки клапана необходимо предварительно подготовить трубопроводную систему, очистить ее от грязи и пыли, чтобы избежать преждевременного выхода из строя устройства. Был установлен специальный фильтр для предотвращения попадания крупных посторонних частиц.

Стрелка индикатора, прикрепленная к корпусу устройства, должна совпадать с направлением потока жидкости. В противном случае это также может привести к серьезным повреждениям. Также нужно будет как можно плотнее закрепить концы клапанов. На практике актуально использование двух ключей. Монтаж выполняется сваркой или с использованием соединений, требующих демонтажа.

обязательно нужно изолировать участки, где будет соединение. Для этого используется герметик или обычная изолента