Соленоиды — особенности устройства и применения

Содержание

• 
  Виды и принцип работы соленоидов
  • Линейные соленоиды – конструкция и принцип действия
  • Вращательные

• Преимущества и недостатки соленоидов
• Где используются соленоиды
• Электромагнитные клапаны в системах дизельных ДВС от «ЛитЭнерго»

Соленоид – это разновидность катушек индуктивности, представляющая собой цилиндрический каркас с намотанным на него проводником в один или несколько слоев. Название этого элемента сформировано из двух слов – solen («труба») и eidos («подобный»). Благодаря тому, что длина соленоида намного больше размера его сечения, при поступлении электротока на обмотку во внутреннем пространстве возникает близкое к однородному магнитное поле. Оно втягивает внутрь сердечник, что заставляет его совершать механическое движение.

Виды и принцип работы соленоидов

Обмотки этих электромагнитных устройств чаще всего изготавливают из медной проволоки, реже – алюминиевой. Сердечники могут быть – стальными, чугунными или изготовленными из других сплавов. Разделяют две конструкции соленоидов – линейную и вращательную. Оба вида этих устройств функционируют при подаче постоянного тока или переменного тока при использовании в схеме двухполупериодного диодного выпрямителя.

Линейные соленоиды – конструкция и принцип действия

Эти электромагнитные устройства получили наибольшее распространение. Они трансформируют электроэнергию в механическую – перемещение, усилия толкания, тяги. В конструкцию линейных моделей, как правило, входят: проводник, намотанный вокруг трубки и ферромагнитного сердечника (плунжера), способного легко скользить или перемещаться внутри корпуса.

Эти устройства также используются для пропорционального руководства движением рабочего органа, величина перемещения которого пропорционально потребленной мощности.

При поступлении электропитания на обмотки соленоид начинает вести себя как электромагнит. Плунжер втягивается внутрь корпуса. При этом он сжимает небольшую пружину, закрепленную к одному его концу. Скорость перемещения сердечника определяется величиной магнитного потока, сформированного внутри цилиндрической трубки. При отключении электротока электромагнитное поле внутри соленоида исчезает, и энергия сжатой пружины выталкивает плунжер в начальное положение. Расстояние, преодолеваемое сердечником в направлении «входа» или «выхода» называется ходом соленоида. Линейные модели разделяют на толкающие и тянущие. Разница между ними заключается в месте положения возвратной пружины и конструкции сердечника.

Области применения линейных соленоидов:

• дверные замки с электроуправлением;
• регулировочные клапаны;
• робототехника;
• привода ДВС;
• клапаны для полива.

Вращательные

Во вращательных моделях сердечник движется по часовой или против часовой стрелки. Движение – угловое или вращательное. Ротационные модели чаще всего рассчитаны на угловые перемещения на – 25°, 35°, 45°, 60°. В их конструкцию входят: рама с одно- или многорядной намоткой, магнитный диск в комплексе с выходным валом. При поступлении электропитания электромагнитное поле формирует множество полюсов, которые отталкивают соседние постоянные магнитные полюса диска, что заставляет его вращаться. Угол вращения определяется конструктивным исполнением ротационного соленоида.

Вращательные модели востребованы в приводе ТНВД в ДВС, торговых и игровых автоматах, точечно-матричных принтерах, пишущих машинках.

Преимущества и недостатки соленоидов

Плюсы этих устройств: компактные габариты, высокое быстродействие, длительный эксплуатационный период, надежность. Минусом является неработоспособность клапана при отсутствии электропитания. Поэтому на ответственных объектах предусматривают возможность запитывания электромагнитных клапанов в аварийных ситуациях от резервного источника электропитания.

Где используются соленоиды

Линейные и ротационные соленоиды применяются в разных отраслях промышленности: в машиностроении, нефтехимической и нефтегазовой индустриях, системах очистки, холодильном оборудовании, системах пожаротушения. На постоянном токе работают соленоиды клапанов ДВС, гидросистем, механизмов отделения чеков в кассовых аппаратах.

Электромагнитный клапан в системе остановки двигателя

Соленоидный клапан представляет собой катушку с ферромагнитным сердечником. Остановка дизельного ДВС осуществляется втягиванием рычага привода рейки топливного насоса высокого давления. Такие электромагнитные клапаны отличаются простотой эксплуатации и долговечностью. Но при превышении допустимых температур и повреждении изоляции происходят сбои в системе, которые могут привести к полному ее выходу из строя.

Клапан монтируется в верхней части головки распределительного насоса. При работающем ДВС он обеспечивает открытое положение канала, ведущего в камеру высокого давления. При остановке двигателя клапан блокирует поступление дизтоплива и механизм останавливается.

Электромагнитные клапаны в системах дизельных ДВС от «ЛитЭнерго»

В каталоге «ЛитЭнерго» представлены соленоиды на 12/24В, разработанные для комплектации дизельных двигателей, различных производителей: Lister Pepper, Cummins, Yanmar, Ricardo, Weifang, Yangdong и др.

Что такое соленоид в машине?

Соленоиды, не имеют ничего общего с обычной солью, хотя по звуку эти понятия несколько роднятся. На самом деле соленодоиды-это такие клапана в легковой машине.

Зачем они нужны?

Соленоиды, обеспечивают в машине открытие специального клапана, который в свою очередь нужен для смазки АКПП. Такие Соленоиды для АКПП, сами по-себе не работают. Их функционал зависит от работы электронного блока в авто. Также стоит указать на то, что и сами АКПП, являются клапанами непростыми, а электромагнитными. С их помощью владелец авто может регулировать бесперебойную и надежную как смазку, так и охлаждение всех находящихся в трансмиссии частей.

Что собой представляет подобный клапан?

Строение соленоидов АКПП довольно простое. В обычный клапан такой конструкции входит магнитный стержень, имеющий обмотку из меди. Таким образом, когда авто готово к движению и все важные узлы уже находятся под напряжением, соленоид открывает и закрывает специальный канал в котором содержится смазочное масло для АКПП. Тем самым охлаждая важные узлы в работе авто.

В чем принцип действия?

Он до банальности простой. Когда напруги нет, то соленоид АКПП, притягивается к масляному каналу за счет пружин. Так происходит закрытие канала. Однако при поступлении тока, возникает магнитное поле за счет которого пружина как бы автоматически выталкивает клапан наружу, открывая доступ к маслу для смазки.

Разновидности клапанов

Современные соленоиды в отличие от устаревших классических устроены несколько сложнее и управляются за счет импульсной модуляции. Такое нововведение позволило клапану открываться намного плавнее чем обычно. В результате чего количество поступающего масла увеличивается, плавно растекаясь по деталям, обеспечивая более качественную смазку АКПП. Преимуществом современных соленоидов можно назвать экономность последних при выходе из строя. Замены осуществляются по одному, а не комплектом как в классическом варианте.

Типы клапанов на сегодня

Среди нынешних деталей, как например, соленоид АКПП можно выделить несколько самых распространенных типов электроклапанов авто. Итак: 1. 3, 4, 5-WAY электроклапана, они служат «переключателями». Бывают как шариковыми, так и золотниковыми. 2. EPC или LPC –эти модели осуществляют контролирующую функцию линейного давления. 3. ТСС больше служит для осуществления блокировки гидротрансформатора. 4. Shift solenoid — соленоид-переключатель, служащий для переключения скоростей, его еще называют «шифтовиком». 5. Современные клапана, так называемые функциональные, которые обеспечивают управление клапанами непосредственно самой плиты по типу транзистора в стандартной электросхеме. 6. Модель обеспечивающая качество переключения передач и работает она лишь для мягкого переключения со скольжением передач. 7. Соленоид управляющий охлаждением смазки. Его работа сродни термостату, который осуществляет открытие канала для понижения температуры масла через внешний радиатор, к примеру. Как видите, на сегодня типов и видов соленоидов очень большое количество. Причем, их конструкции и возможности все время расширяются и усложняются одновременно, а диагностика и ремонт упрощается до банальной замены. Хотя еще недавно в большинстве случаев требовалась чистка соленоидов.

Как распознать поломку?

Соленоид АКПП при неисправности можно определить по некоторым признакам: 1. Ваша АКПП стала намного чаще перестраиваться в режим аварийности. 2. Если при стандартном переключении скоростного режима появились резкие толчки. 3. Если при плавном наборе оборотов отчетливо слышны удары в коробке. Таким образом, заметив такие признаки в машине, владельцу нужно срочно провести глубокую сервисную диагностику и при обнаружении прибегнуть к ремонту АКПП. Поскольку в подобных случаях мастера сервисных центров чаще всего обнаруживают именно неисправности соленоидов.

Возможные причины выхода из строя клапанов

Современные соленоиды, способны выходить из рабочего строя, как и любой другой сложный компонент авто. Причем причины могут быть не только из-за износа последних, но и связанные с другими скорее внешними причинами. 1. Одной из причин неисправности АКПП и соленоидов в частности может стать применение владельцем автомобиля плохого, некачественного масла. Что же происходит в этом случае? На частях клапана начинает коксоваться масляный осадок, что в определенный момент заклинит в одном положении шток, а значит и сам канал и ни о каком нормальном функционале уже речь идти не может. Ремонт соленоида в этом случае сложный и дорогостоящий, поскольку менять придется не один,а все сразу. Избежать этого поможет регулярная замена расходно-смазочных материалов. 2. К поломке электроклапанов может привести и неисправность блока управления авто. Но проверить так это или нет можно лишь путем компьютерной диагностики машины. Цена восстановления при этом будет высокой за счет стоимости самого блочка.

Характер езды

Как бы это удивительно не казалось, но от характера езды на вашем авто, во многом зависит и срок службы который сможет прослужить вам соленоид. Специалисты утверждают что более мягкая неторопливая езда на машине значительно продлевает срок службы соленоидов. А вот если вы поклонник более агрессивной манеры ведения своего авто, то должны знать, что частое нажатие на педаль газа и частое переключение передачи, станет причиной отказа от работы, выхода из рабочего строя соленоида, износа в прямом смысле слова, буквально на первой сотне километров. Износ плунжера также станет причиной отказа работы клапана, будет наблюдаться нерегулярная подача тока, затем вы заметите что плохо подается смазка в АКПП, дальше вы увидите плохой функционал гидроблока и коробки в целом и так далее. То есть банальное чрезмерное использование педали сцепления, может привести к автоматической неисправности и нарушению работы электроклапана-соленоида.

Чем чревато?

Многих автовладельцев часто волнует вопрос о том, можно ли игнорировать отработавший свой ресурс электроклапан и чем это чревато, если ли какая –то альтернатива или нужно срочно ехать в СТО. Давайте по порядку. По сути электроклапана открывают канал, заблокированного сцепления фрикционов. Конечно скоростя можно переключать и с толчками, не страшно, тем более что вы знаете, что это неисправный клапан. Но при этом, нельзя также забывать и о том, что может быть не до конца открытым либо закрытым сам канал, что сродни недоотжатому в МКП сцеплению. Это создаст недостачу давления и работу в сухом режиме, что станет причиной сжигания и масла и фрикционов, начнется выработка всего железа и втулки. В конечном итоге вы получите смерть соленоидов из-за их работы на полное сечение.

Что это значит?

Лишь то, что после выработки ресурса втулок вибрации, полетят все валы, а также и сочленения. Итог будет таковым, что ремонтировать вашу коробку уже не будет смысла, проще будет купить ее новую. Поэтому любите свое авто, как себя, делайте все вовремя и машинка прослужит вам долгие годы. Ведь неверную работу клапанов-соленоидов можно сравнить с болезнью человека, такой как ангина или ГРИПП. Перенося которую на ногах, человек гробит свое сердце навсегда, так и тут.

Итоги

Давайте подведем итоги. Самыми распространенными причинами отказа электроклапанов в коробке, являются: 1. Засорение. Высочайший урон приносит клеевой слой на фрикционах. Все канальчики забиваются, а плунжеры при этом клинит. Нештатный функционал соленоидов-клапанов может нарушить работу всей АКПП. Значит гидравлический блок время от времени все-таки стоит чистить и желательно его менять по мере изнашивания фрикционов. Особого внимания заслуживает фрикцион гидротрансформатора. 2. Выработка самого клапана-соленоида и его частей. Смиритесь, они к сожалению, тоже не вечны и имеют свой разумный ресурс. Хорошо бы выполнять их замену по регламенту, не дожидаясь пока компьютер при диагностике станет показывать ошибку. Помните даже максимально современным и надежным электроклапанам замена нужна уже на 200000 километрах пробега! Самые незначительные изменения характеристик в работе электроклапанов гидроблока коробки, повлекут за собой наличие в движении пробуксовок, толчков при смене передач. При длительной ненормальной эксплуатации поломаются все железные детали коробки: корзина сцепления, лента торможения, планетарные механизмы и прочее. А восстановление с заменой последних в денежном плане выйдет гораздо дороже текущего периодического сервиса.

Что такое автомобильный соленоид?

1. Автомобильные рейтинги
2. Путеводители по покупкам автомобилей
3. Что такое автомобильный соленоид?

Дастин Хоули | 26 февраля 2021 г.

Если вдуматься, то запуск наших автомобилей так же легко, как мы это делаем каждый день, — это что-то вроде современного чуда. Мы прыгаем в наши автомобили, поворачиваем ключ (или даже во многих случаях просто нажимаем кнопку), и тогда наш двигатель мгновенно оживает, используя невероятную силу реакции внутреннего сгорания.

Это, безусловно, намного проще и удобнее, чем если бы нам пришлось запускать двигатель другим способом. Было время, когда водители должны были заводить свои машины, поворачивая рукоятку. Мы, конечно, прошли долгий путь, но этот удобный процесс запуска стал возможен только благодаря соленоиду вашего автомобиля.

Не знаете, что такое автомобильный соленоид и как он работает? Наш гид ответит на все это, так что давайте начнем.

Хотите действовать?

Хотите действовать?

Интернет-магазин автомобилей для продажи

Хотите нырнуть глубже?

Хотите нырнуть глубже?

Сравните автомобили онлайн

ХОТИТЕ МАКСИМАЛЬНО ПОВЫСИТЬ ПОКУПАТЕЛЬНУЮ СПОСОБНОСТЬ?

ХОТИТЕ МАКСИМАЛЬНО ПОВЫСИТЬ ПОКУПАТЕЛЬНУЮ СПОСОБНОСТЬ?

Найдите местные поощрения и скидки на новые автомобили

Благодарю вас

Теперь вы подписаны на информационный бюллетень J. D. Power Cars.

Обзор новых автомобилей

Ford F-Series Super Duty 2023 года выпуска

Грузовики F-Series Super Duty получили то, что им было нужно для модели 2023 года. Ford анонсировал более мощную линейку тяжелых грузовиков с множеством доступных новых технологий, отличными стандартными функциями безопасности и уникальными улучшениями, чтобы сделать грузовики более подходящими для конкретных отраслей.

Читать полный обзор

Honda Pilot 2023 года выпуска

Honda Pilot четвертого поколения 2023 года вот-вот поступит в продажу, и Honda существенно модернизирует его по сравнению с популярной моделью третьего поколения, которую он заменяет. Honda предложит обновленный Pilot 2023 года в комплектациях Sport, EX-L, TrailSport, Touring и Elite в декабре 2022 года.
Ram использовал Ярмарку штата Техас 2022 года, чтобы продемонстрировать свой новый 2500 Heavy Duty Rebel, мощный внедорожный грузовик, который сохранил свои возможности рабочего грузовика. Он предлагает хардкорные обновления для бездорожья, такие как задний дифференциал с электронной блокировкой и задний дифференциал повышенного трения.

Читать весь обзор

Читать все статьи

Как работает соленоид?

Скорее всего, сегодня вы использовали несколько соленоидов. Они помогают завести машину, звонят в дверь и делают для вас сотни других вещей каждый день. Но что такое соленоид и как работает соленоид?

Соленоид работает, создавая электромагнитное поле вокруг подвижного сердечника, называемого якорем. Когда электромагнитное поле вынуждено двигаться, движение этого якоря открывает и закрывает клапаны или переключатели и превращает электрическую энергию в механическое движение и силу.

Поскольку соленоиды составляют такую ​​большую часть нашего мира, они представляют собой простые механизмы, требующие лишь базовых знаний физики, которые большинство из нас изучали в средней школе. Разобраться в них несложно, и вам не нужно знать никаких математических формул, чтобы узнать их секреты.

Что такое соленоид?

На самом простом уровне соленоид представляет собой отрезок проволоки, намотанной на сердечник. Сердечник часто состоит из двух частей — неподвижного сердечника и подвижной, являющейся якорем. Две части подпружинены.

Когда электрический ток проходит по проводу, он создает магнитное поле, которое перемещает якорь от неподвижного сердечника (или к нему, в зависимости от назначения и конструкции соленоида). Когда ток прекращается, пружина возвращает якорь в исходное положение.

Это возвратно-поступательное движение делает этот тип соленоида линейным, хотя есть и вращающиеся соленоиды, которые немного сложнее.

Для работы соленоид должен иметь три вещи:

• Спиральный провод
• Подвижный сердечник
• Электричество

Уберите спиральный провод, и у вас ничего не будет. Убери электричество, и у тебя будет весна. Убери сердечник, и ты держишь только электромагнит.

В системе зажигания автомобиля эти элементы вместе приводят в движение якорь, что позволяет замыкать цепь, которая запускает двигатель. Как только вы отпустите ключ и он отойдет от положения «пуск», соленоид деактивируется, якорь вернется в прежнее положение, разорвав цепь. Таким образом, зажигание вашего автомобиля перестанет пытаться запустить двигатель, так как он уже работает.

Хотя соленоид использует электромагнетизм, сам по себе он не является электромагнитом. Он использует только электромагнетизм для выполнения своей работы. Несмотря на это, многие люди используют термины взаимозаменяемо.

Для визуального ознакомления с соленоидами см. видео ниже:

Соленоид разрезается, начиная с отметки 5:40, позволяя вам увидеть, что это не более чем катушка медного провода. Для работы соленоида требуется электрический ток.

Найдите видео об автомобилях здесь:

В этом разделе вы найдете много информации о соленоиде стартера автомобиля, заглянете внутрь одного из них и узнаете, что заставляет эти устройства выходить из строя, в том числе почему этот щелкающий звук в вашем автомобиле делает, когда он не запускается, является показателем плохого соленоида.

Что такое электромагнитный клапан?

Электромагнитные клапаны, как и любые другие клапаны, регулируют поток газов или жидкостей. Наличие в них соленоида позволяет этим клапанам открываться или закрываться с помощью электричества.

Эти типы клапанов могут быть изготовлены в двух вариантах: нормально открытый и нормально закрытый.

В состоянии покоя электромагнитного клапана — выключено — ток по проводам не течет, и подвижный сердечник упирается в основание клапана. Тем самым он закрывает клапан, так как жидкость или газ за ним не могут пройти.

Подача электричества через катушку провода создает магнитное поле, это поле заставляет сердечник подниматься, и теперь жидкость или газ могут свободно проходить через клапан. Отключение электричества опускает сердечник обратно вниз, закрывая клапан и перекрывая поток газа или жидкости. Это функция нормально закрытого клапана, который остается закрытым до тех пор, пока для открытия клапана не будет использовано электричество.

Нормально открытый электромагнитный клапан использует те же принципы, но предназначен для работы в обратном направлении. В выключенном положении сердечник остается в верхнем положении, позволяя среде течь через открытый клапан. Включение клапана заставит сердечник двигаться вниз, перекрывая поток и закрывая клапан.

Сила соленоида

Если вы когда-либо использовали пневматический инструмент, вы использовали небольшой соленоид. В вашем компрессоре был сжатый воздух. Вы нажали на спусковой крючок своего пистолета для гвоздей, потому что хотели, чтобы струя сжатого воздуха забила вам гвоздь. Когда вы это сделали, электромагнитный клапан открылся на долю секунды, позволяя дозе этого сжатого воздуха выстрелить из компрессора в пистолет и забить этот гвоздь.

Для перемещения такого маленького клапана не требуется много энергии, но для соленоида в более крупном инструменте — возможно, для управления более значительными объемами жидкости или газа — требуется больше. Мощность, доступная от соленоида, зависит от количества витков в проводе и тока, проходящего через него.

В соответствии с законом Ампера, представляющим собой математическое уравнение, которое учитывает эти элементы для определения силы электромагнитного поля, уравнение магнитного поля позволяет определить, сколько катушек и какой ток необходим для адекватного питания электромагнитного клапана.

Применение

Более сильные или слабые соленоиды находят применение в зависимости от необходимости. Большой, мощный соленоид с множеством катушек и большим электрическим током не нужен для того, чтобы заставить ваш дверной звонок звонить. Это можно сделать с помощью небольшого соленоида.

Но электромагнитный клапан на нефтяной вышке должен быть намного мощнее. В то время как все соленоиды являются электрическими — у вас не может быть электромагнита без электричества — разнообразие выполняемых ими работ требует разных типов.

• Электрика . Этот термин распространяется на все электромагнитные клапаны, поскольку в них должно быть задействовано электричество.
• Пневматический . Эти электромагнитные клапаны позволяют перемещать и подавлять газы, такие как воздух, азот и углекислый газ.
• Гидравлический . Клапан, который регулирует движение жидкостей, от воды до бурбона и бензина.

Когда вы начнете искать их, вы обнаружите, что соленоиды и электромагнитные клапаны повсюду в современной жизни, и они делают многие задачи, которые мы выполняем каждый день, намного более управляемыми.

Проверка соленоида

Ваш соленоидный клапан может время от времени перестать открываться и закрываться, или соленоид в вашем автомобиле может однажды не завести ваш автомобиль. Диагностика этих проблем является ключом к их устранению, поэтому есть несколько простых способов сделать это.

Самый простой способ — с компасом. Поскольку ваш соленоид работает на электромагнетизме, вокруг него не будет магнитного поля, если сам соленоид не работает.

Поместив компас рядом с соленоидом, а затем активировав этот соленоид, вы сразу узнаете, проблема в нем или есть какая-то другая механическая проблема. Если стрелка вашего компаса прыгает, соленоид создает магнитное поле. Если нет, то ваш соленоид не получает необходимое электричество.

В этом случае можно дополнительно определить проблему с помощью мультиметра. Однако перед этим ваш первый шаг — проверить соединения. Если ваши положительные или отрицательные клеммы отсоединены или каким-либо образом неисправны, соленоид не может работать, даже если он находится в первозданном состоянии. Даже если соединения выглядят хорошо, вы должны использовать мультиметр, чтобы определить непрерывность соленоида.

После того, как вы определили, что соединения в порядке, переключите мультиметр на настройку сопротивления. Если вы получите показание более 0,3 Ом, устройство не работает должным образом. Он не проводит достаточно электричества для работы и нуждается в замене.

Для получения дополнительной информации о диагностике и устранении проблемы см. наш ресурс по устранению неполадок электромагнитного клапана.

Заключение

Электромагниты и электромагнитные клапаны встречаются почти повсеместно в нашем современном мире. Мы используем их, чтобы заводить автомобили, управлять диализными аппаратами, управлять посудомоечными машинами и даже манипулировать нашими динамиками, чтобы они воспроизводили музыку из электрического сигнала. Хотя без них наша жизнь была бы совсем другой, соленоиды — простые создания.

Работающие соленоиды, требующие только провода, магнитного сердечника и электрического тока, можно изготовить на уроке естествознания в средней школе, но они помогают нам выполнять сотни задач, некоторые из которых были бы невозможны без них.