شیرهای برقی گیربکس

شیر برقی یک دستگاه الکترومکانیکی است که جریان سیالات را از طریق یک محرک کنترل می کند،که معمولاً با استفاده از جریان الکتریکی می باشد. از یک سیم پیچ، پیستون و بدنه شیر تشکیل شده است. هنگامی که جریان الکتریکی از سیم پیچ عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که پیستون را جذب یا دفع می کند و به ترتیب به شیر اجازه باز یا بسته شدن می دهد.

در داخل این شیر ها یک سلونوئید یا هسته مرکزی به همراه سیم  پیچ وجود دارد. عبور برق از درون سیم پیچ ایجاد نیروی الکترومغناطیسی می کند و می تواند حرکت  سلونوئید را کنترل کند. این قطعه به علت دقت بالا و کنترل از راه دور امروزه در صنایع مختلفی به کار روند.

اگر با مفهوم الکترومغناطیس آشنایی داشته باشید، می دانید که با ساختن یک سیم پیچ و اتصال جریان برق به آن می توان به یک آهنربای الکتریکی دست یافت.

شیر های برقی نیز ازهمین مفهوم ساده فیزیکی ساخته شده اند و قطعه اصلی شیر های الکتریکی ، سولونوئید است که در مرکز شیر قرار دارد و از داخل آن سوزنی شیر رد شده است. دور تا دور سلونوئید نیز سیم  پیچ قرار دارد.

با وصل شدن جریان در سیم پیچ، سلونوئید به عنوان مغزی این آهن ربا الکتریکی عمل کرده، به این شکل حرکت به صورت خطی در آمده و سوزنی  شیر به حرکت در می آید.

مزیت شیر های الکتریکی نسبت به شیرهای مکانیکی و دستی این است که امکان کنترل آن ها از راه دور است.

از راه دو می توان جریان الکتریکی را برقرار کرد و مسیر جریان  سیال را باز و بسته کرد.

نکته دیگر سرعت پاسخ دهی شیر های الکتریکی نسبت به تغییرات جریان است. و با نصب انواع این شیر ها می توان کنترل جریان سیال را مدیریت کرد.

قطعات شیر برقی

شیر های برقی ساختمان مغزی ساده ای دارند در داخل این شیرها می توانید بخش های زیر را مشاهده کنید:

• بدنه شیر

• محل ورود و خروج سیال

• سیم پیچ

• قاب اصلی سیم پیچ

• محل اتصال سیم ها

• سوزنی و فنر

نگهداری از شیر برقی

در شیر های الکتریکی به علت عبور جریان الکتریسیته از داخل سیم پیچ، حفاظت امر مهمی به حساب می آید.

به خصوص از سلونوئید والو در بخش در بخش های حساس از صنعت استفاده می شود. طوری که هر گونه آسیب می تواند منجر به خسارت های جبران ناپذیری در کل خط تولید شود. به این منظور در طراحی آن ها نکاتی جهت حفاظت از آن ها استفاده می شود.

نخست این که در ساخت این شیرها باید از فولاد گالوانیزه استفاده کرد طوری که در برابر خوردگی بر اثر عبور سیالات و عوامل محیطی مقاوم باشد و نکته دیگر سیم پیچ  شیر است.

جنس این سیم ها معمولا از فلز مس انتخاب می شود، مس رسانایی خوبی دارد و به راحتی در دسترس است. اما عبور سیال های خورنده مثل انواع روغن صنعتی یا انواع اسیدها می تواند برای سیم های روکش دار هم مشکل ایجاد کند‌.

گاهی از شیر های الکتریکی برای کنترل جریان سیالات قابل اشتعال و انفجار مثل گازوئیل، بنزین و… استفاده می شود.

هر گونه اتصالات به این سیم می تواند خطر آفرین باشد. در این حالت باید از سلونوئید ولوو با جنس در پوش ضد انفجار استفاده کرد.

انواع شیرهای برقی

دسته بندی های متفاوتی برای شیرهای برقی وجود دارند، این شیرها را می توان بر اساس ظرفیت چند سو بودن یا نوع پاسخ دهی دسته بندی کرد.

در دسته بندی سلونوئید ولو ها حداکثر فشار کاری ( MWP ) میزان تحمل شیر در برابر فشار سیال است. این میزان از مشخصه شیر های برقی بوده و روی جعبه آن حک شده است.

مهم ترین شکل دسته بندی انواع شیرهای برقی بر اساس نحوه پاسخ گویی شیر است.

شیر های برقی به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

• شیر های برقی حرکت مستقیم:در این حالت این قطعه فقط می تواند باز یا بسته باشد. حساسیت شیر به صورت صفر یا صد طراحی می شود.

• سلونوئید والو سروو ( servo valve): این دسته از شیرهای برقی مدام تحت فرمان سیستم بوده اند و با توجه به شدت جریان برق مسیر سیال را کنترل می کنند.

 شیرهای برقی سروو را نیز می توان به دو دسته تقسیم کرد:

شیر های NC: شیرهای برقی سروو بر اساس پاسخ های سیستم فیدبکی (feedback) که دریافت می کند دست به کنترل سیال می زند این کنترل جریان می تواند به دو دسته تقسیم شود:

حالت اول وقتی است که در صورت قطع جریان برق جریان سیال کاملا قطع باشد.

شیرهای NC به این صورت کار می کنند و با افزایش جریان عبوری برق شدت جریان سیال هم بیشتر خواهد شد.

شیر های الکتریکی NO: این شیرها درست بر خلاف سیستم های NC  عمل می کنند. وقتی جریان الکتریکی قطع باشد شیرهای برقی NO کاملا باز خواهند بود، سپس با افزایش میزان جریان به تدریج بسته می شود.

کارایی شیرهای NC و NO در کنترل جریان های مختلف است.

نقش شیر برقی در گیربکس های خودرو

شیرهای برقی نقش مهمی در عملکرد گیربکس های مدرن خودرو دارند. این دریچه‌های کنترل‌شده الکترونیکی وظیفه تنظیم دقیق جریان سیال هیدرولیک در گیربکس را بر عهده دارند و امکان تعویض دنده‌ها و عملکرد مطلوب را فراهم می‌کنند.

شیرهای برقی در گیربکس های خودرو به عنوان بخشی از سیستم کنترل هیدرولیک به کار می روند. این شیرها وظیفه تنظیم فشار هیدرولیک، هدایت جریان سیال و به کار انداختن کلاچ ها و دنده های مختلف را بر عهده دارند. شیر برقی با کنترل دقیق زمان و نیروی این عملیات، تعویض دنده های روان و کارآمد را امکان پذیر می کنند.

شیر برقی شیفت: یکی از وظایف اولیه شیرهای برقی در گیربکس ها، کنترل درگیری و جدا شدن دنده های مختلف است. شیر برقی شیفت وظیفه این وظیفه را بر عهده دارد. آنها سیگنال هایی را از ماژول کنترل انتقال (TCM) یا واحد کنترل موتور (ECU) دریافت می کنند و کلاچ ها یا باندهای لازم را برای دستیابی به نسبت دنده مورد نظر فعال می کنند. با کنترل اعمال و رها کردن کلاچ ها، شیر برقی تعویض دنده از تعویض یکپارچه دنده اطمینان حاصل می کند.

شیر برقی کنترل فشار: شیر برقی کنترل فشار همانطور که از نامش پیداست وظیفه تنظیم فشار هیدرولیک درون گیربکس را بر عهده دارند. با تنظیم جریان سیال به اجزای مختلف، آنها به حفظ سطوح فشار صحیح برای عملکرد و قابلیت اطمینان بهینه کمک می کنند. شیر برقی کنترل فشار برای جلوگیری از لغزش کلاچ، کاهش شوک تعویض دنده و اطمینان از انتقال نرم بین دنده ها بسیار مهم هستند.

شیر برقی قفل دار: شیر برقی قفل دار در گیربکس های اتوماتیک مجهز به مبدل های گشتاور استفاده می شود. این سلونوئیدها درگیر شدن کلاچ قفل مبدل گشتاور را کنترل می کنند که موتور را مستقیماً به شفت ورودی گیربکس متصل می کند و بازده سوخت را بهبود می بخشد و تولید گرما را کاهش می دهد. سلونوئیدهای قفل کننده در شرایط رانندگی خاص، مانند کروز ثابت در بزرگراه، که در آن اتصال مکانیکی مستقیم مطلوب است، کلاچ قفل را درگیر می کند.

ماژول کنترل گیربکس (TCM): شیرهای برقی در گیربکس های خودرو همراه با TCM کار می کنند که وظیفه نظارت بر پارامترهای مختلف خودرو و ارسال سیگنال های کنترلی به شیر برقی را بر عهده دارد. TCM از ورودی سنسورهایی مانند موقعیت دریچه گاز، سرعت خودرو و بار موتور برای تعیین نقاط بهینه تعویض دنده و درگیر کردن شیر برقی مناسب استفاده می کند.

تعمیر شیر برقی گیربکس

تعمیر شیرهای برقی در گیربکس خودرو معمولاً شامل تشخیص و رسیدگی به مسائل خاصی است که ممکن است ایجاد شود. در اینجا برخی از جنبه های کلیدی وجود دارد که باید در مورد تعمیر شیرهای برقی در نظر بگیرید:

1. تست تشخیصی: هنگامی که یک مشکل گیربکس رخ می دهد، انجام تست تشخیصی برای مشخص کردن علت دقیق مشکل بسیار مهم است. ابزارهای تشخیصی، مانند ابزارهای اسکن و نرم افزارهای تخصصی، می توانند با ماژول کنترل گیربکس (TCM) برای بازیابی کدهای خطا و شناسایی خرابی های احتمالی شیر برقی ارتباط برقرار کنند. این مرحله به تعیین اینکه آیا شیر برقی علت اصلی مشکل است یا خیر کمک می کند.

2. بازرسی و تمیز کردن سوپاپ: اگر مشکوک به خرابی شیر برقی باشد، می توان آن را برای بازرسی بصری از جعبه دنده خارج کرد. علائم فرسودگی، آسیب یا گرفتگی می تواند نشانگر معیوب بودن دریچه باشد. تمیز کردن شیر و اجزای داخلی آن ممکن است مشکلات ناشی از زباله یا آلودگی را حل کند. استفاده از محلول های تمیز کننده مناسب و روش های توصیه شده توسط سازنده برای جلوگیری از آسیب رساندن به شیر ضروری است.

3. تعویض شیر برقی: در مواردی که تمیز کردن یا تعمیرات جزئی کافی نباشد، تعویض شیر برقی ضروری می شود. شیرهای برقی اغلب به عنوان اجزای جداگانه طراحی می شوند که می توان آنها را جدا کرد و بدون تعویض کل گیربکس تعویض کرد. فرآیند تعویض شامل جدا کردن کانکتورهای الکتریکی، برداشتن پیچ های نگهدارنده و نصب دقیق شیر برقی جدید است.

4. کالیبراسیون و برنامه ریزی: پس از تعویض یا تعمیر شیر برقی، ممکن است نیاز به کالیبراسیون و برنامه ریزی باشد. TCM ممکن است برای شناسایی شیر برقی جدید یا تنظیم پارامترهای عملیاتی نیاز به برنامه ریزی مجدد داشته باشد. این مرحله ارتباط و هماهنگ سازی مناسب بین TCM و شیر برقی تعمیر یا تعویض شده را تضمین می کند.

5. کمک حرفه ای: در حالی که برخی از تعمیرات شیر ​​برقی را می توان توسط علاقه مندان باتجربه DIY انجام داد، مسائل پیچیده گیربکس و تعمیرات بهتر است به تکنسین های حرفه ای واگذار شود. تعمیرگاه های خودرو و متخصصان گیربکس تخصص، ابزار و منابع لازم برای تشخیص دقیق و تعمیر مشکلات مربوط به شیر برقی و گیربکس را دارند. شایان ذکر است که پیچیدگی و هزینه تعمیر شیرهای برقی بسته به عواملی مانند نوع خاص و مدل خودرو، دسترسی به شیر برقی و میزان آسیب یا خرابی می تواند متفاوت باشد.

منبع: mr-gearbox