1. Hệ thống phanh
Van điện từ trong hệ thống phanh xe buýt chủ yếu kiểm soát dòng dầu phanh hoặc khí nén, cho phép các chức năng phanh, phanh và chống bó cứng phanh. Các ứng dụng phổ biến bao gồm van điện từ của hệ thống chống bó cứng phanh (ABS), van điện từ của chương trình ổn định điện tử (ESP) và van điện từ của xi lanh phanh chính.
Van điện từ Hệ thống chống bó cứng phanh (ABS)
Van điện từ ABS là bộ phận điều khiển cốt lõi của hệ thống ABS và thường được lắp đặt trên đường phanh giữa xi lanh phanh chính và xi lanh bánh xe. Khi xe buýt phanh, cảm biến tốc độ bánh xe sẽ theo dõi tốc độ bánh xe theo thời gian thực. Nếu bánh xe có dấu hiệu bị bó cứng (tức là tốc độ bánh xe giảm mạnh), bộ điều khiển ABS sẽ ngay lập tức kích hoạt van điện từ ABS tương ứng để điều chỉnh áp suất phanh trong xi lanh bánh xe.
Trong các ứng dụng thực tế, số lượng và cấu trúc của van điện từ ABS được sử dụng có thể khác nhau giữa các loại xe buýt (ví dụ: xe buýt lớn,{2}}cỡ vừa và xe buýt nhỏ) cũng như giữa các nhãn hiệu hệ thống ABS khác nhau. Nhìn chung, các xe buýt lớn do trọng lượng nặng và số lượng bánh lớn (thường là 6-10) nên được trang bị thêm van điện từ ABS để đảm bảo điều chỉnh áp suất phanh chính xác ở mỗi bánh, điển hình là một hoặc hai van trên mỗi bánh. Mặt khác, xe buýt nhỏ có ít bánh hơn (thường là bốn bánh) và do đó được trang bị ít van điện từ ABS hơn, thường là một van trên mỗi bánh.
Van điện từ chương trình ổn định điện tử (ESP)
Van điện từ ESP là bộ phận quan trọng trong việc điều chỉnh lực phanh của hệ thống ESP. Nguyên lý hoạt động của nó tương tự như van điện từ ABS, nhưng đòi hỏi độ chính xác điều khiển và tốc độ phản hồi cao hơn. Nó không chỉ ngăn chặn tình trạng bó cứng bánh xe mà còn điều chỉnh quỹ đạo của xe và duy trì sự ổn định khi lái bằng cách tác dụng các lực phanh khác nhau lên các bánh xe khác nhau khi xe có điều kiện lái không ổn định, chẳng hạn như lái quá lái hoặc thiếu lái.
Khi bộ điều khiển ESP phát hiện các điều kiện lái xe không ổn định bằng cách sử dụng các cảm biến như cảm biến góc lái, cảm biến tốc độ bánh xe và cảm biến gia tốc ngang, nó sẽ điều khiển hoạt động của các van điện từ ESP tương ứng để tác dụng lực phanh lên các bánh xe cụ thể. Ví dụ: nếu xe buýt chạy quá tốc độ (tức là bánh sau trượt ra ngoài khi rẽ, khiến xe buýt quay), bộ điều khiển ESP sẽ kích hoạt van điện từ ESP ở bánh trước bên ngoài, làm tăng áp suất phanh ở đó. Điều này tạo ra lực phanh lớn hơn, từ đó ngăn chặn chuyển động quay của xe buýt và điều chỉnh quỹ đạo của nó. Nếu xe buýt bị trượt (tức là bánh trước trượt ra ngoài khi rẽ, ngăn xe buýt quay theo quỹ đạo dự định), bộ điều khiển ESP sẽ kích hoạt van điện từ ESP ở bánh sau bên trong, làm tăng áp suất phanh ở đó. Điều này tạo ra lực phanh, đẩy xe buýt đi theo quỹ đạo đã định.
2. Hệ thống truyền động
Van điện từ trong hệ thống truyền động tự động xe buýt chủ yếu được sử dụng để kiểm soát dòng chảy của chất lỏng thủy lực, cho phép chuyển số và đóng và ngắt ly hợp và phanh. Các ứng dụng phổ biến bao gồm van điện từ chuyển số, van điện từ ly hợp khóa và van điện từ điều chỉnh áp suất.
Van điện từ thay đổi
Van điện từ sang số là bộ phận cốt lõi thực hiện chức năng sang số trong hệ thống hộp số tự động và thường được lắp đặt trong thân van điều khiển thủy lực của hộp số tự động. Van điện từ chuyển số được phân loại là thường mở hoặc thường đóng tùy thuộc vào phương pháp điều khiển của chúng. Khi ngắt-được cấp điện, van điện từ chuyển số thường mở sẽ duy trì vị trí mở-có lò xo, cho phép dầu thủy lực chảy. Khi được cấp điện, lực điện từ sẽ thắng lực lò xo, đóng van và ngăn không cho dầu thủy lực chảy ra. Van điện từ chuyển số thường đóng hoạt động theo hướng ngược lại: khi -cắt điện, van sẽ đóng lại, ngăn không cho dầu thủy lực chảy ra; khi có điện, van mở ra cho dầu thủy lực chảy qua.
Van điện từ ly hợp khóa
Trong hệ thống truyền động tự động trên xe buýt được trang bị bộ biến mô, van điện từ ly hợp khóa điều khiển việc gài và nhả ly hợp khóa, cải thiện hiệu suất truyền động và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Van điện từ ly hợp khóa thường được lắp đặt trong mạch điều khiển thủy lực của bộ biến mô và hoạt động tương tự như van điện từ chuyển số. Khi xe buýt đạt đến một tốc độ nhất định (thường là tốc độ trung bình đến cao) và tải động cơ tương đối ổn định, TCU sẽ cấp điện hoặc-cắt điện cho van điện từ ly hợp khóa để điều chỉnh áp suất dầu thủy lực trong buồng điều khiển ly hợp khóa. Khi áp suất dầu thủy lực đạt đến một giá trị nhất định, nó sẽ đẩy pít-tông ly hợp khóa, làm cho đĩa ly hợp khóa ăn khớp với tuabin của bộ biến mô, tạo ra sự kết nối chắc chắn giữa bơm và tuabin-một quá trình được gọi là khóa. Khi tốc độ xe buýt giảm, tải động cơ dao động đáng kể hoặc cần sang số, TCU sẽ điều khiển van điện từ ly hợp khóa để thay đổi trạng thái hoạt động, giảm áp suất dầu thủy lực trong buồng điều khiển của ly hợp khóa. Lò xo buộc tấm ly hợp khóa tách ra khỏi tuabin, giải phóng khóa và khôi phục hộp số thủy lực thông thường của bộ biến mô.
3. Hệ thống điều hòa không khí
Van điện từ trong hệ thống điều hòa không khí trên xe buýt chủ yếu được sử dụng để kiểm soát dòng chất làm lạnh hoặc nước nóng, thực hiện các chức năng làm mát, sưởi ấm và rã đông. Các ứng dụng phổ biến bao gồm van giãn nở điện từ trong hệ thống làm mát, van điện từ cho van nước nóng trong hệ thống sưởi ấm và van điện từ rã đông trong hệ thống rã đông. Van giãn nở điện từ trong hệ thống lạnh
Chức năng chính của van tiết lưu điện từ trong hệ thống làm lạnh điều hòa không khí trên xe buýt là giảm ga chất làm lạnh lỏng áp suất cao- sau khi ngưng tụ trong bình ngưng thành chất làm lạnh lỏng áp suất thấp. Van giãn nở điện từ còn điều chỉnh tốc độ dòng môi chất lạnh dựa trên sự thay đổi tải của hệ thống điều hòa để đảm bảo dàn bay hơi luôn hoạt động ở điều kiện trao đổi nhiệt tối ưu, nâng cao hiệu quả làm mát.
Van nước nóng Van điện từ trong hệ thống sưởi ấm
Trong hệ thống sưởi điều hòa không khí trên xe buýt, van điện từ van nước nóng điều khiển dòng chất làm mát động cơ vào bộ tản nhiệt của bộ sưởi điều hòa không khí, từ đó điều chỉnh nhiệt độ sưởi. Khi động cơ đang chạy, chất làm mát lưu thông trong áo nước động cơ, hấp thụ nhiệt do động cơ tạo ra và tăng nhiệt độ của động cơ. Khi xe buýt cần sưởi ấm, bộ điều khiển A/C sẽ cấp điện cho van điện từ nước nóng, kích hoạt lõi van và mở van nước nóng. Chất làm mát động cơ ở nhiệt độ cao- chảy qua ống nước nóng vào bộ tản nhiệt của máy điều hòa không khí. Máy thổi làm nóng không khí qua bộ tản nhiệt của bộ sưởi rồi đưa vào xe, tạo ra nhiệt. Khi nhiệt độ bên trong đạt đến điểm đặt hoặc không cần sưởi ấm nữa, bộ điều khiển A/C sẽ ngắt điện cho van điện từ của van nước nóng, đặt lại lõi van và đóng van nước nóng, ngăn chất làm mát động cơ đi vào bộ tản nhiệt của bộ sưởi và tạm dừng quá trình sưởi.
4. Hệ thống nhiên liệu
Van điện từ trong hệ thống nhiên liệu xe buýt chủ yếu kiểm soát việc cung cấp và ngắt nhiên liệu, đảm bảo khởi động, vận hành và tắt động cơ thích hợp. Các ứng dụng phổ biến bao gồm van điện từ nhiên liệu và van điện từ kim phun.
Van điện từ nhiên liệu
Van điện từ nhiên liệu thường được lắp đặt trong đường dẫn nhiên liệu giữa bơm nhiên liệu và hệ thống phun nhiên liệu của động cơ. Chức năng chính của chúng là mở kênh dòng nhiên liệu trong quá trình khởi động động cơ để cung cấp nhiên liệu cho động cơ và đóng kênh dòng nhiên liệu khi tắt động cơ để tránh rò rỉ nhiên liệu. Khi người lái bật công tắc đánh lửa để khởi động động cơ, bộ điều khiển động cơ (ECU) sẽ gửi tín hiệu cấp điện đến van điện từ nhiên liệu. Điều này cung cấp năng lượng cho cuộn dây van điện từ, tạo ra lực điện từ. Lõi van di chuyển lên trên, thắng được lực lò xo, mở đường dẫn nhiên liệu. Sau đó, bơm nhiên liệu sẽ bơm nhiên liệu từ bình, lọc qua bộ lọc nhiên liệu và đi vào hệ thống phun nhiên liệu của động cơ thông qua van điện từ nhiên liệu, cung cấp nhiên liệu áp suất cao cho kim phun của động cơ. Trong quá trình động cơ hoạt động bình thường, van điện từ nhiên liệu vẫn được cấp điện và đường dẫn nhiên liệu vẫn mở, đảm bảo cung cấp nhiên liệu ổn định. Khi người lái xe tắt công tắc đánh lửa để tắt xe, ECU sẽ ngừng gửi tín hiệu cấp điện đến van điện từ nhiên liệu, ngắt điện cho cuộn dây và loại bỏ lực điện từ. Lõi van sau đó di chuyển xuống dưới tác dụng của lực lò xo, đóng đường dẫn nhiên liệu. Điều này ngăn không cho nhiên liệu tiếp tục chảy đến kim phun sau khi động cơ dừng, do đó tránh rò rỉ nhiên liệu có thể gây lãng phí hoặc gây nguy hiểm về an toàn. Van điện từ đầu phun
Chức năng chính của van điện từ kim phun trong hệ thống phun nhiên liệu của động cơ là kiểm soát chính xác lượng phun nhiên liệu, thời điểm phun và áp suất phun dựa trên các tín hiệu điều khiển từ ECU. Điều này đảm bảo sự trộn đều giữa nhiên liệu và không khí trong xi lanh động cơ, đạt được quá trình đốt cháy hoàn toàn và cải thiện hiệu suất động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và phát thải.
Để nâng cao độ chính xác của quá trình phun, van điện từ kim phun của động cơ xe buýt hiện đại sử dụng-quy trình sản xuất có độ chính xác cao và công nghệ điều khiển tiên tiến. Ví dụ, van điện từ kim phun áp điện cung cấp thời gian phản hồi nhanh hơn (đạt micro giây) và độ chính xác điều khiển cao hơn. Chúng cho phép phun nhiều lần (ví dụ: phun-trước, phun chính và-phun sau), tối ưu hóa hơn nữa quá trình đốt cháy và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu cũng như lượng khí thải độc hại.
5. Hệ thống xả
Van điện từ trong hệ thống xả xe buýt chủ yếu được sử dụng để điều khiển các hệ thống lọc khí thải như hệ thống tuần hoàn khí thải (EGR) và hệ thống khử xúc tác chọn lọc (SCR), từ đó giảm lượng khí thải độc hại. Các ứng dụng phổ biến bao gồm van điện từ EGR và van điện từ phun urê trong hệ thống SCR. Van điện từ EGR
Chức năng chính của hệ thống EGR là đưa lại một phần khí thải của động cơ vào hệ thống nạp của động cơ, tại đây nó hòa trộn với không khí trong lành và đi vào xi lanh để đốt cháy, hạ thấp nhiệt độ đốt trong xi lanh và do đó làm giảm sự hình thành các oxit nitơ (NOx).
Van điện từ phun urê trong hệ thống SCR
Hệ thống SCR là công nghệ được sử dụng rộng rãi để lọc khí thải trên xe buýt. Chức năng chính của nó là bơm dung dịch urê vào ống xả. Dung dịch urê phân hủy ở nhiệt độ cao tạo thành amoniac. Amoniac phản ứng hóa học với NOx trong khí thải thông qua chất xúc tác, khử NOx thành nitơ và nước vô hại, do đó làm giảm lượng khí thải NOx. Van điện từ phun urê là thành phần chính trong hệ thống SCR điều khiển việc phun dung dịch urê. Nó thường được cài đặt trên vòi phun urê trong hệ thống SCR.
Khi động cơ xe buýt đang chạy, cảm biến nhiệt độ khí thải, cảm biến NOx và các cảm biến khác sẽ theo dõi nhiệt độ khí thải và nồng độ NOx trong thời gian thực và truyền tín hiệu phát hiện đến bộ điều khiển SCR. Dựa trên các tín hiệu này và điều kiện vận hành của động cơ, bộ điều khiển SCR tính toán lượng phun urê cần thiết và gửi tín hiệu điều khiển đến van điện từ phun urê, điều khiển việc đóng và mở của nó. Khi van điện từ phun urê được cấp điện, lõi van sẽ mở ra. Dưới áp suất của máy bơm urê, dung dịch urê được phun vào ống xả thông qua vòi phun ở dạng sương-như sương mù. Sau khi trộn với khí thải sẽ đi vào chất xúc tác SCR để phản ứng. Khi van điện từ phun urê bị ngắt điện, lõi van sẽ đóng lại và quá trình phun dung dịch urê dừng lại.
