Ремонт соленоидов акпп и проверка на работоспособность

Где находятся

Соленоиды располагаются в клапанной плите гидроблока. Устройство устанавливается в посадочное место, и фиксируется прижимной пружиной или болтом. С внешней части к штекеру катушки подсоединяется шлейф электропроводки, идущей от ЭБУ.

Гидроблок, в зависимости от конструкции коробки, может находиться снизу автомобиля или сбоку около колеса. Чтобы добраться до соленоидов, нужно снять масляный поддон. Определить где какой клапан гидроблока находится, можно по цвету проводки, например, в АКПП JF405E Дэу Матиз EPS подключен коричневым проводом, а электроклапан блокировки — синим.

Магнитное поле, создаваемое катушкой

Когда электрический ток проходит через обмотки катушек, он ведет себя как электромагнит, и плунжер, который находится внутри катушки, притягивается к центру катушки с помощью магнитного потока внутри корпуса катушек, который, в свою очередь, сжимает небольшая пружина прикреплена к одному концу плунжера. Сила и скорость движения плунжеров определяются силой магнитного потока, генерируемого внутри катушки.

Когда ток питания выключен (обесточен), электромагнитное поле, созданное ранее катушкой, разрушается, и энергия, накопленная в сжатой пружине, заставляет поршень вернуться в исходное положение покоя. Это движение плунжера вперед и назад известно как «ход» соленоидов, другими словами, максимальное расстояние, на которое плунжер может проходить в направлении «вход» или «выход», например, 0–30 мм.

Такой тип соленоида обычно называется линейным соленоидом из-за линейного направленного движения и действия плунжера. Линейные соленоиды доступны в двух основных конфигурациях, которые называются «тягового типа», так как он тянет подключенную нагрузку к себе, когда они находятся под напряжением, и «толкающего типа», которые действуют в противоположном направлении, отталкивая его от себя при подаче питания. Как притягивающие, так и толкающие типы обычно имеют одинаковую конструкцию, с разницей в расположении возвратной пружины и конструкции плунжера.

Магнитное поле, создаваемое внутри.

Виды соленоидов

Как стало ясно из предыдущего пункта статьи, управление АКПП без соленоидов представить сложно. В зависимости от того, по какому принципу работают данные механизмы, принято выделять несколько поколений установок. На сегодняшний день выделяются три основных вида соленоидов:

• Первый – стандартный электромеханический клапан, работающий по принципу «полностью отрыть канал подачи масла или же полностью закрыть его». Соответственно, при открытом положении такого соленоида по каналу гидроблока свободно протекает трансмиссионная жидкость, а при закрытом — масло не течёт;
• Второй – соленоид, представленный электромагнитным клапаном. Такие механизмы одно время были очень популярны в сфере автомобилестроения, так как могли точно организовать работу АКПП. Несмотря на это, низкая надёжность электромагнитных соленоидов сильно подорвала их популярность, поэтому в масштабном автомобилестроении они практически не используются. Главная фишка данных устройств заключается в том, что стержень может не только полностью открыть или закрыть канал подачи масла, но и сделать это частично, мягко регулируя подачу трансмиссионной жидкости;
• Третий – соленоид, представленный усовершенствованным электромагнитным клапаном. Данный механизм имеет в своей конструкции не просто запирающий/открывающий канал стержень, а тонко работающий гидравлический клапан. Работа подобных соленоидов основана на том, что контроль движения масла осуществляется при помощи шарового клапана. По сути, такое устройство позволяет организовать тонкую настройку работы АКПП, но при этом является заметно надёжней второго типа соленоидов, поэтому во время своего появления получило широкое применение. Более того, новейшие соленоиды имеют в конструкции фильтрующий элемент, который при пропускании через него трансмиссионной жидкости отсеивает лишний мусор и существенно продлевает срок службы коробки.

С течением времени конструкция автомата становилась всё более и более сложной, поэтому усложнялись и принципы работы соленоидов АКПП, из-за чего они подвергались усиленной модернизации. Основные совершенствования касались того, чтобы переложить на клапан дополнительные функции по типу сброса давления в конкретном блоке сцепления коробки или заблокировать муфту гидротрансформатора.

Типы соленоидов в современных коробках

Идеи автомобильных инженеров позволили достичь подобных задач. Теперь многочисленные типы соленоидов не только отвечают за переключение передач, но и тонко управляют режимами работы АКПП. Сегодня стандартный автомат имеет в конструкции 6 типов соленоидов:

• Соленоид EPC-формации или клапан линейного давления. Данный соленоид является важнейшим в конструкции АКПП и всегда стоит в гидроблоке первым. Основной функцией линейного соленоида является контроль подачи масла в конкретный канал. Нагрузка на данный механизм высока, поэтому он ломается чаще всего и подлежит первоочередной проверке;
• Соленоид TCC-формации или клапан, блокирующий муфту гидротрансформатора. Данное устройство, как правило, включается при работе мотора на высоких оборотах и частично отвечает за повышение КПД мотора. При «слабой» езде этот соленоид не работает;
• Соленоид Shift-формации или клапан-шифтовик. Располагается за линейным клапаном, имеет сложную структуру и выполняет важнейшую функцию всего гидроблока – переключает передачи посредством отточенной подачи трансмиссионной жидкости по соответствующим каналам;
• Управляющий соленоид. Пожалуй, наиболее простое устройство во всём гидроблоке, ибо имеет лишь одну несложную функцию – контроль за работой всех остальных соленоидов. Функционирование управляющего клапана очень схоже с тем, как работает транзистор любой микросхемы;
• Соленоид проскальзывания. Подобный клапан организует плавность перехода с одной передачи на другую, то есть, переводя работу автомата в режим проскальзывания;
• Соленоид охлаждения. Этот же механизм пускает нагретое масло АКПП в отделы охлаждения, что необходимо для стабильной работы коробки.

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.

Какие функции выполняют соленоиды АКПП?

Большинство механических коробок передач не имеют соленоидов. Однако в автоматических КПП они используются для облегчения переключения передач. Соленоиды — это электрогидравлические клапаны, которые управляют одной или несколькими шестернями в зависимости от трансмиссии и конструкции автомобиля. Они контролируют поток трансмиссионной жидкости, открывая или закрывая его, на основе данных электрических сигналов от блока управления.

Когда соленоид открывается или закрывается, он изменяет давление в трансмиссии, позволяя переключать передачи. В то время как водитель самостоятельно управляет переключением передач в авто с механической КПП, автоматические коробки передач полагаются на датчики скорости автомобиля и блок управления двигателем (ECU) или блок управления коробкой передач (TCM).

Типы соленоидов для АКПП

Электромагнитные клапаны для АКПП более раннего производства были устроены по типу on-off. Они имели упрощенную конструкцию, использовались с целью открыть-закрыть каналы, пропускающие рабочую жидкость гидравлической системы. Изделия нового поколения – соленоидыVOILVO с сердечниками усложненной конструкции оборудованы встроенным металлическим клапаном шарикового типа. Данное изобретение не обрело популярности, т. к. они сложны в исполнении и часто ломаются.

Трехканальные электромагнитные клапаны

Трехканальные соленоиды АКПП предназначены для регулировки давления в гидросистеме и подачи масла на подвижные агрегаты. Их конструкция характеризуется повышенной долговечностью и надежностью. Модернизированные электромагнитные клапаны изготавливаются в виде многоканальных соленоидов (от трех до пяти каналов) могут управлять несколькими клапанами плиты. Благодаря упрощенной конструкции, надежность соленоидов существенно возросла, срок использования гидроблоков в целом также заметно увеличился.

Интеллектуальные соленоиды

Особой популярностью среди автопроизводителей пользуются интеллектуальные соленоиды, способные управлять всеми функциями гидравлической клапанной системы. Соленоиды-регуляторы работают по принципу вентиля. Они не просто работают на «открыть/закрыть канал», теперь просвет увеличивается или уменьшается на заданную величину, что позволяет дозировать количество поступающей смазки. Степень раствора сечения зависит от величины импульсного тока, поступающего с центрального бортового компьютера на магнитную сердцевину электрического клапана.

Типичные проблемы

Соленоиды в АКПП ломаются чаще всего из-за пропускания перегретого и грязного масла. Стружка скапливается от «съедания» фрикционных накладок, истирания разбитых и трущихся узлов. Грязь осаждается на плунжере, и со временем он начинает клинить. Продукты износа истирают поверхность стержня, бронзовые втулки. Далее начинается износ деталей соленоидов:

• появляются трещины в корпусе;
• падает сопротивление;
• ослабляется пружина;
• деформируется и засоряется входное отверстие.

Если изменяется сопротивление соленоидов АКПП, «умные» ЭБУ перераспределяют потоки жидкости, чтобы «сохранить» ресурс стареющего клапана. При полном выходе соленоида из строя, компьютер сообщает код ошибки. Например, по системе OBD-II неисправность P0747 — «Повреждён соленоид давления».

Если нет питания, устройство перестаёт работать. Чаще всего ломаются самые напряжённо работающие клапаны: TCC и EPC. Чем чаще и сильнее водитель жмёт педали, тем больше нагрузка на детали АКПП, быстрее нагрев и износ масла.

Читать

Принцип работы гидроблока АКПП и что это такое

Диагностика

Итак, как проверить сопротивление соленоида АКПП на автомобиле? Для этого нам нужно осуществить «прозвонку». Стоит знать, что со временем из-за агрессивных условий работы металл стареет и сопротивление обмотки электромагнитного клапана увеличивается. Именно эту характеристику нам следует определить. Для того чтобы проверить соленоид АКПП автомобиля, нам понадобится мультиметр. Его переводим в режим омметра.

Дальше нужно добраться до самих соленоидов. Как это сделать? Необходимо снять гидравлический блок с автоматической коробки. Он находится на днище трансмиссии (в некоторых случаях – сбоку). Дальше отсоединяем контакты каждого электромагнитного клапана от соответствующих разъемов, что идут на ЭБУ.

Чтобы проверить соленоиды в АКПП мультиметром, на следующем этапе подключаемся щупами тестера к соленоиду. Все клапаны измеряются по отдельности. Норма для каждого разная. Так, для клапана EV-1 нормальное сопротивление составляет от 65 до 66 Ом. Важный момент: замеры должны производиться при температуре +20 градусов Цельсия. При другой температуре данные могут быть неточными.

Для электромагнитного клапана EV-2 норма составляет от 55 до 65 Ом. Для клапана EV-3 норма такая же. Соленоид EV-4 является рабочим, если после замеров мы получили результат от 4,5 до 5,1 Ом. Что касается пятого клапана, его сопротивление должно быть таким же, как и у второго. Для шестого (если такой имеется в коробке) норма — от 4,5 до 5 Ом. Соленоид EV-7 считается рабочим, если его сопротивление составляет от 55 до 65 Ом. Нелишней будет и проверка датчика температуры АТФ-жидкости.

Его сопротивление согласно требованиям составляет от 190 до 200 кОм. Вот, как проверить соленоиды АКПП 5HP19 и других автоматических трансмиссий.

Простые драйверы для соленоидов

Самый простой способ управлять соленоидом — включить и выключить ток. Это часто делается с помощью переключателя MOSFET с низкой стороны и токового защитного диода (рисунок ниже). В этой схеме ток ограничен только напряжением питания и постоянным сопротивлением соленоида.

Электромеханические характеристики простого привода соленоида ограничены. Поскольку полное напряжение и ток применяются в течение 100% времени, ток втягивания ограничивается постоянной мощностью рассеяния соленоида. Большая индуктивность катушки ограничивает скорость нарастания тока при включении соленоида.

В тесте измерялось движение, напряжение и ток соленоида включаемого с помощью простого переключателя (рисунок ниже). В этом случае время включения соленоида (15 Ом, рассчитанного на 12 В) занимало 30 мс, чтобы приводить в действие механический привод и рассеивать мощность 10 Вт.

Если вы задаетесь вопросом о «впадине» в текущей форме волны, то это уменьшение тока связано с обратной ЭДС, создаваемой движущимся сердечником соленоида. Обратная ЭДС увеличивается по мере того, как сердечник разгоняется до тех пор, пока соленоид не втянется и не остановится.

На что еще обратить внимание при покупке б/у машины

Но важно не только знать, как проверить АКПП на пробуксовку. Кроме того, следует также определить, насколько бережно предыдущий владелец относился к своему транспортному средству

Прежде всего, следует обратить внимание на такие вопросы:

• проводился ли ремонт автоматической коробки (почему, когда, какой был пробег, какие использовались детали, если ли гарантия);
• как часто проводили обслуживание элемента и, в частности, замена масла, а также когда жидкость меняли последний раз;
• каким способом менялось масло (частичный долив, снятие поддона, аппаратная замена);
• какая жидкость использовалась для замены;
• менялся ли фильтр.

Также будет интересно: Правильный выбор моторного масла

Если есть возможность, попросите продавца предоставить документальные подтверждения своим словам. Не следует слепо доверять людям, часто это может привести к покупке некачественного транспортного средства.

Ремонт своими руками

Ремонт соленоида АКПП заключается в:

• замене проводки или штекера;
• промывке и очистке клапана;
• замене втулок плунжера.

Для ремонта соленоидов АКПП своими руками понадобится:

• ремкомплекты втулок;
• набор для развальцовки;
• карбклинер;
• шестигранник;
• молоток;
• тиски;
• пресс;
• лоток для сбора составных частей клапана.

Процесс работы:

1. Снимите уплотнители.
2. Открутите контршпильку. Выверните контргайку и выньте пружину.
3. Установите клапан в приспособление для развальцовки. Электрический разъём должен оказаться в прорези.
4. Зажмите приспособление в тиски.
5. Развальцуйте клапан стамеской и молотком под углом 60℃.
6. Выньте катушку и шток из корпуса.
7. Очистите детали клапана от грязи карбклинером.
8. Проверьте обмотку катушки. Втулки с царапинами и повреждениями замените новыми, используя оправку. Запрессуйте втулки молотком. Возьмите развертку и выведите на втулках посадочный размер.
9. Катушку промойте и продуйте.
10. Соберите устройство в обратной последовательности с новыми уплотнителями.
11. Проверьте «отщёлкивание» и сопротивление электроклапана.

Проблемы с обмоткой встречаются редко. Чаще из-за перегрева повреждается провод, соединяющий катушку и разъём. Чтобы его припаять, нужно аккуратно сточить корпус катушки и найти контакт.

Типы соленоидов для АКПП

Первая катушка «On-Off» в автомате появилась в Chrysler А670 1988 г. Устройство управляло блокировкой гидротрансформатора. Конструкция ломалась не пройдя 100 000 км.

В 1990-х General Motors установил новые клапаны соленоидов в АКПП 4Т60Е. Конструкция Shift-соленоидов (206421В) усложнилась. Помимо катушки появился отдельный канал для ATF, а в качестве «заслонки» работал металлический шарик. Позднее на вход установили сетчатый фильтр для защиты от засорения. Подобные электромагнитные клапаны проходили 150 000 км.

Трехканальные электромагнитные клапаны

Трехканальные 3-way соленоиды — следующее поколение «шифтов». Электромагнитные клапаны работают как переключатели, в зависимости от режима работы АКПП:

• в положении «On» масло протекает из первого во второй канал;
• в положении «Off» работает проход из второго в третий канал для сброса давления из пакета сцепления.

Новые соленоиды взяли на себя функцию клапанов включения и отключения фрикционов в планетарной коробке АКПП, вытеснив механические конструкции.

Интеллектуальные соленоиды

Для регулирования переключениями АКПП конструктора разработали интеллектуальные соленоиды PWM. Теперь шариковый клапан менял степень открытия канала пропорционально поданному напряжению, подобно водопроводному крану.

Простые устройства постоянно усложнялись. Вместо шариков появились золотники-плунжеры. В 3-way соленоид добавили ещё несколько каналов. Часть конструкции гидроблока перенесли на электроклапан. Техническое решение упростило ремонт АКПП, поскольку теперь гидроплита изнашивалась меньше, а замена соленоидов стала проще. Подобные гидроблоки устанавливают в коробки Aisin.

Читать

Ремонт АКПП Hyundai

Другой тип электроклапанов — VFS, VBS. Конструкция состоит из корпуса, сердечника, шарикового клапана с плунжером и фильтра. Сечение канала меняется по мере повышения давления масла. Тонкая настройка устройства уменьшает его ресурс, и нуждается в постоянной обратной связи с электронным блоком АКПП.

Классификация клапанов: что такое соленоид, основные виды механизмов

Соленоидные вентили – это запорные и регулирующие устройства, которые используются для включения и отключения системы, внутри которой движется жидкость или газ. Они позволяют контролировать работу коммуникаций дистанционно. В конструкции этих устройств присутствуют электрические магниты, именуемые соленоидами. Этим и объясняется их название.

Электромагнитные клапаны — это запорные устройства, которые применяются для включения и отключения системы

Электромагнитный клапан имеет практически такое же строение, что и стандартный вариант запорного устройства. Отличие заключается лишь в том, что срабатывание механизма происходит, когда на катушку соленоидного клапана поступает электрический заряд. Для его открытия и закрытия не требуется прилагать физические усилия.

В промышленности с помощью таких клапанов контролируется процесс транспортировки различных сред и жидкостей, а также регулируется сила тока. Кроме этого, они широко применяются в быту.

Соленоидный электромагнитный клапан: классификация устройств

Существует несколько разновидностей соленоидных запорных устройств. Эти приборы классифицируются по разным признакам:

• типу конструкции;
• материалу, из которого изготовлена корпусная часть;
• виду уплотнителя;
• положению запора внутри, когда система находится в обесточенном состоянии;
• способу подключения.

Каждая разновидность прибора рассчитана на работу в различных условиях, при определенном давлении и температуре. Устройства разного типа контролируют свою среду. Различают водяные клапаны, газовые, воздушные, паровые. Существуют устройства, регулирующие работу систем, внутри которых перемещаются нефть, бензин и другие виды топлива.

Соленоидный электромагнитный клапан классифицируется по типу конструкции, способу подключения, положению запора

По способу подключения электромагнитные приборы бывают муфтовыми, фланцевыми и штуцерными. Их размер варьируется в пределах 6-150 DN, что позволяет подобрать запорный механизм для любого трубопровода. Для изготовления корпусной части приборов производители используют нержавеющую сталь, чугун, латунь, а также различные виды пластика, обладающие повышенным запасом прочности.

Перекрытие жидкости клапаном осуществляется благодаря мембране, установленной внутри него. А также в этом процессе принимает участие уплотнитель, который изготавливается из эластичных полимеров:

• этилен-пропиленового эластомера;
• фторэластомера;
• бутадиен-нитрильного каучука.

По типу подключения электромагнитные клапаны бывают муфтовыми, штуцерными и фланцевыми

Изделия из фторэластомера способны выдерживать высокие температуры, а также контакт с бензином и маслами. Каучуковые уплотнители имеют промышленное назначение, поскольку проявляют стойкость к воздействию нефтепродуктов. В электрических клапанах для воды используются изделия из этилен-пропиленового эластомера. Они могут контактировать с кислотами, солями и щелочами, которые присутствуют в составе жидкости.

Классификация электроклапанов для воды по принципу функционирования

Функциональные возможности запорных устройств зависят от внутреннего строения, количества патрубков и отверстий. По принципу действия электромагнитные клапаны делятся:

• на одноходовые;
• двухходовые;
• трехходовые.

Одноходовые изделия подключаются к трубопроводной системе посредством одного патрубка. Эти устройства выполняют защитную функцию. Если в системе повышается уровень давления, они просто выпускают лишнюю воду или пар. В соленоидных клапанах 2/2 (двухходовых) имеется два отверстия – входное и выходное.

Трехходовые устройства подключаются к трубам с помощью трех патрубков. Они имеют два входных отверстия и перенаправляют носитель из одного трубопровода в другой. Такие приборы обычно устанавливаются в системах отопления. Функциональные возможности соленоидных электромагнитных клапанов (220В) с тремя патрубками позволяют смешивать рабочую среду путем перегонки теплового носителя между двумя контурами. В результате происходит изменение температуры воды в системе. При этом трубопровод продолжает работать в том же режиме.

Перекрытие движения жидкости осуществляется с помощью мембраны, установленной внутри клапана

По принципу работы соленоидные клапаны бывают прямыми и непрямыми. В устройствах прямого действия сердечник перемещается исключительно под влиянием электромагнита. Непрямые клапаны реагируют еще и на давление рабочей среды.

Управление функционированием соленоидов линейного давления

Контроль над функционированием механизма обеспечивается за счет компьютера, подсоединенного к клапанам, работающим от электричества. Объединение нескольких элементов в коробке выполнено с использованием ленточного кабеля. Эти приспособления передают сигналы к электрическим клапанам, и считаются наиболее уязвимым местом во всей конструкции, так как нередко ломаются.

Положение соленоидов в АКПП

Статья в тему: Меняем масло в АКПП на Хендай Старекс своими руками

В большей части коробок переключения передач гидравлические модули находятся в нижней области конструкции. Лишь в отдельно взятых устройствах они располагаются с той или иной стороны. Установка клапанов в нижней части позволяет отремонтировать изделие без лишних усилий.

Назначение и применение электромагнитных клапанов

Электромагнитный клапан предназначен для управления потоками жидких и газообразных продуктов на расстоянии. Он может быть запорным и регулирующим. Управление при этом может осуществляться как вручную, так и с помощью систем автоматики.

По своей конструкции и назначению электромагнитный затвор весьма похож на обычный, с той разницей, что в движение запорный элемент приводится в движение не мускульной силой, а соленоидом, электромагнитом с подвижным сердечником. При подаче напряжения на катушку индуктивности соленоида, она, в зависимости от полярности, втягивает или выталкивает сердечник, соединенный со штоком клапана.

Такие запорные и регулирующие устройства используются как в сложных промышленных установках, так и в домашних системах отопления, водоснабжения, в бытовой технике. Применяются они и в транспортных средствах, работающих на жидком топливе.

Неисправности соленоидов АКПП и их ремонт

В процессе эксплуатации автоматической коробки иногда выдаются сообщения об ошибке по вине отказа соленоидов. Во избежание сбоев в АКПП рекомендуется проводить регулярное обслуживание как отдельных электромеханических клапанов, так и целого блока.

Для предотвращения заклинивания сердечника соленоида достаточно промыть устройство в специальном растворителе. Блоки соленоидов очищаются при помощи ультразвука. При использовании ультразвука нет необходимости демонтировать соленоиды с автоматической трансмиссии. Данная процедура выполняется после пройденного пути, равного 50 000 км.

Замена или ремонт соленоидов АКПП производятся после пробега авто более 300 000 км, а также после интенсивной эксплуатации машины. Если изношены отверстия клапана, появляются заметные протечки смазочной и охлаждающей жидкостей, их необходимо заменить на новые элементы.

Индуктивность соленоида

Индуктивность соленоида выражается следующим образом:

L=μn2V=μ4πz2l{\displaystyle L=\mu _{0}n^{2}V\!={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {z^{2}}{l}}} (СИ) (6),{\displaystyle \qquad (6),}

L=4πn2V=z2l{\displaystyle L=4\pi n^{2}V\!={\frac {z^{2}}{l}}} (СГС) (7),{\displaystyle \qquad (7),}

где μ{\displaystyle \mu _{0}} — магнитная проницаемость вакуума,
n=Nl{\displaystyle n=N/l} — число витков на единицу длины соленоида,
N{\displaystyle N} — число витков,
V=Sl{\displaystyle V=Sl} — объём соленоида,
z=πdN{\displaystyle z=\pi dN} — длина проводника, намотанного на соленоид,
S=πd24{\displaystyle S=\pi d^{2}/4} — площадь поперечного сечения соленоида,
l{\displaystyle l} — длина соленоида,
d{\displaystyle d} — диаметр витка.

Без использования магнитного материала магнитная индукция B{\displaystyle B} в пределах соленоида является фактически постоянной и равна

B=μNlI=μnI(8),{\displaystyle B=\mu _{0}{\frac {N}{l}}I=\mu _{0}nI\qquad (8),}

где I{\displaystyle I} — сила тока. Пренебрегая краевыми эффектами на концах соленоида, получим, что потокосцепление Ψ{\displaystyle \Psi } через катушку равно магнитной индукции B{\displaystyle B}, умноженной на площадь поперечного сечения S{\displaystyle S} и число витков N{\displaystyle N}:

Ψ=BSN=μN2ISl=μn2VI=LI(9).{\displaystyle \displaystyle \Psi =BSN=\mu _{0}N^{2}IS/l=\mu _{0}n^{2}VI=LI\qquad (9).}

Отсюда следует формула для индуктивности соленоида

L=μN2Sl=μn2V(10),{\displaystyle \displaystyle L=\mu _{0}N^{2}S/l=\mu _{0}n^{2}V\qquad (10),} эквивалентная предыдущим двум формулам.

Применение

Соленоиды постоянного тока чаще всего применяются как поступательный силовой электропривод. В отличие от обычных электромагнитов обеспечивает большой ход. Силовая характеристика зависит от строения магнитной системы (сердечника и корпуса) и может быть близка к линейной.

Соленоиды приводят в движение ножницы для отрезания билетов и чеков в кассовых аппаратах, язычки замков, клапаны в двигателях, гидравлических системах и пр. Один из самых известных примеров — «тяговое реле» автомобильного стартёра. Большое распространение соленоиды получили в энергетике, найдя широкое применение в приводах высоковольтных выключателей.

Соленоиды на переменном токе применяются в качестве индуктора для индукционного нагрева в индукционных тигельных печах.

Характерные неисправности

Большую и ключевую роль в длительной работоспособности соленоида играет качество самого используемого трансмиссионного масла. Не обязательно покупать самые дорогие соленоиды при их замене, если параллельно в АКПП будет заливаться низкосортная смазка.

Поэтому большинство неисправностей связаны именно с качеством масла. Можно выделить несколько характерных и наиболее часто встречающихся проблем.

1. Ломаются и заклинивают соленоиды зачастую из-за нагара, который образуется в результате износа различных элементов, расходников и узлов автоматической коробки. Эта бумажная, алюминиевая, стальная и бронзовая пыль от нагара засоряет элемент, не позволяя ему нормально работать. Причём пока масло холодное, соленоид хорошо справляется со своими функциями, но после прогрева начинает тормозить. Чтобы решить эту проблему, необходимо выполнить процедуру полоскания соленоида. Для этих целей используются специальные промывки, растворители и очистители. Также эффективно помогает справиться с нагаром очистка переменным током и растворителем.
2. Протечки. Они возникают как результат износа или поломки манифольдов, плунжеров и иных элементов. Когда в конструкции используются PWM соленоиды, один из них может ослабнуть. Эту информацию считывает блок управления, воспринимает ослабленный соленоид как неисправность, в результате чего его нагрузка перераспределяется на другие соленоиды, что вызывает определённую перегрузку. Такая разгрузка позволяет немного продлить срок службы. Но всё равно под действием напряжения и горячего масла старый соленоид начинает выходить из строя, и вскоре его требуется полностью менять. Перераспределяя нагрузку, перегружаются остальные соленоиды, и вскоре уже они выходят из строя. То есть поломка одного устройства запускает цепную реакцию.
3. Также часто автомобилист может столкнуться с проблемой снижения упругости на пружине, трещинами в корпусе, а также снижением сопротивления на обмотке. Чаще всего поломка соленоида происходит по причине износа компонентов. Здесь основной акцент делятся на плунжерах, шариках, манифольде, клапанах и втулках. Плунжер может засориться стружкой от изношенных деталей и смазочного масла. Сначала возникают сложности с переключением, соленоид начинает клинить. Постепенно возрастает количество нагара, что приводит к поломкам клапанов и втулок.

Важно учитывать, что даже самые надёжные соленоиды рано или поздно выходят из строя. Исследования наглядно показывают, что наиболее устойчивые элементы могут прослужить до 400 тысяч километров пробега

Но в большинстве случаев цифры куда более скромные.

Стоит заметить и тот факт, что разработчики существенно упростили конструкцию современных соленоидов, если сравнивать с предшественниками. Если раньше для изготовления гидроблока применяли исключительно чугун, то теперь для этих целей используют алюминий.

Но нынешние соленоиды стали куда требовательнее к качеству масла, используемого для автоматических коробок передач. Ранее в АКПП заливали всевозможные низкокачественные жидкости, характеристик которых всё равно хватало для нормальной работы соленоида. Теперь же, если залить плохую смазку, соленоид начнёт быстро клинить и в итоге выйдет из строя.

Основная задача автовладельца заключается в своевременной замене масла. И хотя многие автопроизводители утверждают о том, что трансмиссионная жидкость для их АКПП заливается на весь эксплуатационный срок, это не соответствует действительности.

Постепенно масло будет накапливать в себе частицы от изношенных деталей. Чем их больше, чем выше абразивные свойства у смазки. В результате жидкость, предназначенная для смазки и продления срока службы элементов АКПП, начинает воздействовать как наждачная бумага, постепенно разрушая конструкцию изнутри. Как и все остальные детали, страдают и сами соленоиды, поскольку они крайне требовательные к качеству и чистоте трансмиссионного масла.