Исполнительный узел электромагнитного привода клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F01L9/04 

1C

О)

со Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для привода клапанов газораспределения в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Известен исполнительный узел электромагнитного привода клапанов газораспределения, содержащий верхний и нижний магнитопроводы с размещенными в них обмотками и взаимодействующий с ними якорь связанный с клапаном 1. Однако в таком приводе трудно обеспечить достаточно большое начальное тяговое усилие и соответственно ускорение якоря и связанного с ним клапана. Это объясняется тем, что тяговое усилие, развиваемое электромагнитном, примерно обратно пропорционально квадрату воздушного зазора между якорем и сердечником электромагнита. При большом начальном зазоре величина тягового усилия, а следовательно, и ускорения, получается сравнительно малой. Это приводит к затягиванию начальной фазы открытия клапана и вынуждает форсировать различными .методами нарастание тягового усилия, что усложняет конструкцию привода и схему управления. Указанное явление особенно существенно для дизелей большой размерности, например тепловозных, где на величину ускорения влияет не только тяговое усилие, но и значительная масса якоря и связанного с ним клапана. В то же время большая доля пере.чодных режимов определяет необходимость регулирования фаз газораспределения в широких пределах в зависимости от параметров работы дизеля, что при низком быстродействии привода трудно осуп1ествимо. Цель изобретения - повышение быстродействия привода. Указанная цель достигается тем, что в исполнительном узле электромагнитного привода клапанов газораспределения ДВС, содержащем верхний и нижний .магнитопроводы с размещенными в них обмотками и взаимодействующий с ними якорь, связанный с клапаном, магнитопроводы с обмотками расположены один за другим по оси клапана и ориентированы в одном направлении, якорь выполнен составным из двух частей - верхней и нижней, установленных с зазором относительно соответствующих магнитопроводов и снабженных центральными немагнитными стержнями, причем верхняя часть якоря связана со штоком клапана через нижнюю при помощи центральных немагнитных стержней, зазор .между нижней частью якоря и нижним магнитопроводом равен ходу клапана, и зазор между верхней частью якоря и верхни.м магнитопроводом выполнен меньше хода клапана. На чертеже показан исполнительный узел электромагнитного привода клапанов газораспределения ДВС, продольный разрез. Исполнительный узел электромагнитного привода клапанов газораспределения ДВС содержит верхний магнитопровод 1 и нижний магнитопровод 2, размещенные в корпусе 3, укрепленном на основании 4. Корпус 3 и основание 4 выполнены из немагнитного материала. Изолирующие немагнитные прокладки 5 и 6 устанавливают зазоры между верхним 1 и нижним 2 магнитопроводами, верхни.м магнитопроводом 1 и корпусом 3. В магнитопроводах 1 и 2 размещены обмотки 7 и 8 электромагнитов и связанный с ними якорь, состоящий из двух частей: верхней 9 и нижней 10, посаженных на центральные стержни 11 и 12 соответственно, выполценные из немагнитного .материала. Стержень 11 опирается на нижнюю часть 10 якоря посредством стержня 12, который, в свою очередь, опирается на шток клапана 13 с пружиной 14. Предварительно сжатая пружина 15, установленная между корпусом 3 и верхней частью 9 якоря, обеспечивает связь отдельных частей подвижной системы. Магнитопроводы 1 и 2 с обмотками 7 и 8 расположены один за другим по оси клапана и ориентированы в одном направлении. Между верхней частью 9 якоря и верхним .магнитопроводом 1 и нижней частью 10 якоря и нижни.м магнитопроводом 2 предусмотрены зазоры h(, Ьк. Зазор hi между верхней частью 9 якоря и верхним магнитопроводом 1 выполнен меньше хода клапана. Его величина определяется конструктивными параметрами привода (масса подвижных частей, затяжка возвращающей пружины и т.д,), параметрами дизеля, требования.ми по быстродействию и др. Поэтому в каждом конкретном случае величина этого зазора рассчитывается с учетом всех параметров и уточняется в процессе доводочных испытаний. Зазор h между нижней частью 10 якоря и нижним магнитопроводом 2 равен ходу клапана. Устройство работает следующим образом В исходном состоянии клапан 13 прижат к седлу пружиной 14. Открытие клапана осуществляется при поступлении на обмотки 7 и 8 управляющих электрических сигналов. По обмоткам 7 и 8 протекают токи, создающие магнитные поля, действующие на верхнюю и нижнюю части якоря соответственно. Так как зазор hj между верхней частью 9 якоря и верхним магнитопроводом I меньше зазора h, между нижним якорем 10 и нижним магнитопроводом 2, тяговое усилие, действующее на верхний якорь, достигает значительной величины. Открытие клапана происходит под действием суммарного усилия, действующего на верхнюю и нижнюю части якоря. Как только суммарное тяговое усилие превысит усилие сжатой пружины 14, система, включающая верхнюю часть якоря со стержнем 11,

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПРИВОДА КЛАПАНОВ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий верхний и нижний магнитопроводы с размещенными в них обмотками и взаимодействующий с ними якорь, связанный с клапаном, отличающийся тем, что, с целью повыщения быстродействия, магнитопроводы с обмотками расположены один за другим по оси клапана и ориентированы в одном направлении, якорь выполнен составным из Двух частей - верхней и нижней, установленных с зазором относительно соответствующих магнитопроводов и снабженных центральными немагнитными стержнями, причем верхняя часть якоря связана со штоком клапана через нижнюю при помощи центральных немагнитных стержней, зазор между нижней частью якоря и нижним магнитопроводом равен ходу клапана, а зазор между верхней частью якоря и верхним магнитопроводом выполнен меньше хода к.таS пана.