Supape cu acționare electromagnetică pentru mecanismul de distribuție a gazului cu piston
Dispozitivele descrise se referă la motoare cu piston cu ardere internă și mai ales la supapele lor de admisie și evacuare. Domeniul de aplicare este motoarele cu piston cu control programatic al proceselor de distribuție a gazelor de la automatele electronice.
Vane mecanice
Este foarte cunoscută în supapele de admisie și de evacuare ale principiului mecanic al acțiunii, care se deschid forța de împingere a camele arborelui cu came și sunt închise sub acțiunea unui arc de blocare retur [1]. Astfel de supape sunt denumite mecanic (fig. 1) și, în plus față de primăvară 1 blocare retur, este necesar să conțină în supapa corespunzătoare structură constând dintr-un cap de supapă 2 și tija de supapă 3, cu tesitura aterizare 4 la capul supapei și un ghidaj bucșă 5 la tija supapei .
Principalele avantaje ale supapelor mecanice:
• Simplitatea realizării constructive și compactului mecanismului de distribuție a gazelor (în continuare pe GRP), executat cu aplicarea supapelor mecanice;
• fiabilitatea funcțională a sistemului de distribuție cu supape mecanice;
• nivelul minim al vibrațiilor de șoc în sistemul de distribuție cu supape mecanice
și, ca o consecință, lipsa de zgomot a operei sale.
Principalul dezavantaj al unei supape mecanice
- controlul acestuia de la camele 6 al arborelui cu came 7, când arborele cu came este conectat permanent (rigid) la arborele cotit al motorului. O astfel de conexiune nu permite crearea de motoare cu piston cu control programatic al proceselor de distribuție a gazelor de la automatizarea electronică, ceea ce împiedică îmbunătățirea lor (motorului).
Solenoid Valve
Cele mai promițătoare pentru utilizare în calendarul controlat de automatizare electronic este o supapă cu acționare directă electromagnetică (figura 2), care este deschis de un electromagnet 8, 9, 10 după aplicarea unui semnal electric de control și închis - arcului supapei de retur al solenoidului 1. Principalul avantaj - lucrați în sincronizare fără un arbore cu came cu control din automatizarea electronică.
Atunci când se aplică o tensiune de control constant la bobina 9 a electromagnetului circuitul său magnetic format din jug fix 8 și șaibele magnetic conductoare (armătură mobilă) 10 se închide și șaiba permeabilă magnetic 10 sub propria putere „în jos“ împinge tija de supapă 3, deschizând astfel unitatea de blocare 2, 4 supape . După terminarea tensiunii de control curent constant în bobina 9 a electromagnetului este întreruptă, câmpul magnetic din jugul 8, 10 dispare șaibă permeabilă magnetic 10, sub acțiunea arcurilor de revenire 1 urcă „în sus“ și dispozitivul de blocare de asamblare 2,4 electrovalva se închide.
Valvă electromagnetică cu dispozitiv de șoc cu arc
Ideea principală a acestei invenții este aceea că electrovalva descrisă mai sus (figura 2), care este prezentată în fig. 3 corespund pozițiilor 1, 2, 3, 6, 7, 8, suplimentat dispozitiv cu arc percuție (Fig. 3 pozițiile 4,9, 10, 11, 12). Un dispozitiv de impact este armat electromagnet 5, 9, 10, 11 și în jos retractabil "în lovitură" declanșa un electromagnet (Fig. 3, poz. 14, 15, 16, 17, 18) și un arc de revenire 12, mai slabă în comparație cu arcul principal 8 . unitate de control ventil electromagnetic se realizează fără a utiliza un arbore cu came - a semnalelor electrice generate în dispozitivul de comandă-releu electronic care permite modificarea fazei camei.
Când supapa este închisă, toate cele trei electromagnetul de-energizat și capul de supapă 6 este presată în siguranță și strâns pe scaunul 20 al arcului de blocare retur teșitură 8. Tija de blocare 14 este montat pentru a ancora electromagnetul de declanșare 15 este în starea fixată sub capul 11 al dispozitivului pentru armături de primăvară percuție. Când se deschide supapa, electromagnet într-o secvență inclusă în funcțiune, pulsând de tensiune DC la înfășurarea lor de releu-ECU. Secvența de funcționare a electromagneților atunci când supapa este deschisă este după cum urmează. Mai întâi, cu un cablu foarte scurt, sunt declanșate electromagneții de declanșare și de declanșare. Sub influența capului electromagnetului escamotabil 11, împreună cu armătura se ridică în sus 9,10, iar tija de blocare 14 sub acțiunea de declanșare electromagnetului armăturii 15 retractează în bobina 18, prin aceasta ancora masivă 9,10,11 pregătită pentru funcționare „impact“. Mai include electromagnet principale de deschidere și simultan eliberat (de-energizat) electromagnet retractil, iar electromagnetul rămâne în trăgaciul deține armătura 15 într-o stare de bobina 18. Ca urmare a comutare electromagnetului de deschidere a tulpinilor returnabilă de bază un resort de blocare 8 și după impact (fețe) de efectele secundare ale unei ancore masive 9,10,11 (care, după-de energizant bobina solenoidului 5 este retractabil de moment arc de revenire mișcare 12) se deplasează armătura primară 7 și supapa de capul "în jos" - supapa de distribuție a gazului este deschisă și menținută în stare deschisă, în timp ce electromagnetul de deschidere este în curent.
La închiderea primei supape este eliberat (de-energizat) și să declanșeze un electromagnet sub acțiunea unui arc de revenire mic 16, armătura 15 este împins afară din bobina 18, iar tija de reținere 14 este deplasată sub capul 11 o ancoră în vrac 9,10,11. Apoi, principalele electromagneți de deschidere și de aspirație sunt deconectate (eliberate) în același timp. Arcul principal întoarcere clichetului 8 ridică armătură 7 și supapa de cap b „în sus“ - valva este închisă și o ancoră masivă 9,10,11 retractil electromagnet de-energizat de arcul de revenire 12 este ușor coborâtă „în jos“ la rezemarea capului 11 în tija de închidere 14. Ultimul mișcare este implementat de fixare dispozitiv cu arc percuție (9,10,11 și masivă revenire armatura de arc 12) în poziția armat slab până la următoarea acționare a supapei la deschidere.
Scopul invenției descrise a fost reducerea solenoidul consumata electric de energie, care se realizează într-un mod original - low-curent lovitură a ancora și o deschidere electromagnet dispozitiv relativ mic masiv armătură primăvară percuție.
Totuși, o astfel de supapă electro-mecanică pot fi utilizate în calendarul auto motor, deoarece nivelul semnificativ de zgomot care apar atunci când este declanșat de coliziunea componentelor mobile nu sunt eliminate. Funcțional ventil electromagnetic de siguranță cu dispozitiv cu arc de percuție nu este, de asemenea, suficient de mare, deoarece pentru funcționarea stabilă necesită masivă sincronizare ancoră pini cu începutul mișcării de deschidere a armăturii electromagnetului. Pentru a realiza sincronizarea a două interacțiuni mecanice în absența unei conexiuni cinematice constante între ele și cu o viteză mare de funcționare este practic imposibilă.
Valva electromagnetică cu dispozitiv de amortizare
Reducerea semnificativă a zgomotului generat de funcționarea supapei solenoidale este posibilă prin utilizarea amortizării hidraulice, pneumatice sau electromagnetice; și în cazul utilizării electromagneților de tracțiune - folosind bobine de tracțiune solenoid în ele, în circuitul magnetic al căruia nu există suporturi de margine (margine) pentru armătura mobilă.
După cum se vede din desen, ventilul electromagnetic include o structură de distribuție a gazelor a unei valve mecanice 1 operație principiu rigid arc de revenire convențional 2, peste care, prin intermediul suportului de montare 3 este montat electromagnetic de acționare 4. O unitate de supapă electromagnetică cuprinde trei secțiuni a solenoidului 5, 6, 7, în în interiorul căruia este introdusă o țeavă 8, care servește ca un circuit magnetic cu trei stalpi inelari 9, 10, 11. 8 prin conducta coaxială cu ea omisă tijă nemagnetic 12, pe care cele două ancore de tracțiune instalate 13 și 14, iar între ele - un mijloc de legătură 15, o ajustare Toate „plutind“ pe tija 12. trei armătură corespund „sale“ poli inelare sunt cilindrice forma și sunt realizate din material magnetic moale. Tracțiune armătură 13,14,15 împreună cu bobina 5, 6, 7, 8 și jugul 9, polii inelar 10,11 formează o grupă electromagnet de deschidere. Atunci când se aplică un curent continuu impulsuri de tensiune (semnale de control de la calculator) în secțiunile 5, 6, 7, deschiderea electromagnetul solenoidul este activat și se deschide supapa de comandă a gazului 1. Elementele electromagnetului de deschidere ocupa poziția prezentată în Fig. 4.6, iar arcul de retur rigid 2 este comprimat.
Acum că ventilul a închis suficient pentru a deconecta secțiunile 5 și 7 ale solenoidului și arcul de rapel împinge întreaga partea mobilă rigidă a solenoidului, „în sus“, iar capul de supapă 1 este strâns presată pe scaunul 16. Tesitura ruperea elementelor electromagneți ocupă poziția prezentată în Fig. 4, a. Pentru plantare cap 1 în teșită 16 se extinde lin, fără coliziuni, secțiunea electromagnetică „pol 10 - ancora 15 plutitoare“ pe închiderea valvei rămâne în curentul de reținere. Acest lucru oferă un impact amortizare a locașului capului supapei de pe tesitura, deoarece mici electromagnet solenoid împreună cu arcurile elicoidale 17 și 18 furnizează amortizare mișcare a supapei 1 la capătul cursei sale. Când nu se deschide supapa de coliziune în părțile sale mobile, nu există opriri rigide în pozițiile de margine ale electromagnetului solenoid.
Dar chiar și o astfel de supapă solenoidală nu este lipsită de dezavantaje semnificative. În primul rând, electromagnetul solenoid are întotdeauna un circuit magnetic lung și o forță de tragere redusă în comparație cu electromagneții de închidere. În al doilea rând, mișcarea ancorei feromagnetice în câmpul magnetic al solenoidului este întotdeauna însoțită de vibrațiile (vibrațiile vibrațiilor) ale armăturii în punctele de oprire și de schimbarea direcției de mișcare. În al treilea rând, și acesta este principalul dezavantaj, prin utilizarea unui solenoid într-o unitate electromagnetică, este practic imposibil să se creeze o supapă cu temporizare controlată electric cu cursa reglabilă (gradul și viteza de deschidere).
Valva electromagnetică fără arc de revenire
Este cunoscut [3], care poate fi redus în mod semnificativ, iar electromagnetul obținut astfel de mici dimensiuni pentru cronometrarea motor cu piston auto cu automat controlat electronic solenoid design mai acceptabil în Koto roi de primăvară blocare deconectat returnabile, deoarece, în acest caz, forța de tracțiune a electromagnetului de deschidere și consumul de energie electrică acceptabil.
Pentru a implementa ideea de a crea o supapă solenoidală care funcționează fiabil fără un arc de întoarcere rigid, cu control din automatizarea electronică, se dorește căutarea specialiștilor multor companii de automobile occidentale.
În Fig. 5 prezintă o supapă de distribuție a gazului care funcționează fără un arc de întoarcere, dar cu doi electromagneți, primul dintre care este deschis (vezi punctul 6), iar celălalt (vezi punctul 8) se închide.
După cum se poate vedea din figură, supapa solenoidală cuprinde o armătură 7 comună ambelor electromagneți. Ancora 7 este fixată rigid pe tija supapei 3 cu ajutorul unei piulițe de strângere 9 cu un tub de contra-țintă și a unor tuburi de prindere 10 realizate din material nemagnetic. Electromagnetele b și 8 sunt fixate într-un manșon nemagnetic 12, care este înșurubat prin distanțierul termoizolant 13 la capul cilindrului 14. Manșonul 12 din partea inferioară are o bucșă de ghidare 5 pentru tija de supapă 3, iar în partea superioară există un capac nemagnetic 11 cu o bucșă de ghidare. Capacul 11 este atașat la manșon prin intermediul a 12 șuruburi.
Atunci când ambele sunt electromagneți de-energizat, arcul 1, care este proiectat numai pentru depășirea părții mobile a masei de supapă, ridică sale „în sus“ și se închide ermetic supapa. Când un impuls de tensiune DC de la ECU este aplicat la înfășurarea primului electromagnet de deschidere 6, ancora feromagnetică 7 scade "în jos" și deschide supapa. Supapa rămâne în staționare până când electromagnetul 6 este pornit (sub un flux) și solenoidul 8 este deconectat. Pentru a închide supapa, electromagnetul b (deschiderea) este deconectat, iar la electromagnetul 8 (închidere) se aplică un impuls DC (semnal de control de la calculator). Când armătura 7 se ridică electromagnet 8 „în sus“ și capul 2 al valvei cu forța necesară este presată împotriva tesire scaunului 4 - supapa cu și rămâne în această stare până la următoarea acționare a electromagnetului de deschidere utilizat.
Pentru a preveni coliziunile grele, ancora 7 este prevăzută cu cel puțin trei agățătoare de cauciuc 15 din cauciuc rezistent la șocuri.
Momentele de deschidere și închidere a supapei solenoidale sunt formate în sistemul informatic al sistemului electronic de comandă a motorului cu piston (ESAU-D). În acest caz, semnalele de intrare pentru care se adaptează programul de control al supapelor sunt semnalele senzorilor de intrare pentru ESAU-D.
Robinetul solenoid fără arc de revenire, deși îndeplinește cerințele pentru performanța generală, energetică și acustică, dar nu asigură ajustarea vitezei și adâncimii de deschidere a capului supapei.
Valva electromagnetică cu amortizor pneumatic
În prezent, există dezvoltări intense ale supapelor electromagnetice cu temporizare pneumatică internă.
În Fig. 6 sunt acceptate următoarele denumiri:
1 - supapa de distribuție a gazului; 2 - șanțul supapei; 3 - fișa de direcționare; 4 - cameră pneumatică inferioară; 5 - piston pneumatic cu inel de etanșare; 6 - canal de respirație; 7 - înfășurarea electromagnetului de deschidere; 8 - circuit magnetic al electromagnetului de deschidere; 9 - armatura (partea în mișcare) a transmisiei electromagnetice; 10 - magnetul electromagnetului de închidere; 11 - înfășurarea electromagnetului de închidere; 12 - camera pneumatică superioară; - corpul camerei pneumatice superioare; 14 - tija supapei; Canal 15-pneumatic; 16 - corp de electromagneți; 17 - respirație; 18 - supapă pneumatică; 19 - acționarea electrică a supapei pneumatice 18; 20 - receptor pneumatic; 21 - armătură de supapă pentru alimentarea pneumatică Рд către receptorul 20; 22 - contactele unei prize electrice; Cap de 23 de cilindri (turnare); 24 - Senzorul pneumatic P în camera pneumatică inferioară.
Supapa electromagnetică cu pnevmoamortizatorom controlată de două electromagneți - o deschidere 7, 8 și capacul 10, 11. electromagneților funcționează, de asemenea, ca și în ventilul electromagnetic descris mai sus, fără oprire arc de revenire. În acest caz, în mod specific, în proiectarea supapei electromagnetice nu există arcuri de întoarcere elastice răsucite. Funcțiile lor sunt realizate de un amortizor simetric cu două camere. Două camere pneumatice - porțiunea de fund 4 și superior 12 este situat pe un pnevmoporshnyu 5 care este rigid fixat pe tija supapei 14. Între camera pneumatică (în afara valvei) instalate pnevmoressiver 20, care comunică cu camerele prin intermediul valvelor pneumatice 18 pentru acționarea dispozitivului de comandă prin intermediul 19. Servomotoarele ca magneți principali 7, 8 și 10, 11 sunt controlate de sistemul de control electronic al motorului automat (Esau-D) a programului încorporat în „memoria“ Esau-D. proces supapa de control Software-ul vă permite să modificați parametrii de adaptare a supapelor de fază în toate condițiile posibile și modificări ale condițiilor de funcționare a motorului. Amortizarea coliziuni mecanice in ventilul electromagnetic se realizează prin ocolire controlată a aerului comprimat de la Receptoarele 20 într-una din camerele pneumatice 4 sau 12. aer gravat prin pasajele de aerisire 6 și 17 este alimentată prin pompare de la pompa pneumatica ressivera (nereprezentate) prin tetina de supapă 21. Pentru a controla valoarea presiunii de control P în camera pneumatică inferioară 4 este senzorul 24.
Funcționarea amortizorului de aer cu două sensuri este după cum urmează. Când valva 1 este deschis de un electromagnet 7, 8, supapa de aer inferior 18 se deplasează sub controlul lui Esau-D (indirect, prin intermediul dispozitivului de acționare 19) și, care funcționează în modul discontinuu, reglează presiunea de comandă P (semnalul senzorului 24) în partea inferioară a camerei pneumatice, astfel încât pistonul 5 și împreună cu el și cu supapa 1 sunt coborâți în jos cu viteza setată de programul de control. Astfel, atunci când atracția armăturii 9 este amplificat, presiunea pilot P la fundul camerei pneumatice 4 devine maximă și egală cu Pd presiune în Receptoarele 20. La acest moment, supapa de aer inferioară 18 este deschisă, presiunea Pd este descărcat prin porțiunea de fund 17 și respiratorului are loc lin, fără coliziune cu închiderea armăturii 9 prin circuitul magnetic 8, supapa 1 este complet deschisă. În timpul deschiderii supapei de aer de camera pneumatică superioară 12 este descărcată prin pasajul de aerisire 6 și prin supapa de aer superior 18 și superior 17 de aerisire pnevkameru 12 primește aerul din atmosferă. Atunci când supapa 1 este închisă de un electromagnet 10, 11, clapeta de aer funcționează exact ca în deschidere, numai în direcția opusă.
literatură
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: