Электромагнитный привод клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик ц 941643 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 17.11.80 (21) 3004705/25-06 с присоединением заявки Юо -(23) Приоритет -СССР нв делам кэфбретеннй и еткрмтий(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЛ ПРИВОД КЛАПАНОВ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к машиностроению и предназначено для привода клапанов газораспределения в двигателе внутреннего сгорания.Известен электромагнитный привод клапанов газораспределения двигателя внутрен него сгорания, содержащий корпус магнитопровода, обмотки электромагнитов, взаимодействующий с ними якорь, жестко связанный с штоком клапана, и систему управления обмотками с источником высокого напря о жения 1.Однако в известной конструкции не обеспечивается снижение скорости клапана при его посадке на седло, а также при полном выходе клапана происходит удар якоря о торец взаимодействующего с ним электромагнита, что приводит к снижению долговечности работы клапана и его привода. Ударная посадка клапанов в известных электромагнитных приводах объясняется сле о дующим. Тяговое усилие электромагнита возрастает при уменьшении рабочего зазора между якорем и торцом электромагнита. Поэтому в конце хода якорь приобретает максимальную скорость. Кроме того, удержание клапана газораспределения на седле обеспечивается только силой электромагнита, что приводит к повышенным затратам -энергии.Цель изобретения - обеспечение долговечности клапана и его привода путем снижения скорости клапана в конце его хода при подъеме и посадке.Поставленная цель достигается тем, что корпус выполнен составным из двух частей, и обмотки электромагнитов размещены в каждой из частей по две, якорь выполнен из материала с меньшим электрическим сопротивлением, чем материал корпуса, а система управления снабжена накопительными конденсаторами, установленными в цепи источника высокого напряжения.В корпусе магнитопровода может быть установлен постоянный магнит, охватывающий шток клапана.На фиг. 1 показан привод, поперечный разрез; на фиг. 2 - схема системы управ 1ления обмотками; на фиг. 3 - токовые диаграммы и кривые перемещения клапана.Электромагнитный привод клапанов газораспределения содержит корпус, состоящий из двух магнитопроводов 1 и 2 с изого ключа 11 через обмотки 23 и 24 импульсного трансформатора и диод 26.Ключ 11 разряжает конденсатор 17 через обмотку 6 электромагнита. Разряд конденсатора происходит с крутым фронтом, В результате обмоткой 6 на обмедненной, низкоомной поверхности якоря наводится ток, который образует магнитное поле, противоположное по направлению магнитному полю обмотки 6. В результате скорость клапана 9 уменьшается. Перечисленные силы действуют только во время разряда конденсатора 17. После окончания разряда ключ 11 запирается из-за снижения тока через него до уровня меньшего, чем ток удержания. Ограничение тока обеспечивается резистором 20. Погасив скорость, якорь 8 с клапаном 9 опускается на внутренний торец магнитопровода 2 под действием магнитных сил обмотки 7 и удерживается в этом положении.Сигнал на посадку клапана поступает от блока 33 задатчика. В этом случае обесто" чивается токовый ключ 12 и открывается транзисторный токовый ключ 13, Якорь под воздействием тока, протекающего в обмотке 5, расположенной в магнитопроводе 1, притягивается к последнему, и перемагниченный шток клапана втягивается в зазор магнита 18. При входе якоря в зону 35 срабатывает датчик 31, и его импульс через усилитель-формирователь 29, обмотки 27 и 23 импульсного трансформатора и диод 25 поступает на управляющий электрод ключа 10. Последний открывается и разряжает конденсатор 16 на обмотку 4. После разряда конденсатора он запирается, так как величина силы тока для удержания его в открытом состоянии мала из-за наличия в цепи источника 14 высокого напряжения резистора 19. Во время разряда конденсатора на обмедненной, имеющей малое сопротивление поверхности якоря 8, обмоткой 4 наводится ток, поле которого противоположно полю обмотки 4, Электродинамические силы снижают скорость клапана 9. Удержание клапана на седле обеспечивается постоянным магнитом 18, поэтому до следующего цикла работы обмотка 5 обесточивается,Формула изобретения 1. Электромагнитный привод клапанов газораспределения двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус магнитопровода, обмотки электромагнитов, взаимодействующий с ними якорь, жестко связанный с штоком клапана, и систему управления обмотками с источником высокого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем снижения скорости клапана в конце его хода при подъеме и посадке, корпус выполнен составным из двух частей, и обмотки электромагнитов размещены в каждой из частей по две, якорь выполнен 941643лирующей прокладкой 3 между ними, обмотки 4, 5 и 6, 7 электромагнитов и взаимодействующий с ними якорь 8, жестко связанный с штоком клапана 9. Якорь 8 выполнен из низкоуглеродистой стали с гальваническим обмеднением поверхности, а частикорпуса - магнитопроводы 1 и 2 выполненыиз никельцинкового феррита, чем достигается высокое электрическое сопротивление неподвижных частей магнитопровода и низкоесопротивление якоря 8,1 ОСхема системы управления обмотками содержит тиристорные токовые ключи 10 и1и транзисторные токовые ключи 12 и 13, иисточники высокого 14 и низкого 15 напряжения, причем в цепи высокого напряженияпредусмотрены накопительные конденсаторы 16 и 17. В верхней части корпуса размещен постоянный магнит 18 с отверстием дляштока клапана 9.В цепи высокого напряжения установлены ограничивающие ток резисторы 19, 20и развязывающие диоды 21 и 22. Управляющие электроды тиристорных токовых ключей 1 О и 11 подключены к вторичным обмоткам 23 и 24 импульсных трансформаторовчерез диоды 25 и 26. Первичные обмотки 27и 28 импульсных трансформаторов подключены через усилители-формирователи 29 и 30к датчикам 31 и 32 крайнего положения клапанов.,Базы транзисторных токовых ключей 12и 13 подключены к блоку 33 задатчика, аих коллекторы соединены через обмотки 5и 7 с источником 15 низкого напряжения.Диаграммы (фиг. 3) показывают характер изменения токов в обмотках электромагнитов и трансформаторов, а на кривых перемещения клапана обозначены зоны 34 и35 действия обмоток 4 и 6.Привод работает следующим образом.В исходном состоянии клапан 9 прижат кседлу постоянным магнитом 18. При включении источников питания в цепи высокогонапряжения от источника 14 через резисто Оры 19 и 20 и развязывающие диоды 21 и 22заряжаются накопительные конденсаторы 16и 17. По фронту импульса от блока ЗЗ задатчика через базу транзисторного токового ключа 12 проходит ток, и транзистор открывается. От источника 15 низкого напряжения ток проходит через обмотку 7 электромагнита и открытый ключ 12.Обмотка электромагнита притягиваетякорь 8 и одновременно перемагничиваетшток клапана, В результате поле постоянного магнита 18 выталкивает шток из охватывающего его зазора, Ход клапана продолжается до упора якоря в магнитопровод2. При входе якоря в зону 34 действия обмотки 4 срабатывает датчик 32 крайнего положения, регистрирующий полный выход клапана. Импульс от датчика 32 проходит усилитель-формирователь 30 и передается науправляющий электрод тиристорного токово941643 лен постоянный магнит, охватывающиЙ шток клапана. из материала с меньшим электрическим со противлением, чем материал корпуса, а сис тема управления снабжена накопительными конденсаторами, установленными в цепи источника высокого напряжения.2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе магнитопровода установИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США3882833,кл. 123 - 90,11, опублик. 1975.941643 гг Р 4 окша митет откр ая н 113035, М лиал ППП Составитель Е. ОТехред А. БойкасТираж 539Государственного коелам изобретений исква, Ж - 35, РаушсксПатент, г. Ужгород, у едактор А.Шандораказ 4791/20ВНИИП еваКорректор ЛПодписноеСССРтийб., д. 4/5Проектная, 4