Краткие сведения о электромагнитах

Пузаков, А.В.

П-88 Расчет электромагнитных форсунок: методические указания / А.В. Пузаков; Оренбургский гос. ун-т. – Оренбург: ОГУ, 2015. – 40 с.

Методические указания по выполнению контрольной работы предназначены для студентов, обучающихся по программе высшего профессионального образования по направлению подготовки 23.03.03 - Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов при изучении дисциплины «Электронные системы автомобилей».

Могут быть использованы студентами специальности 190109.65– Автомобили и тракторы при изучении дисциплины «Бортовые системы диагностирования автомобилей и тракторов».

УДК 629.33(075.8)

ББК 39.33-04я73

© Пузаков А.В., 2015

© ОГУ, 2015

Исходные данные для расчета

Краткие сведения о электромагнитах

Электромагниты относятся к большому классу устройств, которые широко используются в различных автоматических системах и средствах автоматики.

Основные типовые конструкции электромагнитов приведены на рисунке 1.

На рисунке 1 представлен электромагнит с независимой регулировкой хода якоря и возвратной пружины. Электромагнит имеет плоский стоп и состоит из корпуса 4, стопа 5, якоря 6, обмотки 7, намотанной на немагнитный каркас 8, возвратной пружины 11, выходного штока 14. Позиции 9, 10, 12, 13 помечают специальные крепежные детали (гайки и контргайки). Колодка 1 с контактами 2 предназначена для подпайки выводов 3 обмотки. В качестве габаритных размеров приведены: наружный диаметр корпуса D, полная длина исполнительного устройства L₁ и максимальный ход якоря δ _я, Начальное усилие P_н указывается без учета силы пружины.

На рисунке 2 изображен электромагнит тянущего и толкающего действия с неизменным рабочим ходом и регулируемой силой возвратной пружины. Он имеет усеченный конический стоп (α = 60о) и состоит из корпуса 2, обмотки 3, намотанной на составной каркас (жестко соединенные фланец 5 и втулка 4), якоря 6, возвратной пружины 9. В якоре с обеих сторон жестко закреплены тянущий 12 и толкающий 1 штоки. Рабочий ход выставляется посредством прокладки 7 и ограничивается крышкой 8. Позициями 10, 11 помечены регулировочная и крепежная детали.

Электромагнит тянущего и толкающего действия с постоянным рабочим ходом, без возвратной пружины (рисунок 3) имеет стоп 1 и якорь 2, которые в области рабочего зазора выполнены в виде ферромагнитного шунта(ФМШ). Позицией 3 помечен фланец слабо развитый в осевом направлении. ФМШ обеспечивает электромагниту сравнительно пологую тяговую характеристику.

Электромагнит втяжного типа с коническим якорем (рисунок 4) не имеет возвратной пружины. Характерная особенность электромагнита: соприкосновение стопа и якоря в конце хода происходит не по конической поверхности, а по плоским торцевым поверхностям стопа и якоря.

Электромагнит (рисунок 5) с постоянным рабочим ходом не имеет возвратной пружины и отличается комбинированной формой рабочего зазора (сочетание плоского стопа с коническим). Электромагнит включает якорь 6 с внутренним конусом (для уменьшения массы) и наружными продольными пазами 5 (уменьшение вихревых токов, увеличение быстродействия), стоп 8, корпус 9, катушку 7. Поступательное движение якоря осуществляется в направляющей развитого фланца 4, ход якоря ограничивается упором 2 и регулируется прокладкой 3. Серьга 1 служит для сопряжения электромагнита с нагрузкой. Тяговая характеристика объединяет достоинства конического и плоского стопов: повышенное начальное усилие и достаточно высокое усилие отрыва.

Электромагниты получили широкое распространение в автотранспорте. Например, в форсунке двигателя внутреннего сгорания электромагнит обеспечивает подачу определенного количества топлива в нужный момент времени.

Рисунок 1 – Электромагнит с независимой регулировкой хода якоря

Рисунок 2 – Электромагнит тянущего и толкающего действия с неизменным рабочим ходом и регулируемой силой возвратной пружины

Рисунок 3 – Электромагнит тянущего и толкающего действия с постоянным рабочим ходом, без возвратной пружины

Рисунок 4 – Электромагнит втяжного типа с коническим якорем

Рисунок 5 – Электромагнит с постоянным рабочим ходом

Форсунка состоит из корпуса 7 с размещенной в нем катушкой электромагнита 9 с выводами, выходного патрубка 1, якоря 4, размещенного в сердечнике 19, и нагруженной пружины 18, расположенной со стороны входного штуцера 15. Запирающий конус 23 перемещается в корпусе 21 клапана в вертикальном направлении при минимальных боковых зазорах, обеспечивающих подачу топлива. Ход конуса ограничивается упором 6. Магнитопровод форсунки содержит катушку 9, на корпусе которой размешена латунная или медная обмотка. Выводы обмотки сообщены с внешним электрическим разъемом 11. Обмотка электромагнита форсунки одним выводом 10 через главное реле системы или реле топливного насоса подключена к положительной клемме аккумулятора, вторым − к блоку управления. Электронный блок подключает ее к массе автомобиля, замыкая цепь питания. В обесточенном состоянии запирающий конус 23 дозатора (распылитель) прижат пружиной 18 к его седлу. При подаче импульса тока на обмотку электромагнита электрическое поле, преодолевая сопротивление пружины 18, приподнимает запирающий конус 23 на 0,1 мм над седлом распылителя, и топливо поступает через образовавшийся калиброванный кольцевой зазор 22. Якорь 4 электромагнита вместе с запирающим конусом 23 в процессе работы колеблется с высокой частотой. Сопротивление обмотки электромагнита находится в пределах 2…16 Ом. Наибольшее распространение подучили ЭМФ с коническим уплотнением клапана, обеспечивающим в процессе эксплуатации необходимые топливно-экономические показатели.

Рисунок 6 –Принципиальная схема электромагнитной форсунки бензинового двигателя с электронным управлением:

1 − патрубок; 2, 12 − резиновое уплотнительное кольцо; 3 – уплотнительная шайба; 4 − якорь электромагнита; 5, 20 − уплотнитель; 6 – ограничительная шайба; 7 − корпус; 8 − изолятор; 9 – катушка электромагнита; 10 – электрический контакт; 11− электрический разъем; 13 − топливный фильтр; 14 − топливная трубка; 15 − штуцер; 16 – топливный канал; 17 − крышка; 18 − пружина; 19 − сердечник; 21 − корпус клапана дозатора; 22 – калиброванный зазор; 23 − запирающий конус; 24 − полость

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: