Глава 9. Електромагнітний привід газорозподільних клапанів

Рис. 9.2. Електромагнітний клапан з пружинним ударним пристроєм Управління електромагнітним приводом клапана здійснюється не залучаючи розподільного валу — від електричних сигналів, сформованих в релейно-електронному устрої управління, що дозволяє змінювати фази газорозподілу. Коли клапан закритий, все три електромагніта знеструмлено і клапанна голівка 6 надійно й щільно притиснута до посадкової фаски 20 поворотній запірної пружиною 8. Фіксуючий шток 14, встановлений на якорі 15 спускового електромагніта, перебуває у затиснутому стані під голівкою 11 якоря пружинного ударного устрою. Коли клапан відкривається, електромагніти у певному послідовності включаються на спрацьовування шляхом подачі імпульсів постійної напруги з їхньої обмотки від релейно-електронного блоку управління. Послідовність спрацьовування електромагнітів при відкриванні клапана наступна. Спочатку, з дуже коротким випередженням, спрацьовують втяжний і спусковий електромагніти. Під впливом втяжного електромагніта голівка 11 разом із якорем 9, 10 піднімається вгору, а фіксуючий шток 14 під впливом спускового електромагніта втягується якорем 15 в котушку 18, цим масивний якір 9, 10, 11 готується для спрацьовування «на удар». Далі включається основний відкриває електромагніт і водночас відпускається (знеструмлюється) втяжний електромагніт, а спусковий електромагніт залишається може утримання якоря 15 в котушці 18.

9.5. Електромагнітний клапан з пружинної амортизацією

У результаті комутації відкриває електромагніт напружує основну поворотну запірну пружину 8 і після ударного (зімкненого) впливу з боку масивного якоря 9, 10, 11 (який після знеструмлення котушки 5 втяжного електромагніта наводиться в миттєве рух поворотній пружиною 12) переміщає основний якір 7 і клапанну голівку 6 «вниз» — газорозподільний клапан відкривається і утримується у відкритому стані, поки відкриває електромагніт перебуває під струмом. При закриванні клапана спочатку відпускається (знеструмлюється) спусковий електромагніт й під дією малої поворотній пружини 16 його якір 15 виштовхується з котушки 18, а фіксуючий шток 14 переміщається під голівку 11 масивного якоря 9, 10, 11. Далі одночасно знеструмлюються (відпускаються) основний відкриває і втягуючий електромагніт. Основна поворотна запираюча пружина 8 піднімає якір 7 і клапанну голівку 6 «вгору» — клапан закривається, а масивний якір 9, 10, 11 знеструмленому втяжного електромагніта під впливом поворотній пружини 12 кілька опускається «вниз» до упора голівки 11 в фіксуючий шток 14. Останнім рухом реалізується фіксація пружинного ударного устрою (масивного якоря 9, 10, 11 і поворотній пружини 12) у взведеному стані до наступного спрацьовування клапана па відкривання. Метою описаного винаходи було зниження споживаної електричної потужності електромагнітним клапаном, яка досягнуто оригінальним способом — ударом по якорю слабо точного і щодо невеликого відкриває електромагніта масивним якорем пружинного ударного устрою. Але такий електромеханічний клапан може бути використаний у ГРМ автомобільних двигунів, оскільки значні шуми, які під час його спрацьовуванні від зіткнень рухливих компонентів, не усунуті. Функціональна надійність електромагнітного клапана з пружинним ударним пристроєм також недостатньо висока, оскільки щодо його сталої роботи потрібно синхронізація удару масивного якоря з початком руху якоря відкриває електромагніта. Реалізувати синхронність двох механічних взаємодій за відсутності з-поміж них постійної кінематичного зв'язку й за високої швидкості спрацьовування практично неможливо. 9.5. Електромагнітний клапан з пружинної амортизацією Усі електромагнітні клапани значно стукають під час роботи, з допомогою співудару рухомий і нерухомій частин клапана. Для усунення цієї вади можна застосувати пружинну амортизацію. Як приклад розглянемо газорозподільний клапан (ГР-клапан) для поршневого двигуна внутрішнього згоряння (ДВС), розроблений і запатентований західнонімецькою фірмою Daimler — Benz — AG в 1976 року (Патент ФРН, № 2630512, клас: F 02D 13/02 від 7.07.1976 р.), пристрій якого показано на рис. 9.3. Такий газорозподільний клапан працює так. Коли на обмотку 14 відкриває електромагніта (13, 14) подається котра управляє напруга, якір 5 під впливом тяжіння до магнітопроводу 13 опускається «вниз» і, стискаючи нижню пружину 4, відкриває клапан 1. У цьому верхня амортизуюча пружина 8 сприяє відкриттю клапана, оскільки доти вона в частково стиснутому стані. При закритті клапана котра управляє