2 Расчет электрических характеристик электромагнитной форсунки

Расчет включает задание: расчет электрических характеристик электромагнитной форсунки по геометрическим размерам ее катушки и расчет номиналов, выбор типов электронных компонентов схемы управления катушкой на основе транзисторного ключа.

Исходные данные

Марка автомобиля – Ford Mondeo;

Параметры форсунки приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Параметры форсунки

№	Наименование параметра форсунки	Значение
1	Наружный диаметр, мм	24
2	Высота, мм	77
3	Номинальное давление топлива, кПа	300
4	Статическая производительность, см3/мин	214
5	Диаметр якоря, мм	6,7
6	Ход якоря, мм	0,12-0,15
7	Наружный диаметр обмотки, мм	18,67
8	Внутренний диаметр обмотки, мм	10
9	Длина обмотки, мм	11
10	Число витков обмотки	417
11	Диаметр провода обмотки, мм	0,27
12	Материал провода	латунь

Продолжение таблицы 2.1

13	Активное сопротивление обмотки, Ом	16,3
14	Индуктивность обмотки в отпущенном состоянии якоря, мГн	16,05
15	Индуктивность обмотки при втянутом положении якоря, мГн	-

2.1 Оценочный расчёт электрических характеристик эм форсунки по геометрическим размерам её катушки

Из эскиза форсунки (рис. 2.1) определяем размеры каркаса катушки

Рисунок 2.1 – Эскиз форсунки

Исходные данные

Наружный диаметр обмотки катушки D_н, = 18,67 мм;

Внутренний диаметр обмотки катушки D_вн, = 10 мм;

Радиальная толщина обмотки t_о=4,335 мм;

Длина обмотки L_о = 11 мм;

Диаметр провода катушки d_пр = 0,27 мм;

Материал проводника: латунь;

Удельное сопротивление провода:

латуни – 0,05 Ом×мм²/м;

Коэффициент заполнения проводом окна катушки выбираем в пределах (0,5 – 0,6):

k_з=0,5.

Радиальная толщина обмотки определяется из соотношения:

мм

Площадь поперечного сечения (окна) катушки:

мм²

При выбранном коэффициенте заполнения проводом окна катушки определяем суммарную площадь поперечного сечения катушки, занимаемую проводом (металлом):

мм²

Задаемся диаметром провода в пределах 0,15 – 0,35 мм, находим его площадь поперечного сечения:

мм²

и определяем число витков катушки:

Находим средний диаметр витков катушки:

мм

длину среднего витка катушки:

мм

и общую длину провода:

мм

Активное сопротивление катушки

Ом

2.2 Индуктивность катушки электромагнита

Индуктивность катушки L_к

Для многослойной катушки

мГн

2.3 Электрический расчёт узлов управления исполнительными устройствами

Управление внешними устройствами происходит с помощью переключающих схем под управлением цифровых сигналов интегральных микросхем, в том числе выходной каскад которых имеет открытый коллектор.

Обозначения биполярных транзисторов