Поворотный исполнительный орган холостого хода

 

Использование: двигателестроение, управление и регулирование двигателей дросселированием всасывающих воздушных трубопроводов (ДВС). Сущность изобретения: поворотный исполнительный орган холостого хода для регулирования поперечного сечения воздушного трубопровода ДВС содержит корпус с управляющим отверстием, поворотный дроссельный орган для перекрытия управляющего отверстия, связанный с ротором серводвигателя, снабженного статором с обмотками возбуждения, и постоянные магниты ротора. Ротор серводвигателя выполнен ковшеобразным с основанием и боковой цилиндрической стенкой, статор с обмотками возбуждения расположен внутри ротора, корпус снабжен колпаком, а статор с одной стороны соединен с колпаком корпуса концом своей оси, противоположных основанию ротора. Предусмотрены варианты выполнения исполнительного органа. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для регулирования двигателя внутреннего сгорания дросселированием всасывающего воздушного трубопровода двигателя.

Из выложенной заявки ФРГ N 37 28 589, М. кл. F 02 D 9/08, опублик. 09.03.89 известен поворотный исполнительный орган холостого хода, якорь которого выполнен трубчатым и имеет на своей внешней стороне постоянные магниты. Вокруг поворачиваемого якоря расположен статор с обмотками возбуждения и магнитопроводами, жестко соединенными с корпусом. В целом конструкция этого поворотного исполнительного органа является относительно дорогостоящей.

Согласно изобретению поворотный исполнительный орган холостого хода по сравнению с известным имеет преимущество, заключающееся в том, что он имеет простую конструкцию, позволяющую экономить детали, и является легким в сборке. Кроме того, вся электрическая часть серводвигателя лучше защищена благодаря ковшеобразному исполнению ротора, например против загрязнения из пневматической части повторного исполнительного органа. Кроме того, облегчается установка датчиков, так как части корпуса имеют многочисленные возможности установки датчиков на имеющей большую площадь и расположенной снаружи стенке ротора, а также вокруг свободного конца вала на поворотной заслонке.

Благодаря мерам, указанным в пп. 2 10 формулы изобретения, возможны усовершенствования и улучшения серводвигателя, указанного в п. 1 формулы изобретения. Особенно предпочтительным является устройство, соответственно датчик для определения поворота поворотной заслонки. Тем самым в электронно регулируемых двигателях внутреннего сгорания можно также точно регулировать воздух, поступающий в систему холостого хода.

Пример осуществления изобретения представлен на чертеже и более подробно объясняется ниже.

Поворотный исполнительный орган 1 имеет серводвигатель 2, ротор 9 которого воздействует на дроссельный орган 3, расположенный в байпасном трубопроводе 4 в корпусе 12. Байпасный трубопровод 4 с обеих сторон присоединен к всасывающей трубе 5 с дроссельным клапаном для регулирования воздуха, необходимого для сгорания на холостом ходу двигателя внутреннего сгорания. Дроссельный орган 3 расположен в разрезающем байпасный трубопровод 4 отверстии 15 корпуса 12 и выполнен как поворотная заслонка, которая в большей или в меньшей степени закрывает управляющее отверстие 6 в байпасном трубопроводе 4. Стрелка указывает направление течения в байпасном трубопроводе 4. Серводвигатель 2 состоит из ковшеобразного ротора 9 и центрального статора 7 с обмотками 8 возбуждения, причем статор 7 расположен внутри ротора 9. Ротор 9 имеет дискообразное основание 16 и проходящую от его периферии стенку 17 в форме боковой поверхности цилиндра. На стенке 17 расположены предпочтительно неравнополюсные сегменты 10 постоянного магнита. Сегменты 10 постоянного магнита имеют чашеобразную форму, и каждый из них покрывает угловую область, равную приблизительно 135^o. Концентрически в основании 16 расположено отверстие 18, в которое устанавливается гладкий вал 11. Вал 11 жестко соединен с ротором 9 и установлен с малыми потерями на трение в подшипниках 13, 14, удерживаемых в корпусе 12. На валу 11 закреплен дроссельный орган 3, регулирующий байпасный трубопровод 4.

Статор 7 прикреплен своей осью 20 к пластине 21, которая расположена в колпаке 22 корпуса. Колпак 22 корпуса перекрывает весь серводвигатель 2 и соединен с корпусом 12 при промежуточном расположении уплотняющего О-образного кольца 23. На пластине 21, на стороне, противолежащей статору 7, установлена штекерная насадка 25, которая имеет несколько расположенных на чертеже друг за другом штекеров 26 для присоединения электрических проводов. Со штекерами 26 соединены концы обмоток 8 возбуждения.

Поворотный исполнительный орган 1 холостого хода имеет датчик 27 для определения действительного поворота вала 11. Датчик 27 может быть расположен в корпусе 12 напротив отвернутого от ротора конца 28 вала 11 или (как показано штриховой линией) напротив свободной кромки 29 стенки 17, или в другом хорошо доступном месте на роторе 9 или на его валу 11. В частности пригодно также любое место на колпаке 22 корпуса, которое находится напротив стенки 17. Например, колпак 22 корпуса может быть снабжен отверстием, в котором снаружи может быть вставлен датчик, считывающий метки на стенке 17. Датчик 27 может быть выполнен как оптический, магнитный или электрический датчик и считывает соответствующие оптические, магнитные, механические или электрически действующие метки 30 на роторе 9 или на его валу 11. В частности, датчик 27 может быть выполнен как датчик вихревых токов или как потенциометр. Оптические метки могут быть, например, штриховыми кодами. Электрические сигналы датчика 27 передаются через приданные соединительные провода 32 (31) наружу, например, к штекерам 26 или к другим присоединительным элементам. Затем сигналы поступают в электронное устройство управления двигателем, которое непрерывно контролирует и регулирует поворот дроссельного органа.

Формула изобретения

1. Поворотный исполнительный орган холостого хода для регулирования поперечного сечения воздушного трубопровода двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с управляющим отверстием, поворотный дроссельный орган для перекрытия управляющего отверстия, связанный с ротором серводвигателя, снабженного статором с обмотками возбуждения, и постоянные магниты ротора, отличающийся тем, что ротор серводвигателя выполнен ковшеобразным с основанием и боковой цилиндрической стенкой, статор с обмотками возбуждения расположен внутри ротора, корпус снабжен колпаком, а статор с одной стороны соединен с колпаком корпуса концом своей оси, противоположным основанию ротора.

2. Исполнительный орган по п. 1, отличающийся тем, что постоянные магниты ротора выполнены в виде сегментов, расположенных на внутренней стороне боковой цилиндрической стенки ковшеобразного ротора.

3. Исполнительный орган по п. 1, отличающийся тем, что ковшеобразный ротор в центральной части соединен с валом, а дроссельный орган закреплен на последнем.

4. Исполнительный орган по пп. 1 3, отличающийся тем, что напротив ротора или его вала расположен датчик для определения поворота вала и тем самым дроссельного органа.

5. Исполнительный орган по пп. 1 4, отличающийся тем, что датчик расположен в корпусе напротив удаленного от ротора конца вала.

6. Исполнительный орган по пп. 1 4, отличающийся тем, что датчик расположен в колпаке корпуса напротив свободной кромки ковшеобразного ротора.

7. Исполнительный орган по пп. 1 4, отличающийся тем, что датчик расположен в колпаке корпуса напротив боковой цилиндрической стенки ротора.

8. Исполнительный орган по пп. 1 7, отличающийся тем, что датчик выполнен в виде счетчика оптических или магнитных меток на роторе или на валу.

9. Исполнительный орган по пп. 1 7, отличающийся тем, что датчик выполнен в виде счетчика механических или электрически действующих меток на роторе или на валу.

10. Исполнительный орган по пп. 1 9, отличающийся тем, что датчик выполнен в виде потенциометра.

РИСУНКИ

Рисунок 1