Электронное зажигание с маховичной магнитной системой для двигателя с воздушным охлаждением и способ установки магнитной системы

 

Использование: карбюраторные двигатели внутреннего сгорания с воздушным охлаждением и с системой зажигания от маховичного магнето. Сущность изобретения: электронное зажигание с маховичной магнитной системой для двигателя с воздушным охлаждением имеет вращающийся совместно с коленчатым валом 2 маховик 5 с основанием, связанным через механическую арматуру с магнитной системой 6, имеющей постоянный магнит, полюсные наконечники, установленные в магнитном экране, и расположенный с внешней стороны маховика 5 неподвижный электронный блок с зарядной катушкой зажигания. Причем присоединяют постоянный магнит к полюсным наконечникам, устанавливают в магнитный экран, заливают сплавом и укрепляют на основании. Новым в устройстве зажигания является выполнение магнитной системы, которая содержит постоянный магнит, подпружиненный вдоль полюсных поверхностей наконечников предусмотренными в магнитном экране пружинящими элементами, причем полюсные поверхности выполнены наклонными, а основание выполнено в виде балансировочной прорези, размещенной в установленном в маховике воздушного вентилятора стальном кольце и связанной с магнитной системой через предусмотренные установочные отсечные элементы, взаимодействующие с механической арматурой. Согласно предлагаемому способу магнит к полюсным наконечникам присоединяют при установке в магнитном экране путем подпружинивания элементами, смонтированными в магнитном экране, а перед заливкой магнитную систему закрепляют так, что она удалена от основания на расстояние оптимального магнитного рассеивания. 2 с.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к электронике, в частности к электрооборудованию карбюраторных двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением, и может быть использовано в системах зажигания от маховичного магнето.

Известны электронные системы зажигания, предназначенные для двигателей внутреннего сгорания, содержащие вращающийся совместно с коленчатым валом маховик, связанный через механическую арматуру с магнитной системой, имеющей по меньшей мере один источник возбуждения в виде постоянного магнита с полюсными наконечниками, и неподвижный электронный блок с зарядной катушкой, через которую проходят магнитные силовые линии вращающегося магнитного поля /1/.

Недостатком таких систем является то, что высокое напряжение зажигания достигается большими габаритами магнитной системы, кроме того, такие системы обладают большим магнитным рессеиванием, поэтому нуждается в экранировании для защиты внешнего пространства от полей рассеивания магнитов.

Известен способ установки магнитной системы для электронного зажигания двигателя, при котором полюсные наконечники монтируют независимо от магнита, а магнит приставляют к наконечникам при помощи скобы к тому же основанию, на котором смонтированы полюсные наконечники. Окончательную расточку полюсных поверхностей производят после присоединения полюсных наконечников к магниту /2/.

Такие способы установки магнитной системы приводят к усложнению и удорожанию конструкции и уменьшению ее технологичности, кроме того, системы при таком способе обладают большим магнитным рассеиванием из-за расположения магнита относительно рабочего зазора.

Известны также электронные системы зажигания (прототип), содержащие вращающийся совместно с коленчатым валом двигателя маховик с основанием, связанным через механическую арматуру с магнитной системой, имеющей постоянный магнит, полюсные наконечники, установленные в магнитном экране, и расположенный с внешней стороны маховика электронный блок с зарядной катушкой зажигания, через которую проходят магнитные силовые линии вращающегося магнитного поля.

В таких системах полюсные наконечника припаивают или приваривают к магниту, устанавливают в магнитный экран, заливают сплавом и прикрепляют с помощью механической арматуры к основанию, которое затем крепят в углублении маховика /прототип/ /3/.

Недостатком таких систем является низкая величина индуцированного напряжения в зарядной катушке электронного блока из-за недостаточной интенсивности магнитного потока в результате большого магнитного рассеивания, большая масса магнитной системы из-за сложной конструкции, в результате чего происходит возникновение опасных колебаний в маховике.

Целью изобретения является интенсификация магнитного потока при сохранении размеров маховичной магнитной системы, повышение технологичности и упрощение конструкции за счет уменьшения массы и габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в системе электронного зажигания двигателя с воздушным охлаждением, содержащей вращающийся совместно с коленчатым валом маховик с основанием, связанным через механическую арматуру с магнитной системой, имеющей постоянный магнит, полюсные наконечники, установленные в магнитном экране, и расположенный с внешней стороны маховика неподвижный электронный блок с зарядной катушкой зажигания, через которую проходят магнитные силовые линии вращающегося магнитного поля, магнит подпружинен вдоль полюсных поверхностей наконечников предусмотренными в магнитном экране пружинящими элементами, причем полюсные поверхности выполнены наклонными, а основание выполнено в виде балансировочной прорези, размещенной в установленном в маховике воздушного вентилятора стальном кольце и связанной с магнитной системой через предусмотренные установочные отсечные элементы, взаимодействующие с механической арматурой.

Поставленная цель достигается также тем, что в способе установки магнитной системы, заключающемся в присоединении магнита к полюсным наконечникам, установки в магнитный экран, заливка сплавом и укреплении на основании, присоединяют магнит при установки путем подпружинивания элементами, смонтированными в магнитном экране, а перед заливкой магнитную систему закрепляют так, что она удалена от основания на расстояние оптимального магнитного рассеивания.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система электронного зажигания с маховичной магнитной системой отличается тем, что магнитный экран снабжен пружинящими элементами, контактирующими с постоянным магнитом, а магнитная система установлена на кольце с балансировочной прорезью, размещенной в маховике воздушного вентилятора двигателя. Заявляемый способ установки отличается тем, что магнит присоединяют вплотную к наконечникам при установке в магнитный экран, что позволяет исключить дополнительные технологические приемы и уменьшить магнитное рассеивание путем удаления магнитной системы от основания. Все это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "Существенные отличия".

На фиг. 1 изображена общая схема двигателя с электронной системой зажигания; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 кольцо-основание с закрепленной магнитной системой; на фиг. 5 схема общего вида магнитной системы; на фиг. 6 общий вид магнитной системы, вид снизу; на фиг. 7 общий вид наконечника; на фиг. 8 постоянный магнит; на фиг. 9 общий вид магнитного экрана; на фиг. 10 15 - последовательность установки магнитной системы.

Двигатель содержит картер 1, внутри которого размещен коленчатый вал 2. На валу установлена электрическая машина, включающая вращающийся с зарядными обмотками ротор 3. На правой половине картера неподвижно крепится охватывающий ротор статор 4, где размещены катушки возбуждения, индуцирующие переменное напряжение синхронно с вращением двигателя. Частично ротор и статор размещены во внутренней полости маховика 5 крыльчатки вентилятора, соосно установленного на валу электрической машины и снабженного на периферии магнитной системой 6, приводимой в действие при работе двигателя для выработки энергии.

Магнитная система имеет небольшой по размеру постоянный магнит 7 с направленной полярностью, имеющий наклонные полюса 8. На полюсах магнита расположены полюсные наконечники 9 с идентичной наклонной полюсной внутренней поверхностью. Форма выполнения полюсной поверхности наконечников локализует направление потока постоянного магнита в рабочий воздушный зазор 10. Полюсные наконечники выполнены из набора магнитопроницаемых пластин 11, соединенных перемычкой 12 с внутренними фиксирующими углами 13. Магнит с полюсными наконечниками вставлен в магнитный экран 14 коробчатого типа из магнитонепроницаемого материала для защиты стального кольца 15 от полей рассеивания, имеющего с торца сегментную прорезь 16, опорная поверхность которой служит основанием для магнитной системы. Стальное кольцо при сохранении размеров маховика воздушного вентилятора увеличивает момент его инерции, в свою очередь, прорезь-основание является балансиром для кольца, так что вращающаяся масса магнитной системы не вызывает опасных колебаний на коленчатом валу.

Полюсные наконечники и магнит удерживаются и прижаты по своим полюсам магнитным экраном с наружной стороны торцовыми лапками 17, опирающимися на уступы 18, расположенные на наружной поверхности полюсных наконечников, и с нижней стороны пружинящими элементами 19, что обеспечивает более плотное их прилегание, исключая тем самым дополнительный технологический прием по соединению магнита с наконечниками.

По отношению к основанию магнитная система установлена с промежутком 20, в котором размещены отсечные элементы 21 в виде втулок из магнитонепроницаемого материала и который дополнительно выполняет функцию экрана, создавая тем самым сопротивление магнитному потоку, концентрируя его через высокочастотную катушку зажигания электронного блока 22, закрепленного снаружи маховика воздушного вентилятора, неподвижно на картере 1 двигателя.

Крепится магнитная система к основанию посредством механической арматуры в виде винтов 23, пропущенных сквозь экран, наконечники и втулки. Размер установочных втулок определен условием наименьшего магнитного рассеивания. Кроме того, во избежание искажений рабочего поля втулки позволяют точно базировать кольцо с магнитной системой относительно катушки электронного блока. Все детали магнитной системы защищены от вибрации, т.к. вся система с заполнением промежутка залита соответствующим немагнитным сплавом 24.

Установка магнитной системы происходит следующим образом.

Магнит 7 вставляют в полюсные наконечники 9 до упора с фиксирующими углами 13. Полюсные наконечники вместе с магнитом устанавливают в магнитный экран 14 до плотного прилегания нижней поверхности наконечников с днищем магнитного экрана. Пружинящие элементы 19 прижмут магнит плотно к поверхностям наконечников, ликвидируя тем самым возможность возникновения зазора между магнитом и наконечниками. Затем прижимают наконечники к магниту торцовыми лапками 17. На винты 23, пропущенные через наконечники, надевают втулки 21 и винтами закрепляют магнитную систему на опорной поверхности прорези кольца 15. Кольцо закрепляют внутри пресс-формы маховика 5 воздушного вентилятора. Окончательно ведут расточку полюсных поверхностей путем удаления перемычки 12 по наружному диаметру маховика. Заливают систему немагнитным сплавом 24.

Предлагаемая система обладает меньшим магнитным рассеиванием, так как между магнитным экраном и основанием создано дополнительное препятствие магнитному потоку в виде промежутка, заполненного сплавом, обеспечивая тем самым направление потока в рабочий воздушный зазор, конструктивна проста и удобна в сборке. Кроме того, не увеличивает вес двигателя, т.к. в данном случае магнитная система смонтирована в маховике, который одновременно выполняет роль воздушного вентилятора двигателя.

Формула изобретения

1. Устройство электронного зажигания с маховичной магнитной системой для двигателя с воздушным охлаждением, содержащее установленный на коленчатом валу маховик, к основанию которого с помощью механической арматуры прикреплена магнитная система, имеющая постоянный магнит, контактирующий с полюсными наконечниками, размещенными в магнитном экране, и расположенный с внешней стороны маховика неподвижный электронный блок с зарядной катушкой зажигания, отличающееся тем, что оно снабжено пружинными элементами, размещенными в магнитном экране и прижимающими постоянный магнит наклонными полюсными поверхностями к внутренним поверхностям полюсных наконечников, при этом основание выполнено в виде размещенного в маховике воздушного вентилятора, стального кольца с балансировочной прорезью, к опорной поверхности которой через установочные отсечные элементы, взаимодействующие с механической арматурой, прикреплена магнитная система.

2. Способ установки магнитной системы в устройстве электронного зажигания с маховичной магнитной системой для двигателя с воздушным охлаждением, заключающийся в том, что присоединяют магнит к полюсным наконечникам, которые размещают в магнитном экране, заливают магнитную систему немагнитным сплавом и крепят ее к основанию, которое устанавливают на маховике, отличающийся тем, что магнит присоединяют к полюсным наконечникам путем подпружинивания элементами, размещенными в магнитном экране, а перед заливкой магнитную систему крепят к основанию на расстоянии от его поверхности.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15