Исполнительное устройство для перепускного клапана отработавших газов дизельного двигателя
Полезная модель относится к исполнительному устройству перепускного клапана отработавших газов дизельного двигателя с топливным насосом, который имеет распределительный вал (2) для приведения в действие впрыскивающих поршней и регулирующую рейку (5) для регулирования впрыскиваемого количество топлива, причем исполнительное устройство состоит из датчика (3) числа оборотов и датчика (4) количества впрыскиваемого топлива, причем зарегистрированные значения числа оборотов и/или значения впрыскиваемого количества оцениваются и преобразуются в электрический сигнал, с помощью которого вызывается замыкание и размыкание силового выключателя (63, 64) в обмотке (60) электромагнитного перепускного клапана (6) отработавших газов для перевода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания в его такт всасывания. Бесконтактный, двухпозиционный датчик (3) числа оборотов закреплен на внешней стороне корпуса (1) топливного насоса против кулачка (21) распределительного вала (2), а регулировочная рейка (5) снабжена магнитными метками (52), которые обращены к чувствительному элементу (43) бесконтактного, двухпозиционного датчика (4) смещения регулирующей рейки (15). Гильза (41) датчика (4) смещения проходит через отверстие (13) в стенке (12) корпуса (1) и непосредственно или опосредствованно закреплена на этом корпусе.
Описание
Полезная модель относится к исполнительному устройству перепускного клапана отработавших газов дизельного двигателя, который перепускает часть отработавших газов во всасывающую трубу в целях снижения выбросов отработавших газов.
Известно, что в целях снижения выбросов отработавших газов дизельных двигателей автомобилей при превышении определенного числа оборотов распределительного вала топливного насоса и при превышении определенного количества впрыскиваемого топлива открывается перепускной клапан отработавших газов между тактом выпуска и тактом всасывания, чтобы часть отработавших газов засасывать во всасывающую трубу дизельного двигателя. Перепускной клапан отработавших газов выполнен с возможностью электромагнитного приведения в действие, причем сигнал на его открытие или закрытие или на замыкание или размыкание силового выключателя в его обмотке выдается электронным прибором обработки данных, который оценивает параметры числа оборотов топливного насоса и величины впрыскиваемого количества. При этом число оборотов распределительного вала топливного насоса выводится датчиком числа оборотов двигателя, а величина впрыснутого количества топлива, которая пропорциональна движению педали газа, снимается по углу поворота вала педали газа. Сигналы обоих датчиков направляются затем по проводам в специальное электронное устройство обработки данных, которое
обрабатывает сигналы, оценивает и по выходному проводу посылает электрический сигнал (сигнал по напряжению) для замыкания или размыкания введенного в электрическую цепь обмотки электромагнитной катушки силового выключателя перепускного клапана отработавших газов.
Недостаток этих исполнительных устройств состоит в том, что они сконструированы специально для новых двигателей и не могут просто использоваться в существующих, более старых типах дизельных двигателей и топливных насосов, с целью соблюдения более строгих требований новых нормативов по выбросам.
Приведенные выше недостатки в заметной степени снижает исполнительное устройство перепускного клапана отработавшего газа дизельных двигателей согласно ограничительной части п.1 формулы полезной модели, которое отличается тем, что на внешней стороне корпуса топливного насоса напротив кулачка распределительного вала закреплен бесконтактный, двухпозиционный датчик числа оборотов, а регулирующая рейка снабжена магнитными метками, которые обращены к чувствительному элементу бесконтактного, двухпозиционного датчика смещения регулирующей рейки, гильза которого проходит через отверстие в стенке корпуса и непосредственно или опосредствованно закреплена на нем.
Это устройство позволяет осуществлять простую и экономичную подгонку к более старым типам приводных систем, чтобы они соответствовали нормам EURO 4. При этом подгонка состоит в минимальных изменениях на корпусе топливного насоса и в регулировочной рейке благодаря образованию специального бесконтактного, двухпозиционного датчика числа оборотов и
датчика количества топлива или соответственно датчика смещения регулирующей рейки.
Предпочтительно, если бесконтактный, двухпозиционный датчик числа оборотов объединен с первым силовым выключателем и/или бесконтактный, двухпозиционный датчик смещения регулирующей рейки объединен со вторым силовым выключателем. Эта конструкция экономична как в изготовлении, так и в монтаже.
Предпочтительно, если магнитные метки образованы магнитными телами, которые расположены в выемках или отверстиях регулирующей рейки. Такая мера гарантирует стабильное положение магнитных меток на регулирующей рейке и минимальное рассеяние возбуждаемого метками магнитного поля, что оказывает благоприятное влияние на точность считывания положения регулирующей рейки с помощью магнитно стойкого датчика или датчика Холла.
Далее, предпочтительно, если магнитные, цилиндрические тела с радиусом (R) расположены в соответствующих отверстиях с шагом (L), причем имеет место следующее соотношение R=L/3±20%. Этот вариант осуществления по существу не оказывает негативного влияния на механические и прочностные свойства регулирующей рейки при образовании благоприятного магнитного поля для датчика смещения регулирующей рейки.
Предпочтительно, если датчик числа оборотов образован в виде гильзы, в которой расположен чувствительный элемент Холла таким образом, что направление его чувствительности параллельно оси распределительного вала и сбоку, на некотором расстоянии от чувствительного элемента Холла в направлении его
чувствительности установлен постоянный магнит таким образом, что соединяющая линия его магнитных полюсов расположена по существу перпендикулярно направлению чувствительности датчика Холла. Образованный таким образом датчик способен считывать число оборотов ферромагнитного кулачка вплоть до расстояния примерно 10 мм от вершины кулачка.
Предпочтительно, если первый силовой выключатель, обмотка электромагнитного перепускного клапана для отработавшего газа и второй силовой выключатель поочередно включены в любой последовательности. Такая схема имеет преимущество простой электрической проводки с минимальным числом соединений. Подключения осуществляются лишь штекерами датчиков и штекерами электромагнитного клапана. Встроенная электроника и силовые выключатели в датчиках не требуют для приведения в действие перепускного клапана отработавших газов никаких других электронных устройств.
На прилагаемых чертежах изображен пример осуществления исполнительного устройства согласно настоящей полезной модели, причем отдельные фигуры показывают следующее:
Фиг.1 - вид топливного насоса с распределительным валом, регулирующей рейкой, датчиком числа оборотов и датчиком смещения регулирующей рейки,
Фиг.2 - частичный разрез по линии А-А на фиг.1,
Фиг.3 - частичный разрез по линии В-В на фиг.1,
Фиг.4 - фрагмент регулирующей рейки и датчика смещения,
Фиг.5 - частичный разрез по линии С-С на фиг.1,
Фиг.6а - электрическая схема датчика и обмотки перепускного
клапана,
Фиг.6b - электрическая схема датчика
Как видно из прилагаемых фигур, с показанным дизельным двигателем согласован топливный насос (фиг.1), на котором закреплены как датчик (3) числа оборотов его распределительного вала, так и датчик 4 смещения регулирующей рейки 5. В корпусе 1 топливного насоса вблизи его дна 11 расположен распределительный вал 2, кулачки 21 которого приводят в действие не показанные впрыскивающие топливо поршни. На внешней стороне дна 11 прямо против кулачков 21 закреплен бесконтактный, двухпозиционный датчик 3 числа оборотов (см. фиг.2 и 5). Датчик 3 числа оборотов включает в себя гильзу 31, в которой расположен чувствительный элемент 33 Холла таким образом, что направление 34 его чувствительности параллельно распределительному валу 2. На некотором боковом расстоянии от чувствительного элемента 33 Холла в направлении 34 его чувствительности расположен постоянный магнит 35 таким образом, что соединительная линия 36 его полюсов, проходит, по существу, перпендикулярно направлению 34 чувствительности чувствительного элемента 33 Холла. К выходу 331 из чувствительного элемента 33 Холла (см. фиг.6b) подключена микросхема 37 обработки данных с установленным предельным значением числа оборотов, при превышении которого от микросхемы 37 обработки данных через провод 371 подается сигнал по напряжению, который размыкает силовой выключатель 63, являющийся составляющей частью датчика 3 числа оборотов. Первый силовой выключатель 63 первой клеммой 631 подключен к обмотке 60 перепускного клапана 6 отработавших газов, а второй клеммой 632
заземлен.
Как лучше всего видно из фиг.3 и 4, регулирующая рейка 5 проходит вблизи боковой стенки 12 корпуса 1 топливного насоса, смещение которой в направлении оси регулирующей рейки осуществляется не показанной педалью газа посредством не представленной передачи. Регулирующая рейка 5 своим смещением регулирует величину или объем впрыскиваемого количества топлива от минимального количества в первом конечном положении до максимального количества во втором конечном положении. Через отверстие 13 в стенке 12 корпуса 1 проходит передняя часть датчика 4 смещения регулирующей рейки 5, гильза 41 которого непосредственно или опосредствованно закреплена на стенке 12 корпуса 1. Сигнализирующий участок 51 регулирующей рейки 5 находится в положении напротив датчика 43 лишь тогда, когда превышено определенное значение количества топлива. Если это значение не превышено, то сигнализирующий участок 51 не находится напротив датчика 43. После сгорания количества топлива необходимо часть отработавших газов снова направить во всасывающую трубу двигателя внутреннего сгорания. Этот сигнализирующий участок 51 снабжен магнитными метками 52. Магнитные метки 52 выполнены из цилиндрических магнитных тел с радиусом R, которые вставлены в соответствующие выемки 53 или отверстия с радиусом R, образованные в регулирующей рейке 5 с интервалом (шагом) L. При этом имеет место то, что R=L/3±20%. Если сигнализирующий участок 51 с магнитными метками 52 находится напротив чувствительного элемента 43, то через выходной провод 431 из чувствительного элемента 43 исходит
сигнал по напряжению, который размыкает второй силовой выключатель 64, являющийся составляющей частью датчика 4 смещения регулирующей рейки 5. При этом входная клемма 641 второго силового выключателя 64 подсоединена к потенциальной клемме +U аккумулятора автомобиля, а выходная клемма 642 - к обмотке 60 перепускного клапана 6 отработавших газов. При этом первый силовой выключатель 63 и второй силовой выключатель 64 поочередно соединены в любой последовательности с обмоткой 60, так что открытие перепускного клапана 6 отработавших газов всегда происходит лишь после превышения обоих предельных значений, т.е. числа оборотов и величины впрыскиваемого количества (топлива).
В рамках настоящей полезной модели, разумеется, является возможным разделить силовые выключатели 63, 64 датчика 3 числа оборотов и датчика 4 смещения и расположить их непосредственно в обмотке 60 перепускного клапана 6 отработавших газов.
Исполнительное устройство перепускного клапана отработавших газов для дизельного двигателя дает преимущества, в частности, для переоборудования более старых типов двигателей, с тем, чтобы они соответствовали более строгим требованиям в отношении выбросов отработавших газов.
Список ссылочных позиций
1 корпус
11 дно
12 стенка
13 отверстие
2 распределительный вал
21 кулачок
3 датчик числа оборотов
31 гильза
32 выходной провод
33 чувствительный элемент Холла
331 выход из 33
34 направление чувствительности чувствительного элемента Холла
35 постоянный магнит
36 соединительная линия магнитных полюсов
37 микросхема обработки данных
371 выход из 37
4 датчик смещения
41 гильза
42 выходной провод
43 чувствительный элемент
431 выход из 43
5 регулирующая рейка
51 сигнализирующий участок
52 магнитная метка
53 отверстие
6 перепускной клапан отработавших газов
60 обмотка
63 первый силовой выключатель
631 вход 63
632 выход 63
64 второй силовой выключатель
641 вход 64
642 выход 64
1. Исполнительное устройство перепускного клапана отработавших газов дизельного двигателя с топливным насосом, который имеет распределительный вал для приведения в действие впрыскивающих поршней и регулирующую рейку для регулирования впрыскиваемого количества топлива, причем исполнительное устройство состоит из датчика числа оборотов и датчика впрыскиваемого количества топлива, причем зарегистрированные значения числа оборотов и/или значения впрыскиваемого количества оцениваются и преобразуются в электрический сигнал, с помощью которого вызывается замыкание и размыкание силового выключателя в обмотке электромагнитного перепускного клапана отработавших газов для направления отработавших газов двигателя внутреннего сгорания в его такт всасывания, отличающееся тем, что бесконтактный двухпозиционный датчик (3) числа оборотов закреплен на внешней стороне корпуса (1) топливного насоса напротив кулачка (21) распределительного вала (2), а регулирующая рейка (5) снабжена магнитными метками (52), которые обращены к чувствительному элементу (43) бесконтактного двухпозиционного датчика (4) смещения регулирующей рейки (5), гильза (41) которого проходит через отверстие (13) в стенке (12) корпуса (1) и который непосредственно или опосредствованно закреплен на этом корпусе.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бесконтактный двухпозиционный датчик (3) числа оборотов объединен с первым силовым выключателем (63).
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что бесконтактный двухпозиционный датчик (4) смещения регулирующей рейки (5) объединен со вторым силовым выключателем (64).
4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что магнитные метки (52) образованы магнитными телами, которые размещены в соответствующих выемках или отверстиях (53) регулирующей рейки (5).
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что магнитные тела имеют цилиндрическую форму с радиусом R, а соответствующие отверстия (53) расположены с шагом (L), причем имеет место следующее соотношение: R=L/3±20%.
6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что датчик (3) числа оборотов включает в себя гильзу (31), в которой расположен чувствительный элемент (33) Холла таким образом, что направление (34) его чувствительности параллельно оси распределительного вала (2) и сбоку, на некотором расстоянии от чувствительного элемента (33) Холла в направлении (34) его чувствительности расположен постоянный магнит (35) таким образом, что соединительная линия (36) его магнитных полюсов, в сущности, перпендикулярна направлению (34) чувствительности чувствительного элемента (33) Холла.
7. Устройство по п.3, отличающееся тем, что первый силовой выключатель (63), обмотка (60) электромагнитного перепускного клапана (6) отработавших газов и второй силовой выключатель (64) поочередно включены в любой последовательности.
