Дроссельный клапан двигателя внутреннего сгорания

Полезная модель относится к области автомобилестроения, к системе управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Дроссельный клапан двигателя внутреннего сгорания, выполненный в виде корпуса, внутри которого на оси установлена дроссельная заслонка, ось которой снабжена возвратной пружиной и соединена посредством рычага с тягой педали акселератора и возвратной пружиной педали акселератора,

Новым является то, что дроссельный клапан дополнительно снабжен магнитным исполнительным элементом, состоящим из корпуса и размещенных в нем двух сопрягаемых постоянных магнитов, один из которых закреплен в корпусе неподвижно, а другой с возможностью перемещения относительно первого и соединен посредством штока с возвратной пружиной педали акселератора.

Поверхности сопряжения постоянных магнитов могут быть выполнены коническими, при этом смонтированный на штоке постоянный магнит снабжен направляющей, расположенной соосно конусу магнита с противоположной от штока стороны, а в зазоре между постоянными магнитами, на направляющей, размещен пружинный элемент.

Заявляемая конструкция дроссельного клапана ДВС, благодаря применению магнитного исполнительного элемента, связанного с возвратной пружиной троса акселератора, обеспечивает надежное закрытие заслонки при переходе на режим холостого хода и остановке двигателя автомобиля.

Преимущественно полезная модель предназначена для применения в системах управления автомобильных ДВС, в частности легковых автомобилей, оснащенных электронными системами управления двигателем.

Полезная модель относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, в частности к системе управления двигателем внутреннего сгорания (далее ДВС) автомобиля.

Известна конструкция дроссельного клапана фирмы "Dell" Orto S. р. А." серии 11400 TF (см. приложение), в которой управление заслонкой осуществляется с помощью простейшего рычага и возвратной пружины, одетой на ось и закрепленной с одной стороны на корпусе дроссельного клапана, с другой на рычаге привода. Такая конструкция привода заслонки имеет линейную характеристику момента возврата заслонки в закрытое положение, далее по тексту момента возврата, с относительно большим углом наклона. Обеспечить надежное закрытие заслонки возможно только за счет увеличения минимального момента возврата (в начале открытия заслонки), это влечет увеличение максимального момента возврата (в конце открытия заслонки) и усилия на педали акселератора автомобиля, что нежелательно с точки зрения требований эргономики, ограничивающих величину усилия на педали акселератора.

Сохранить максимальный момент возврата заслонки дроссельного клапана в допустимых пределах при увеличении минимального возвратного момента возможно за счет управления заслонкой с помощью сложной системы рычагов, как в дроссельном клапане фирмы "Dell' Orto S. р. А." серии 11100 TD (см. приложение), которая позволяет уменьшить угол наклона линейной характеристики момента возврата. Недостаток данной конструкции в сложности применяемой системы рычагов и ее больших габаритах.

Недостатки, указанные в вышеописанных конструкциях, отчасти устранены в дроссельном клапане, см. заявку Великобритании №2254485, МКИ F 02 D 9/10, публикация 92.10.21, выбранном в качестве прототипа и представляющем из себя заслонку,

установленную в отверстии корпуса на оси со смещением от центра отверстия, в результате чего при закрытии заслонки из-за разности давлений на ее поверхности возникает крутящий момент, стремящийся закрыть заслонку, в дополнение к усилиям возвратных пружин. Причем, чем ближе заслонка к положению полного закрытия, тем больше возникающий крутящий момент, поскольку растет разрежение за заслонкой. При повороте заслонки до положения полного открытия вышеупомянутый крутящий момент уменьшается до нуля и не увеличивает максимальный момент возврата заслонки, формируемый возвратными пружинами. Недостаток данного дроссельного клапана в ограниченности величины момента, который можно создать на поверхности заслонки, из-за конструктивного ограничения величины смещения оси заслонки от оси отверстия заслонка со значительным смещением либо не будет открываться, либо не будет обеспечивать герметичность в закрытом положении, поскольку для ее открытия потребуются значительные зазоры между кромкой заслонки и стенками отверстия дроссельного клапан. Кроме того, при относительно больших величинах смещения оси заслонки необходимо применение специального профиля для отверстия в корпусе дроссельного клапана.

Предлагаемое техническое решение позволяет в значительной степени устранить обозначенные выше недостатки и оптимизировать характеристики момента возврата заслонки дроссельного клапана ДВС в закрытое положение.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что известный дроссельный клапан двигателя внутреннего сгорания, выполненный в виде корпуса, внутри которого на оси установлена дроссельная заслонка, ось которой снабжена возвратной пружиной и соединена посредством рычага с тягой педали акселератора и возвратной пружиной педали акселератора, дополнительно снабжен магнитным исполнительным элементом, состоящим из корпуса и размещенных в нем двух сопрягаемых постоянных магнитов, один из которых закреплен в корпусе неподвижно, а другой с возможностью перемещения относительно первого и соединен посредством штока с возвратной пружиной педали акселератора. Поверхности сопряжения постоянных магнитов могут быть выполнены коническими, при этом смонтированный на штоке постоянный магнит снабжен направляющей, расположенной соосно конусу магнита с противоположной от штока стороны, а в зазоре между постоянными магнитами, на направляющей, размещен пружинный элемент.

На фиг.1 показана конструкция заявляемого дроссельного клапана.

Дроссельный клапан по фиг.1 состоит из корпуса 1, в отверстии 2 которого

3 установлена без смещения ось 3, на которой размещены заслонка 4 и возвратная пружина 5. Ось 3 жестко связана с рычагом 6, который в свою очередь соединен с тягой педали акселератора 7 и возвратной пружиной педали акселератора 8, позади которой установлен магнитный исполнительный элемент 9. Последний содержит корпус, состоящий из двух полукорпусов 10 и 11. В отверстии 12 полукорпуса 10 размещен шток 13, кинематически связанный с возвратной пружиной педали акселератора 8. На штоке 12 закреплен постоянный магнит 14 конической формы, снабженный направляющей 15, расположенной соосно конусу магнита 14 с противоположной от штока 13 стороны. В полукорпусе 11 установлен неподвижно постоянный магнит 16, сопрягаемый с магнитом 14. Между магнитами 14 и 16 на направляющей 15 размещен пружинный элемент 17.

Принцип работы устройства следующий. При полностью открытой заслонке 4 на ось 3 действует только возвратный момент от возвратной пружины 5 и от рычага 6, на который действует тяга педали 7 и возвратная пружина педали акселератора 8, полностью выдвигающие шток 13 магнитного исполнительного элемента 9 через отверстие 12 полукорпуса 10. Зазор между постоянными магнитами 14 и 16 в этом положении наибольший, а сила взаимного притяжения минимальна. При отпускании педали акселератора постоянные магниты 14 и 16 сближаются, компенсируя сжатие возвратной пружины 8, не позволяя тем самым уменьшаться усилию, действующему через рычаг б и через ось 3 на дроссельную заслонку 4.

Заявляемая конструкция дроссельного клапана ДВС, благодаря применению магнитного исполнительного элемента, связанного с возвратной пружиной троса акселератора, обеспечивает надежное закрытие заслонки при переходе на режим холостого хода и остановке двигателя автомобиля, что удовлетворяет требованиям потребителя к ездовым качествам автомобиля.

Заявляемая конструкция дроссельного клапана д. в. с. удовлетворяет основным требованиям массового производства: а) простота конструкции обеспечивает малые габариты устройства и его низкую себестоимость; б) конструкция клапана обеспечивает легкость его установки на двигатель автомобиля без применения специального инструмента, что делает ее промышленно применимой.

Вышеописанный дроссельный клапан предназначен для применения в системе управления двигателем автомобилей, в частности легковых автомобилей, оснащенных электронными системами управления.

1. Дроссельный клапан двигателя внутреннего сгорания, выполненный в виде корпуса, внутри которого на оси установлена дроссельная заслонка, ось которой снабжена возвратной пружиной и соединена посредством рычага с тягой педали акселератора и возвратной пружиной педали акселератора, отличающийся тем, что дроссельный клапан дополнительно снабжен магнитным исполнительным элементом, состоящим из корпуса и размещенных в нем двух сопрягаемых постоянных магнитов, один из которых закреплен в корпусе неподвижно, а другой - с возможностью перемещения относительно первого и соединен посредством штока с возвратной пружиной педали акселератора.

2. Дроссельный клапан по п.1, отличающийся тем, что поверхности сопряжения постоянных магнитов выполнены коническими, при этом смонтированный на штоке постоянный магнит снабжен направляющей, расположенной соосно конусу магнита с противоположной от штока стороны.

3. Дроссельный клапан по п.2, отличающийся тем, что в зазоре между постоянными магнитами, на направляющей, размещен пружинный элемент.