CN102693813A - 电控燃油喷射快速电磁铁 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的一种电控燃油喷射快速电磁铁，旨在提供一种能够消除衔铁释放“粘滞”，使电磁铁的释放速度更快的电磁铁。本发明通过下述技术方案予以实现：将隔磁环(5)设置铁芯(1)下方台阶端面与内壳体(7)腰部间隙δ1端面距离为L的位置，使产生的总磁通Φ分成两路，一路经由铁芯(1)、中间壳体(12)、外壳体(6)、内壳体(7)的内径与衔铁(4)的外径之间的间隙δ2、衔铁(4)、和所述衔铁(4)的上平面与铁芯(1)的下端面之间的间隙δ1形成第一回路磁通Φ₂；一路经由铁芯(1)、中间壳体(12)、外壳体(6)、内壳体(7)绕过衔铁(4)直接经由内壳体(7)的内圆柱面与铁芯(1)的外圆柱面回到铁芯(1)形成第二回路磁通Φ₁。

Description

电控燃油喷射快速电磁铁

技术领域

本发明所涉及一种主要用于电控燃料油喷射电磁铁，尤其是用于汽油机缸内直接喷射技术领域中的电磁铁。 

背景技术

汽油机缸内直接喷射作用是通过快速响应电磁铁的吸合和释放完成燃料油油路的开通和切断的。加快电磁铁的衔铁吸合与释放速度是电控燃料油喷射的关键。在现有技术中的电磁铁结构为端面式，由于隔磁环5的上端面与铁芯1的下端面齐平，因此电磁铁线圈2通电后所产生的磁场Φ穿过铁芯1、中间壳体12、外壳体6、内壳体7、衔铁4和所述衔铁4的上平面与铁芯1的下端面形成回路。没有一路磁通Φ₁支路。由于现有技术对于断电后加快电磁铁的释放过程重视不够，导致电磁铁在“0”气隙下电磁铁铁芯中的剩磁使衔铁的释放出现“粘滞”现象，电磁铁关闭响应速度受到影响。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种有利于消除衔铁释放时的“粘滞”现象，使电磁铁的释放速度更快的快速响应电磁铁。 

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种电控燃油喷射快速电磁铁，包括，被称为铁芯1、线圈2、线圈骨架3、衔铁4、隔磁环5、外壳体6、内壳体7、阀杆8、阀座9、衔铁附件10、阀杆弹簧11和中间壳体12，其特征在于，所述隔磁环5设置在铁芯1下方台阶端面与内壳体7开口端面之间，并相距上述台阶端面与内壳体7腰部间隙δ1端面距离为L的位置，使线圈2通电 后产生的总磁通Φ经由上述内壳体7分成两路，一路经由铁芯1、中间壳体12、外壳体6、内壳体7的内径与衔铁4的外径之间的间隙δ₂、衔铁4、和所述衔铁4的上平面与铁芯1的下端面之间的间隙δ₁形成第一回路磁通Φ₂，该路磁通也被称为工作磁通Φ_W；一路经由铁芯1、中间壳体12、外壳体6、内壳体7绕过衔铁4直接经由内壳体7的内圆柱面与铁芯1的外圆柱面回到铁芯1形成第二回路磁通Φ₁，该路磁通Φ₁也被称为旁路磁通。 

本发明相比于现有技术锯如下有益效果， 

本发明将隔磁环5安置在距铁芯1下端面的距离为L的位置，构成主磁路(工作磁路)和泄放剩磁旁路的两个分支磁路。第二个泄放剩磁旁路分支磁路不经过衔铁工作磁极间隙对于剩磁通直接形成旁路，能加快衔铁的关闭速度而避免产生“粘滞”现象。当电磁铁在“0”气隙下断电后，在电磁铁铁芯中的剩磁能够有一个泄放回路，使所述铁芯1下端面对衔铁4上端面的电磁吸力迅速消失，从而加快衔铁4的释放过程。 

附图说明

图1是本发明是快速响应电控燃料油喷射电磁铁的构造剖视图。 

图中：1铁芯、2线圈、3线圈骨架、4衔铁、5隔磁环、6外壳体、7内壳体、8阀杆、9阀座、10衔铁定位件、11阀杆弹簧、12中间壳体。Φ为磁场的总磁通、Φ₁为旁路磁通、Φ₂为主磁通、Φ_W为工作磁通、δ₁为磁极间隙、δ₂为磁极的径向间隙、L为隔磁环5相对于1铁芯下端面的距离。 

具体实施方式

参阅图1。主要由被称为铁芯1、线圈2、线圈骨架3、衔铁4、隔磁环5、外壳体6、内壳体7、阀杆8、阀座9、衔铁附件10、阀杆弹簧11和中间壳体12构成。它们按图示的方式装配在一起，组成一个电控燃油喷射快速电磁铁装 置。 

隔磁环5和内壳体7装配在铁芯1的下方台阶轴端面上，该隔磁环5位于铁芯1的下方台阶端面与内壳体7开口端面之间。通过线圈骨架3环绕所述铁芯1台阶圆柱体的线圈2紧贴在上述内壳体7的上部圆柱面上。线圈骨架3被定位在中间壳体12下端面的环形卡槽内，装配在外壳体6的筒体内。开口向上的衔铁4位于铁芯1台阶轴端面下端，并由衔铁定位件10固定在内壳体7大端筒体内。线圈2通电后产生的总磁通Φ经由上述内壳体7分成两路，一路经由铁芯1、中间壳体12、外壳体6、内壳体7、内壳体7的内径与衔铁4的外径之间的间隙δ₂、衔铁4、和所述衔铁4的上平面与铁芯1的下端面之间的间隙δ₁、衔铁4和所述衔铁4的上平面与铁芯1的下端面形成第一回路磁通Φ₂，该第一磁通回路Φ₂将穿过衔铁4的上端面和铁芯1的下端面之间的磁极间隙，在铁芯1和衔铁4之间的磁通Φ₂也被称为称为工作磁通Φ_W，其所作用是产生电磁吸力；内壳体7向下圆锥收缩形成向下延伸的台阶筒体。台阶筒体底部固联有一个装配在内壳体7下端筒体内的阀座9，阀杆8下端部上的球头81落入在阀座的圆弧槽内。阀杆8的杆身82通过衔铁4的中心孔，伸入在一个与电磁力相匹配的阀杆弹簧11内。阀杆弹簧11装配在衔铁4与铁芯1的中心台阶孔内。 

在本发明的快速响应电控燃料油喷射装置的电磁铁中，线圈2通电后产生的磁通称为总磁通为Φ。铁芯1下方台阶端面与内壳体7腰部间隙δ1端面距离为L为4mm至4.5mm。位于L的隔磁环5将线圈2通电后产生的总磁通Φ经由上述内壳体7分成了两路，一路经由铁芯1、中间壳体12、外壳体6、内壳体7、衔铁4和所述衔铁4的上平面与铁芯1的下端面形成第一回路磁通Φ₂。第一磁通回路Φ₂穿过衔铁4的上端面和铁芯1的下端面之间的磁极间隙时，在铁芯1和衔铁4之间产生电磁吸力，第一回路磁通Φ₂通常称为主磁通或工作磁通，即 Φ₂＝Φ_W。一路经由铁芯1、中间壳体12、外壳体6、内壳体7绕过衔铁4，直接经由内壳体7的内圆柱面与铁芯1的外圆柱面回到铁芯1形成第二回路磁通Φ₁

线圈2通电后总磁通Φ与上述两个支路磁通Φ₁和Φ₂的关系可以表述为： 

Φ＝Φ₁+Φ₂。 

在电磁铁吸合的过程中，线圈2中的电流在通电后逐渐增加。随着电流的增加，作为释放回路的第二回路磁通Φ₁迅速达到饱和状态，导致第二回路磁通Φ₁的增加量迅速减少，致使第一回路磁通Φ₂迅速增加，此后，随着线圈2中的电流的增加的总磁通Φ大部分穿过衔铁4的上端面和铁芯1的下端面之间的磁极间隙，从而使工作磁通Φ_W迅速增加，电磁力也随之迅速增加，衔铁1迅速增加的电磁力带动阀杆8迅速抬起运行电磁阀喷油。 

当线圈2断电，电磁铁开始释放过程，线圈2中的电流不能突变，随着电流的减少，总磁通Φ也减少，然而断电后线圈中的电流即使为0时，磁路中的磁通仍不为0，这是因为在铁芯中仍有剩磁存在的缘故，这时磁路中的第二回路磁通Φ₁的支路早已退出饱和区，磁路中的剩磁可以通过第二回路磁通Φ₁支路的旁路，而不穿过衔铁4的上端面和铁芯1的下端面之间的磁极间隙，使铁芯1对衔铁4的电磁力迅速减少，进而避免磁极之间的“粘滞”现象的发生。 

Claims (4)

1.一种电控燃油喷射快速电磁铁，包括，被称为铁芯(1)、线圈(2)、线圈骨架(3)、衔铁(4)、隔磁环(5)、外壳体(6)、内壳体(7)、阀杆(8)、阀座(9)、衔铁附件(10)、阀杆弹簧(11)和中间壳体(12)，其特征在于，所述隔磁环(5)设置在铁芯(1)下方台阶端面与内壳体(7)开口端面之间，并相距上述台阶端面与内壳体(7)腰部间隙δ1端面距离为L的位置，使线圈(2)通电后产生的总磁通Φ经由上述内壳体(7)分成两路，一路经由铁芯(1)、中间壳体(12)、外壳体(6)、内壳体(7)的内径与衔铁(4)的外径之间的间隙δ₂、衔铁(4)、和所述衔铁(4)的上平面与铁芯(1)的下端面之间的间隙δ₁形成第一回路磁通Φ₂，该路磁通也被称为工作磁通Φ_W；一路经由铁芯(1)、中间壳体(12)、外壳体(6)、内壳体(7)绕过衔铁(4)直接经由内壳体(7)的内圆柱面与铁芯(1)的外圆柱面回到铁芯(1)形成第二回路磁通Φ₁，该路磁通Φ₁被称为旁路磁通。

2.如权利要求1所述的电控燃油喷射快速电磁铁，其特征在于，铁芯(1)下方台阶端面与内壳体(7)腰部间隙δ1端面距离为L为4mm至4.5mm。

3.如权利要求1所述的电控燃油喷射快速电磁铁，其特征在于，在电磁铁吸合的过程中，线圈(2)中的电流在通电后逐渐增加，使作为释放回路的第二回路磁通Φ₁迅速达到饱和状态，导致第二回路磁通Φ₁的增加量迅速减少，致使第一回路磁通Φ₂迅速增加，随线圈(2)电流增加的总磁通Φ大部分穿过衔铁(4)的上端面和铁芯(1)下端面之间的磁极间隙，使衔铁(1)迅速增加的电磁力带动阀杆(8)迅速抬起运行电磁阀喷油。

4.如权利要求1所述的电控燃油喷射快速电磁铁，其特征在于，在电磁铁 开始释放过程中，总磁通Φ随着电流的减少而减少，磁路中的剩磁通过第二回路磁通Φ₁，而不穿过衔铁(4)上端面和铁芯(1)的下端面之间的磁极间隙，迅速减少铁芯(1)对衔铁(4)的电磁力。