Проектирование пропорциональной соленоиды для приложений, топливный насос - Технологии

Требования для увеличения общей эффективности и снижение вредных выбросов изменения большого количества технологий дизельных двигателей. Большой требования уделяется даже самые безобидные компоненты, такие как соленоиды, как улучшение топливной экономичности и снижения выбросов, диктуют необходимость иметь больший контроль над процессом доставки топлива.

Высокого давления прямого системы впрыска топлива, работающих на каждый цилиндр требует индивидуального приводы способны немедленного реагирования и бесконечных циклов долг. Группа инжекторов прошли долгий путь и продолжают совершенствоваться. Новые является электронным управлением высокого давления топливного насоса. Работая в мире свыше 29 тысяч фунтов на квадратный дюйм, кроме пропорционального соленоидов оказывает положительное влияние на производительность.

Электрически управляемый магнитным соленоиды были вокруг в течение года и могут быть использованы в самых различных приложениях. Вкл / Выкл соленоиды основу для этой технологии, но пропорциональной соленоидов привели к гораздо более общей манипуляции и контроля насоса и процесс подачи топлива.

Дизель вызовы

При рассмотрении вопроса о пропорциональных соленоида для дизельного топливного насоса, Есть очень требовательны проектным требованиям, не являются общими для стандарта "с полки" соленоидов. Соответствующий дизайн включает в себя применение конкретных материалов, которые имеют решающее значение для нормального функционирования сегодняшних электронным управлением топливной системы. насосы дизельного топлива предложение крайне суровых условиях и рабочий цикл, что является чрезвычайно требовательным. Переменно контролируемых удар пропорциональной соленоида добавляет на этот вызов и общей сложностью конструкции.

Дизельный двигатель дает уникальную задачу, чтобы успешно разработала соленоида. Колебания температуры являются экстремальными, вибрации тяжелой и беспощадной, рабочее давление высокое, воздействие агрессивных химических веществ является обыденным явлением и обработки часто оскорбительного характера. Чтобы добавить задачу, мусора с топливом и двигателем загрязняющих веществ, но это все гарантировано. Неудивительно, что именно этот прибор занимает видное место в гарантийной замены и последующего сервиса.

Раннее планирование

Принципы магнетиков диктовать общий размер блока. Миниатюризация является движущей силой, но и получить данный ход, в силу необходимости с указанного источника энергии потребуется определенное количество меди и железа. Номер должны быть сделаны для соленоида требуется. Компенсация экзотических материалов, таких как сплавы кобальта железа для усиления магнитных характеристик часто слишком дорого. Увеличение размера катушки другое дорогостоящее решение, которое может быть преодолено посредством надлежащего планирования и проектирования. Подробное рассмотрение соленоида на ранних стадиях проектирования будет страховать достаточных возможностей для соленоида, который будет выполнять по мере необходимости.

Позиционирование

Как правило думать о линейных соленоида как расположены в горизонтальной моды. Это может быть взгляд лучше всего использовать, чтобы проиллюстрировать, как она работает, но положение в вертикальной плоскости линейной соленоида предлагает преимущества как производительность и долговечность.

Использование вес поршень, чтобы стать неотъемлемой частью работы повышает производительность и уменьшает количество силы, необходимой катушкой. Существует нет потерь на трение в связи с тяжестью поршень на подшипники грабить дизайн ценных силу.

Вертикально соленоида будет минимизировать трение и износ, так как поршень не опирается на опорные поверхности. Кроме того, мокрый контактный приложений, таких как топливные насосы, воспользуйтесь тяжести, позволяя жидкости вытекать из полости арматуры и исключает оседание загрязнений внутрь соленоида. Срок службы достигает максимума из-за ликвидации трения и износа, связанные с горизонтального монтажа.

Прочность

Корневой анализ причин и эффективного вскрытия соленоида неудачи обеспечила план конструктивных элементов и подводные камни. Главным недостатком для электромагнитных катушек в жидкости приложений короткое замыкание из-за проникновения жидкости. Герметичные материалы являются наименее эффективных материалов, поскольку они отпускаются под достаточное давление для ликвидации пористости и последующей утечки.

Инкапсуляция катушки использованием термореактивных композитного пластика является наиболее эффективным. Стандартный заливки материалов или термопластичных материалов сделать плохую работу пропитки катушки с изоляционного материала или бобины, приводит разъемы. Термопласты имеют более высокий коэффициент расширения, чем термореактивных материалов благоприятных более частое появление утечки в результате расширения и сжатия, что они позволяют. Вязкой жидкости при высокой температуре и давлении имеет большой шанс, проникнуть в магнитной катушки и вызывая отказ. Еще одно преимущество термореактивных инкапсуляции заключается в том, что экзотермические и будет использовать тепло от катушки. Так как это продукт химической реакции, он физически и термически стабильны и не смягчит под воздействием тепла.

Преждевременный износ подшипника Другой серьезной проблемой является для электромагнитных прочность широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сигнала, используемый большинством ЭКЮ сегодня, реальную пользу электромагнитный производительности, а может, и делает, причиной раннего выхода из строя подшипников. Частота PWM диапазоне обычно используется сегодня в 80 до 200 Гц. На этих уровнях, соленоид едва в состоянии следить за изменением сигнала, создавая постоянную возвратно-поступательное движение, известное как смятение. Это помогает уменьшить трение покоя, снижение петли гистерезиса. Что касается негативной стороны, постоянное высокоскоростное движение износ подшипников.

Особое внимание должно уделяться подшипника и вала материалов и отделки. Сложнее плавной поверхности для уменьшения общего эффекта трения. Rc58 минимум лучше. Шлифовка и полировка отделки 8 микро-дюйма или более рекомендуется. Принимая нагрузки должны быть сокращены, поэтому важно, чтобы для больших подшипников. Коэффициенты трения должны быть как можно ниже, а также использование добавок для тефлоновых подшипников придаст дополнительный износостойкость и долговечность.

Дополнительные улучшения в балансе поршень в разработке с целью снижения износа на конкретную часть поршня вал. Тот факт, что соленоиды топливный насос запустить влажном состоянии имущества, при прочности конструкция, герметичность выдержать давление топлива.

Вибрация / Ударные

Дизельные двигатели, крепкие машины, поэтому само собой разумеется, что соленоид на задвижку для дизельных двигателей также должны быть прочными и точными. Механические аспекты сборки конструкция должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать вибрации и ударным нагрузкам, а также сильные руки и ноги механики.

Соленоидов может быть установлен внутри или вне топливного насоса. При монтаже внутренних вопросов, связанных с жидкостью и совместимости материалов, теплообмен, уплотнение катушки, а также получение электрической приводит к внешнему миру стать главной заботой.

При установке внутри страны, соленоид должен быть в состоянии погружения в рабочей жидкости или контакт с тяжелым плеском, как минимум. Чтобы выжить, катушка должна быть запечатана в отношении вступления жидкости, даже при термоциклировании. Соленоида состоит из многих в отличие от материалов (сталь, медь, пластик и т.д.), которые должны связи вместе с печатью и ликвидации проникновения жидкости. Как уже упоминалось ранее, применение термореактивных инкапсуляции средства разработки, приклеивая на эти материалы и заключения контрактов вокруг формирования печатей, которые выживают жидкости проникновения. Поставка электрической энергии на соленоид требует запечатанном связи через соленоид и / или насоса.

Внешне установлены соленоиды пользуются совершенно новый набор условий, которые диктуют изменения в дизайне. Во-первых, устройство будет подвергаться потенциальной физического насилия от нормального ремонта и обслуживания, поскольку он является фактическим придатком приглашение физического контакта. Разъемы и подводящих проводов должны быть защищены не только от внешних повреждений, например, сжатие или разрыв, но и от вибраций, передаваемых по подводящих проводов, которые могут повредить разъем думал быть прочно установлены. Размещение устройства таким образом, чтобы вызвать консольные эффект возрастает износ вследствие удара и вибрации. Поддержка и увлажнители могут потребоваться, если местоположение диктует. И, наконец, родила соленоида должно стать давление судна содержать рабочей жидкости.

Материалы

Совместимость материалов часто упускается из виду, но очень важно, чтобы убедиться, что О-образные кольца, магнитной изоляции катушки, подводящих проводов, инкапсуляция, арматура и другие компоненты, совместимые с рабочей жидкости. Самая большая ошибка в этой области является предположение о том, что некоторые материалы, такие как металлы встретится применения требований. Сера в большинстве дизельное топливо реагирует и ухудшается при контакте с нержавеющей стали серии 300. Проекты с использованием этого материала для материала вала предложить преждевременного износа и разрушения.

Загрязняющие вещества

Соленоиды, как и любой механизм, который требует бесперебойной работы, чтобы быть эффективными. Смолы, клейкие вещества могут нарушить их. Эти вещества состоят из частиц загрязнения рабочей жидкости, что создает и препятствует путешествия соленоида арматуры.

Одним из факторов, который влияет отказов системы рециркуляции отработавших газов для обеспечения полного и запись более низким уровнем выбросов. К сожалению, вновь возникают РОГ частиц в двигатель, и это только усугубляет эту проблему. Топливный насос соленоида должны быть рассчитаны на прохождение частиц, которые могли бы воспрепятствовать применению арматуры. Собственные проекты сбрасывает эти загрязняющие вещества из рабочей зоны и устранить сбой из-за stiction. Эти устройства обеспечивают жидкости проходы вокруг себя, или друг у подшипников; таким образом предотвращая загрязняет от подачи между опорной ID и журнала ОД. Для предотвращения загрязнения с обязательным в соленоиде, компонент рабочих разрешений должен быть расширен в жертву несколько магнитных эффективности.

Надежная работа и длительный срок службы соленоида имеет решающее значение для работы двигателя, тормозных и гидравлических систем. Соленоиды механизмы должен выполнять надежно в течение длительного периода времени и сделать это без проблем. Время, затраченное на переднем конце программы для оптимизации конструкции будут платить большие дивиденды в будущем.

Dave Хардвик является старший инженер-конструктор для электромеханических устройств на Kurz-Каш-Инк, Уилмингтон, штат Огайо.