汽車調節閥的開發探究

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1開發設計思路

此閥外接口有三個，一個接汽車真空泵，負責提供真空度，一個接執行器即EGR閥，還有一個通大氣。一般的電磁閥都是通過控制動閥芯和進氣口之間氣隙的大小來控制真空度，為了保證產品能夠輸出穩定的氣壓，施加電壓時需要有一定頻率的脈沖，使動閥芯或膜片在一定位置上微小快速地振動，從而精確控制輸出的真空值。

2結構設計

產品設計結構分為前蓋組件、主體總成、動閥芯組件、調整螺柱組件和過濾器組件等幾大部分，如圖1所示。前蓋組件由前蓋和管嘴組成，管嘴過盈配合壓入前蓋，主要起到氣體通道的作用。主體總成由導磁架組件、導向套、繞線骨架組件等組成，是整個產品的骨架，其中導向套內壁涂覆自潤滑材料，可以提高產品的使用壽命。動閥芯組件主要由動閥芯、鋁檔、彈簧、膜片等組成，是電磁閥中唯一動作的部件，也是整個產品中非常關鍵的部件。調整螺柱組件主要由兩個調整螺柱組成，在產品裝配后，調整這兩個螺柱可以改變產品的特性曲線，一個是粗調，另一個是微調。調整特性曲線達到要求后，將這兩個調整螺柱與導磁架組件焊接，防止由于振動而導致曲線變化。過濾器組件由過濾器體、過濾器外殼和過濾器蓋組成，主要起到過濾灰塵的作用。其它零件還有后蓋、橡膠膜片等輔助零部件。

3工作原理

產品的輸出真空度特性曲線是該產品的重要參數，如圖2所示。真空調節閥的端子有兩個接線端子，一個接ECU的信號端，另一個接電源的正極。在ECU未給電時前蓋組件的內部端口被膜片堵住，A口的真空度傳遞不到B口，EGR閥不動作。隨著占空比（即正脈沖的持續時間與脈沖總周期的比值）的不斷增加，磁力逐漸增大，克服了真空吸力和橡膠膜片的彈力，是膜片離開內部端口一個距離，即為氣隙，此氣隙大小決定了流量的大小，流量越大，傳遞給B口的真空度越大。由于EGR閥是一個密閉的腔體，為了保證A口、B口通氣后膜片不被吸死，需要在動閥芯組件上開一個小孔，向腔內補氣，以平衡A口與B口之間的氣壓。

4開發過程中的重點

在開發過程中，最重要的除了結構和原理外，就是零件材料的選擇。在主體組件中，導磁架起到導磁的作用，使磁路形成環路。要求材料導磁性好，矯頑力低，導磁率高。因此選擇電工純鐵DT4C做為導磁架的材料，其化學成分主要是鐵，含量在99.50%~99.90%，鐵中含碳量在0.4%以下，此材料廣泛用于電磁產品。由于真空電磁閥安裝在汽車發動機艙內，工作溫度較高，所以如果不采取措施，隨著溫度的提高，特性曲線會出現下降的趨勢。為了解決這一問題，在線圈組件中串聯一個熱敏電阻，并繞若干匝反向線圈與熱敏電阻并聯，可以使溫度影響的程度降低到一定范圍內，從而提高輸出真空度的精度。

5總結

真空調節閥是閥類中復雜程度高，開發難度很大的一種產品。開發時要充分理解顧客提出的要求，以滿足顧客要求為前提，對產品的工作原理，設計結構，特別是材料的選擇和工作溫度的考慮，是決定產品開發成功與否的關鍵。

本文作者：車成力工作單位：哈爾濱東安志陽汽車電氣有限公司