汽车调节阀的开发探究

1开发设计思路

此阀外接口有三个，一个接汽车真空泵，负责提供真空度，一个接执行器即EGR阀，还有一个通大气。一般的电磁阀都是通过控制动阀芯和进气口之间气隙的大小来控制真空度，为了保证产品能够输出稳定的气压，施加电压时需要有一定频率的脉冲，使动阀芯或膜片在一定位置上微小快速地振动，从而精确控制输出的真空值。

2结构设计

产品设计结构分为前盖组件、主体总成、动阀芯组件、调整螺柱组件和过滤器组件等几大部分，如图1所示。前盖组件由前盖和管嘴组成，管嘴过盈配合压入前盖，主要起到气体通道的作用。主体总成由导磁架组件、导向套、绕线骨架组件等组成，是整个产品的骨架，其中导向套内壁涂覆自润滑材料，可以提高产品的使用寿命。动阀芯组件主要由动阀芯、铝档、弹簧、膜片等组成，是电磁阀中唯一动作的部件，也是整个产品中非常关键的部件。调整螺柱组件主要由两个调整螺柱组成，在产品装配后，调整这两个螺柱可以改变产品的特性曲线，一个是粗调，另一个是微调。调整特性曲线达到要求后，将这两个调整螺柱与导磁架组件焊接，防止由于振动而导致曲线变化。过滤器组件由过滤器体、过滤器外壳和过滤器盖组成，主要起到过滤灰尘的作用。其它零件还有后盖、橡胶膜片等辅助零部件。

3工作原理

产品的输出真空度特性曲线是该产品的重要参数，如图2所示。真空调节阀的端子有两个接线端子，一个接ECU的信号端，另一个接电源的正极。在ECU未给电时前盖组件的内部端口被膜片堵住，A口的真空度传递不到B口，EGR阀不动作。随着占空比（即正脉冲的持续时间与脉冲总周期的比值）的不断增加，磁力逐渐增大，克服了真空吸力和橡胶膜片的弹力，是膜片离开内部端口一个距离，即为气隙，此气隙大小决定了流量的大小，流量越大，传递给B口的真空度越大。由于EGR阀是一个密闭的腔体，为了保证A口、B口通气后膜片不被吸死，需要在动阀芯组件上开一个小孔，向腔内补气，以平衡A口与B口之间的气压。

4开发过程中的重点

在开发过程中，最重要的除了结构和原理外，就是零件材料的选择。在主体组件中，导磁架起到导磁的作用，使磁路形成环路。要求材料导磁性好，矫顽力低，导磁率高。因此选择电工纯铁DT4C做为导磁架的材料，其化学成分主要是铁，含量在99.50%~99.90%，铁中含碳量在0.4%以下，此材料广泛用于电磁产品。由于真空电磁阀安装在汽车发动机舱内，工作温度较高，所以如果不采取措施，随着温度的提高，特性曲线会出现下降的趋势。为了解决这一问题，在线圈组件中串联一个热敏电阻，并绕若干匝反向线圈与热敏电阻并联，可以使温度影响的程度降低到一定范围内，从而提高输出真空度的精度。

5总结

真空调节阀是阀类中复杂程度高，开发难度很大的一种产品。开发时要充分理解顾客提出的要求，以满足顾客要求为前提，对产品的工作原理，设计结构，特别是材料的选择和工作温度的考虑，是决定产品开发成功与否的关键。

本文作者：车成力工作单位：哈尔滨东安志阳汽车电气有限公司