一種車用大功率預(yù)熱繼電器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種車用大功率預(yù)熱繼電器，包括輸入控制部分、電磁系統(tǒng)、傳動機構(gòu)及輸出接觸系統(tǒng)，輸入控制部分包括骨架、纏繞在骨架上的線圈、設(shè)置在骨架上的兩個平行間隔排列的電極；電磁系統(tǒng)包括包裹在骨架外的外殼、上端蓋、下端蓋、設(shè)置在上端蓋與下端蓋之間、兩個線圈之間間隔內(nèi)的動磁芯、環(huán)繞在動磁芯外圍的隔磁環(huán)；傳動機構(gòu)包括設(shè)置在動磁芯內(nèi)部的傳動桿、設(shè)置在傳動桿頂部的反力彈簧；輸出接觸系統(tǒng)包括設(shè)置在傳動桿上靠近其頂部的主觸點、設(shè)置在電極上的靜觸點。通過上述方式，本實用新型成本低、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、使用壽命長，滿足了國內(nèi)對柴油發(fā)動機輔助預(yù)熱裝置的需求。
【專利說明】
一種車用大功率預(yù)熱繼電器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及柴油發(fā)動機輔助預(yù)熱起動領(lǐng)域，特別是涉及一種車用大功率預(yù)熱繼電器。

【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能及新能源汽車是我國汽車產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展方向，節(jié)能汽車即節(jié)能減排汽車，是相對于目前不符合節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)的汽車相對而言的。節(jié)能汽車就是利用諸如“高壓共軌系統(tǒng)”、“渦輪增壓系統(tǒng)”以及“EGR”等新技術(shù)手段，使燃油燃燒更加充分、能量轉(zhuǎn)換效率更高、排放符合國IV或更高標(biāo)準(zhǔn)的新型汽車。隨著國家推行排放標(biāo)準(zhǔn)階段的要求越來越高，節(jié)能及新能源汽車將逐步取代目前排放不達(dá)標(biāo)的車型。
[0003]柴油發(fā)動機由于采用壓縮空氣升溫使柴油自燃產(chǎn)生動力的工作方式，因此在低溫(零度以下)時，壓縮終了的空氣溫度和壓力比在常溫條件下低，當(dāng)溫度低到噴射到氣缸內(nèi)的柴油不能自燃時，發(fā)動機也就不能正常起動了。所以柴油機汽車在低溫時，需預(yù)熱后起動。對于近幾年發(fā)展的符合國IV及以上排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油車，須采用高壓共軌系統(tǒng)的柴油發(fā)動機，同時在常溫下為了改善柴油發(fā)動機的起動性能，使缸內(nèi)的壓力和溫度不再是突然地增加，有利于降低燃燒噪音和保護發(fā)動機的關(guān)鍵核心部件，在常溫下也需要對發(fā)動機氣缸進行預(yù)熱處理，因此預(yù)熱系統(tǒng)在柴油車上的應(yīng)用將由原先的選裝件系統(tǒng)提升為標(biāo)準(zhǔn)件系統(tǒng)，其市場潛在需求量很大。
[0004]目前柴油機汽車預(yù)熱系統(tǒng)主要有兩種方式:火焰預(yù)熱和電加熱?；鹧骖A(yù)熱方式是使噴射到預(yù)熱塞(表面溫度達(dá)850°c以上)表面的柴油霧化燃燒，將進入發(fā)動機的氣體加熱。該裝置的預(yù)熱塞有良好的點燃性與續(xù)燃性，可以很好地預(yù)熱進入柴油機汽缸的空氣。但這種預(yù)熱方式在工作過程中需要消耗發(fā)動機內(nèi)部氧氣，與高壓共軌系統(tǒng)的工作原理存在沖突，在國IV及以上標(biāo)準(zhǔn)的車上將不能使用，因此該系統(tǒng)將全面退出市場，電加熱預(yù)熱方式將成為預(yù)熱系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。
[0005]該預(yù)熱系統(tǒng)中的主要部件電加熱器功率在1000W-3200W，因此系統(tǒng)工作時的電流也很大，預(yù)熱繼電器的帶負(fù)載能力要求達(dá)到90A-150A，這對預(yù)熱繼電器的負(fù)載能力提出了更高的要求，要求預(yù)熱繼電器既能夠在大功率負(fù)荷條件下工作，又要有極高的可靠性。
[0006]目前，國內(nèi)各柴油機廠家選用的預(yù)熱繼電器主要是德國BOSCH的預(yù)熱繼電器，該繼電器工作額定電流150A，壽命較長，在技術(shù)上基本可以滿足使用要求。但存在價格高，配套商務(wù)條件苛刻等問題，各家整機廠家及發(fā)動機廠家均對該繼電器的使用配套存在抱怨，使該產(chǎn)品國產(chǎn)化的意愿十分強烈。目前國內(nèi)也有少部分企業(yè)在向發(fā)動機廠及整機廠供貨類似的產(chǎn)品，但由于都存在可靠性不高及安全隱患等問題，因此都只是在少量試用。
[0007]因此，亟需提供一種車用的柴油發(fā)動機輔助預(yù)熱裝置來解決上述問題。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種車用大功率預(yù)熱繼電器，成本低，節(jié)能環(huán)保，適用于車用柴油發(fā)動機輔助預(yù)熱。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是:提供一種車用大功率預(yù)熱繼電器，包括輸入控制部分、電磁系統(tǒng)、傳動機構(gòu)及輸出接觸系統(tǒng)，輸入控制部分包括骨架、纏繞在骨架上的線圈、設(shè)置在骨架上的兩個平行間隔排列的電極；電磁系統(tǒng)包括包裹在骨架外的外殼、上端蓋、下端蓋、設(shè)置在上端蓋與下端蓋之間、兩個線圈之間間隔內(nèi)的動磁芯、環(huán)繞在動磁芯外圍的隔磁環(huán)；傳動機構(gòu)包括設(shè)置在動磁芯內(nèi)部的傳動桿、設(shè)置在傳動桿頂部的反力彈簧；輸出接觸系統(tǒng)包括設(shè)置在傳動桿上靠近其頂部的主觸點、設(shè)置在電極上的靜觸點。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過電磁系統(tǒng)電磁加熱作為預(yù)熱方式，節(jié)能環(huán)保，通過輸出接觸系統(tǒng)設(shè)計，解決了大電流分?jǐn)鄦栴}，安全可靠、使用壽命長，另外本實用新型成本低，滿足了國內(nèi)對柴油發(fā)動機輔助預(yù)熱裝置的需求。
[0011]在本實用新型一個較佳實施例中，輸入控制部分中線圈的正極和負(fù)極分別焊接在兩個電極上，從而形成一個電磁感應(yīng)系統(tǒng)。
[0012]在本實用新型一個較佳實施例中，為保證釋放電壓> 2.5Vdc，滿足用戶要求，電磁系統(tǒng)中上端面與動磁芯的端面間距為3±0.05mm。
[0013]在本實用新型一個較佳實施例中，為保證觸點間有效接觸，在電磁系統(tǒng)的上端面與動磁芯之間環(huán)繞傳動桿設(shè)有頂緊彈簧。
[0014]在本實用新型一個較佳實施例中，輸出接觸系統(tǒng)的主觸點與靜觸點的接觸面為弧形面，不僅可以在接觸時進行有效接觸，還可以在同等壓力下產(chǎn)生更大的壓強，破壞在觸電表面生成的氧化膜，有效滅弧。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型車用大功率預(yù)熱繼電器一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是所述輸入控制部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是所述電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是所述傳動結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是所述輸出接觸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6是預(yù)熱繼電器的外部接線圖。
[0021]圖7是預(yù)熱繼電器的工作原理圖。
[0022]附圖中各部件的標(biāo)記如下:1、骨架，2、電極，3、線圈，4、上端蓋，5、下端蓋，6、外殼，
7、動磁芯，8、傳動桿，9、反力彈簧，10、頂緊彈簧，11、主觸點，12、靜觸點，13、隔磁環(huán)。

【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0024]請參閱圖1，本實用新型實施例包括:
[0025]一種車用大功率預(yù)熱繼電器，包括輸入控制部分、電磁系統(tǒng)、傳動結(jié)構(gòu)和輸出接觸系統(tǒng)，下面分別具體介紹各部分的結(jié)構(gòu)。
[0026]輸入控制部分包括骨架1、電極2及線圈3，請參閱圖2。骨架I上設(shè)有兩個平行間隔排列的電極2，在骨架I上均勻、精密地纏繞有線圈3，線圈3的正極和負(fù)極分別焊接在兩個電極2上。骨架I的材料應(yīng)保證在標(biāo)準(zhǔn)要求溫度下球壓壓痕超過2mm，或者是850°C灼熱絲試驗起火后不熄，提升預(yù)熱繼電器的耐熱和耐火性能，從而保護整個預(yù)熱輔助起動系統(tǒng)正常工作。為滿足額定電壓為24Vdc，最大工作電流為1.5A的技術(shù)要求，線圈3需選用規(guī)格為Φ0.31mm的高溫漆包線，線圈3匝數(shù)為1020圈，其靜態(tài)電阻為20±1Ω，工作電壓為24Vdc，通過計算及測試，線圈3電流為0.95A—1.26A，通過選用耐高溫、絕緣度高、材質(zhì)較好的高規(guī)格漆包線既解決線圈3發(fā)熱超標(biāo)的問題，也使預(yù)熱繼電器的電流減小為0.95A-
1.26A。節(jié)能環(huán)保,安全系數(shù)高。
[0027]電磁系統(tǒng)由動磁芯7、隔磁環(huán)13、上端蓋4、下端蓋5及外殼6組成，請參閱圖3。外殼6包裹在兩個骨架I外層，形成一圓柱體，動磁芯7設(shè)置在上端蓋4與下端蓋5之間、骨架I的中部柱體內(nèi)，可在該柱體內(nèi)上下運動，為減少動磁芯7向上運動時即電磁系統(tǒng)即將導(dǎo)通時急劇增大的電磁力，使整個電磁力變得平穩(wěn)，在動磁芯7的外圍設(shè)有隔磁環(huán)13。為保證釋放電壓彡2.5Vdc，滿足用戶要求，設(shè)計時，上端蓋4與動磁芯7的端面間距3±0.05mm。輸入控制部分的線圈3通電，產(chǎn)生磁場后，磁力線延電磁系統(tǒng)形成完整回路，并保持電磁力，所述預(yù)熱繼電器通過電磁系統(tǒng)將電流轉(zhuǎn)化為電磁力來保證預(yù)熱繼電器的穩(wěn)定工作。
[0028]傳動機構(gòu)通過傳動桿8及反力彈簧9實現(xiàn)，請參閱圖4。傳動桿的下半部設(shè)置在動磁芯7內(nèi)部，反力彈簧9設(shè)置在傳動桿8的頂部。輸出接觸系統(tǒng)由主觸點11和靜觸點12組成，主觸點11設(shè)置在傳動桿8上靠近其頂部的兩側(cè)，靜觸點12設(shè)置在兩個電極2上。請參閱圖5,當(dāng)輸入控制部分和電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁力推動動磁芯7向上運動時,傳動桿8帶動主觸點11同時向上運動，反力彈簧9被壓縮，直至主觸點11與靜觸點12接觸；為保證觸點間有效接觸，在電磁系統(tǒng)的上端面與動磁芯7之間的空間內(nèi)，環(huán)繞傳動桿8設(shè)有頂緊彈簧10，頂緊彈簧10被壓縮，保持一定的壓緊力。當(dāng)線圈3斷電后電磁力消失，傳動桿8及動磁芯7、主觸點11在反力彈簧9的作用下回復(fù)原位。傳動機構(gòu)實現(xiàn)了預(yù)熱繼電器中輸出接觸系統(tǒng)的功能，使主觸點11與靜觸點12充分接觸。輸出接觸系統(tǒng)的主觸點11與靜觸點12的接觸面為弧形面，不僅可以在接觸時進行有效接觸，還可以在同等壓力下產(chǎn)生更大的壓強，破壞在觸電表面生成的氧化膜；在觸點間產(chǎn)生電弧時，電弧可以延弧形表面的切線方向消散，有效滅弧，解決了預(yù)熱繼電器的可靠性問題和短路失效后的主動保護問題，進而延長預(yù)熱繼電器的壽命。主觸點11與靜觸點12需選用合理的觸點直徑和觸點銀層厚度，避免出現(xiàn)觸點粘連的問題，另外，觸點的材料需耐磨強度高，防止出現(xiàn)觸點接觸不良的問題。預(yù)熱繼電器通過輸出接觸系統(tǒng)設(shè)計，解決了大電流分?jǐn)鄦栴}，安全可靠。
[0029]所述車用預(yù)熱繼電器的工作原理是:
[0030]請參閱圖6，在一較佳實施例中，預(yù)熱繼電器的輸入端接ECU中央控制單元，輸出端接電源和電子加熱器，ECU中央控制單元為預(yù)熱繼電器提供電壓和輸入端控制信號，電子加熱器是負(fù)載。請參閱圖7，當(dāng)輸入控制電壓加到輸入端控制電路時，輸入控制部分的線圈通電,產(chǎn)生磁場，電磁系統(tǒng)的動磁芯7動作，通過傳動機構(gòu)使主觸點11與靜觸點12接觸，由斷開狀態(tài)轉(zhuǎn)換為閉合狀態(tài)，使預(yù)熱繼電器接通，接通外電路，并通過整個電磁力系統(tǒng)保持輸出端接通狀態(tài)；當(dāng)施加在輸入端控制信號去除時，電磁力消失，主觸點11靠彈簧等反力機構(gòu)提供的反力由接通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為斷開狀態(tài)，切斷主回路。預(yù)熱繼電器就是通過輸入端的低電壓小電流控制信號來實現(xiàn)輸出端的高電壓、大電流的接通、保持和切斷負(fù)載回路的目的。
[0031]本實用新型成本低、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、使用壽命長，滿足了國內(nèi)對柴油發(fā)動機輔助預(yù)熱裝置的需求，填補了該產(chǎn)品國產(chǎn)化的空白。
[0032]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車用大功率預(yù)熱繼電器，其特征在于，包括輸入控制部分、電磁系統(tǒng)、傳動機構(gòu)及輸出接觸系統(tǒng)，輸入控制部分包括骨架、纏繞在骨架上的線圈、設(shè)置在骨架上的兩個平行間隔排列的電極；電磁系統(tǒng)包括包裹在骨架外的外殼、上端蓋、下端蓋、設(shè)置在上端蓋與下端蓋之間、兩個線圈之間間隔內(nèi)的動磁芯、環(huán)繞在動磁芯外圍的隔磁環(huán)；傳動機構(gòu)包括設(shè)置在動磁芯內(nèi)部的傳動桿、設(shè)置在傳動桿頂部的反力彈簧；輸出接觸系統(tǒng)包括設(shè)置在傳動桿上靠近其頂部的主觸點、設(shè)置在電極上的靜觸點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用大功率預(yù)熱繼電器，其特征在于，輸入控制部分中線圈的正極和負(fù)極分別焊接在兩個電極上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用大功率預(yù)熱繼電器，其特征在于，電磁系統(tǒng)中上端面與動磁芯的端面間距為3±0.05mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用大功率預(yù)熱繼電器，其特征在于，在電磁系統(tǒng)的上端面與動磁芯之間環(huán)繞傳動桿設(shè)有頂緊彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車用大功率預(yù)熱繼電器，其特征在于，輸出接觸系統(tǒng)的主觸點與靜觸點的接觸面為弧形面。
【文檔編號】H01H61/00GK203983189SQ201420385792
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】張軍, 陳志剛, 李鵬, 吳剛, 趙輝 申請人:信息產(chǎn)業(yè)部電子第四十研究所華成高新技術(shù)公司