[发明专利]一种笔式汽车点火线圈用软磁铁芯

说明书

技术领域

本发明涉及汽车发动机点火系统，特别是一种笔式汽车点火线圈用软磁铁芯。

背景技术

在汽车发动机点火系统中，点火线圈是为点燃发动机汽缸内空气和燃油混合物提供点火能量的执行部件。它基于电磁感应的原理，通过关断和打开点火线圈的初级回路，初级回路中的电流增加然后又突然减小，这样在次级就会感 应产生点燃所需的高电压。点火线圈可以认为是一种特殊的脉冲变压器，它将 10-12V的低电压转换成25000V或更高的电压。目前，较典型的为开磁路笔式点火线圈，其包括构成点火线圈磁路的开放式铁芯、绕在铁芯上的次级铜线绕组和绕于次级绕组外侧的初级线圈绕组。主要是通过初级线圈绕组的电流作为磁场储存。当初级线圈绕组电流突然被切断(通过功率晶体管断开电路接地端) 时，磁场衰减，使次级线圈绕组产生感应电动势，该感应电动势的电压足以使 笔式线圈放电，我们称其为电感放电式点火。另外也有电容放电式点火系统， 通常被称为CDI点火方式。

点火线圈中铁芯是核心部件，铁芯的电感量直接影响到线圈的点火能量。

2014年1月1日公开的申请号为201310273684.8的中国发明专利申请，其发明创造的名称为“一种汽车火花塞点火器铁芯组”，其中第一铁芯是由多层电工钢带的冲片料带叠成并连在一起的分段铁芯折叠成封闭形状的环形铁芯；每层冲片料带由4个分段及连接区组成，第一分段和第二分段、第二分段和第三分段、第三分段和第四分段之间由连接区连接，而第一分段和第四分段的外侧相对的位置上分别设计成凸台及凹槽以便铰接锁紧；电工钢带的晶粒方向与四个分段的长度方向一致；第二铁芯安装在上面提到的连接成环的第一铁芯里面，它也是由多层电工钢冲片料带叠压而成，并且其长度方向与电工钢晶粒方向一致。从而具有节省材料以及降低成本的优点。

2013年2月27日公开的申请号为“201210485879.4”的中国发明专利申请，其发明创造的名称为“一种汽车点火线圈铁芯级进模自动冲压计数叠片铆压成型的方法”，其主要由冲床压铆机、单片机及电控柜、料带固定卷放装置、余料带收卷装置组成，在电控柜中设有单片机，在级进模上设有接近传感器开关、电磁阀利用接近传感器开关进行记忆计数，设定要求数值，由单片机数值设置输出信号，控制电磁阀，电磁阀输出控制气缸实现叠片计数，还在级进模内设置一个防错纠正传感器，即防错纠正按钮，控制冲床和级进模停止工作，对设备进行调整正确后，重新开始连续冲压工作。本发明提高生产效率10倍，只需1人操作，产品合格率从原来的85%—90%提高到99.7%，降低了生产成本。

上述两件专利申请中， 汽车点火线圈铁芯均采用硅钢片叠放后，铆压成型的方法进行制备。硅钢片在叠片及铆压成型时，叠片容易错位，片与片之间有铆压间隙及铆压损伤等，故导致汽车点火线圈铁芯的电阻率低下，初始导磁率及磁感应强度低，损耗高，高频响应较差，铁芯的电感量较小，从而导致线圈的 点火能量小。

另外，目前，软磁铁芯的制作工艺都是采用水平固定压制法，具体过程为：将凹模固定在 模架上，凹模内装上铁粉，采用上冲和下冲一起压制，其中，下冲为一半圆柱形，固定不动，凹模也固定不动，上冲也为一半圆柱形，通过上冲的上下移动 完成压制过程。因为整根铁芯由两个半圆柱形拼合而成，两半圆之间总是存在一定的接口，不能形成一个完整的圆，使铁芯的电感量较小，从而导致线圈的点火能量小。同时，铁芯地横截面为类似椭圆形，并且中间有较宽的接缝，表面光洁度差。铁芯采用纯铁粉制作，具有较低的电阻率，低的饱和磁感应强度， 较大的损耗，且高频响应较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，该笔式汽车点火线圈用软磁铁芯为一体竖向成型压制，成型压力低，具有更高的成型密度、电阻率、初始磁导率、饱和磁感应强度和频谱特性，且高频损耗低。另外，软磁铁芯的表面光洁度好，横截面为正圆形，使一定尺寸的铁芯具有更大的电感量，为线圈提供更高的点火能量。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种笔式汽车点火线圈用软磁铁芯，软磁铁芯的形状为圆柱体；软磁铁芯的组分及含量，按重量百分比计，包括Si 7.5-8.5%、Al 2.5-4%、Ni 0.5-1%、Ba 0.1-0.3%、Mo 0.1-0.4%、Bi 0.05-0.15%、Cd 0.05-0.15%、B 0.1-0.3%、A型碱性酚醛树脂1-2%以及余量铁。软磁铁芯按照如下工艺进行制备。

第一步，真空熔炼：将铁、硅、铝和镍的块体按照配比，投入真空感应炉中进行熔炼浇铸。