汽車多功能控制開關的設計應用

中心議題：

傳統搭鐵制控開關存不足

多功能電子控制開關結構及性能

解決方案：

起動失控控制電路

電磁式繼電器

IC集成自動斷電電路

三端穩壓電路

實際使用中，載貨汽車電源電路及配件性能和技術方面存不足是顯而易見。為此，我們研制出一種汽車多功能電子搭鐵控制開關，成功解決了問題。

該搭鐵開關主要功能有：

①產生起動失控故障時，自動切斷總電源；

②熄火停用時，未關掉用電電器或未斷開電源搭鐵開關一段時間后，自動切斷總電源；

③需要起動車輛或故障消除后，自動復位通電，可順利起動車輛，保護了蓄電池和起動機，實現了機械設備（如汽車、拖拉機、發電機、坦克以及油田用作業機、通并機等）電源電路自動控制。

實踐證明，汽車多功能電子搭鐵控制開關具有自動化程度高、安全可靠、可操作性強、成本低廉、適用性強等特點，具有廣闊推廣前景。該搭鐵開關已獲國家實用新型專利（專利號ZL200320106600.3）。

傳統搭鐵制控開關存不足

1）起動時經常產生起動失控故障，即起動機小齒輪與發動機飛輪齒圈分離不開。究其原因主：

①起動電流大，使起動機上電磁開關觸點燒蝕、拉毛，加上保養不及時，起動機回位機構臟污而發卡，致使起動機電磁開關觸點粘連；

②機油溫度低、粘度大（尤其是冬季），導致起動時發動機沉重，使起動機與發動機飛輪齒圈分離不開。發生起動失控故障后，若不能及時加以調試，會造成起動機或蓄電池損壞、報廢，嚴重造成事故。

2）機械式搭鐵控制開關簡單實用，但熄火停用時，有可能忘記斷開電源搭鐵開關，使蓄電池放電、虧電，致使蓄電池損壞。另外，重新起動工作時，蓄電池電量不足或損壞，使機械設備無法正常工作。

3）安全、可靠性相對較低，不能實現自動控制，需要人工操作。

多功能電子搭鐵控制開關結構及性能

多功能電子搭鐵控制開關主要由四大部分組成:

a）起動失控控制電路；

b）電磁式繼電器；

c）IC集成自動斷電電路；

d）三端穩壓電路，其電路見圖1，各部分邏輯結構見圖2。

由圖1可見，起動失控控制電路a連接起動機與電磁式繼電器b之間，IC集成自動斷電電路c連接三端穩壓電路d和蓄電池上，電磁式繼電器b連接蓄電池與起動機之間，三端穩壓電路d連接蓄電池上。

多功能電子搭鐵控制開關主要性能：

1）產生起動失控故障時，電子搭鐵控制開關自動斷電，使起動機不再運轉，保護起動機和蓄電池不被損壞。故障消除5s后，控制開關自動復位，可繼續進行下一次正常起動。

2）汽車停止運轉10min后，電子搭鐵控制開關自動斷電，切斷汽車搭鐵回路,止蓄電池漏申，重新起動車輛時，只需按一下復位按鈕，電路便可自動接通。

3）負載電流：0～800A/min。

4）靈敏度：≤1μs。

5）延時誤差：≤2％。

多功能電子搭鐵控制開關優點

多功能電子搭鐵控制開關研制成功后，我公司64輛載貨汽車上投入使用。實際應用證明，該開關克服了現有機械式搭鐵開關和電磁式搭鐵開關技術上不足，具有以下顯著優點：

1）功能多，既能控制起動失效，又能自動復位通電，且停機時能自動切斷電源；

2）自動化程度高，無需人工調試控制，可操作性強；

3）系統裝置無漏電，安全可靠；

4）結構簡單，安裝維修方便；

5）可多種工況下工作，適用性強，具有很好推廣價值。

4.技術經濟效益

1）成功解決了機械設備存起動失控故障，避免了人身、設備事故發生，安全性強；

2）減少汽車蓄電池、起動機損壞與報廢，節約了材料，并減少了更換、維修工時損失；

3）減輕了作業人員勞動強度；

4）生產保障及時。