在整車中，變速器空檔開關(guān)輸出信號是很重要的一種信號輸出手段。它作為一種安全保護(hù)裝置，一般裝配于變速器的操縱機(jī)構(gòu)上。這種裝置保證了只有在變速器掛空檔時，發(fā)動機(jī)才能夠起動，從而避免駕駛員由于掛檔起動發(fā)動機(jī)，而腳又不踩離合器踏板造成事故。本文對變速器空檔開關(guān)的工作原理進(jìn)行說明，同時對比較常見的故障模式進(jìn)行分析，尋求可行的提高措施。

 

    變速器常用的檔位壓力開關(guān)大多為機(jī)械式。此類的開關(guān)動作原理比較簡單，主要是在規(guī)定外力作用下，頂桿在一定范圍內(nèi)作直線運(yùn)動，去推動觸點(diǎn)閉合(或打開)，一旦外力消失，依靠本身反力彈簧自動復(fù)位，使觸點(diǎn)保持原始狀態(tài)。按功能分三種：A、常開開關(guān)，B、常閉開關(guān)，C、雙觸點(diǎn)開關(guān)?？諜n開關(guān)屬于常閉開關(guān)。其內(nèi)部基本結(jié)構(gòu)如下所示。

 

工作原理

 

    當(dāng)開關(guān)按鈕組件受到外力，經(jīng)由一系列力的傳遞，塑料襯套壓縮彈簧，同時帶動接線片(動片)向右運(yùn)動，兩觸點(diǎn)與靜接線片(靜片)斷開，開關(guān)由常閉轉(zhuǎn)換為斷開，當(dāng)外力消失，由于彈簧力的作用，按鈕回位，動片回位，開關(guān)又由斷開轉(zhuǎn)換為常閉。

 

    為分析尋找開關(guān)出現(xiàn)故障的具體原因，我們對一些故障件進(jìn)行了拆檢分析。在拆解過程中，我們發(fā)現(xiàn)，開關(guān)內(nèi)部塑料件有碎裂或者融化現(xiàn)象，觸點(diǎn)也出現(xiàn)了燒蝕，個別壓縮彈簧甚至已經(jīng)斷裂，有些開關(guān)內(nèi)部還殘留大量積碳。

 

故障分析

 

    1.空檔燈常亮。從開關(guān)原理來看，出現(xiàn)此種故障的根本原因就是內(nèi)部觸點(diǎn)始終為接觸狀態(tài)。在此類故障的開關(guān)中，觸點(diǎn)燒蝕及塑料件融化碎裂現(xiàn)象占有很大比例。觸點(diǎn)燒蝕的情況主要是由于壓力開關(guān)內(nèi)部，拉弧放電造成的。拉弧放電，是指在動靜觸頭或電極在分?jǐn)鄷r，由于電流產(chǎn)生的電動斥力分開，而產(chǎn)生電弧的放電過程。雖然開關(guān)合上時，宏觀上看是一下就接觸上了，但在微觀上，開關(guān)內(nèi)部的觸點(diǎn)存在短時振蕩或部分接觸，在極短的時間內(nèi)流過大電流，會造成起弧或放電。開關(guān)斷開時也是一樣的，當(dāng)正常電流被開關(guān)切斷瞬間，觸點(diǎn)兩個極小的接觸面上電流密度會增大，就會出現(xiàn)拉弧。電流越大，拉弧情況越嚴(yán)重。拉弧引起電極上的結(jié)碳沉積后，所有以后的放電就容易集中在積碳點(diǎn)上，從而加劇了拉弧狀態(tài)。

 

    拉弧放電可以產(chǎn)生瞬間的高溫，從而造成開關(guān)內(nèi)部塑料襯套融化，與開關(guān)動片成為一體，使得觸點(diǎn)無法正常斷開，造成開關(guān)始終處于常通狀態(tài)，空檔開關(guān)指示燈顯示常亮。

 

    另外兩接線片觸點(diǎn)安裝錯位，觸點(diǎn)接觸面積過小，易產(chǎn)生電火花，長期形成積碳，可能使兩觸點(diǎn)燒蝕，咬合在一起，導(dǎo)致常亮。

 

    2.空檔燈不亮。空檔開關(guān)本身是一種常閉開關(guān)。從開關(guān)原理來看，出現(xiàn)此種故障的的根本原因就是內(nèi)部觸點(diǎn)始終為斷開狀態(tài)。開關(guān)本身密封不嚴(yán)，導(dǎo)致開關(guān)內(nèi)部彈簧、接線片銹蝕，導(dǎo)致觸點(diǎn)不能導(dǎo)通，空檔開關(guān)指示燈不亮。

 

    3.空檔燈時亮?xí)r不亮。這種狀態(tài)比較復(fù)雜，需要從兩方面去考慮原因。首先是開關(guān)本身的問題。內(nèi)部觸點(diǎn)接觸不良，時斷時續(xù)，造成這種現(xiàn)象的原因也有很多種，比如密封圈、墊密封不嚴(yán)，導(dǎo)致開關(guān)內(nèi)部彈簧、接線片銹蝕，引起觸點(diǎn)接觸不良，或者塑料件結(jié)構(gòu)問題，塑料襯套受力歪斜導(dǎo)致行程減小，從而不能正常通斷。其次，是外部裝配結(jié)構(gòu)的問題。由于開關(guān)通斷需要一定的通斷行程，當(dāng)外部柱銷磨損嚴(yán)重，行程減少，也有可能致使開關(guān)觸點(diǎn)不能正常接觸。

 

    針對以上分析，提高開關(guān)性能品質(zhì)，可以從以下幾個方面進(jìn)行改進(jìn)：

 

    1.開關(guān)觸點(diǎn)分開要迅速并且觸點(diǎn)距離加大，可以減小拉弧現(xiàn)象。將開關(guān)接觸片和焊線端子之間的距離大于4mm，通過加重開關(guān)內(nèi)部的彈簧，使得開關(guān)柱銷受力時，內(nèi)部接觸片和焊線端子之間迅速斷開，這些都可以有效改善拉弧現(xiàn)象。

 

    2.開關(guān)觸點(diǎn)，一般采用純銀觸點(diǎn)，導(dǎo)電性能好，不易產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象。

 

    3.開關(guān)彈簧都是采用特殊彈簧，壽命長，手感好。有些產(chǎn)品的設(shè)計(jì)采用雙彈簧。在開啟和關(guān)閉過程中不會產(chǎn)生中間死角，以確保其安全和靈活性。開關(guān)所能承受的負(fù)載越大越好。

 

    4.提高開關(guān)柱銷硬度，避免其過早磨損。

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