在整車中，變速器空檔開關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裝置，一般裝配于變速器的操縱機構上。這種裝置保證了只有在變速器掛空檔時，發動機才能夠起動，從而避免駕駛員由于掛檔起動發動機，而腳又不踩離合器踏板造成事故。本文對變速器空檔開關的工作原理進行說明，同時對比較常見的故障模式進行分析，尋求可行的提高措施。

 

    變速器常用的檔位壓力開關大多為機械式。此類的開關動作原理比較簡單，主要是在規定外力作用下，頂桿在一定范圍內作直線運動，去推動觸點閉合(或打開)，一旦外力消失，依靠本身反力彈簧自動復位，使觸點保持原始狀態。按功能分三種：A、常開開關，B、常閉開關，C、雙觸點開關。空檔開關屬于常閉開關。其內部基本結構如下所示。

 

工作原理

 

    當開關按鈕組件受到外力，經由一系列力的傳遞，塑料襯套壓縮彈簧，同時帶動接線片(動片)向右運動，兩觸點與靜接線片(靜片)斷開，開關由常閉轉換為斷開，當外力消失，由于彈簧力的作用，按鈕回位，動片回位，開關又由斷開轉換為常閉。

 

    為分析尋找開關出現故障的具體原因，我們對一些故障件進行了拆檢分析。在拆解過程中，我們發現，開關內部塑料件有碎裂或者融化現象，觸點也出現了燒蝕，個別壓縮彈簧甚至已經斷裂，有些開關內部還殘留大量積碳。

 

故障分析

 

    1.空檔燈常亮。從開關原理來看，出現此種故障的根本原因就是內部觸點始終為接觸狀態。在此類故障的開關中，觸點燒蝕及塑料件融化碎裂現象占有很大比例。觸點燒蝕的情況主要是由于壓力開關內部，拉弧放電造成的。拉弧放電，是指在動靜觸頭或電極在分斷時，由于電流產生的電動斥力分開，而產生電弧的放電過程。雖然開關合上時，宏觀上看是一下就接觸上了，但在微觀上，開關內部的觸點存在短時振蕩或部分接觸，在極短的時間內流過大電流，會造成起弧或放電。開關斷開時也是一樣的，當正常電流被開關切斷瞬間，觸點兩個極小的接觸面上電流密度會增大，就會出現拉弧。電流越大，拉弧情況越嚴重。拉弧引起電極上的結碳沉積后，所有以后的放電就容易集中在積碳點上，從而加劇了拉弧狀態。

 

    拉弧放電可以產生瞬間的高溫，從而造成開關內部塑料襯套融化，與開關動片成為一體，使得觸點無法正常斷開，造成開關始終處于常通狀態，空檔開關指示燈顯示常亮。

 

    另外兩接線片觸點安裝錯位，觸點接觸面積過小，易產生電火花，長期形成積碳，可能使兩觸點燒蝕，咬合在一起，導致常亮。

 

    2.空檔燈不亮。空檔開關本身是一種常閉開關。從開關原理來看，出現此種故障的的根本原因就是內部觸點始終為斷開狀態。開關本身密封不嚴，導致開關內部彈簧、接線片銹蝕，導致觸點不能導通，空檔開關指示燈不亮。

 

    3.空檔燈時亮時不亮。這種狀態比較復雜，需要從兩方面去考慮原因。首先是開關本身的問題。內部觸點接觸不良，時斷時續，造成這種現象的原因也有很多種，比如密封圈、墊密封不嚴，導致開關內部彈簧、接線片銹蝕，引起觸點接觸不良，或者塑料件結構問題，塑料襯套受力歪斜導致行程減小，從而不能正常通斷。其次，是外部裝配結構的問題。由于開關通斷需要一定的通斷行程，當外部柱銷磨損嚴重，行程減少，也有可能致使開關觸點不能正常接觸。

 

    針對以上分析，提高開關性能品質，可以從以下幾個方面進行改進：

 

    1.開關觸點分開要迅速并且觸點距離加大，可以減小拉弧現象。將開關接觸片和焊線端子之間的距離大于4mm，通過加重開關內部的彈簧，使得開關柱銷受力時，內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象。

 

    2.開關觸點，一般采用純銀觸點，導電性能好，不易產生拉弧現象。

 

    3.開關彈簧都是采用特殊彈簧，壽命長，手感好。有些產品的設計采用雙彈簧。在開啟和關閉過程中不會產生中間死角，以確保其安全和靈活性。開關所能承受的負載越大越好。

 

    4.提高開關柱銷硬度，避免其過早磨損。

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