摘要:油压开关常见的故障是由于水或其他杂质进入开关内部导致的触点接触不良或无法接通。通过增强密封可以防止水或杂质的侵入。但由于油压开关的原理是通过膜片两侧油压和大气压的平衡来工作的,不能将开关内部与外界完全隔离开来,所以,防水与通气成为矛盾。通过安装位置和方向设计,点突式、护套式结构设计,以及增加防水通气膜等设计方案,能够在确保压力平衡的情况下,有效防止水和杂质的侵入,提高油压开关的可靠性。
油压开关用来控制汽车仪表板上机油报警灯的通断。图1是一种常见的常闭式油压开关结构示意图。
油压开关内部有一膜片,一侧直接与机油接触,另一侧通过一个顶杆推动动静触点的断开与闭合。绝大多数的油压开关是常闭式的。在油压系统无压力时,触点处于闭合状态。当汽车点火开关处于ACC位置,此时机油泵没有工作,系统压力为零,机油报警灯点亮。当将点火开关旋到STRAT位置的瞬间,机油泵开始工作,由于油压上升有个过程,所以这时机油报警灯仍处于点亮状态。1~2s之后,油压达到正常值(一般3050 kPa)以上,机油报警灯熄灭。通过每次的启动自检,可以发现油压开关的工作异常。当由于机油泄漏等原因导致润滑系统油压不足时,油压开关内部在弹簧力和外界大气压的共同作用下,触点闭合,机油报警灯点亮。
1 油压开关防水性与通气性的矛盾
1.1 油压开关内部为什么要与大气联通
油压开关常见的故障是由于水或其他杂质进入开关内部导致的触点接触不良或无法接通。解决开关密封性本来是一个较简单的课题。有多种方式可以轻松实现阻挡水和其他杂质的侵入。但是,如果开关内部完全封闭,空气与外界大气不联通,内部气压会随温度变化而产生变化,从而导致开关通断的压力值随温度漂移。所以,油压开关的结构原理决定了必须与外界大气联通才能正常工作。
1.2 油压开关为什么要防水
油压开关一般安装在油底壳附近或机油滤清器附近。多数发动机没有护板,在汽车经过涉水路面时,容易有水迸溅到开关上,或顺线束流到开关上,造成进水。由于开关的呼吸作用,极少的一点水滴都有可能被吸入开关内部。动静触点的间距很小,触点间不清洁的水会导电,在动静触点断开状态下有电流通过,导致机油报警灯误报警。时间长了,积水会腐蚀镀银的动静触点,导致开关无法接通。
2 常见的油压开关防水设计
鉴于油压开关的通气要求,所有的防水设计都是建立在通气的基础上。因此,防水开关只能是防止迸溅水,而不能在浸没的条件下防水。
2.1几种通气孔设计
通常会采用如图2所示的结构实现开关内外部的气体流通。但这些通气孔结构在有水滴附着在上面时,很容易被吸入开关内部。尽管可以采用斜向下安装的方式在一定程度上让水滴从远离开关口部的位置滑落,但总体上讲,其防水性较差。
另外还有点突式通气孔,见图3。这种结构的通气孔建立在一个突起上,减少通气孔周围吸附水滴的可能性,进水的可能性大大降低。
2.2几种防水设计
通常会从以下方面提高油压开关的防水性。
1)安装位置一般尽可能避免安装位置过低。安装位置越低,接触到地面迸溅水的可能性越大。
2)安装方向图4为安装方向及水滴积存位置。斜向下安装的方式最好,顺线束而下的水滴或者迸溅在开关上的水都不易在开关口部积聚;水平安装的次之;防水性能最差的就是斜向上安装的方式,水滴极易在开关口部积聚,在温度降低时随同吸入的空气进入开关。
3)增加防水护套图5是常见的几种防水护套。一般采用橡胶护套。增加这种护套后,外界的水滴不易迸溅到通气孔附近。而且这种护套有一定的弹性,内部气压增高时,气体可以从橡胶护套与插头之间溢出;气压降低时,又可以从护套与插头之间吸入空气。在一定程度上起到防水通气的作用。