汽车起动机电磁开关粘连故障分析
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汽车起动机电磁开关粘连故障分析
日期：2008-08-14
汽车起动机由直流电动机、电磁开关、单向离合器等三大部分组成，电磁开关是起动机中最容易出现故障的部件，其故障现象往往是电磁开关粘连不断电，导致起动机损坏，甚至蓄电池损坏。
电磁开关粘连是一种严重的故障，以下将对电磁开关粘连的原因进行分析并介绍紧急应对措施。
1.1静触点为一平面
一般来说，电磁开关的接线柱都是铜螺栓，螺栓头即静触点为一平面，动触点通常是一块平板，这样当电磁开关吸合时，动、静触点的接触为平面对平面的接触，但是，实际上当两个平面烧蚀后，就不可能很好地接触，而只是两个平面上的一个点或者几个点接触，强大的电流从接触点流过时，在吸合断开的瞬间均会产生很强的电弧，这种电弧会使动触点、静触点表面烧蚀，烧蚀后两表面接触更不好，形成恶性循环，严重时将动、静触点烧结粘连在一起，使得在起动继电器断电以后，电磁开关动、静触点不能分开，形成电磁开关粘连。
该现象将导致起动机不停地运转，直至烧毁。
用户要求电磁开关体积越来越小，电流密度越来越大，要求起动机每次工作的时间越来越长，此种平面静触点结构出现粘连的现象频率也就越来越高。
因此，平面静触点结构将逐步被淘汰。
1.2条纹形静触点
条纹形静触点就是在平面静触点的接触面上压制出一系列的条纹。
这种条纹接触点是分散的，是条纹与条纹间隔的，这有利于电弧的分散，有利于灭弧。
因此，采用此种静触点结构的电磁开关，其粘连现象大为减少。
1.3条纹球面静触点
条纹球面静触点的接触面为球面，并在其上压制粗条纹。
这种静触点结构既利于了条纹形静触点电弧的分散，又在一段时间内增加了接触面积，减小电流密度。
这样就极大的延长了电磁开关的使用寿命。
1.4镶嵌式静触点
此种静触点头部厚度一般2—2.5mm，材料为纯铜，采用冷镦技术将其镶嵌进钢制螺栓。
由于钢材较铜价格低廉，极大的降低了成本，而使用效果并无太大差异，同时也能适应更大的拧紧力矩要求。
1.5焊接式静触点
随着我国汽车零部件生产能力的提高，目前行业内出现了焊接式静触点。
就是将就是将纯铜静触点与钢制螺栓焊接在一起。
这种静触点较镶嵌式静触点更经济，成本还可以降低。
但是目前工艺还不是很成熟，主要是焊接面的气孔没有很有效的解决。
这应该是未来的发展趋势。
1.6焊接式银触点
某些大功率电磁开关由于瞬间通过的电流过大，超过1400A，对触点的要求更高，所以通常采用银合金触点。
这种触点寿命将大大延长，但是成本过高。
一般没有特殊要求并不采用。
为了解决触点粘连的问题，国内某些企业也曾研究过采用纯铜表面镀硬质合金，镀氧化银等工艺，效果各有千秋。
2.1回位弹簧弹力
所谓回位弹簧，也叫断电弹簧。
发动机被发动后，此时要求起动机快速断电，单向离合器迅速脱离发动机齿圈，否则发动机反拖起动机旋转。
快速断电，是此时的关键。
此时共有三个力量共同作用：复位弹簧的力量和两组线圈之间的反向磁场力将动铁芯推开，回位弹簧将动触点推开，这就要求回位弹簧有足够的作用力。
弹簧力过大，将直接影响吸合电压，导致吸合电压升高；弹簧力过小，将没有足够的力量分离动静触点，导致释放电压过低，甚至不能释放。
由于回位弹簧所处的空间狭小，这就要求弹簧圈数不能太多，而且垂直度要好。
一般设计为4-8圈，钢丝直径1mm左右，形状根据产品要求进行设计，有倒梯形的，腰鼓形的，直列型的……
一般情况下，弹簧被多次压缩后，高度会降低，疲劳强度也会降低。
所以，要求弹簧的抗疲劳强度要好。
2.2整体式电磁开关由于动触点与动铁芯连接在一条轴线上，并且被牢固的固定。
当动铁芯被推开时，动触点同时也被动铁芯强行拉开。
为了增加可靠性，复位弹簧一般设计的比较大，同时还配合一个比较小的回位弹簧，两个弹簧共同作用。
整体式电磁开关由于以上优点，大大的减少了粘连故障的发生。
但是整体式电磁开关由于动铁芯和动触点连接在一起，制造工艺比较麻烦，对各零件要求精度较高，故成本相对于分体式要高。
在用户要求越来越高的情况下，整体式电磁开关可能是未来的发展方向，特别是大功率的整体式电磁开关明显优于分体式开关。
3.1 紧急应对措施其实很简单，当发现起动机起动后停不下来，首先熄火，关掉电源。
如果方便拿个扳手或者榔头等工具敲击电磁开关，让动静触点在振动作用下分离。
因为此时的动静触点其实处于熔化状态或者处于临界状态，很容易就分开了。
3.2 如果上面这招不灵，抓紧时间断开蓄电池的电源，停止起动机的工作，
防止长时间通电导致起动机、蓄电池等烧毁，防止损失的进一步扩大。
然后送去专业人员处维修。
3.3 一般来讲，电磁开关都是有寿命极限的。
国家有强制性的标准，汽油机3 5000次，柴油机20000次。
当你发现自己的电磁开关工作次数到了标准值时，建议更换，以免出门在外修理困难。
