摘要：随着汽车行业的飞速发展，汽车开关也千变万化，不仅仅作为简单的操纵件存在，还要有良好的外观、造型与仪表板整体相匹配，操作方便、手感好、位置合理，并且符合人机工程学等。开关内部结构也随着汽车电器的智能化日益复杂，因此下文就汽车开关设计展开简要论述。
关键词：汽车设计；开关设计；优化方法
引言
随着我国市场经济的快速发展，交通运输业的压力逐渐加大，各类汽车电器产品也越来越多，尤其是开关设备。基于此，相关研究人员应使用一定的科学技术明确汽车电器开关的选择依据，并在控制电器开关运行方面提出合理的建议，同时，还要列出汽车电器开关选择的实施方案，以期为相关建设者提供理论依据。
1现代化的汽车设计概述
1.1关于现代设计方法含义的简要阐述
据实践调查发现，与以往传统设计方法相较来说，现代设计方法具备层次鲜明的特点。例如：以往传统汽车设计只能通过数学理论和动力系数获得最终设计方案，而现代设计方法可借助最先进电子设备，准确找出设计期间存在的问题，进而利用计算机软件将其有效解决。经过反复实践CAD软件应用已逐渐趋于成熟化，拥有较多数据库，如汽车设计零件，甚至是较健全系统，在汽车设计过程中可根据自身实际需求选择恰当零件，借此极大缩短汽车设计时间。由此可知，将现代设计方法应用到汽车设计中不仅能缩短设计期限，提高汽车设计工作效率，确保设计具备适应性和经济性优势，还能确保设计完成的汽车更加满足汽车市场需求，推动我国汽车行业朝更好方向前进。
1.2现代设计方法在汽车设计中的具体应用
人机工程应用。通常可将该方面内容分为两点进行阐述。第一，汽车座持设计。在进行汽车造型设计时出现频率最高的便是座椅近似弧面设计形式，往往该种设计可对人体起到良好支撑作用，尤其是身体两侧和大腿部分。人体头部则可保证颈椎呈现自然放置状态，避免因长时间停留对颈椎带来不利威胁。第二，汽车设计过程中，方向盘大多都为圆盘形状，很符合人们的常规性使用习惯，直径大小在19mm~27mm之间，并且圆形盘还具备结构简单，工艺性能较佳及适应性较强等特点。同时方向盘上还包括众多使用功能，如车载电话、音响控制等，不仅能使驾驶人员在手不离开方向盘基础上顺利完成驾驶任务，还能避免因驾驶分心出现安全事故隐患。可能对汽车设计方向盘设置产生影响的三大要素如下：（1）汽车坐垫表面和方向盘之间的最短距离;（2）汽车方向盘最边缘位置到人体中心的最短距离;（3）方向盘最下边缘到人体大腿中心和汽车座椅靠背的最短距离等。
2）虚拟技术应用。虚拟技术主要是指在进行汽车产品设计时，确保整个设计流程都能以计算机虚拟形式展现出来，进而能在计算机设备上实现产品设计工作。例如：借助计算机技术可将汽车外观、形状及颜色等设计完成，随后再利用计算机模拟手段选择合理汽车零件和设施设备，最终设计结束后可在计算机上看到整体设计成效。这种设计方法不但能避免出现较大人力、物力资源浪费现象，还能适当简化设计流程，通过计算机设备得到较为科学设计方案，针对设计生产过程中的各项步骤展开针对性分析，避免出现难以估计损失后果。当前现代设计方法中最常见的应用软件便是UG，可将汽车设计涉及到的所有数据信息全部整合到一起，并且各个模块中都储存设计数据，形成了一个庞大数据库，一旦其中任意数据出现变化，那么其他数据也将随之改变。同时该软件还具备较强三维设计技术，不仅能将汽车内部和外部构造真实展示出来，还能将内外部设计成效反映出来，帮助人们对汽车市场有一个更深入掌握，针对汽车结构、性能及外观等不断创新优化，在此基础上更好满足人们对汽车需求。
2汽车开关常用材料
1）金属材料：冷轧薄钢板、不锈钢带、冷拉碳素弹簧钢丝、纯铜带、黄铜带、锡青铜带（有弹性）、铍青铜带（有弹性）、压铸铝合金、压铸锌合金。2）非金属材料：尼龙6、尼龙66、尼龙1010、尼龙1010+30%玻璃纤维、ABS、PBT、PP（聚丙烯）、POM（聚甲醛）、PC（聚碳酸脂）。3）金属材料的热处理：发兰、电镀、淬火、回火。①发兰：主要用于黑色金属，通过加入氧化剂，使其表面形成一层氧化膜，起到防水防锈的目的。注：氧化膜表面有微孔。②淬火、回火：主要用于开关接触片的热处理。淬火增强硬度，回火增强弹性。弹簧一般要求回火。
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3开关常用的触点材料
开关常用的触点材料可以分为银铜复合触点、银触点、银氧化镉（AgCdO）、银氧化锡氧化铟（AgSnO2In2O3）。1）用途：应用于继电器、接触器、空气开关、限流开关、电机保护器、微型开关、仪器仪表、家用电器、汽车电器（灯开关、起动电机等负荷开关）、漏电保护开关等[5]。2）产品类型：丝材、片材、冲压件、铆钉。3）产品特性：银氧化锡氧化铟（AgSnO2In2O3）是目前最具有商业价值的银氧化镉（AgCdO）的替代材料，由于比银氧化镉有较好的热稳定性和更高的硬度，因此具有更好的抗熔焊性和耐烧损性，特别是内氧化过程中析出的针状氧化物定向垂直于触头表面，对触头的性能十分有利[6]。该材料替代AgCdO材料用于低压电器领域，如：断路器开关、继电器等，特别是用于汽车直流电器如接触器、起动器、光控开关，有更好的抗直流金属过程的特性。
4汽车常见开关介绍
汽车开关的品种较多，可以从功能性与结构性两个方面来介绍。
（1）按功能性分类：
1.驾驶操作功能：品种有点火起动、恒速、超速、后视镜控制开关等。控制的负载有电机、继电器、灯、电路等。2.报警信号功能：品种有转向喇叭、停车灯、报警灯、制动灯开关等。控制的负载有灯、继电器、电磁阀等。3.灯光系统功能：品种有前照灯、雾灯、仪表灯、开关等。控制的负载主要是灯。4.刮水器系统功能：品种有刮水器、洗涤器、风窗加热开关等。控制的负载有电机、继电器、电阻、泵等。5.空调冷却系统功能：品种有风扇、空调、温控开关等。控制的负载有电机、电磁阀等。6.门窗、锁系统功能：品种有门锁、电动摇窗机、油箱盖、行李箱、天窗开关等。控制的负载有电机、电磁阀等。
（2）按机械结构分类：
从50年代开始，这几十年中，汽车开关为满足汽车发展需要，其结构方面也起了很大的变化，主要有以下七种类型。推拉式、旋转式、顶杆式、烧板式、按钮式、板柄式、电子型等。
5汽车组合开关主要故障现象
大灯不亮的原因分析如下：（1）灯开关前电源线路断路或搭铁.（2）线路中保险器跳闸或烧坏.（3）灯开关双金属片触点接触不良或不闭合，或灯开关损坏.（4）灯开关某档接通后，有的灯线路搭铁引起双金属片触点张开。
大灯近光、远光或前小灯、后灯、外表灯同时闪耀的原因分析如下：（1）车灯开关内部触摸不良；（2）灯光复合继电器触摸不良；（3）复合开关和电线束相接的复合插座外触摸不行靠。
修复方法：远光调整整变光开关内4和5号触片，近光闪耀调整5和6号触片，直至工作正常停止。
前小灯、后灯、外表灯不亮原因如下：（1）灯开关线掉落；（2）保险丝断；（3）复合插座处线头坠落或电线拨片滑出；（4）灯开关内部顶芯掉落。
无转向灯原因如下：（1）转向开关线头掉落；（2）闪光器烧了；（3）保险丝断；（4）复合抽座处电路不通；（5）转向灯灯泡烧坏。
转向开关不能自动回位原因如下：（1）复位拉簧掉落或拉断；（2）顶块前端磨损或撞断；（3）由于装配原因，转向柱切槽位置偏移。
雨刮旋钮无挡位感.不能换挡原因如下：（1）钢珠座破坏；（2）灯光旋钮打滑；（3）旋钮配合太松。
结语
随着人们对汽车安全性、舒适性要求不断提高，电子设备越来越多地应用在汽车上，而开关作为电子设备中的操纵件，除外观造型要求和人机工程学外，对其能安全可靠的实现各电器部件的运作也尤为重要，因此要求开关的内部结构也将日益精密。
参考文献：
[1]齐永久.汽车电子点火系统的工作原理及故障的诊断与排除[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2014，27（03）：22-23.
[2]梁良，倪小华.汽车点火开关的功能拓展及故障排查[J].农机使用与维修，2012（03）：87.
[3]张华光.浅析汽车点火系统故障诊断与排除的方法[J].企业导报，2011（19）：290
论文作者:杨斌
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/18
标签：汽车论文; 方法论文; 触点论文; 功能论文; 方向盘论文; 继电器论文; 品种论文; 《基层建设》2018年第35期论文;