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1、第三章起動系統,第一節(jié) 起動系統的構造 第二節(jié) 起動機的使用與檢修 第三節(jié) 起動系統的故障診斷 練習與思考題,第一節(jié) 起動系統的構造 一、起動系統的功用與組成 發(fā)動機在燃料供給系統、點火系統(汽油機)、汽缸壓力正常的情況下，設法使曲軸轉速達到一定值即可被起動。起動系統(簡稱起動系)的功用就是通過轉動曲軸起動發(fā)動機，發(fā)動機起動之后，起動系便立即停止工作。,發(fā)動機常用的起動方式有人力起動、輔助汽油機起動和電力起動機起動三種。目前大多數運輸車輛都已采用電力起動機起動，電力起動機起動方式是由直流電動機通過傳動機構將發(fā)動機起動，它具有操作簡單、體積小、質量輕、安全可靠、起動迅速并可重復起動等優(yōu)點。 電力
2、起動系一般由蓄電池、起動機、起動繼電器、點火開關等組成，見圖3.1。起動機安裝在汽車發(fā)動機飛輪殼前端的座孔上。,圖3.1 起動機在發(fā)動機上的安裝,二、起動機的結構與類型 1起動機的組成 起動機由直流電動機、傳動機構和操縱機構三部分組成，見圖3.2。,圖3.2 起動機的構造,1) 直流電動機 電動機的作用是將蓄電池輸入的電能轉換為機械能，產生電磁轉矩。 2) 傳動機構 傳動機構又稱起動機離合器或嚙合器。傳動機構的作用是在發(fā)動機起動時使起動機軸上的小齒輪嚙入飛輪齒圈，將起動機的轉矩傳遞給發(fā)動機曲軸；在發(fā)動機起動后又能使起動機小齒輪與飛輪齒圈自動脫開。 3) 操縱機構(控制裝置) 操縱機構的作用是用
3、來接通和斷開電動機與蓄電池之間的電路。對于傳統點火系，起動機工作時操縱機構還能短接點火線圈的附加電阻，以增加起動時的點火能量。,2起動機的類型 1) 按電動機磁場產生方式分類 (1) 勵磁式起動機。勵磁式起動機一般采用串勵直流電動機，各型號的結構相差不大。 (2) 永磁式起動機。永磁式起動機以永磁材料為磁極，由于電動機中無磁極繞組，故可使起動機結構簡化，體積和質量都可相應減小。,2) 按操縱機構分類 (1) 直接操縱式起動機。直接操縱式起動機是由腳踏或手拉杠桿聯動機構直接控制起動機的主電路開關來接通或切斷主電路，也稱機械式起動機。這種方式雖然結構簡單、工作可靠，但由于要求起動機、蓄電池靠近駕駛
4、室而受安裝布局的限制，而且操作不便，已很少采用。 (2) 電磁操縱式起動機。電磁操縱式起動機是由按鈕或點火開關控制繼電器，再由繼電器控制起動機的主開關來接通或切斷主電路，也稱電磁控制式起動機。這種方式可實現遠距離控制，操作方便，在現代汽車上廣泛采用。,3) 按傳動機構的嚙合方式分類 (1) 慣性嚙合式起動機。起動機旋轉時，其嚙合小齒輪靠慣性力自動嚙入飛輪齒圈。起動后，小齒輪又借慣性力自動與飛輪齒圈脫離。這種嚙合機構結構簡單，但不能傳遞較大的轉矩，而且可靠性較差，已很少采用。 (2) 強制嚙合式起動機。強制嚙合式起動機是靠人力或電磁力拉動杠桿強制小齒輪嚙入飛輪齒圈的。這種嚙合機構結構簡單、動作可
5、靠、操作方便，仍被現代汽車所采用。,(3) 電樞移動式起動機。電樞移動式起動機是靠起動機磁極磁通的吸力，使電樞沿軸向移動而使小齒輪嚙入飛輪齒圈的，起動后再由回位彈簧使電樞回位，讓驅動齒輪退出飛輪齒圈。這種嚙合機構多用于大功率的柴油發(fā)動機上。 (4) 齒輪移動式起動機。它是由電磁開關推動安裝在電樞軸孔內的嚙合桿，使小齒輪嚙入飛輪齒圈的。,(5) 減速式起動機。減速式起動機是靠電磁吸力推動單向離合器，使小齒輪嚙入飛輪齒圈的。減速起動機的結構特點是在電樞和驅動齒輪之間裝有一級減速齒輪(一般速比為34)，它的優(yōu)點是： 可采用小型高速低轉矩的電動機，使起動機的體積減小、質量約減少35%，并便于安裝； 提
6、高了起動機的起動轉矩，有利于發(fā)動機的起動； 電樞軸較短，不易彎曲； 減速齒輪的結構簡單、效率高，保證了良好的機械性能。,三、直流電動機的構造 1直流電動機的工作原理 直流電動機是根據載流導體在磁場中受力運動的原理設計而成。圖3.3表示的是串勵式起動機的工作原理。當電路接通時，蓄電池的電流經勵磁線圈和轉子線圈形成回路。勵磁繞組通電后形成電磁場，轉子繞組通電后受到電磁作用力產生旋轉運動。換向片和電刷保證旋轉的轉子線圈某有效導體從一個磁極范圍轉到另一個異性磁極范圍時，導體中的電流方向能夠同時改變。,圖3.3 串勵式起動機的工作原理,2串勵直流電動機的構造 串勵直流電動機主要由電樞(轉子)、磁極(定子
7、)、電刷架與電刷等主要部件構成，見圖3.4。 1) 電樞 電樞是直流電動機的旋轉部分，包括電樞軸、換向器、電樞鐵芯和電樞繞組，見圖3.5。為了獲得足夠的轉矩，通過電樞繞組的電流一般為200600 A，因此電樞繞組采用較粗的矩形裸銅線繞制成成型繞組。,圖3.4 串勵直流電動機的構造,圖3.5 電樞總成,電樞繞組的常見故障有匝間短路、斷路或搭鐵等?？捎萌f用表檢查電樞繞組是否搭鐵，檢查方法見圖3.6。 換向片和云母片疊壓成換向器，電樞繞組各線圈的端頭均焊接在換向器片上，通過換向器和電刷將蓄電池的電流引進來。 換向器故障多為表面燒蝕、云母片突出等。輕微燒蝕用“00”號砂紙打磨即可，嚴重燒蝕或失圓(徑向
8、圓跳動0.05 mm)時應精加工，但加工后換向器銅片厚度不得少于2 mm。云母片如果高于鋼片也應車削修整，但云母片是否割低要看具體的起動機。一般進口小汽車用起動機云母片低于鋼片，檢修時，若換向器銅片間槽的深度小于0.2 mm，就需用鋸片將云母片割低至規(guī)定的深度。,圖3.6 電樞繞組搭鐵檢查,2) 磁極 磁極是電動機的定子部分，它由固定在機殼上的磁極(定子)鐵芯和磁場繞組組成，見圖3.7。磁極一般是4個，兩對磁極相對交錯安裝在電動機定子內殼上，定子與轉子鐵芯形成的磁回路見圖3.8。低碳鋼板制成的機殼也是磁路的一部分。4個勵磁線圈有的是互相串聯后再與電樞繞組串聯，有的是每2個分別串聯再并聯，然后再
9、與電樞繞組串聯，見圖3.9。,圖3.7 電動機定子總成,圖3.8 電動機的磁路,圖3.9 勵磁繞組的接法 (a) 四勵磁繞組串聯；(b) 勵磁繞組兩兩串聯后并聯,起動機內部接線見圖3.10。勵磁繞組一端接在外殼的絕緣接線柱上，另一端與兩個非搭鐵電刷相連。當起動開關接通時，起動機的電路為：蓄電池正極接線柱1勵磁繞組4電刷6電樞繞組搭鐵電刷5搭鐵蓄電池負極。,1接線柱；2起動開關；3蓄電池；4勵磁繞組； 5搭鐵電刷；6非搭鐵電刷；7換向器 圖3.10 起動機接線圖,勵磁繞組的常見故障有接頭脫焊、繞組短路、斷路或搭鐵等。接頭松脫故障，解體后可直接看到，繞組搭鐵與否可用萬用表的歐姆擋測量繞組端子與外殼
10、之間的電阻。電動機定子的檢查見圖3.11。,圖3.11 定子檢查,3) 電刷架與電刷 電刷架一般為框式結構，其中正極刷架與端蓋絕緣地固裝，負極刷架直接搭鐵，見圖3.12。電刷置于電刷架中，電刷由銅粉與石墨粉壓制而成，呈棕紅色。電刷架上裝有彈性較好的盤形彈簧。 電刷的高度一般不應低于標準的2/3，電刷的接觸面積不應少于75%，并且要求電刷在電刷架內無卡滯現象，否則需進行修磨或更換。用萬用表的歐姆擋或試燈法可檢查絕緣電刷架的絕緣性。最后用彈簧秤測電刷彈簧的彈力，若不符合要求應予以更換或修理。,四、起動機的傳動機構 起動機的傳動機構是起動機的主要組成部件，它包括離合器和撥叉兩個部分。離合器的作用是將
11、電動機的電磁轉矩傳遞給發(fā)動機使之起動，同時又能在發(fā)動機起動后自動打滑，保護起動機不致飛散損壞。傳動機構中的離合器分為滾柱式離合器、摩擦片式離合器、彈簧式離合器等幾種。而撥叉的作用是使離合器作軸向移動，將驅動齒輪嚙入和脫離飛輪齒圈。 發(fā)動機起動時，按下按鈕或起動開關，線圈通電產生電磁力將鐵芯吸入，于是帶動撥叉轉動，由撥叉頭推出離合器，使驅動齒輪嚙入飛輪齒圈。發(fā)動機起動后，只要松開按鈕或開關，線圈即斷電，電磁力消失，在回位彈簧的作用下，鐵芯退出，撥叉返回，撥叉頭將打滑工況下的離合器撥回，驅動齒輪脫離飛輪齒圈。,1. 滾柱式離合器 滾柱式離合器是目前國內外汽車起動機中使用最多的一種，我國解放牌汽車、
12、東風牌汽車、北京牌吉普車等均使用滾柱式離合器。滾柱式離合器的構造見圖3.13。其中，驅動齒輪采用40號中碳鋼經加工淬火而成，與外殼連成一體。外殼內裝有十字塊和4套滾柱及彈簧，十字塊與花鍵套筒固定連接，殼底與外殼相互折合密封?；ㄦI套筒的外面裝有緩沖彈簧及襯圈，末端固裝著撥環(huán)與卡圈。整個離合器總成利用花鍵套筒套在起動機軸的花鍵部位上，可以作軸向移動和隨軸移動。,1外殼；2花鍵套簡；3卡圈；4撥環(huán)；5、9彈簧； 6滾柱；7驅動齒輪；8銅襯套；10十字塊 圖3.13 滾柱式離合器的結構 (a) 總成；(b) 構件,滾柱式離合器的工作原理如下：在圖3.14(a)中，發(fā)動機起動時，經撥叉將離合器沿花鍵推出
13、，驅動齒輪嚙入發(fā)動機飛輪齒圈。由于十字塊處于主動狀態(tài)，隨電動機電樞一起旋轉，促使4套滾柱進入槽的窄端，將花鍵套筒與外殼擠緊，于是電動機電樞的轉矩就可由十字塊經滾柱離合器外殼傳給驅動齒輪，從而達到驅動發(fā)動機飛輪齒圈旋轉、起動發(fā)動機運轉的目的。在圖3.14(b)中，發(fā)動機起動后，飛輪齒圈的轉速高于驅動齒輪，十字塊處于被動狀態(tài)，促使?jié)L柱進入槽的寬端而自由滾動，只有驅動齒輪隨飛輪齒圈作高速旋轉，起動機轉速并不升高，在這種離合器打滑的功能下，防止了電樞超速飛散的危險。起動完畢，由于撥叉回位彈簧的作用，經撥環(huán)使離合器退回，驅動齒輪完全脫離飛輪齒圈。,1驅動齒輪；2外殼；3十字塊；4滾柱； 5彈簧；6飛輪齒
14、圈 圖3.14 滾柱式離合器的工作原理 (a) 發(fā)動機起動時； (b) 發(fā)動機起動后,滾柱式離合器具有結構簡單、堅固耐用、體積小、質量輕、工作可靠等優(yōu)點，因此得到了廣泛采用。其不足是不能用于大功率起動機上。,2. 摩擦片式離合器 摩擦片式離合器的驅動齒輪與外接合鼓做成一個整體，見圖3.15。在外接合鼓的內壁有4道軸向槽溝，鋼質被動摩擦片利用外圍4個齒插裝其中。在花鍵套筒的一端表面有3條螺旋花鍵，其上套著內接合鼓。內接合鼓的表面也有4條軸向槽溝，用鋼或青銅制造的主動摩擦片利用內圓4個齒套裝在溝槽內。主動摩擦片和被動摩擦片彼此相間地排列組裝。內接合鼓的外面裝有緩沖彈簧，端部固裝著撥環(huán)。,1外接合鼓
15、；2彈性圈；3壓環(huán)；4主動片；5被動片；6內接合鼓； 7小彈簧；8減振彈簧；9齒輪柄；10驅動齒輪；11飛輪 圖3.15 摩擦片式離合器 (a) 結構；(b) 壓緊；(c) 放松,離合器總成在起動機不工作時，主、被動摩擦片之間處于放松無摩擦力狀態(tài)。發(fā)動機起動時，通過撥叉推動撥環(huán)使內接合鼓沿3條螺旋花鍵向外移動，主動和被動摩擦片相互壓緊，從而具有了摩擦力。當驅動齒輪嚙入飛輪齒圈時，就能利用起動機轉矩驅動曲軸旋轉。發(fā)動機起動后，驅動齒輪被飛輪齒圈帶動作高速旋轉，在慣性力和撥叉返回的作用下，內接合鼓沿3條螺旋花鍵向內移動，于是主動和被動摩擦片之間的摩擦力消失而打滑，防止了電樞超速飛散的危險。 摩擦片
16、式離合器具有傳遞大轉矩，防止超載損壞起動機的優(yōu)點，多用在大功率起動機上。但由于摩擦片容易磨損而影響起動性能，需要經常檢查、調整或更換摩擦片。此外，這種離合器結構比較復雜，耗用材料較多，加工費時，而且不便于維修。,3. 彈簧式離合器 彈簧式離合器的主動套筒套裝在電樞軸的花鍵上，見圖3.16。小齒輪套筒套在電樞軸的光滑部分，在小齒輪套筒與主動套筒外圓上裝有驅動彈簧，驅動彈簧內徑略大于兩套筒的外徑。起動發(fā)動機時，傳動叉撥動滑環(huán)，并壓縮彈簧，推動離合器移向飛輪齒圈一端，使小齒輪嚙入飛輪齒圈。電樞旋轉時帶動主動套筒，在摩擦力的作用下，驅動彈簧被扭緊，將兩個套筒抱死，起動機轉矩便由此傳給飛輪。起動機起動后
17、，驅動小齒輪和飛輪齒圈的主動與從動關系改變，嚙合器因驅動彈簧被放松而打滑，從而使電樞軸避免了超速運轉的危險。,1襯套；2驅動齒輪；3擋圈；4月形圈； 5扭力彈簧；6護套；7墊圈；8傳動套筒； 9緩沖彈簧；10移動襯套；11卡簧 圖3.16 彈簧式離合器,彈簧式離合器具有結構簡單、制造工藝簡單、成本低等優(yōu)點，但由于驅動彈簧所需圈數較多，使其軸向尺寸增大。 單向離合器常見的故障是打滑。滾柱式離合器的檢查見圖3.17，用手握住外座圈，轉動驅動齒輪，正轉時應轉動自如，反轉時不能轉動，否則就說明離合器有故障。對于摩擦片式單向離合器，如果轉矩偏小，可以通過調整壓環(huán)前的墊圈厚度使其達到要求。,五、起動機的操
18、縱機構 起動機的電磁開關與電磁式撥叉合裝在一起，利用銜鐵控制，分為直接控制式電磁開關和帶起動繼電器控制的電磁開關。 1. 直接控制式電磁開關 直接控制強制嚙合式起動機采用電磁控制電路。在電路中采用起動機的電磁開關作為控制電路的一部分。在各種控制電路中，電磁開關的作用和工作原理都是相同的，圖3.18是基本的電磁控制電路。,1勵磁線圈；2C接線柱；3旁通接柱；430接線柱； 5點火開關；6吸拉線圈；750接線柱；8保持線圈；9電刷 圖3.18 起動機電磁控制電路,起動時，點火鑰匙打到“ST”位，電流由蓄電池正極“50”端子7吸拉線圈6導電片“C”端子2起動機勵磁繞組電樞搭鐵蓄電池負極，起動機慢慢轉
19、動，同時電流由電磁開關“50”端子7經保持線圈8，回到蓄電池負極。吸拉線圈與保持線圈產生同方向的電磁力，在電磁力作用下，鐵芯壓縮回位彈簧，向左移動，帶動撥叉，使驅動小齒輪與發(fā)動機飛輪嚙合，電磁開關內的接觸盤此時將“C”與“30”、旁通接柱相繼接通，電流由蓄電池正極“30”端子4接觸盤“C”端子2起動機勵磁繞組電樞搭鐵蓄電池負極，起動機主電路接通，起動機電樞產生電磁轉矩，,起動機發(fā)動機，此時吸拉線圈6被短路，保持線圈8的電磁力使驅動小齒輪與飛輪保持嚙合，保證發(fā)動機運轉。起動后，發(fā)動機飛輪轉速超過起動機電樞時，單向離合器切斷飛輪與小齒輪之間的動力傳遞，保護起動機。松開點火鑰匙，“50”端子斷電，由
20、于機械慣性，短時間內接觸盤仍將“30” 端子4與“C”端子2接通，蓄電池電流經接觸盤吸拉線圈6保持線圈8搭鐵蓄電池負極，吸拉線圈與保持線圈產生相反方向的電磁力，接觸盤接觸不牢，在回位彈簧的作用下，鐵芯迅速回位，接觸盤與“C”、“30”端子分開，起動主電路被斷開，起動完畢。,圖中旁通接柱接點火線圈附加電阻接柱(起動開關接柱)，由于起動機工作時電流很大，為保證點火系統的火花能量，電磁開關上的旁通接柱是在起動時將附加電阻短路的。目前，汽車較多采用電子點火，點火系統已不再設置附加電阻，在這種類型的車上，起動機電磁開關也沒有旁通接柱。,2. 帶起動繼電器控制的電磁開關 QD124型起動機采用帶起動繼電器
21、控制的電磁開關，其接線見圖3.19。 發(fā)動機起動時，將點火開關鑰匙旋至起動擋位，起動繼電器通電后，吸下可動臂使觸點閉合，接通電磁開關線圈電路，起動機投入工作。發(fā)動機起動后，只需松開點火開關鑰匙，點火開關便自動轉回到點火工作擋位，起動繼電器線圈斷電觸點打開，電磁開關也隨即斷開，起動機停止工作。,利用起動繼電器控制電磁開關，能減小通過點火開關起動觸點的電流，避免燒蝕觸點，延長使用壽命。有些汽車上的起動繼電器在改進控制電路以后，還能起到自動停止起動機工作及安全保護的作用。,圖3.19 QD124型起動機控制電路,六、減速起動機 減速起動機根據減速機構可分為外嚙合式、內嚙合式和行星齒輪嚙合式三種類型。
22、 外嚙合式減速機構在電樞軸和起動機驅動齒輪之間利用惰輪作中間傳動，且電磁開關鐵芯與驅動齒輪同軸心，直接推動驅動齒輪進入嚙合，無需撥叉，見圖3.20。減速起動機的外形與普通起動機有較大差別。但有些外嚙合式減速機構中間不加惰輪，驅動齒輪必須通過撥叉撥動才能進行嚙合。,1O型橡膠圈；2電動機；3氈墊圈；4主動齒輪；5惰輪； 6拉緊螺栓；7螺栓；8傳動外殼；9驅動齒輪；10單向離合器； 11從動齒輪；12鋼球；13回位彈簧；14電磁開關 圖3.20 外嚙合式減速起動機,外嚙合式減速機構的傳動中心距較大，因此受起動機結構的限制，其減速比不能太大，一般用在小功率的起動機上。 內嚙合式減速機構的傳動中心距小
23、，可有較大的減速比，故適用于較大功率的起動機。但內嚙合式減速機構的驅動齒輪仍需用撥叉撥動進行嚙合，因此，內嚙合式減速起動機的外形與普通起動機相似。圖3.21是國產QD254型減速起動機原理圖。,1起動開關；2起動繼電器；3起動繼電器觸點；4主觸點； 5接觸盤；6吸拉線圈；7保持線圈；8活動鐵芯；9撥叉； 10單向離合器；11螺旋花鍵軸；12內嚙合減速齒輪； 13主動齒輪；14電樞繞組；15勵磁繞組 圖3.21 QD254型內嚙合式減速起動機原理圖,行星齒輪減速機構結構緊湊，傳動比大，效率高。由于輸出軸與電樞軸同心、同旋向，電樞軸無徑向載荷，可使整機尺寸減小。除了結構上增加行星齒輪減速機構之外，
24、由于行星齒輪式減速起動機的軸向位置結構與普通起動機相同，因此配件可通用。行星齒輪嚙合式減速機構見圖3.22。,1撥叉；2電磁開關；3電樞；4磁鐵；5電刷；6換向器； 7行星齒輪減速機構；8單向離合器；9驅動齒輪 圖3.22 行星齒輪嚙合式減速機構,七、起動機的型號 根據中華人民共和國行業(yè)標準QC/T7393汽車電氣設備產品型號編制方法的規(guī)定，汽車起動機的型號如下：,第1部分為產品代號：起動機的產品代號QD、QDJ、QDY分別表示起動機、減速起動機及永磁起動機。 第2部分為電壓等級代號：112 V；224 V；36 V。 第3部分為功率等級代號：其含義見表3.1。 第4部分為設計序號。 第5部分
25、為變形代號。 例如，QD124表示額定電壓為12 V、功率為12 kW、第四次設計的起動機。,,第二節(jié) 起動機的使用與檢修 一、起動機的使用 (1) 起動機每次起動時間不超過5 s，再次起動時應停止2 min，使蓄電池得以恢復。如果有連續(xù)第三次起動，應在檢查與排除故障的基礎上停歇15 min以后進行。 (2) 在冬季或低溫情況下起動時，應采取保溫措施。 (3) 發(fā)動機起動后，必須立即切斷起動機控制電路，使起動機停止工作。 (4) 起動機外部應經常保持清潔，各連接導線，特別是與蓄電池相連接的導線，都應保證連接牢固可靠。,二、起動機的更換 1拆卸起動機 注意：在斷開蓄電池的負極電纜之前，應對存儲在
26、ECU等器件內的信息做好記錄，如診斷故障代碼、選擇收音機頻道、座椅位置(帶有記憶系統)、轉向盤位置等。 (1) 斷開蓄電池的負極電纜，見圖3.23。,圖3.23 斷開蓄電池的負極電纜,(2) 拆卸起動機。 拆卸起動機電纜，見圖3.24。首先拆卸防短路蓋，然后拆卸起動機電纜定位螺母，最后拆下起動機端子30的起動機電纜。,1電纜定位螺母；2端子30的起動機電纜；3防短路 圖3.24 拆卸起動機電纜, 按壓插接器的卡銷，然后握住插接器機身斷開插接器，見圖3.25。 拆下起動機安裝螺栓，然后滑動起動機將其拆下，見圖3.26。 2安裝起動機 安裝起動機的步驟與拆卸起動機的順序相反。接通蓄電池的負極電纜
27、，完成檢查后要注意復原所記錄的車輛信息，并進行時鐘設置。,圖3.25 斷開插接器,圖3.26 拆下起動機,三、起動機大修 1起動機的解體 1) 拆卸電磁起動機開關總成(見圖3.27) (1) 拆卸定位螺母并斷開引線。 (2) 拆卸電磁起動機開關總成。拆卸2顆螺母并將電磁起動機開關拉到后側，向上拉電磁起動機開關的頂端，從驅動桿中取出柱塞鉤，拆卸電磁開關。,1引線；2起動機外殼；3電磁開關；4驅動桿；5柱塞鉤 圖3.27 拆卸電磁起動機開關總成,2) 拆卸起動機磁軛總成(見圖3.28) (1) 拆卸2個螺栓。 (2) 拆卸換向器端蓋。 (3) 從起動機外殼分開起動機磁軛。 (4) 拆卸驅動桿。,1
28、端蓋；2起動機磁軛；3起動機外殼；4驅動桿 圖3.28 拆卸起動機磁軛總成,3) 拆卸起動機電刷彈簧 (1) 用臺鉗將電樞軸固定在兩塊鋁板或布之間，見圖3.29。 (2) 用手指向上扳卡銷，然后拆下擋板，見圖3.30。 注意：請緩慢拆下擋板，否則電刷彈簧可能會彈出。,圖3.29 固定電樞軸,圖3.30 拆下擋板,圖3.31 拆下電刷,(3) 用平頭螺絲刀(或其他工具)壓住彈簧，然后拆下電刷，見圖3.31。 注意：操作時請用膠帶纏住螺絲刀。為防止彈簧彈出，請用一塊布蓋在電刷座上。 (4) 從電刷座絕緣體上拆下電刷彈簧，見圖3.32。 (5) 拆卸電刷座絕緣體，見圖3.33。,1電刷彈簧；2電刷座
29、絕緣體 圖3.32 拆下電刷彈簧,圖3.33 拆卸電刷座絕緣體,4) 拆卸起動機離合器 (1) 從起動機磁軛拆下起動機電樞總成，然后用臺鉗將電樞固定在兩塊鋁板或布之間，見圖3.34。 (2) 用平頭螺絲刀輕敲止動環(huán)，使其向下滑動，見圖3.35。,1臺鉗；2布 圖3.34 固定電樞,1卡環(huán)；2止動環(huán) 圖3.35 敲開止動環(huán),(3) 用平頭螺絲刀打開卡環(huán)的開口，拆卸卡環(huán)，見圖3.36。 (4) 從電樞軸上拆下止動環(huán)和起動機離合器，見圖3.37。,圖3.36 打開卡環(huán)開口,2起動機的檢查 1) 檢查起動機電樞總成 (1) 目測檢查。檢查電樞線圈和換向器變臟的程度或是否燒壞。起動機的換向器很容易變臟和
30、燒壞。換向器變臟和燒壞之后會干擾電流并妨礙起動機的正常運轉。 (2) 清潔。用抹布或者刷子清潔電樞總成。 (3) 起動機電樞絕緣和導通檢查。用萬用表檢查換向器和電樞鐵芯之間的絕緣情況，見圖3.38。電樞鐵芯和電樞線圈之間的狀態(tài)為絕緣，換向器與電樞線圈相連。如果零部件正常，換向器和電樞鐵芯之間的狀態(tài)為絕緣。,1換向器；2電樞鐵芯；3電樞線圈；4電樞軸；5不導通 圖3.38 起動機電樞絕緣檢查,用萬用表檢查換向器片之間的導通情況，見圖3.39。每個換向器片通過電樞線圈連接。如果零部件正常，換向器片之間的狀態(tài)為導通。,1換向器；2電樞鐵芯；3電樞線圈；4電樞軸；5導通 圖3.39 起動機電樞導通檢查
31、,(4) 換向器圓跳動檢查。用千分表檢查換向器的跳動水平，見圖3.40。由于換向器的跳動量變大，換向器與電刷的接觸不良，可能會出現起動機無法運轉故障。,圖3.40 換向器圓跳動檢查,(5) 用游標卡尺測量換向器的外徑，見圖3.41。由于換向器在轉動時要與電刷接觸，因此會受到磨損。如果測量值超出規(guī)定的磨損范圍，與電刷的接觸將變差，這可能會導致起動機無法轉動和其他故障。 (6) 檢查凹槽深度。用游標卡尺的深度桿測量換向器片之間的深度，見圖3.42。,圖3.41 測量換向器的外徑,圖3.42 檢查凹槽深度,2) 檢查勵磁線圈 使用萬用表進行下列檢查： (1) 檢查電刷引線(A組)和引線之間的導通情況
32、。電刷引線由兩組組成：一組與引線相連(A組)，另一組與起動機磁軛相連(B組)。檢查引線和所有電刷引線之間的導通情況，見圖3.43。與A組相連的兩根電刷引線導通，與B組相連的兩根電刷引線不導通。 檢查電刷引線和引線之間的導通情況有助于確定勵磁線圈中是否發(fā)生開路；檢查電刷引線和起動機磁軛之間的絕緣情況有助于確定勵磁線圈中是否發(fā)生短路。,1電刷引線(A組)；2引線；3電樞；4勵磁線圈； 5導通；6電刷引線(B組)；7起動機磁軛 圖3.43 電刷引線(A組)和引線之間的導通情況檢查,(2) 檢查電刷引線(A組)和起動機磁軛之間的絕緣情況，見圖3.44。檢查電刷引線和起動機磁軛之間的絕緣情況有助于確定勵
33、磁線圈中是否發(fā)生短路。,1電刷引線(A組)；2引線；3電樞；4勵磁線圈； 5不導通；6電刷引線(B組)；7起動機磁軛 圖3.44 電刷引線(A組)和起動機磁軛之間的絕緣情況檢查,3) 檢查電刷 電刷被彈簧壓在換向器上。如果電刷磨損程度超過規(guī)定限度，彈簧的夾持力將降低，與換向器的接觸將變差。這可能會使起動機無法轉動。 (1) 清潔電刷并用游標卡尺測量電刷長度，見圖3.45。測量電刷中部的電刷長度，因為此部分磨損最嚴重。用游標卡尺的頂端測量電刷長度，因為磨損部位呈圓形。如果上述測量值低于規(guī)定值，請更換電刷。,圖3.45 用游標卡尺測量電刷長度,(2) 更換電刷。 切斷起動機磁軛側連接位置的電刷引線
34、，見圖3.46。 用銼或者砂紙整形起動機磁軛的焊接面，見圖3.47。,1切斷；2電刷引線；3起動機磁軛側 圖3.46 切斷起動機磁軛側連接位置的電刷引線,1整形區(qū)；2起動機磁軛側；3木銼 圖3.47 整形起動機磁軛的焊接面, 將帶板的新電刷安裝到起動機磁軛上，稍稍用力壓一下，使其互相連接，見圖3.48。 將新電刷焊接在連接部位，見圖3.49。 提示：焊接時請使用適量的焊料，注意不要接觸到目標區(qū)域以外的地方。,圖3.48 新電刷的安裝,圖3.49 將新電刷焊接在連接部位,4) 檢查起動機離合器分總成 用手轉動起動機離合器，檢查單向離合器是否處于閉鎖狀態(tài)，見圖3.50。單向離合器僅向一個旋轉方向傳
35、送轉矩。在另一個方向，離合器只是空轉，不會傳送轉矩。,1自由；2閉鎖 圖3.50 檢查起動機離合器,5) 檢查電磁起動機開關總成 (1) 用手指按住柱塞，松開手指之后，檢查柱塞是否很順暢地返回其原來位置，見圖3.51。由于開關在柱塞中，如果柱塞無法順暢地返回其原始位置，開關的接觸將變差，因此無法打開/關閉起動機。如果柱塞的運行不正常，請更換電磁起動機開關總成。,圖3.51 檢查柱塞,(2) 檢查電磁起動機開關的導通情況，見圖3.52。用萬用表測量端子50和端子C之間的導通情況(吸拉線圈的導通檢查)。如果吸拉線圈正常，則兩個端子之間為導通。如果吸拉線圈斷開，則柱塞無法被吸動。,1端子50；2端子
36、C；3吸拉線圈；4保持線圈； 5殼體；6端子30；7導通 圖3.52 檢查電磁起動機開關的導通情況,(3) 檢查端子50和開關殼體之間的導通情況(保持線圈中的導通檢查)，見圖3.53。如果保持線圈正常，則端子50和開關殼體之間為導通。如果保持線圈斷開，可牽引柱塞，但無法保持，因此小齒輪反復伸出和返回。,1端子50；2端子C；3吸拉線圈；4保持線圈； 5殼體；6端子30；7導通 圖3.53 檢查保持線圈中的導通情況,3起動機的組裝 1) 安裝起動機離合器分總成(見圖3.54),1起動機離合器；2止動環(huán)；3卡環(huán) 圖3.54 安裝起動機離合器分總成,2) 安裝起動機電樞總成(見圖3.55),圖3.5
37、5 安裝起動機電樞總成,3) 安裝起動機電刷彈簧(見圖3.56),1電刷座絕緣體；2彈簧；3板 圖3.56 安裝起動機電刷彈簧,4) 安裝起動機磁軛總成(見圖3.57),1起動機外殼；2端蓋；3起動機磁軛 圖3.57 安裝起動機磁軛總成,5) 安裝電磁起動機開關總成(見圖3.58),1電磁起動機開關；2驅動桿 圖3.58 安裝電磁起動機開關總成,6) 安裝起動機離合器分總成 (1) 在起動機離合器花鍵上涂一些潤滑脂，見圖3.59。 (2) 將起動機離合器安裝到電樞軸上，見圖3.60。,圖3.59 在離合器花鍵上涂潤滑脂,圖3.60 將起動機離合器安裝到電樞軸上,(3) 將止動環(huán)安裝到軸上，較小
38、的內徑應指向下方，見圖3.61。,圖3.61 將止動環(huán)安裝到軸上,(4) 將卡環(huán)對齊軸上的凹槽，用臺鉗擰緊，將其固定在軸上，見圖3.62。,1卡環(huán)；2止動環(huán) 圖3.62 將卡環(huán)固定在軸上,(5) 抬起起動機離合器，將其保持在該位置，然后用塑料錘敲打軸，將卡環(huán)裝入止動環(huán)中，見圖3.63。,1起動機離合器；2止動環(huán)；3卡環(huán) 圖3.63 將卡環(huán)裝入止動環(huán)中,7) 安裝起動機電刷彈簧 (1) 將起動機電樞總成安裝在起動機磁軛上，用臺鉗固定住夾在兩塊鋁板或布之間的電樞軸，見圖3.64。,1臺鉗；2鋁板 圖3.64 固定住電樞軸,(2) 安裝電刷座絕緣體，見圖3.65。 (3) 將彈簧安裝在電刷座絕緣體上
39、，見圖3.66。,圖3.65 安裝電刷座絕緣體,1電刷座絕緣體；2電刷彈簧 圖3.66 將彈簧安裝在電刷座絕緣體上,(4) 壓住彈簧，同時將電刷裝到電刷座絕緣體上，見圖3.67。 注意：由于電刷受彈簧的推動，操作時請務必小心，不要讓彈簧彈出來。用螺絲刀可以比較方便地壓住彈簧，但是需用膠帶纏繞螺絲刀的頂端。,1電刷；2電刷彈簧；3電刷座絕緣體 圖3.67 將電刷裝到電刷座絕緣體上,(5) 安裝擋板。用手指按住卡銷安裝擋板，見圖3.68。,1擋板；2卡銷 圖3.68 安裝擋板,8) 安裝起動機磁軛總成(見圖3.69) (1) 在驅動桿和起動機離合器互相接觸的部位涂一些潤滑脂。 (2) 將驅動軸放到
40、軸上。 (3) 擰緊兩個螺栓，將換向器端蓋和磁軛安裝到起動機外殼上。,1潤滑脂；2驅動桿；3起動機磁軛；4端蓋；5起動機外殼 圖3.69 安裝起動機磁軛總成,9) 安裝電磁起動機開關總成(見圖3.70) (1) 將柱塞鉤鉤到驅動桿上，然后用兩個螺栓將電磁起動機開關安裝到起動機外殼上。 (2) 連接引線。,1驅動桿；2柱塞鉤；3電磁起動機開關； 4起動機外殼；5引線 圖3.70 安裝電磁起動機開關總成,4起動機的測試 檢查起動機操作時可直接用蓄電池供電，然后檢查起動機的各項功能。 注意：用蓄電池給起動機長時間供電會燒壞線圈，因此每次檢查的時間應限定為35 s。 1) 牽引測試 牽引測試用于檢查電
41、磁起動機開關是否正常。測試方法見圖3.71。 (1) 為防止起動機轉動，從端子C斷開勵磁線圈引線。 (2) 將蓄電池正極()端子連接到端子50上。 (3) 將蓄電池負極()端子連接到起動機體和端子C(測試引線A)上，檢查小齒輪是否露出。如果小齒輪沒有伸出，應更換電磁起動機開關總成。,1起動機殼體；2端子50；3端子C；4勵磁線圈引線； 5端子30；6測試引線A；7保持線圈；8吸拉線圈；9小齒輪 圖3.71 牽引測試,2) 保持測試 保持測試的目的是檢查保持線圈是否正常。測試方法見圖3.72。 (1) 牽引測試之后，當小齒輪伸出時，從端子C斷開測試引線A。 (2) 檢查小齒輪是否保持伸出狀態(tài)。
42、斷開測試引線A(該引線連接蓄電池負極端子和端子C)，從端子C斷開流入吸拉線圈的電流，讓電流僅流入保持線圈。如果小齒輪無法保持伸出狀態(tài)，請更換電磁起動機開關總成。,3) 檢查小齒輪間隙 在保持測試狀態(tài)下，測量小齒輪和止動環(huán)之間的間隙。如果間隙超出規(guī)定值范圍，請更換電磁起動機開關總成。測量方法見圖3.73。,4) 小齒輪回位測試 (1) 保持測試后當小齒輪伸出時，從起動機殼體斷開接地線，見圖3.74。 (2) 確認小齒輪返回其原始位置。如果小齒輪未返回其原始位置，請更換電磁起動機開關總成。,圖3.74 小齒輪回位測試,5) 無負荷測試 無負荷測試用于檢查起動機電磁開關的接觸點以及換向器和電刷之間的
43、接觸狀況。測試方法見圖3.75。 (1) 用臺鉗固定住夾在鋁板或者布之間的起動機。 (2) 將拆下的勵磁線圈引線連接到端子C。 (3) 將蓄電池正極()端子連接到端子30和端子50上。 (4) 將測試儀連接在蓄電池正極()端子和端子30之間。 (5) 將蓄電池負極()端子連接到起動機殼體上，然后轉動起動機。 (6) 測量流入起動機的電流。 規(guī)定電流：一般低于50 A，但電流值會隨起動機電機的不同而不同，有時甚至會用到200300 A的電流?？深A先查閱維修手冊，務必使用容量足夠大的安培計和引線。,1起動機殼體；2端子50；3端子C；4端子30 圖3.75 無負荷測試,,第三節(jié) 起動系統的故障診斷
44、 一、起動機的接線 1) 點火開關直接控制起動系統的接線(見圖3.76),圖3.76 點火開關直接控制起動系統接線 (a) 接線圖；(b) 電原理圖,2) 單繼電器控制起動系統的接線(見圖3.77),圖3.77 單繼電器控制起動系統接線 (a) 接線圖；(b) 電原理圖,3) 帶起動保護繼電器控制起動系統的接線(見圖3.78) 在發(fā)動機未起動時，硅整流發(fā)電機未發(fā)電，中性抽頭(N)接線柱電壓為零，充電指示燈繼電器線圈無電流通過，起動機繼電器線圈電流經充電指示燈繼電器動斷觸點搭鐵。當點火開關轉到起動(ST)擋時，起動機可以正常通電工作。發(fā)動機起動后，發(fā)電機中性抽頭(N)接線柱輸出電壓，作用于充電指
45、示燈繼電器線圈上，使其動斷觸點斷開，充電指示燈和起動繼電器線圈搭鐵回路被切斷，充電指示燈熄滅，此時在起動(ST)擋即使沒有及時放松點火開關鑰匙，或誤將點火開關鑰匙重新轉到起動(ST)擋位置，起動機也不會工作，從而起到保護作用。,圖3.78 帶起動保護繼電器控制起動系統接線,二、起動系統常見故障 起動系統常見故障主要有起動機不工作、起動機運轉無力、起動機空轉等。產生起動機不工作或起動機運轉無力故障的原因有蓄電池虧電、線路接觸不良、起動機自身故障。起動機自身故障的部位見圖3.79。,圖3.79 起動機自身故障的部位,起動機空轉故障的診斷方法如下： (1) 起動機空轉時，有輕微的摩擦聲。原因： 起動
46、機驅動齒輪不能與飛輪齒圈嚙合而產生空轉，即驅動齒輪還沒有嚙合到飛輪齒圈中，電磁開關就提前接通，說明主回路的接觸盤行程過短，應進行起動機接通時刻的調整； 飛輪上的齒圈出現滑轉。 (2) 起動機空轉時，有嚴重的碰擦齒圈的聲音，說明飛輪齒圈或起動機驅動齒輪嚴重磨損，應拆下起動機進一步檢查，更換起動機驅動齒輪或飛輪齒圈。 (3) 起動機空轉時，速度較快但無碰齒聲音，說明起動機單向離合器打滑，應更換單向離合器總成。,三、由點火開關直接控制的起動系統 在一些起動機功率小于1.2 kW的轎車電路中，能夠見到由點火開關直接控制的起動電路，點火開關在起動擋直接控制起動機的吸拉線圈和保持線圈，見圖3.76。 為了
47、防止發(fā)動機在運轉中誤操作起動機，在點火鎖中設有防重復起動的鎖定裝置。點火開關打至起動擋一次后，欲重新起動發(fā)動機，必須把鑰匙轉回到點火開關的關閉位置后方可進行。 提示：對于裝有自動變速器的車輛，如果點火開關打至起動擋，起動機沒有反應，首先要確認自動變速器的操縱桿是否處在N或P擋，只有在N或P擋才允許起動機工作。 1起動機不工作 1) 故障現象 起動機不工作的故障表現為：點火開關打至起動擋，起動機沒有反應。,2) 故障原因 (1) 蓄電池嚴重虧電； (2) 蓄電池接線柱氧化嚴重； (3) 線路接觸不良或有斷路； (4) 點火開關故障； (5) 起動機電磁開關故障； (6) 起動電動機有故障； (7
48、) 自動變速器不在N或P擋(自動變速器車輛)； (8) 自動變速器多功能開關有故障(自動變速器車輛)； (9) 自動變速器控制單元有故障(自動變速器車輛)。,3) 故障診斷與分析 對于手動變速器車輛，可使用萬用表進行檢測。在確保蓄電池有電，起動機電磁開關各接線以及各搭鐵線接觸良好的前提下，參照圖3.80，按圖3.81進行故障診斷。,圖3.80 點火開關直接控制的起動系統電路,圖3.81 手動變速器車輛起動機不工作故障的診斷方法,對于自動變速器車輛，首先要確認自動變速器是否處在N或P擋，在蓄電池有電，起動機電磁開關各接線以及各搭鐵線接觸良好的前提下，可在起動機處用導線短接30與50端子，若起動機
49、不工作，則說明故障在起動機自身(此時可進一步進行診斷，用較粗導線在起動機處瞬間短接30端子與電樞接頭，若電機運轉，則說明故障在電磁開關，否則說明故障在電機內部)；若起動機工作，需在起動繼電器處進一步進行診斷，在確認各接線良好且點火開關起動供電正常的前提下，借助專用儀器(如大眾車系使用VAG1551或VAG1552)對自動變速器的多功能開關和控制單元進行診斷，若無故障，說明故障在起動繼電器。,2起動機運轉無力故障 1) 故障現象 起動機運轉無力的故障表現為：起動時，發(fā)動機轉速太低，不能起動。 2) 故障原因 (1) 蓄電池虧電； (2) 線路接觸不良或接線柱被氧化； (3) 起動機自身故障； (
50、4) 發(fā)動機轉動阻力太大。 3) 故障診斷方法 在正確使用發(fā)動機機油和具有合適的V型皮帶張緊度的情況下，可按圖3.82進行故障診斷。,圖3.82 起動機運轉無力故障的診斷方法,四、帶起動保護的起動控制系統 帶起動保護的起動控制電路在載貨汽車上較為常見，圖3.83所示為CA1091型載貨汽車的起動系統電路。,1蓄電池；2組合繼電器；3點火開關；4點火線圈； 5斷電器；6交流發(fā)電機；7電流表；8起動機 圖3.83 CA1091型載貨汽車起動系統電路,1電路分析 當點火開關打至2擋時，起動系統工作電路為：蓄電池()起動機50端子電流表7點火開關3組合繼電器的SW控制常開觸點的線圈常閉觸點搭鐵蓄電池(
51、)。結果是常開觸點吸合，起動機8的吸拉線圈和保持線圈由起動機48端子供電，產生吸力，使起動機小齒輪與飛輪齒圈嚙合，同時將主電路觸點接通：蓄電池()主觸點起動機磁場線圈起動機電樞搭鐵蓄電池()，起動機工作。與此同時，主觸點將點火線圈旁路觸點接通，電流直通點火線圈初級，附加電阻被隔除在外。,發(fā)動機著火工作后，發(fā)電機6的中性點N的對地電壓(約為發(fā)電機調節(jié)電壓的1/2)使組合繼電器2中的起動保護繼電器常閉觸點斷開，切斷充電指示燈搭鐵電路(L端子接充電指示燈)，充電指示燈熄滅，表明發(fā)電機工作正常。同時也切斷了起動繼電器線圈的搭鐵通路，當發(fā)動機正常工作時，即使誤將點火開關扳到2擋，起動機也不會與飛輪嚙合，
52、避免打壞飛輪齒圈與起動機，起到保護起動機的作用。,2起動機不工作故障的診斷與分析 1) 故障現象 起動機不工作的故障表現為：點火開關打至起動擋時，起動機不轉動。 2) 故障原因 (1) 供電系統故障：蓄電池儲電量嚴重不足，虧電太多；起動機電纜線與蓄電池接線柱連接松動或接線柱氧化。 (2) 起動機故障：起動機電磁開關吸拉線圈或保持線圈出現搭鐵、斷路、短路故障，電磁開關觸點燒蝕，或因調整不當使接觸盤與觸點接觸不良；磁場繞組或電樞繞組斷路、短路或搭鐵；電刷在電刷架內卡死、彈簧折斷等；換向器油污、燒蝕、磨損產生溝槽。 (3) 組合繼電器故障：起動繼電器線圈斷路、短路、搭鐵；起動繼電器觸點燒蝕、油污。鐵
53、芯與觸點臂氣隙過大；保護繼電器觸點燒蝕、油污。 (4) 點火開關故障：起動擋失靈。,3) 診斷方法 在未接通起動開關前，打開前照燈，觀察燈光亮度。如果燈光暗淡，則可能是蓄電池虧電過多或連接線松脫所致。在蓄電池正常的情況下，起動機不工作故障可參照圖3.83按圖3.84進行診斷。,圖3.84 起動機不工作故障的診斷方法,,練習與思考題 3-1 電磁控制式起動機由幾部分組成？各部分的功用是什么？ 3-2 電磁控制強制嚙合式起動機電磁開關中的吸拉線圈和保持線圈，在起動前后其電流方向有無變化? 為什么? 3-3 怎樣合理使用起動機？ 3-4 如何對起動機進行檢修？ 3-5 如何診斷起動機不工作故障？,,
《起動系統》PPT課件
