金 明

(安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系,安徽 安慶 246003)

卡車起動(dòng)機(jī)故障檢測(cè)與排除方法

金 明

(安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系,安徽 安慶 246003)

以湖北神電起動(dòng)機(jī)為例，簡(jiǎn)述了起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，分析輕卡用起動(dòng)機(jī)常見故障檢測(cè)與排除方法，對(duì)起動(dòng)機(jī)的檢測(cè)與維修有一定的指導(dǎo)作用。

起動(dòng)機(jī)；故障檢測(cè)；排除方法

1 概述

汽車起動(dòng)機(jī)通過把蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來給發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)提供外力支持，轉(zhuǎn)化后的機(jī)械能最終驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪旋轉(zhuǎn)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，起動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中起到重要的作用，起動(dòng)機(jī)的質(zhì)量好壞將直接影響到汽車整車的起動(dòng)和使用性能〔1〕。某品牌輕卡安裝湖北神電2569型起動(dòng)機(jī)(如圖1所示)，通過對(duì)其在2017年1～2月的售后維修服務(wù)記錄進(jìn)行整理后發(fā)現(xiàn)，211起發(fā)動(dòng)機(jī)故障中有20起為起動(dòng)機(jī)故障，占比約10%。故障現(xiàn)象分別為：電磁開關(guān)燒毀、起動(dòng)機(jī)短路、起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)、起動(dòng)機(jī)功率不足和起動(dòng)機(jī)異響。下文將根據(jù)該起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成與工作原理，結(jié)合起動(dòng)機(jī)的故障現(xiàn)象，對(duì)故障起動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆解，有針對(duì)性的進(jìn)行相應(yīng)的故障檢測(cè)與排除。

圖1 神電2569型起動(dòng)機(jī)外觀示意圖

2 湖北神電2569型起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理

目前該系列起動(dòng)機(jī)累計(jì)產(chǎn)銷量超過100萬臺(tái)，搭載在多款輕卡車型上，一般安裝在整車變速箱側(cè)，隨發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)作為附件發(fā)送裝車(如圖2所示)。

圖2 起動(dòng)機(jī)安裝示意圖

該起動(dòng)機(jī)相關(guān)性能規(guī)格見表1，相比其他起動(dòng)機(jī)具有如下優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)緊湊，起動(dòng)功率大，性價(jià)比高；②驅(qū)動(dòng)端懸臂全密封設(shè)計(jì)，適用于濕式飛輪殼；③緩嚙合起動(dòng)結(jié)構(gòu)，有效保護(hù)飛輪齒圈；④自帶繼電器，適用于電子起動(dòng)接口；⑤客戶可以根據(jù)需要選擇增加限時(shí)保護(hù)功能；正常起動(dòng)次數(shù)大于4萬次。

表1 湖北神電2569型起動(dòng)機(jī)性能規(guī)格

2.1 結(jié)構(gòu)組成

大體上說，起動(dòng)機(jī)由三大部分組成，整個(gè)起動(dòng)過程也是靠這三個(gè)部件來實(shí)現(xiàn)的〔2〕：

(1) 直流電動(dòng)機(jī)：它是起動(dòng)機(jī)內(nèi)部的主要部件，主要由機(jī)殼、端蓋、電樞、軸承、磁場(chǎng)繞組、磁極鐵芯、電刷和刷架等組成。直流電動(dòng)機(jī)的工作原理就是利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用，將導(dǎo)入自蓄電池的電流以安培定律為基礎(chǔ)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

(2) 控制機(jī)構(gòu)(操縱機(jī)構(gòu))：蓄電池與起動(dòng)機(jī)之間電路的通斷就是通過控制機(jī)構(gòu)來操縱的，一般由一個(gè)電磁開關(guān)來控制起動(dòng)機(jī)主電路的通斷和驅(qū)動(dòng)齒輪的移除和退回。在某些車型上面控制機(jī)構(gòu)還有另外的作用，如隔除和接入點(diǎn)火線圈附加電阻。

(3) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的時(shí)候，起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)嚙入飛輪齒環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸就得到了起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)又使驅(qū)動(dòng)齒輪打滑，自動(dòng)與飛輪齒環(huán)脫開。

2.2 工作原理

起動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程如圖3所示。首先按下起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)按鈕，接通保持線圈和吸拉線圈間的電路。此時(shí)保持線圈和吸拉線圈產(chǎn)生方向相同的電磁力，兩者產(chǎn)生的電磁力大于復(fù)位彈簧的彈力，驅(qū)使活動(dòng)鐵芯右行。此時(shí)推桿會(huì)推動(dòng)接觸盤接觸主線柱，接通主開關(guān)；同時(shí)帶動(dòng)拔叉推出單向離合器，使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈準(zhǔn)確嚙合。

當(dāng)主開關(guān)接通后，吸拉線圈被短路，電磁開關(guān)的位置靠保持線圈的吸力來維持，同時(shí)蓄電池經(jīng)過主開關(guān)給電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組提供強(qiáng)大的啟動(dòng)電流，使電樞軸產(chǎn)生足夠的電磁力矩，帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，松開啟動(dòng)按鈕時(shí)，保持線圈和吸拉線圈形成串聯(lián)，這時(shí)兩者產(chǎn)生了方向相反的磁通，磁力互相抵消，在復(fù)位彈簧的作用下活動(dòng)鐵芯迅速回位，這時(shí)起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪退出嚙合，主線柱與接觸盤脫離接觸，起動(dòng)機(jī)的主電路被斷開，起動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。至此，起動(dòng)機(jī)就完成了發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)啟動(dòng)過程。

a)起動(dòng)機(jī)靜止?fàn)顟B(tài) b)飛輪與驅(qū)動(dòng)齒輪正在嚙合 c)完全嚙合

圖3起動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程示意圖

3 常見故障檢測(cè)與排除方法

對(duì)售后經(jīng)常出現(xiàn)的起動(dòng)機(jī)故障進(jìn)行檢測(cè)與排除，匯總?cè)缦拢?/p>

3.1 起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，但是伴有“嗒嗒”聲

故障現(xiàn)象是打起動(dòng)機(jī)時(shí)，起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其電磁開關(guān)有吸動(dòng)的“嗒、嗒”聲。出現(xiàn)此種故障的診斷流程為：

(1) 首先檢查蓄電池電量，是否為蓄電池供電不足導(dǎo)致，若更換電量充足的蓄電池后，故障仍為排除，可判定故障應(yīng)該出自起動(dòng)機(jī)或者啟動(dòng)繼電器上面。

(2) 啟動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)后觀察，若電磁開關(guān)的活動(dòng)鐵芯沒有動(dòng)作聲音，可診斷為啟動(dòng)繼電器故障；若活動(dòng)鐵芯有動(dòng)作聲音，表明保持線圈和吸引線圈有電流通過并且起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，則說明古裝出自起動(dòng)機(jī)及相關(guān)部件。

(3) 為了判定故障具體出自直流電動(dòng)機(jī)還是出自電磁開關(guān)，短接起動(dòng)機(jī)電源接柱與磁場(chǎng)接柱，如起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常并能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)，說明故障在電磁開關(guān)，更換新的電磁開關(guān)即可排除故障〔3〕；如起動(dòng)機(jī)仍不轉(zhuǎn)動(dòng)，故障則處在電動(dòng)機(jī)上，對(duì)起動(dòng)機(jī)進(jìn)行拆解檢查，檢查中電刷是否過度磨損，導(dǎo)致電刷和整流子接觸不良，更換新電刷后可排除故障。

3.2 起動(dòng)機(jī)功率不足

起動(dòng)機(jī)功率不足的故障現(xiàn)象表現(xiàn)為起動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出不足，無法帶動(dòng)曲軸。其故障原因主要是兩方面：蓄電池虧電或者接觸不良；起動(dòng)機(jī)故障、接觸不良或局部短路〔4〕。出現(xiàn)這種故障的診斷方法為：

(1) 首先打開前大燈并按喇叭，若不正?？膳卸樾铍姵靥濍娀蛐铍姵亟佑|不良，可給蓄電池充電或?qū)ζ浣泳€柱進(jìn)行緊固；若正常則進(jìn)行下一步診斷，短接電磁開關(guān)接線柱。

(2) 短接電磁開關(guān)接線柱后，若起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，則可判定為電磁開關(guān)故障，進(jìn)行電磁開關(guān)的檢修或者調(diào)換；若仍運(yùn)轉(zhuǎn)無力，則為起動(dòng)機(jī)故障，需要更換整機(jī)。

3.3 起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)

故障表現(xiàn)為接通啟動(dòng)開關(guān)后，起動(dòng)機(jī)毫無反應(yīng)。出現(xiàn)此故障的診斷過程總結(jié)如下：

(1) 首先打開前大燈并按喇叭，若不正?？膳卸樾铍姵靥濍娀蛐铍姵亟佑|不良，可給蓄電池充電或?qū)ζ浣泳€柱進(jìn)行緊固；若正常則進(jìn)行下一步診斷，短接電磁開關(guān)接線柱B與M。

(2) 若起動(dòng)機(jī)仍不轉(zhuǎn)動(dòng)，則說明故障在起動(dòng)機(jī)上，將其拆下檢修；若起動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行下一步診斷，短接電磁開關(guān)接線柱B與S。

(3) 若起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，則說明電磁開關(guān)故障，需要更換電磁開關(guān)；若起動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行下一步診斷，短接啟動(dòng)繼電器接線柱B與S。

(4) 若起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，說明故障在啟動(dòng)繼電器至起動(dòng)機(jī)接線柱連接線上或啟動(dòng)繼電器與電源開關(guān)接線柱連接線接觸不良；若起動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)行下一步診斷，短接啟動(dòng)繼電器接線柱B與SW。

(5) 若起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，說明是啟動(dòng)繼電器故障或其打鐵接觸不良；若起動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則判定為點(diǎn)火開關(guān)故障或其與啟動(dòng)繼電器接線柱的連接線接觸不良。

3.4 起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)

接通起動(dòng)開關(guān)后，起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)。起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生問題會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，最有可能的兩個(gè)原因就是單向離合器打滑或傳動(dòng)齒輪磨損造成的〔5〕。

(1) 起動(dòng)機(jī)若以較低轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，原因即為單向離合器打滑,將其拆下進(jìn)行更換或檢修可解決空轉(zhuǎn)問題。

(2) 起動(dòng)機(jī)若以較高轉(zhuǎn)速空轉(zhuǎn)，可以嘗試斷開點(diǎn)火開關(guān)，搖轉(zhuǎn)曲軸將齒環(huán)轉(zhuǎn)一個(gè)角度，重新起動(dòng)。重起動(dòng)正常的話，說明齒環(huán)有損壞；重起動(dòng)不正常，則說明單向離合器打滑或撥叉脫落或行程過短，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行拆檢或者調(diào)整。

3.5 起動(dòng)機(jī)異響

起動(dòng)機(jī)超常異響的原因比較復(fù)雜，對(duì)于這種故障應(yīng)仔細(xì)觀察、綜合分析后作出檢修方案。針對(duì)遇見過的起動(dòng)機(jī)異響故障，總結(jié)處理辦法如下：

(1) 檢修起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)小齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒環(huán)，看其是否有損傷；

(2) 重新調(diào)整與緊固起動(dòng)機(jī)，避免起動(dòng)機(jī)安裝不當(dāng)；

(3) 檢查電樞軸的軸襯是否磨損，對(duì)其進(jìn)行更換或修理；

(4) 調(diào)換或修理定子和轉(zhuǎn)子，避免定子內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子外圓相互摩擦；

(5) 檢修定子的內(nèi)磁極，看其是否發(fā)生松動(dòng)；

(6) 若電樞軸發(fā)生彎曲，需要更換或修理電樞軸；

(7) 若減速裝置發(fā)生損壞，需要更換或修理減速裝置。

4 總結(jié)

本文以搭載在輕型卡車上的湖北神電2569型起動(dòng)機(jī)為例，詳述了該起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，并針對(duì)常見的起動(dòng)機(jī)故障給出了相應(yīng)的檢測(cè)與排除方法，對(duì)于卡車用啟動(dòng)機(jī)的故障檢測(cè)與維修有一定的實(shí)際參考意義。此外，由于起動(dòng)機(jī)在汽車零部件中屬于比較貴重的零部件，雖然輕易不會(huì)損壞，但是為了延長其使用壽命，要恰當(dāng)?shù)氖褂闷饎?dòng)機(jī)，每次起動(dòng)時(shí)間不應(yīng)超過5s，多次起動(dòng)時(shí)也應(yīng)留有適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔。

〔1〕王付財(cái). EQ1118G型柴油車起動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)故障診斷與排除〔J〕. 汽車電器，2012(2)：31-35.

〔2〕胡明義.汽車起動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)、原理與檢修〔M〕. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

〔3〕王秋花，劉永春，高發(fā)廷. 起動(dòng)機(jī)故障原因診斷分析〔J〕. 汽車電器，2016(3)：19-21.

〔4〕張朝剛. 汽車起動(dòng)機(jī)故障診斷與排除〔J〕. 專用汽車，2002(2)：43-44.

〔5〕曹永晟，王遠(yuǎn)，朱會(huì)田. 汽車起動(dòng)機(jī)幾種典型故障的診斷方法〔J〕. 汽車電器，2009(1)：30-32.

FaultDetectionandEliminationMethodforTruckStarter

JIN Ming

(DepartmentofMechanicalEngineering,AnqingCollegeofVocationalTechnology,Anqing,Anhui, 246003,China)

Taking the starter produced by Hubei super electricity as an example, the paper expounds the structural composition and working principle about the starter, then analyzes the common fault detection and elimination method for light trucks starter. The methods of inspection and maintenance have a certain guiding role.

Starter; Fault detection; Elimination method.

1008-3723(2017)04-002-03

10.3969/j.issn.1008-3723.2017.04.002

2017-05-21

金明(1963-)，男，安徽安慶人，安慶職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向：汽車檢測(cè)與維修技術(shù)

U472.4

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