李桂強(qiáng)
(北海職業(yè)學(xué)院,廣西 北海 536000)
改革開放40多年,國民的生活水平越來越好,汽車也成了很多家庭的出行工具,但汽車出行常常會(huì)遇到一些故障,啟動(dòng)不了就是其中最常見的問題,啟動(dòng)系統(tǒng)功用是通過啟動(dòng)機(jī)將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)[1],所以它的重要性不言而喻,如何降低啟動(dòng)系統(tǒng)的故障率、提高使用壽命,是值得汽車工作者深入研究相關(guān)控制工作技術(shù)。本文針對(duì)汽車啟動(dòng)系統(tǒng)常見故障進(jìn)行分析,探討啟動(dòng)系統(tǒng)故障檢查與排除方法,以期為各位維修人員故障排除提供一個(gè)借鑒。
汽車的啟動(dòng)系統(tǒng)主要作用是讓發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài),一般而言,常見的啟動(dòng)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成:啟動(dòng)系統(tǒng)蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)、啟動(dòng)繼電器、啟動(dòng)機(jī)和啟動(dòng)線束組成。如圖1所示。圖1中把點(diǎn)火開關(guān)打到ST(啟動(dòng)檔),啟動(dòng)機(jī)通過起動(dòng)繼電器獲得啟動(dòng)信號(hào),由電磁開關(guān)控制啟動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
圖1 啟動(dòng)系統(tǒng)的組成
整個(gè)汽車的啟動(dòng)過程包括三個(gè)工作過程:嚙合、帶動(dòng)和脫離。
(1)嚙合過程。發(fā)動(dòng)機(jī)嚙合主要是起到連接啟動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的作用,如圖2所示,當(dāng)把點(diǎn)火開關(guān)打到ST(啟動(dòng)檔)電流從蓄電池經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)到啟動(dòng)機(jī)保險(xiǎn),再到啟動(dòng)繼電器的電磁線圈導(dǎo)通,形成一個(gè)回路,啟動(dòng)繼電器內(nèi)的觸點(diǎn)臂被吸下來,使另一個(gè)回路導(dǎo)通,磁力開關(guān)內(nèi)的吸引線圈與保持線圈也通電,產(chǎn)生磁場,活動(dòng)鐵芯左移,活動(dòng)鐵芯上的接觸盤又把電瓶柱與電機(jī)柱接通,使另一個(gè)電路(深灰色電路)又導(dǎo)通,這時(shí)候給啟動(dòng)機(jī)的電樞供電,使其工作(當(dāng)電磁開關(guān)工作的時(shí)候,活動(dòng)鐵芯左移的時(shí)候,會(huì)同時(shí)帯動(dòng)撥叉,讓撥叉推出啟動(dòng)機(jī)齒輪與飛輪嚙合)。
圖2 嚙合過程
(2)帶動(dòng)過程。帶動(dòng)過程主要是起到讓發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止向正常工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,起止分別是嚙合后到發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。起動(dòng)機(jī)齒輪與飛輪嚙合后,起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸活塞運(yùn)轉(zhuǎn),電控單元控制進(jìn)氣和燃油系統(tǒng)工作,在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒,推動(dòng)活塞上下運(yùn)轉(zhuǎn),起動(dòng)機(jī)工作到發(fā)動(dòng)機(jī)能在自身動(dòng)力作用繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)為止,這一過程是起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)過程。
(3)脫離過程。脫離過程如圖3所示,脫離過程主要是起到分離驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈。發(fā)動(dòng)機(jī)能在自身動(dòng)力作用繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)后,防止電動(dòng)機(jī)被發(fā)動(dòng)機(jī)帯動(dòng),超速旋轉(zhuǎn)而破壞。勵(lì)磁線圈斷電,保持線圈停止工作,在復(fù)位彈簧的作用下,帶動(dòng)撥叉將驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪脫離。
圖3 脫離過程
啟動(dòng)系統(tǒng)常見故障現(xiàn)象有:不能啟動(dòng)或啟動(dòng)無力;有強(qiáng)烈的齒碰撞聲、高速空轉(zhuǎn)、啟動(dòng)裝置內(nèi)有撞擊聲。下面就不能啟動(dòng)或啟動(dòng)無力、啟動(dòng)后有強(qiáng)烈的齒碰撞聲、高速空轉(zhuǎn)、啟動(dòng)裝置內(nèi)有撞擊聲故障現(xiàn)象進(jìn)行分析及總結(jié)排除方法。
起動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)或啟動(dòng)無力主要是原因是起動(dòng)機(jī)沒有電到、電量不足或者起動(dòng)機(jī)故障,整個(gè)過程表現(xiàn)的形式主要有啟動(dòng)系統(tǒng)嚙合過程無反應(yīng)或嚙合后帶動(dòng)過程起動(dòng)機(jī)無力。當(dāng)發(fā)生起動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)或啟動(dòng)無力狀況后,我們可以從點(diǎn)火開關(guān)、保險(xiǎn)絲、繼電器、蓄電池、啟動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查。
(1)點(diǎn)火開關(guān)斷路、短路、虛接
點(diǎn)火開關(guān)是啟動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)信號(hào),它的好壞決定了駕駛員的需求是否發(fā)出。常見的故障有斷路、短路、虛接,點(diǎn)火開關(guān)具有ON、LG、ACC、START等擋位,每一檔位功能不一樣,出現(xiàn)故障不好檢查,通常通過檢查該檔位功能是否正常來判斷點(diǎn)火開關(guān)是否存在故障,或者通過線路電壓檢查判斷點(diǎn)火開關(guān)是否正常。
(2)保險(xiǎn)絲斷路、虛接
保險(xiǎn)絲是保護(hù)啟動(dòng)系統(tǒng)電路(線路)及用電設(shè)備,決定了啟動(dòng)系統(tǒng)的供電是否正常。故障是斷路、虛接,通過目視檢查或儀器電阻檢測可以判斷是否正常。
(3)繼電器線圈燒斷、匝間短路(絕緣老化)、觸點(diǎn)燒蝕、熱衰變
啟動(dòng)系統(tǒng)繼電器的作用是通過啟動(dòng)信號(hào)控制啟動(dòng)系統(tǒng)的電源,它的好壞決定供電是否正常。啟動(dòng)系統(tǒng)的繼電器通常采用四端口的繼電器,正常工作與否直接影響啟動(dòng)系統(tǒng)。常見的故障有線圈燒斷、匝間短路(絕緣老化)、觸點(diǎn)燒蝕、熱衰變等。檢查方法:
①接通點(diǎn)火開關(guān),然后用耳朵或聽診器傾聽控制繼電器內(nèi)有無吸合聲,或者用手感受一下繼電器有沒有振動(dòng)感,如有,說明繼電器工作基本正常,用電器不工作是由其他原因引起的;否則,說明該繼電器工作失常[2];
②對(duì)調(diào)檢查:對(duì)調(diào)一個(gè)正常的燈光繼電器,啟動(dòng)檢查啟動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)說明繼電器損壞,否則需檢查其他部件。
③短接:短接2與4腳開關(guān)底座觸點(diǎn),正常工作,說明繼電器損壞,需更換繼電器。
④繼電器線圏及觸點(diǎn)的檢查方法:1與3腳是線圈、2與4腳開關(guān)觸點(diǎn),使用電阻擋,正常1與3腳電阻約為70~100Ω,2與4腳無窮大,若否則更換新繼電器。如圖4、圖5所示。
圖4 結(jié)構(gòu)示意圖
圖5 檢測示意圖
⑤繼電器工作性能的檢査方法:繼電器1和3腳間加上12V蓄電池電壓,風(fēng)鳴檔檢測其2號(hào)腳4號(hào)腳間應(yīng)導(dǎo)通。如圖6所示。
圖6 工作性能檢測示意圖
(4)蓄電池沒電或虧電
汽車蓄電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置,屬于直流電源,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),給啟動(dòng)機(jī)提供強(qiáng)大的起動(dòng)電流,一般高達(dá)200~600A[3]。假如蓄電池沒電或虧電將會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)或起動(dòng)無力。具體檢查方法如下:蓄電池電壓測量:使用萬用表直流電壓檔,正常電壓12V以上,電壓低于10 V需充電后再檢測。充滿電檢測仍不合格的需更換。多次存在電壓不足的需檢測蓄電池的漏電。使用時(shí)間超過2年以上或規(guī)定年限、反復(fù)充電,仍不能恢復(fù)正常使用、存在嚴(yán)重自放電現(xiàn)象、殼體破裂、滲漏現(xiàn)象、免維護(hù)蓄電池指示燈顯示為需更換狀態(tài)等需更換。
(5)啟動(dòng)機(jī)無法工作或運(yùn)轉(zhuǎn)無力
啟動(dòng)機(jī)是啟動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行部件,工作是否正常直接關(guān)系發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。無法工作或運(yùn)轉(zhuǎn)無力導(dǎo)致的原因有吸引線圈(主拉線圈)開路、保持線圈(保位線圈)開路、接觸片或觸點(diǎn)燒蝕、接觸片與觸點(diǎn)燒連、直流電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈搭鐵、單向離合器卡死或打滑。檢查方法如下:
①吸引線圈(主拉線圈)開路。將萬用表打到“二級(jí)管檔”,一表筆與起動(dòng)S柱相連,另一表筆與電機(jī)柱相連。若檢測數(shù)據(jù)小于0.5Ω,則吸引線圏正常,若數(shù)據(jù)無窮大,則吸引線圈開路,需更換起動(dòng)機(jī)總成。
②保持線圈(保位線圈)開路。將萬用表打到“二級(jí)管檔”,一表筆與起動(dòng)S柱相連,另一表筆與磁力開關(guān)外殼相連,若數(shù)據(jù)無窮大,則為保持線圈開路,需更換起動(dòng)機(jī)總成。
③接觸片或觸點(diǎn)燒蝕 。輕微燒蝕:當(dāng)兩接頭在接觸時(shí),產(chǎn)生自感電壓(火花),會(huì)使接觸面產(chǎn)生金屬氧化物,使經(jīng)過的電流不能滿足用電器的正常使用,用電器工作不良,可對(duì)氧化物表面進(jìn)行打磨處理。 嚴(yán)重?zé)g:建立在輕微燒的基礎(chǔ)上,氧化程度更嚴(yán)重,經(jīng)過的電流甚至不能帶動(dòng)用電器工作,甚至幾乎沒有電流經(jīng)過,相當(dāng)于開路,可對(duì)其進(jìn)行打磨處理或直接更換。(注:可用一螺絲刀直接短接電瓶柱與電機(jī)柱;若起動(dòng)機(jī)工作正常 ,則為燒蝕;若依然轉(zhuǎn)動(dòng)無力,則為電瓶虧電或直流電機(jī)故障。)
④接觸片與觸點(diǎn)燒連。在高電流的作用下,使兩接觸面產(chǎn)生高溫,從而熔為一體,不再受某元件或某開關(guān)的控制,需更換總成。
⑤直流電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈搭鐵 ?,F(xiàn)象:起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn) 檢測方法:將萬用表打到“二級(jí)管檔”,一表筆與換向器相接,另一表筆與轉(zhuǎn)子軸相接,正常時(shí)應(yīng)不通,若通則為轉(zhuǎn)子線圈搭鐵,需更換起動(dòng)機(jī)總成。
⑥單向離合器卡死或打滑?,F(xiàn)象:a.卡死:起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)或起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)著車后,起動(dòng)機(jī)不能退出工作,由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)常轉(zhuǎn)。 b.打滑:起動(dòng)機(jī)齒輪與飛輪嚙合后,起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)飛輪不動(dòng)[4]。 檢查:首先固定住單向器后方的某個(gè)元件(轉(zhuǎn)子或某個(gè)齒輪),再轉(zhuǎn)動(dòng)最前方的齒輪(嚙合飛輪的驅(qū)動(dòng)齒輪),正常應(yīng)只能朝一個(gè)方向空轉(zhuǎn),若兩個(gè)方向都能空轉(zhuǎn),則為單向器打滑,若兩個(gè)方向都不能轉(zhuǎn)動(dòng),則為單向器卡死,卡死可清潔或更換。
(6)起動(dòng)線束斷路、短路或虛接
啟動(dòng)線束斷路、短路或虛接會(huì)導(dǎo)致啟動(dòng)機(jī)沒電,啟動(dòng)機(jī)無法工作,檢查方法有直觀檢查法、儀器儀表檢查法、工具檢查法、導(dǎo)線跨接檢查方法,存在故障需修復(fù)或更換。
有強(qiáng)烈的齒碰撞聲故障原因:飛輪齒圈、起動(dòng)機(jī)小齒輪嚴(yán)重磨損或者起動(dòng)開關(guān)調(diào)整不當(dāng)。起動(dòng)機(jī)高速空轉(zhuǎn)故障原因是:起動(dòng)機(jī)單向離合器打滑。啟動(dòng)裝置內(nèi)有撞擊聲故障原因:起動(dòng)機(jī)軸彎曲或磨損嚴(yán)重,起動(dòng)極松動(dòng)、電樞線圈脫落[5]。遇到這三種故障需檢查起動(dòng)機(jī)和飛輪,如存在故障,需更換。
本文主要針對(duì)啟動(dòng)系統(tǒng)常見故障進(jìn)行檢查,通過這些檢查可以總結(jié)出故障點(diǎn)較多的是嚙合過程,重視啟動(dòng)系統(tǒng)的日常檢查與維護(hù),可以降低啟動(dòng)系統(tǒng)的故障率,這樣可以在車輛使用中更加舒心,更加放心,減少很多不必要的麻煩。遇到故障也可以根據(jù)故障的檢查方法進(jìn)行排故。