金 明

(安慶職業(yè)技術(shù)學院 機電工程系,安徽 安慶 246003)

卡車起動機故障檢測與排除方法

金 明

(安慶職業(yè)技術(shù)學院 機電工程系,安徽 安慶 246003)

以湖北神電起動機為例，簡述了起動機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，分析輕卡用起動機常見故障檢測與排除方法，對起動機的檢測與維修有一定的指導作用。

起動機；故障檢測；排除方法

1 概述

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

圖1 神電2569型起動機外觀示意圖

2 湖北神電2569型起動機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理

目前該系列起動機累計產(chǎn)銷量超過100萬臺，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)動機整機作為附件發(fā)送裝車(如圖2所示)。

圖2 起動機安裝示意圖

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

表1 湖北神電2569型起動機性能規(guī)格

2.1 結(jié)構(gòu)組成

大體上說，起動機由三大部分組成，整個起動過程也是靠這三個部件來實現(xiàn)的〔2〕：

(1) 直流電動機：它是起動機內(nèi)部的主要部件，主要由機殼、端蓋、電樞、軸承、磁場繞組、磁極鐵芯、電刷和刷架等組成。直流電動機的工作原理就是利用通電導體在磁場中受力的作用，將導入自蓄電池的電流以安培定律為基礎(chǔ)進行能量轉(zhuǎn)化來產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使起動機的驅(qū)動齒輪產(chǎn)生機械運動。

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

(3) 傳動機構(gòu)：在發(fā)動機起動的時候，起動機驅(qū)動齒輪通過傳動機構(gòu)嚙入飛輪齒環(huán)，發(fā)動機曲軸就得到了起動機的轉(zhuǎn)矩；當發(fā)動機起動后，傳動機構(gòu)又使驅(qū)動齒輪打滑，自動與飛輪齒環(huán)脫開。

2.2 工作原理

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

當主開關(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，同時蓄電池經(jīng)過主開關(guān)給電動機的勵磁繞組提供強大的啟動電流，使電樞軸產(chǎn)生足夠的電磁力矩，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而啟動發(fā)動機。

當發(fā)動機啟動后，松開啟動按鈕時，保持線圈和吸拉線圈形成串聯(lián)，這時兩者產(chǎn)生了方向相反的磁通，磁力互相抵消，在復位彈簧的作用下活動鐵芯迅速回位，這時起動機的驅(qū)動齒輪退出嚙合，主線柱與接觸盤脫離接觸，起動機的主電路被斷開，起動機停止運轉(zhuǎn)。至此，起動機就完成了發(fā)動機的整個啟動過程。

a)起動機靜止狀態(tài) b)飛輪與驅(qū)動齒輪正在嚙合 c)完全嚙合

圖3起動機啟動過程示意圖

3 常見故障檢測與排除方法

對售后經(jīng)常出現(xiàn)的起動機故障進行檢測與排除，匯總?cè)缦拢?/p>

3.1 起動機不轉(zhuǎn)，但是伴有“嗒嗒”聲

故障現(xiàn)象是打起動機時，起動機不轉(zhuǎn)動時，其電磁開關(guān)有吸動的“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)該出自起動機或者啟動繼電器上面。

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

(3) 為了判定故障具體出自直流電動機還是出自電磁開關(guān)，短接起動機電源接柱與磁場接柱，如起動機運轉(zhuǎn)正常并能帶動發(fā)動機曲軸旋轉(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〕；如起動機仍不轉(zhuǎn)動，故障則處在電動機上，對起動機進行拆解檢查，檢查中電刷是否過度磨損，導致電刷和整流子接觸不良，更換新電刷后可排除故障。

3.2 起動機功率不足

起動機功率不足的故障現(xiàn)象表現(xiàn)為起動機動力輸出不足，無法帶動曲軸。其故障原因主要是兩方面：蓄電池虧電或者接觸不良；起動機故障、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€柱進行緊固；若正常則進行下一步診斷，短接電磁開關(guān)接線柱。

(2) 短接電磁開關(guān)接線柱后，若起動機運轉(zhuǎn)正常，則可判定為電磁開關(guān)故障，進行電磁開關(guān)的檢修或者調(diào)換；若仍運轉(zhuǎn)無力，則為起動機故障，需要更換整機。

3.3 起動機不轉(zhuǎn)

故障表現(xiàn)為接通啟動開關(guān)后，起動機毫無反應(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，若不正常可判定為蓄電池虧電或蓄電池接觸不良，可給蓄電池充電或?qū)ζ浣泳€柱進行緊固；若正常則進行下一步診斷，短接電磁開關(guān)接線柱B與M。

(2) 若起動機仍不轉(zhuǎn)動，則說明故障在起動機上，將其拆下檢修；若起動機正常運轉(zhuǎn)，進行下一步診斷，短接電磁開關(guān)接線柱B與S。

(3) 若起動機不轉(zhuǎn)動，則說明電磁開關(guān)故障，需要更換電磁開關(guān)；若起動機正常運轉(zhuǎn)，進行下一步診斷，短接啟動繼電器接線柱B與S。

(4) 若起動機不轉(zhuǎn)動，說明故障在啟動繼電器至起動機接線柱連接線上或啟動繼電器與電源開關(guān)接線柱連接線接觸不良；若起動機正常運轉(zhuǎn)，進行下一步診斷，短接啟動繼電器接線柱B與SW。

(5) 若起動機不轉(zhuǎn)動，說明是啟動繼電器故障或其打鐵接觸不良；若起動機正常運轉(zhuǎn)，則判定為點火開關(guān)故障或其與啟動繼電器接線柱的連接線接觸不良。

3.4 起動機空轉(zhuǎn)

接通起動開關(guān)后，起動機空轉(zhuǎn)。起動機的傳動機構(gòu)產(chǎn)生問題會導致起動機空轉(zhuǎn)，最有可能的兩個原因就是單向離合器打滑或傳動齒輪磨損造成的〔5〕。

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

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

3.5 起動機異響

起動機超常異響的原因比較復雜，對于這種故障應(yīng)仔細觀察、綜合分析后作出檢修方案。針對遇見過的起動機異響故障，總結(jié)處理辦法如下：

(1) 檢修起動機的驅(qū)動小齒輪和發(fā)動機飛輪齒環(huán)，看其是否有損傷；

(2) 重新調(diào)整與緊固起動機，避免起動機安裝不當；

(3) 檢查電樞軸的軸襯是否磨損，對其進行更換或修理；

(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；

(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型起動機為例，詳述了該起動機的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，并針對常見的起動機故障給出了相應(yīng)的檢測與排除方法，對于卡車用啟動機的故障檢測與維修有一定的實際參考意義。此外，由于起動機在汽車零部件中屬于比較貴重的零部件，雖然輕易不會損壞，但是為了延長其使用壽命，要恰當?shù)氖褂闷饎訖C，每次起動時間不應(yīng)超過5s，多次起動時也應(yīng)留有適當?shù)臅r間間隔。

〔1〕王付財. EQ1118G型柴油車起動機不運轉(zhuǎn)故障診斷與排除〔J〕. 汽車電器，2012(2)：31-35.

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

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

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

〔5〕曹永晟，王遠，朱會田. 汽車起動機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)學院講師。研究方向：汽車檢測與維修技術(shù)

U472.4

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