汽车底盘机械系统检修PPT第四章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,汽车电气系统检修,I,ndustry,I,ndustry,项目四,起动系统的检修,I,ndustry,一、项目情境引入,一辆一汽威驰轿车，行驶,1.510,5,km,，接通点火开关起动挡时，只听见起动机缓慢地运转及飞轮处有“咔咔”声，而发动机不能正常起动。经检修，起动机单向离合器齿端面磨损严重，造成发动机无法起动。此事例让我们有必要对汽车起动系统与起动机常见故障进行学习。,汽车发动机一般为内燃机。起动机向内燃机曲轴供给起动转矩，使内燃机进入自行运转状态。汽油机最低起动转速为,50,70r/min,。,I,ndustry,二、项目相关知识,（一）起动系统概述,汽车发动机不能自己起动，它必须靠外力带动曲轴来帮助起动，即依靠外力拖动，使发动机依靠自身运转的惯性而进入连续不断的吸气、压缩、燃烧、排气运行循环时，发动机才能视为完全起动。,起动机的作用是将蓄电池的电能转变为机械能，驱动发动机使其起动。发动机起动之后，起动机便立即停止工作。发动机常用的起动方式有人力起动、辅助汽油机起动和电力起动机起动。目前大多数运输车辆都已采用电力起动机起动。电力起动机起动方式是由直流电动机通过传动机构将发动机起动，电力起动机是采用装有电磁开关的电动机作为起动动力的。电力起动机具有操作简单、体积小、重量轻、安全可靠、起动迅速并可重复起动等优点，一般将这种电力起动机简称为起动机。起动机安装在汽车发动机飞轮壳前端的座孔上并用螺栓紧固。,I,ndustry,1,起动系统的组成,起动系统由蓄电池、起动机和起动控制电路等组成，如图,4-1,所示，起动控制电路包括起动按钮或点火开关、起动继电器等。,起动机在点火开关或起动按钮的控制下，将蓄电池的电能转化为机械能，通过飞轮齿环带动发动机曲轴转动。为增大转矩，便于起动，起动机与曲轴的传动比要求：汽油机一般为,13,17,，柴油机一般为,8,10,。,I,ndustry,2,起动机的分类,（,1,）按磁场产生的方式分类。,励磁式起动机。磁场是由励磁线圈产生的，它常用于起动大中型发动机。,永磁式起动机。永磁式起动机以永磁材料（铁氧体或铁硼）为磁极。由于电动机中无磁极绕组，故可使起动机结构简化，体积和质量都可相应减小。它常用于起动中小型发动机。,I,ndustry,图,4-1,起动系统的总成,I,ndustry,（,2,）按操纵机构分类。,直接操纵式起动机。直接操纵式起动机是由脚踏或手拉杠杆联动机构直接控制起动机的主电路开关来接通或切断主电路，也称为机械式起动机。这种方式虽然结构简单、工作可靠，但由于要求起动机、蓄电池靠近驾驶室，故受安装布局的限制，且操作不便，已很少采用。,电磁操纵式起动机。电磁操纵式起动机是由起动按钮或点火开关控制继电器，再由继电器控制起动机的主开关来接通或切断主电路，也称为电磁控制式起动机。这种方式可实现远距离控制，操作方便，目前在汽车上广泛采用。,I,ndustry,（,3,）按传动机构的啮合方式分类。,惯性啮合式起动机。起动机旋转时，其啮合小齿轮靠惯性力自动啮入飞轮齿环。起动后，小齿轮又借惯性力自动与飞轮齿环脱离。这种啮合机构结构简单，但不能传递较大的转矩，且可靠性较差，已很少采用。,强制啮合式起动机。强制啮合式起动机是靠人力或电磁力拉动杠杆强制小齿轮啮入飞轮齿环的。这种啮合机构结构简单、动作可靠、操作方便，至今仍被采用。,电枢移动式起动机。电枢移动式起动机是靠起动机磁极磁通的吸力，使电枢沿轴向移动而使小齿轮啮入飞轮齿环的，起动后再由回位弹簧使电枢回位，让驱动齿轮退出飞轮齿环。这种啮合机构多用于大功率的柴油汽车上。,齿轮移动式起动机。齿轮移动式起动机是电磁开关推动安装在电枢轴孔内的啮合杆，而使小齿轮啮入飞轮齿环的。,减速式起动机。减速式起动机也是靠电磁吸力推动单向离合器使小齿轮啮入飞轮齿环的。它的优点是提高了起动机的起动转矩，有利于发动机的起动；电枢轴较短，不易弯曲；减速齿轮的结构简单、效率高，保证了良好的机械性能，同时拆装修理方便。,I,ndustry,（二）起动机的构造与型号,1,起动机的构造,起动机由串励直流电动机、传动机构和操纵机构,3,部分组成，如图,4-2,所示。,（,1,）串励直流电动机。电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。,（,2,）传动机构。传动机构又称起动机离合器或啮合器。传动机构的作用是在发动机起动时使起动机轴上的小齿轮啮入飞轮齿环，将起动机的转矩传递给发动机曲轴；在发动机起动后又能使起动机小齿轮与飞轮齿环自动脱开。,（,3,）操纵机构。操纵机构的作用是接通和断开电动机与蓄电池之间的电路。,I,ndustry,图,4-2,起动机的组成,I,ndustry,起动机的整体结构如图,4-3,所示。,图,4-3,起动机的结构,1,回位弹簧；,2,保持线圈；,3,吸拉线圈；,4,电磁开关壳体；,5,触点；,6,接线柱；,7,接触盘；,8,后端盖；,9,电刷弹簧；,10,换向器；,11,电刷；,12,磁极；,13,磁极铁心；,14,电枢；,15,励磁绕组；,16,移动衬套；,17,缓冲弹簧；,18,单向离合器；,19,电枢轴花键；,20,驱动齿轮；,21,罩盖；,22,制动盘；,23,传动套筒；,24,拨叉,I,ndustry,2,起动机的型号,根据中华人民共和国行业标准,汽车电气设备产品型号编制方法,（,QC/T 7393,）规定，起动机的型号如下：,其中，,1,为产品代号。起动机的产品代号,QD,、,QDJ,、,QDY,分别表示起动机、减速起动机及永磁起动机。,2,为电压等级代号。,1,为,12V,，,2,为,24V,。,3,为功率等级代号。其含义如表,4-1,所示。,4,为设计序号。,5,为变形代号。,例如，,QD124,表示额定电压为,12V,、功率为,1,2kW,、第,4,次设计的起动机。,例如，,QD1225,表示额定电压为,12V,、功率为,1,2kW,、第,25,次设计的起动机。,I,ndustry,表,4-1,功率等级代号的意义,功率等级代号,1,2,3,4,5,6,7,8,9,功率,/kW,1,1,2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,I,ndustry,（三）直流电动机,根据磁场绕组和电枢绕组连接方式的不同，直流电动机可分为并励、串励和复励,3,种形式。为了获得较大的起动转矩，一般均采用串励直流电动机，串励是指电枢绕组与磁场绕组串联。由于串励直流电动机工作电流大、转矩大、工作时间短（一般为,5,10s,），因此，要求零件的机械强度高，电路电阻小。,1,串励直流电动机的构造,串励直流电动机主要由电枢（转子）、磁极（定子）、电刷与电刷架、机壳、端盖等部件构成。,（,1,）电枢。电枢是电动机的转子部分，其作用是产生电枢转矩，包括电枢轴、换向器、铁心和电枢绕组，如图,4-4,所示。为了获得足够的转矩，通过电枢绕组的电流一般为,200,600A,，因此，电枢绕组用很粗的矩形截面的铜线采用波绕法绕制而成。,I,ndustry,图,4-4,电枢,I,ndustry,（,2,）磁极。磁极的作用是产生磁场，分为励磁式和永磁式两类。为加强磁场增大转矩，汽车起动机通常采用,4,个磁极，每个磁极上套装磁场绕组，经通电励磁后使,N,、,S,极相间排列，并利用机壳形成磁路，大功率（功率超过,7.35kW,）起动机也有采用,6,个磁极的。如图,4-5,所示，低碳钢板制成的机壳是磁路的一部分。,图,4-5,定子与转子铁心形成的磁力线回路,I,ndustry,励磁式磁极。励磁绕组的内部电路连接方法：励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上，另一端与两个非搭铁电刷相连后再与电枢绕组串联连接。,4,个磁极的磁场绕组的连接有两种形式：一种是将,4,个绕组相互串联，如图,4-6,（,a,）所示。另一种是先将两个绕组分别串联后，再并联为两路，如图,4-6,（,b,）所示，这样可以在绕组铜条截面尺寸相同的情况下增大起动电流，从而增大转矩，如图,4-6,所示。,如图,4-7,所示，励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上，另一端与,2,个非搭铁电刷相连，当起动开关接通时，起动机的电路为：蓄电池正极接线柱,1,励磁绕组,4,非搭铁电刷,6,电枢绕组搭铁电刷,5,搭铁蓄电池负极。,I,ndustry,图,4-6,励磁绕组的接法,I,ndustry,图,4-7,起动机的接线图,1,接线柱；,2,起动开关；,3,蓄电池；,4,励磁绕组；,5,搭铁电刷；,6,非搭铁电刷；,7,换向器,I,ndustry,永磁式磁极。永磁式磁极采用永久磁铁，可节省材料，而且能使电动机磁极的径向尺寸减小，条形永久磁铁可用冷粘接法粘在机壳内壁上或用片弹簧均匀地固装在起动机机壳的内表面上。由于结构尺寸及永磁材料性能的限制，永磁起动机的功率一般不大于,2kW,。,（,3,）电刷与电刷架。电刷架一般为框式结构，其中正极刷架与端盖绝缘地固装，负极刷架直接搭铁。电刷与刷架的组合如图,4-8,所示。以,4,磁极电动机为例，其,2,个电刷与机壳绝缘，电流通过这,2,个电刷进入电枢绕组，另外,2,个为搭铁电刷，通过电枢绕组的电流使这,2,个电刷搭铁。,（,4,）机壳。起动机机壳的一端有,4,个检查窗口，中部只有一个电流输入接线柱，并在内部与励磁绕组的一端相连。端盖分前、后,2,个，前端盖由钢板压制而成，后端盖由灰口铸铁浇制而成，呈缺口杯状。,（,5,）端盖。端盖有前、后之分。前端盖一般用钢板压制而成，其上装有,4,个电刷架，后端盖为灰铸铁浇铸而成。它们分别装在机壳的两端，靠两根长螺栓与起动机机壳紧固在一起。,I,ndustry,图,4-8,电刷与刷架的组合,1,框式刷架；,2,盘形弹簧；,3,电刷；,4,前端盖；,5,换向器,I,ndustry,2,串励直流电动机的工作原理,（,1,）电磁转矩的产生。串励直流电动机是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用的原理制成的。其工作原理如图,4-9,所示。,根据安培定律，可以推导出直流电动机通电后所产生的电磁转矩,M,与磁极的磁通量,及电枢电流,I,s,之间的关系：,M,=,C,m,I,s,式中，,C,m,电动机的结构常数，它与电动机磁极对数,P,、电枢绕组导线总根数,Z,及电枢绕组电路的支路对数,a,有关，即,C,m,=,PZ,/2,a,。,图,4-9,串励直流电动机的工作原理,I,ndustry,（,2,）串励直流电动机转矩自动调节原理。根据上述原理分析，电枢在电磁力矩,M,作用下产生转动，由于绕组在转动同时切割磁力线而产生感应电动势，并根据右手规则判定其方向与电枢电流,I,s,的方向相反，故称反电动势,E,f,。反电动势,E,f,与磁极的磁通量,和电枢的转速,n,成正比，即,E,f,=,C,e,n,式中，,C,e,电机的结构常数。由此可推出电枢回路的电压平衡方程式，即,U,=,E,f,+,I,s,R,s,式中，,R,s,电枢回路电阻，它包括电枢绕组的电阻和电刷与换向器的接触电阻。,当负载变化时，电动机能通过转速、电流和转矩的自动变化来满足负载的需要，使之能在新的转速下稳定工作。因此，直流电动机具有自动调节转矩功能。,1,2,3,4,5,I,ndustry,3,起动机的工作特性,（,1,）直流电动机工作时的特点。电动机中电流越大，电动机产生的转矩越大。电动机的转速越高，电枢线圈中产生的反电动势就越大，电流也随之下降。,起动机在初始起动期间和起动期间各项指标的比较如表,4-2,所示。,I,ndustry,表,4-2,起动机在初始起动期间和起动期间各项指标,阶段,项目,初始起动期间,正常起动期间,电动机速度,较低,较高,电动机电流,较大,较小,电动机产生的转矩,较大,较小,电枢中的反向电动势,较小,较大,I,ndustry,（,2,）功率特性。串励直流电动机的力矩,M,、转速,n,和功率,P,随电枢电流变化的规律，称为串励直流电动机的特性。起动机特性曲线如图,4-10,所示。其中，曲线,M,、,n,和,P,分别代表力矩特性、转速特性和功率特性。,结合表,4-2,和图,4-10,所示可知，在起动机起动的瞬间，电枢转速为零，电枢电流达到最大值，电动机产生的转矩也相应达到最大值，使发动机的起动变得很容易。这就是汽车起动机采用串励式电动机的主要原因。,I,ndustry,图,4-10,起动机特性曲线,I,ndustry,串励直流电动机在输出力矩大时，电枢电流也大，电动机转速随电流的增加而急剧下降；反之，在输出力矩较小时，电动机转速又随电枢电流的减小而很快上升。,串励直流电动机具有轻载转速高、重载转速低的特性，对保证起动的安全性和可靠性是非常有利的，这也是汽车上采用串励直流电动机的一个重要原因。,串励直流电动机的功率,P,可用下式表示：,P,=,Mn,/9550,式中：,M,电枢轴上的力矩，,Nm,；,n,电枢转速，,r/min,。,电动机完全制动时，转速和输出功率为零，力矩达到最大值。空载时电流最小，转速最大，输出功率也为零。当电枢电流接近制动电流一半时，电动机输出功率最大。,在实际使用中，影响起动机功率的因素较多，故必须对起动机进行正确保养。影响因素主要有以下,3,点。,接触电阻和导线电阻的影响。,蓄电池容量的影响。,温度的影响。,I,ndustry,（四）起动机基本参数的选择,1,起动机功率的选择,为了使发动机能迅速、可靠地起动，起动机必须具有足够的功率。如果起动机功率不够，就会使重复起动的次数增多，起动时间延长，这不仅对蓄电池不利，并且对燃料的消耗、零件的磨损以及车辆的工作都是极其不利的。起动发动机所必须的功率，决定于发动机的最低起动转速和发动机的起动阻力矩，并可按下式计算。,P,=,式中，,P,起动机功率，,kW,；,M,Q,发动机的起动阻力矩，,Nm,；,N,Q,最低起动转速，,r/min,。,发动机的起动阻力矩是指在最低转速时发动机的阻力矩。发动机的阻力矩包括摩擦阻力矩、压缩损失力矩和驱动发动机辅助机构的阻力矩。摩擦阻力矩主要由活塞与气缸壁的摩擦以及曲轴轴承的摩擦所决定，另外还取决于润滑油的黏度；压缩损失力矩主要取决于气缸的容积和压缩比的大小，气缸容积和压缩比越大，则压缩损失力矩越大；驱动发动机辅助机构的阻力矩包括驱动发电机分电器、汽油泵、机油泵和水泵等的阻力矩。因此，发动机的阻力矩主要取决于气缸的工作容积、缸数、压缩比、转速、温度等。,I,ndustry,柴油机的起动阻力矩比汽油机几乎大一倍，这是因为柴油机的压缩比高且驱动燃油泵等辅助机构的功率也较大。各型发动机的阻力矩应由试验方法确定。温度为,0,时，发动机的阻力矩（,Nm,）可用下列经验公式求得。,M,=,C,0,V,式中，,V,发动机的工作容积，,L,；,C,0,系数，不同发动机的系数，可参如表,4-3,所示。,因此，起动发动机所必须的功率（,kW,）计算如下：,对于汽油机：,P,=,（,0.18,0.22,）,V,对于柴油机：,P,=,（,0.74,1.1,）,V,I,ndustry,表,4-3,不同发动机的系数,C,0,发动机类型,压缩比,缸数,4,6,8,汽油机,5,3,3.5,3.8,7,3.5,4,4.2,柴油机,15,7,7.2,7.4,I,ndustry,发动机的最低起动转速是指保证发动机可靠起动的曲轴最低转速。对于汽油机来说，要使它可靠起动，需要下面,3,个条件。,（,1,）气缸中吸入可能着火的混合气。,（,2,）压缩形成终了时，混合气要具有一定的温度和压力，使第,1,次爆发后发动机能继续工作。,（,3,）点火装置能发出可靠的火花。,I,ndustry,2,传动比的选择,起动机与发动机之间的传动比，应能保证发动机可靠起动，同时能使起动机达到最大功率。如果选择不当，则起动机的功率不能充分利用，发动机仍会起动困难。因此，必须正确选择传动比，以使起动机在发动机最低起动转速时能发出其本身的最大功率。,选择传动比时，起动机工作在最大功率则最为有利，即最佳传动比是与起动机的最大功率相对应的。在实际工作中，传动比选得往往比最佳值稍小，这时虽然起动机的工作电流有所增大，功率减小了一些，但起动机的转矩却增大较多，对起动机非常有利。,此外，传动比的选择还受飞轮齿环和起动机驱动齿轮的限制。通常起动机驱动齿轮为,9,13,齿（个别情况有,5,7,齿的）。在汽油机中，起动机与曲轴的传动比一般为,13,17,；柴油机因其起动转速较高，传动比较小，一般为,8,10,。,I,ndustry,3,蓄电池容量的确定,起动机的功率,P,确定后，可按下面经验公式确定蓄电池的容量,C,，即,C,=,（,600,800,）,式中，,C,蓄电池额定容量,Ah,；,P,起动机额定功率，,kW,；,U,起动机额定电压，,V,。,对于大功率的起动机（,7.5kW,以上），蓄电池的容量可以选择比计算值小些。,I,ndustry,（五）起动机的传动机构与操纵机构,1,起动机的传动机构,一般起动机的传动机构是指包括驱动齿轮的单向离合器和拨叉。,起动机不工作时，驱动齿轮和飞轮齿环脱离啮合，如图,4-11,（,a,）所示。发动机起动时，按下按钮或起动开关，线圈通电产生电磁力将铁心吸入，带动拨叉推出离合器，使驱动齿轮啮入飞轮齿环，如图,4-11,（,b,）和图,4-11,（,c,）所示。发动机起动后，只要松开按钮或开关，线圈即断电，电磁力消失，在回位弹簧的作用下，铁心退出，拨叉返回，拨叉头将打滑工况下的离合器拨回，驱动齿轮脱离飞轮齿环。,I,ndustry,图,4-11,起动机传动机构的工作过程,I,ndustry,常见起动机单向离合器（超越离合器）的结构主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式,3,种。,（,1,）滚柱式离合器。滚柱式离合器的构造如图,4-12,所示。,图,4-12,滚柱式离合器的构造,1,驱动齿轮；,2,外壳；,3,十字块；,4,滚柱；,5,弹簧；,6,垫圈；,7,护盖；,8,花键套筒；,9,弹簧座；,10,啮合弹簧；,11,拨环；,12,卡簧,I,ndustry,滚柱式离合器的工作原理如图,4-13,所示。,滚柱式离合器具有结构简单、坚固耐用、体积小、重量轻、工作可靠等优点，因此，得到广泛采用。其不足是不能用到大功率起动机上。,图,4-13,滚柱式离合器的工作原理,I,ndustry,（,2,）摩擦片式离合器。摩擦片式离合器的驱动齿轮与外接合鼓做成一个整体，如图,4-14,所示。,图,4-14,摩擦片式离合器,1,外接合鼓；,2,弹性圈；,3,压环；,4,主动片；,5,被动片；,6,内接合鼓；,7,小弹簧；,8,减震弹簧；,9,齿轮柄；,10,驱动齿轮；,11,飞轮,I,ndustry,（,3,）弹簧式离合器。弹簧式离合器的传动套筒套装在电枢轴的花键上，如图,4-15,所示。弹簧式离合器具有结构简单、制造工艺简单、成本低等优点，但由于扭力弹簧所需圈数较多，使其轴向尺寸增大。,图,4-15,弹簧式离合器,1,衬套；,2,驱动齿轮套筒；,3,挡圈；,4,月形圈；,5,扭力弹簧；,6,护套；,7,垫圈；,8,传动套筒；,9,缓冲弹簧；,10,移动衬套；,11,卡簧,I,ndustry,2,起动机的操纵机构,起动机的电磁开关与电磁式拨叉合装在一起，利用挡铁控制。它分为直接控制式电磁开关和带起动继电器控制式电磁开关。电磁开关的结构如图,4-16,所示。,图,4-16,电磁开关的结构,I,ndustry,（,1,）直接控制式电磁开关。在一些起动机功率小于,1.2kW,的轿车电路中，由点火开关直接控制起动机的吸拉线圈、保持线圈的电流，如图,4-17,所示。,操纵机构的工作过程如下。,起动机不工作时，驱动齿轮处于与飞轮齿轮脱开啮合位置，电磁开关中的接触片与各接触点分开，如图,4-17,所示。,将起动开关接通时，分为下面,3,个阶段。,第,1,阶段为吸引阶段，如图,4-18,所示（图注如图,4-17,所示），吸拉线圈（牵引线圈、吸引线圈）、保持线圈同时工作，其电流回路为：蓄电池（,+,）点火开关吸拉线圈励磁绕组搭铁蓄电池（,）保持线圈搭铁蓄电池（,）。,I,ndustry,图,4-17,直接控制式电磁开关电路,I,ndustry,图,4-18,吸拉线圈（牵引线圈、吸引线圈）、保持线圈同时工作状态,I,ndustry,第,2,阶段为保持阶段，如图,4-19,所示，主开关接通后，吸拉线圈被主开关短路，电流消失，活动铁心在保持线圈电磁力作用下保持在吸合位置。,发动机起动后，飞轮转动线速度超过了起动机驱动小齿轮的线速度，单向离合器打滑，避免了电枢绕组高速飞散的危险。,第,3,阶段为断开阶段，如图,4-20,所示，松开起动开关时，起动控制电路断开，但电磁开关内吸拉线圈和保持线圈通过仍然闭合的主开关得到电流。因吸拉线圈和保持线圈磁场方向相反，相互削弱，活动铁心在回位弹簧的作用下迅速回位，使驱动小齿轮脱开啮合，主开关断开，起动机停止工作，起动结束。,I,ndustry,图,4-19,磁力保持阶段,I,ndustry,图,4-20,电磁开关断电状态,I,ndustry,（,2,）带起动继电器控制式电磁开关。带起动继电器控制式电磁开关电路如图,4-21,所示。,图,4-21,带起动继电器控制式电磁开关电路,1,起动继电器触点；,2,起动继电器线圈；,3,点火开关；,4,、,5,主接线柱；,6,附加电阻短线接线柱；,7,导电片；,8,吸拉线圈接线柱；,9,起动机接线柱；,10,接触盘；,11,推杆；,12,固定铁心；,13,吸拉线圈；,14,保持线圈；,15,活动铁心；,16,回位弹簧；,17,调节螺钉；,18,连接叉；,19,拨叉；,20,滚柱式离合器；,21,驱动齿轮；,22,止推螺母；,23,点火线圈附加电阻线,I,ndustry,（六）起动机的控制电路,起动机的控制电路是指除起动机本身电路以外的起动系统电路。起动机的控制电路随车型不同而有所不同，大体上可以分为无起动继电器的起动系统电路、带起动继电器的起动系统电路和带保护继电器的起动系统电路，下面介绍几种典型的控制电路。,1,无起动继电器的起动系统电路,桑塔纳系列轿车起动系统线路如图,4-22,所示。,I,ndustry,图,4-22,桑塔纳系列轿车起动系统线路,I,ndustry,点火开关拨到第,2,挡，其端子,30,与端子,50,接通，使起动机的电磁开关通电，起动机进入工作状态。其电路为：蓄电池正极端子红色导线中央线路板的单端子插座,P,端子中央线路板内部线路中央线路板单端子插座,P,端子红色导线,2,点火开关端子,30,点火开关点火开关端子,50,中央线路板,B,端子中央线路板内部线路中央线路板,C,端子起动机端子,50,进入电磁开关。,I,ndustry,2,采用起动继电器控制的起动系统电路,功率,1.5kW,以上的起动机，工作时流经电磁开关线圈的电流在,40A,以上，不能由点火开关直接控制，否则容易使点火开关内部烧毁。因此，常采用起动继电器的触点作开关，点火开关起动挡只控制起动继电器线圈的控制电流（一般不超过,1A,）。丰田威驰轿车起动系统线路如图,4-23,所示。,图,4-23,丰田威驰轿车起动系统线路,I,ndustry,3,带保护继电器的起动系统电路,带保护继电器的起动系统电路在载货汽车上较为常见，图,4-24,所示为,CA1091,载货汽车起动系统电路。,图,4-24 CA1091,载货汽车起动系统电路,I,ndustry,当点火开关打至,2,挡时，起动系统工作电路为：蓄电池（,+,）起动机,50,端子熔断器电流表点火开关组合继电器的,SW,端子起动继电器线圈保护继电器触点搭铁蓄电池（,）。结果起动继电器触点吸合，起动机的吸引、保持线圈由起动机,48,端子供电，产生吸力，使起动机小齿轮与飞轮齿环啮合，同时将主电路触点接通：蓄电池（,+,）主触点起动机磁场线圈起动机电枢搭铁蓄电池（,），起动机工作。与此同时，主触点将点火线圈旁路触点接通，电流直通点火线圈初级绕组，附加电阻被隔除在外。,发动机点火工作后，发电机的中性点,N,的对地电压（约为发电机调节电压的,1/2,）使组合继电器中的保护继电器触点断开，切断充电指示灯搭铁电路（,L,端子接充电指示灯），充电指示灯熄灭，表明发电机工作正常。同时也切断了起动继电器线圈的搭铁通路，当发动机正常工作时，即使误将点火开关扳到,2,挡，起动机小齿轮也不会与飞轮齿环啮合，避免打坏飞轮齿环与起动机，起到保护起动机的作用。,I,ndustry,4,带防盗系统的起动控制电路,有些汽车的起动继电器线圈通过防盗系统搭铁。发动机起动时，只有防盗系统发出起动信号后，继电器线圈才能搭铁，如果防盗系统没有收到起动信号，则继电器线圈中无电流，起动机就不能工作，实现了防盗功能。,I,ndustry,（七）起动机的正确使用,起动机每次起动时间不超过,5s,，再次起动时应停止,15s,，使蓄电池得以恢复。如果有连续第,3,次起动，应在检查与排除故障的基础上停歇,15 min,以后。,在冬季或低温情况下起动时，应采取保温措施，例如，先将发动机手摇预热后，再使用起动机起动。,发动机起动后，必须立即切断起动机控制电路，使起动机停止工作。,I,ndustry,三、项目实施,（一）起动系统实施要求,通过该项目的实施，应能够对起动系统进行拆装与调整，并掌握起动系统故障诊断与检测的步骤与方法。,该项目应具备完成项目的车辆和该车辆的电路图等资料。,实训设备及仪器。起动机、蓄电池等设备；各类螺丝刀、尖嘴钳、扭力扳手、台钳等拆装工具；万用表、游标卡尺、百分表、,V,形铁、弹簧秤等检测仪器。,I,ndustry,（二）实施步骤,1,起动线路检测及起动系统的故障诊断,（,1,）带起动保护的起动系统起动机不工作故障诊断。,故障现象。点火开关打至起动挡时，起动机不转动。,故障原因如下。,a,供电系统故障。蓄电池储电量严重不足，亏电太多；起动机电缆线与蓄电池接线柱连接松动或接线柱氧化。,b,起动机故障。起动机电磁开关吸拉线圈或保持线圈出现搭铁、断路、短路故障，电磁开关触点烧蚀或因调整不当使接触盘与触点接触不良；磁场绕组或电枢绕组断路、短路或搭铁；电刷在电刷架内卡死、弹簧折断等；换向器油污、烧蚀、磨损，产生沟槽。,c,组合继电器故障。起动继电器线圈断路、短路、搭铁；起动继电器触点烧蚀、油污；铁心与触点臂气隙过大；保护继电器触点烧蚀、油污。,d,点火开关故障。起动挡失灵。,I,ndustry,故障诊断方法。电路如图,4-24,所示，在未接通起动开关前，打开前照灯，观察灯光亮度。如果灯光暗淡，则可能是蓄电池亏电过多或连接线松脱所致。在蓄电池正常的情况下，起动机不工作故障按图,4-25,所示进行诊断。,I,ndustry,图,4-25,起动机不工作故障诊断方法,I,ndustry,（,2,）由点火开关直接控制的起动系统起动机不工作故障诊断。,故障现象：点火开关打至起动挡，起动机没有反应。,故障原因如下。,a,蓄电池严重亏电，导线接头松动或电池极柱太脏。,b,蓄电池接线柱氧化严重。,c,线路接触不良或有断路处。,d,起动机电磁控制开关中接通主电路的触点副，因电流过大（一般在,200A,以上）而烧蚀或调整不当而不能闭合。,e,起动电动机有故障。,f,自动变速器不在,N,或,P,挡（自动变速器车辆）。,g,自动变速器多功能开关有故障（自动变速器车辆）。,h,自动变速器控制单元有故障（自动变速器车辆）。,I,ndustry,故障诊断方法。对于手动变速器车辆可使用万用表进行检测。在确保蓄电池有电，起动机电磁开关各接线及各搭铁线接触良好的前提下，电路如图,4-22,所示，按图,4-26,所示方法进行故障诊断。,图,4-26,手动变速器车辆起动机不工作故障诊断方法,I,ndustry,（,3,）起动机运转无力故障,故障现象：起动时，发动机转速太低不能起动。,故障原因如下。,a,蓄电池亏电。,b,线路接触不良或接线柱被氧化。,c,起动机自身故障。,d,发动机转动阻力太大。,故障诊断方法。在正确使用发动机机油和具有合适的,V,形皮带张紧度的情况下，可按图,4-27,所示方法进行故障诊断。,I,ndustry,图,4-27,起动机运转无力故障诊断方法,I,ndustry,2,起动机的拆解,（,1,）起动机的就车拆卸。,断开蓄电池的负极电缆，如图,4-28,所示。断开蓄电池的负极电缆之前，对存储在,ECU,等器件内的信息做笔录。,拆下起动机电缆，拆下防短路盖、起动机电缆定位螺母、断开起动机端子,30,的起动机电缆，如图,4-29,所示。,I,ndustry,图,4-28,蓄电池电缆的拆卸,图,4-29,起动机电缆的拆卸,I,ndustry,断开起动机连接器，按压连接器的卡销，然后握住连接器机身断开连接器，如图,4-30,所示。,拆卸起动机，拆下起动机安装螺栓，然后晃动起动机将其拆下，如图,4-31,所示。,图,4-30,断开连接器 图,4-31,拆卸起动机,I,ndustry,（,2,）起动机的分解。起动机解体前应清洁外部的油污和灰尘，然后按下列步骤进行解体。分解各型起动机时，一般情况下只需将其分解成电磁开关、电枢、磁场线圈与电动机壳体总成、单向离合器、端盖等即可。,拆卸电磁开关，如图,4-32,所示。,拆下起动机磁轭总成，如图,4-33,所示。,拆下电刷及电刷座绝缘体。,a,用台钳将带电枢轴固定在两块铝板或者布之间，如图,4-34,所示。,b,用手指向上扳卡销，然后拆下板。注意，要慢慢拆下板，否则电刷弹簧可能会弹出，如图,4-35,所示。,I,ndustry,图,4-32,电磁开关的拆卸,图,4-33,拆卸起动机磁轭,I,ndustry,图,4-34,将起动机夹在台钳上,图,4-35,释放卡销,I,ndustry,c,用平头螺丝刀（或其他工具）压住弹簧，然后拆下电刷。执行此操作时请用胶带缠住螺丝刀。为防止弹簧弹出，执行此操作时请用一块布盖在电刷座上，如图,4-36,所示。,d,从电刷座绝缘体拆下电刷弹簧，如图,4-37,所示。,图,4-36,电刷的拆卸,图,4-37,电刷弹簧的拆卸,I,ndustry,e,拆下电刷座绝缘体，如图,4-38,所示。,图,4-38,绝缘体的拆卸,I,ndustry,起动机离合器的拆卸。,a,拆下起动机离合器。从起动机磁轭拆下起动机电枢总成，然后用台钳将电枢固定在两块铝板或布之间，如图,4-39,所示。,图,4-39,将离合器夹在台钳上,I,ndustry,b,用平头螺丝刀轻敲止动环，使其向下滑动，如图,4-40,所示。,c,拆下卡环。用平头螺丝刀打开卡环的开口，拆下卡环，如图,4-41,所示。,d,从电枢轴拆下止动环和起动机离合器，如图,4-42,所示。,分解之后，必须注意电枢绕组、磁场绕组、离合器开关与电刷等部件不能用洗油清洗，只能用棉纱蘸少量汽油擦拭，其余部件可用洗油清洗。,I,ndustry,图,4-40,拆止动环,图,4-41,拆卡环,I,ndustry,图,4-42,拆离合器,I,ndustry,3,起动机各部件的检修,（,1,）转子检修。,目测检查。如图,4-43,所示，检查电枢线圈和换向器变脏的程度或是否被烧坏。,图,4-43,目测检测,I,ndustry,起动机电枢绝缘和导通检查，如图,4-44,所示。用万用表执行下列检查：换向器和电枢铁心之间的绝缘情况。电枢铁心和电枢线圈之间的状态为绝缘，换向器与电枢线圈相连。如果零部件正常，换向器和电枢铁心之间的状态为绝缘。,换向器片之间的导通情况如图,4-45,所示。,图,4-44,电枢的检测,I,ndustry,图,4-45,换向器的检测,I,ndustry,换向器圆跳动检查。用千分表检查换向器的跳动水平，如图,4-46,所示。由于换向器的跳动量变大，换向器与电刷的接触将减弱。因此，可能会出现故障，如起动机无法运转。,检查换向器的外径。用游标卡尺测量换向器的外径，如图,4-47,所示。,图,4-46,换向器圆跳动的检查,图,4-47,换向器外径的检查,I,ndustry,检查凹槽深度，用游标卡尺的深度杆测量换向器片之间的深度，如图,4-48,所示。,图,4-48,换向器凹槽深度检查,I,ndustry,（,2,）定子检修。,检查励磁线圈。,a,用万用表检查电刷引线（,A,组）和引线之间的导通情况，如图,4-49,所示。,b,电刷引线（,A,组）和起动机磁轭之间的绝缘情况，如图,4-50,所示。,图,4-49,电刷引线的导通检查,图,4-50,检查电刷引线和磁轭的绝缘情况,I,ndustry,检查电刷。电刷被弹簧压在换向器上。如果电刷磨损程度超过规定限度，弹簧的夹持力将降低，与换向器的接触将变弱。这会使电流的流动不畅，起动机可能因此而无法转动。清洁电刷并用游标卡尺测量电刷长度，如图,4-51,所示。,离合器的检查。用手转动起动机离合器，检查单向离合器是否处于闭锁状态，如图,4-52,所示。单向离合器仅向一个旋转方向传送扭矩。在另一个方向，离合器只是空转，不会传送扭矩。,图,4-51,测量电刷的长度,图,4-52,离合器的检查,I,ndustry,（,3,）电磁开关的检查。,检查电磁开关，用手指按住柱塞。松开手指之后，检查柱塞是否很顺畅地返回其原来位置，如图,4-53,所示。,检查电磁开关的导通情况，如图,4-54,所示。用万用表检查端子,50,和端子,C,之间的导通情况。如果牵引线圈正常，则两个端子之间为导通。如果牵引线圈断开，则柱塞无法被引入。,检查端子,50,和壳体之间的导通情况，如图,4-55,所示。如果保持线圈正常，则端子,50,和开关体之间为导通。如果保持线圈断开，可牵引柱塞，但是无法保持，因此小齿轮反复伸出和返回。,I,ndustry,图,4-53,电磁开关检查,图,4-54,吸引线圈导通检查,I,ndustry,图,4-55,保持线圈的导通检查,I,ndustry,4,起动机的复装,起动机的形式不同，其具体复装的步骤也不可能完全相同，但基本原则是按照分解时的相反步骤进行。,复装的一般步骤：先将离合器和拨叉装入后端盖内，再装入中间轴承支撑板，将电枢轴装入后端盖内，装上电动机外壳和前端盖，并用长螺栓紧固，然后装电刷和防尘罩，装起动机开关可早可晚。,（,1,）起动机的组装。,安装起动机离合器分总成。,a,在起动机离合器花键上涂一些润滑脂，如图,4-56,所示。,b,将起动机离合器安装到电枢轴上，如图,4-57,所示。,I,ndustry,图,4-56,涂润滑脂,图,4-57,安装离合器,I,ndustry,c,将止动环安装到轴上，较小的内径应指向下方，如图,4-58,所示。,d,将卡环对齐轴上的凹槽，用台钳拧紧，将其固定在轴上，如图,4-59,所示。,图,4-58,安装止动环,图,4-59,安装卡环,I,ndustry,e,抬起离合器，将其保持在该位置，然后用塑料锤敲打轴，将卡环装入止动环，如图,4-60,所示。,图,4-60,安装止动环,I,ndustry,安装电刷弹簧。,a,将起动机电枢总成安装在起动机磁轭上，用台钳固定住夹在两块铝板或者布之间的电枢轴，如图,4-61,所示。,图,4-61,将电枢轴夹在台钳上,I,ndustry,b,安装电刷座绝缘体，如图,4-62,所示。,c,将弹簧安装在电刷座绝缘体上，如图,4-63,所示。,d,压住弹簧，同时将电刷装到电刷座绝缘体上，如图,4-64,所示。由于电刷受弹簧的推动，操作时请务必小心，不要让弹簧弹出来。用螺丝刀可以比较方便地压住弹簧，还可用胶带缠绕螺丝刀的顶端。,e,安装板。用手指按住卡销安装，如图,4-65,所示。,安装起动机磁轭总成。如图,4-66,所示。,安装电磁起动机开关。如图,4-67,所示。,I,ndustry,图,4-62,安装电刷绝缘体,图,4-63,将弹簧安装电刷座绝缘体上,I,ndustry,图,4-64,安装电刷,图,4-65,安装板,I,ndustry,图,4-66,磁轭的安装,图,4-67,电磁开关的安装,I,ndustry,（,2,）起动机复装的注意事项。,注意检查各轴承的同心度。,备用铜套、电枢轴颈、键槽垫圈