项目二 汽车起动系故障诊断排除

项目二汽车起动系统故障诊断排除项目概述汽车需要起动系统来完成起动过程。起动机起动继电器（1）直流串励式电动机；（2）传动装置（啮合机构）；（3）控制装置（电磁开关等）。起动系统起动开关学习目标1.知道起动系统的组成、作用与工作原理。2.能正确分解起动机。3.会对分解后的起动机进行检测。任务导入众所周知，发动机的起动需要外力的支持，汽车起动机就在扮演着这个角色，那么，起动机是如何实现整个起动过程的？一个完整的起动系统，主要由蓄电池、起动开关或点火开关、起动机、起动机继电器等组成。如下图所示。任务1起动机的拆装与检修一、起动系统组成二、串励式直流电动机图2-1-2串励式直流电动机的组成1．磁极图2-1-3串励式直流电动机的磁极磁极由铁心和励磁绕组构成。2．电枢：电枢轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器等组成图2-1-4电枢图2-1-5电刷组件3.换向器4.电刷组件起动机的传动机构主要由单向离合器和拨叉等组成。面以滚柱式单向离合器为例介绍其结构原理。图2-1-6滚柱式单向离合器的结构图2-1-7滚柱式单向离合器的原理三、传动机构电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘、触点等组成，如图2-1-8所示。图2-1-8起动机的电磁开关四、控制装置五、起动机的型号减速式起动机的减速装置有三种型式，即内啮合式、外啮合式和行星齿轮式（同轴式），如图2-1-9所示。这三种型式的齿轮系统各有优缺点，如表2-1-2所列。（a）内啮合式（b）行星齿轮式（同轴式）（c）外啮合式图2-1-9齿轮减速器类型六、减速式起动机以下介绍12V11E14型减速起动机。该种起动机由日本电装公司生产，用于皇冠等轿车上，四个磁场绕组相互并联后再与电枢绕组串联，仍为串励式电动机，如图2-1-11所示。图2-1-11磁场绕组的连接1.电动机减速齿轮制有40个，以传动导管为轴心转动，其啮合关系如图2-1-12所示。图2-1-12减速齿轮啮合关系2．传动机构3.减速齿轮装置4.控制装置及工作过程永磁减速式起动机在小型汽车上使用广泛，它的磁极由铁氧体或钛铁硼永磁材料制成。由于取消了激磁绕组，使得起动机的结构简化，体积、重量也相应减小，其结构如图2-1-13所示。图2-1-13永磁减速式起动机结构图七、永磁减速式起动机北京BJ2021（切诺基）吉普车上装用的12VDW1.4型起动机（德国波许公司生产）即是永磁减速式起动机，其原理简图如图2-1-14所示。图2-1-1412VDW1.4型起动机1.电动机2．传动机构3．减速齿轮装置图2-1-15行星齿轮减速装置结构图图2-1-16行星齿轮减速装置啮合关系采用行星齿轮减速装置:一个太阳轮（电枢轴齿轮）及一个固定的内齿圈，其结构如图2-1-15所示，啮合关系如图2-1-16所示。控制装置如图2-1-17所示。图2-1-1712VDW1.4型减速起动机控制装置示意图4.控制装置及工作过程七、起动机的检修、试验及维护7.1起动机的检修1.激磁绕组的检修激磁绕组的常见故障有接头脱焊、绕组短路、断路或搭铁等。接头松脱故障，解体后可直接看到，绕组搭铁故障诊断可用万用表的欧姆挡测量。将绕组放在电枢检验仪上可检查绕组匝间是否短路。绕组连接脱焊，应重新施焊；绕组绝缘不良，应拆除旧绝缘层重新包扎并浸漆、烘干。2.电枢的检修(1)电枢绕组的检修电枢绕组常见的故障是匝间短路、断路或搭铁、绕组接头与换向器铜片脱焊等。检查绕组是否搭铁，可用万用表欧姆挡检测。检查电枢绕组匝间短路可用感应仪。若电枢中有短路，则在电枢绕组中将产生感应电流，钢片在交变磁场的作用下，在槽上振动，由此可判断电枢绕组中的短路故障。电枢绕组若有短路、搭铁故障，则需重新绕制，并浸漆、烘干。(2)换向器的检修换向器故障多为表面烧蚀、云母片突出等。轻微烧蚀用“00”号砂纸打磨即可。严重烧蚀或失圆时应精加工，但加工后换向器铜片厚度不得少于2mm。云母片如果高于铜片也应车削修整，云母片是否割低要看具体的起动机。有的起动机换向器的云母片要低于铜片，在检修时若换向器铜片间槽的深度小于O.2mm，就需用锯片将云母片割低至规定的深度。(3)电枢轴的检修电枢轴的常见故障是弯曲变形。电枢轴径向跳动应不大于O.15mm，否则应校直。3．电刷与电刷架的检修检查电刷的高度，一般不应低于标准的2／3，电刷的接触面积不应少于75％，并且要求电刷在电刷架内无卡滞现象，否则需进行修磨或更换。用万用表的欧姆挡或试灯法可检查绝缘电刷架的绝缘性。最后用弹簧秤测电刷弹簧的弹力，若不符合要求应予以更换或修理。4．单向离合器的检修单向离合器常见的故障是打滑。可以用扭力扳手检测单向离合器的转矩。若转矩小于规定值，说明单向离合器打滑，应予以更换。对于摩擦片式单向离合器，如果转矩偏小，可以通过调整压环前的垫圈厚度使其达到要求。5．电磁开关的检修电磁开关的常见故障一般是吸引线圈和保持线圈断路、短路和搭铁、接触盘及触点表面烧蚀等。线圈有否断路、搭铁可用欧姆表通过测量电阻来检查。如果线圈不良予以重绕或更换。接触盘及触点表面烧蚀轻微的可以用锉刀或砂布修整。回位弹簧过弱应予以更换。学习目标1.知道起动系统的组成与工作过程。2.会正确连接起动系统线路。3.能正确诊断与排除起动机的故障。任务2、3起动系统故障诊断与排除任务导入许多人都经历过身体发热的症状，但发热往往是各科临床医生经常遇到的一个比较棘手的问题，因为导致人体发热的病因很多，医生要逐个诊断排查找出病因才能对症下药。汽车的故障与此相似，造成汽车起动困难或不能起动的原因也很多，比如燃油系统、点火系统、机械系统等，当然也包括起动系统本身的故障。如果遇到一辆起动困难的故障车辆，应该按照什么思路进行故障排查呢？1.东风EQ1090型汽车的起动控制电路图2-3-1QD124型起动机电路图一、起动系统的控制电路CA1090型汽车起动系统装用了JDl71型组合继电器，如图2-3-2所示。图2-3-2JD171型组合继电器2.解放CAl091型汽车的起动控制电路（1）组合继电器CAl091型汽车的起动电路如图2-3-3所示，其工作过程如下：图2-3-3CA1091型汽车起动系电路图（2）起动系统的工作过程3.普通桑塔纳轿车的起动控制电路图2-3-4桑塔纳轿车起动系统电路1．起动机不运转2．起动机运转无力3．起动机空转4．起动机运转不停5.起动机驱动齿轮与飞轮不能啮合二、起动系统的故障诊断1．起动机不转1．故障现象与故障原因起动时，起动机不转动，可能故障如下:(1)电源故障：蓄电池严重亏电或极板硫化、短路等，蓄电池极桩与线夹接触不良，起动电路导线连接处松动而接触不良等。(2)起动机故障：换向器与电刷接触不良，激磁绕组或电枢绕组有断路或短路，绝缘电刷搭铁，电磁开关线圈断路、短路、搭铁或其触点烧蚀等。(3)起动继电器故障：起动继电器线圈断路、短路、搭铁或其触点接触不良。(4)点火开关故障：点火开关接线松动或内部接触不良。(5)起动系线路故障：起动线路中有断路、导线接触不良或松脱等。2．故障诊断方法(1)检查电源按喇叭或开大灯，如果喇叭声音小或嘶哑，灯光比平时暗淡，说明电源有问题。’(2)检查起动机用起子将起动机电磁开关上连接蓄电池和电动机导电片的接线柱短接，如果起动机不转，则说明是电动机内部有故障，应拆检起动机。(3)检查电磁开关用起子将电磁开关上连接起动继电器的接线柱与连接蓄电池的接线柱短接，若起动机不转，则说明起动机电磁开关有故障，应拆检电磁开关。(4)检查起动继电器用起子将起动继电器上的“电池”和“起动机”两接线柱短接，若起动机转动，则说明起动继电器内部有故障。否则应再作下一步检查。(5)检查点火开关及线路将起动继电器的“电池”与点火开关用导线直接相连，若起动机能正常运转，则说明故障在起动继电器至点火开关的线路中，可对其进行检修。2.起动机起动无力1．故障现象与故障原因起动时，起动机转速明显偏低甚至于停转，可能的故障有：(1)电源故障蓄电池亏电或极板硫化短路，起动电源导线连接处接触不良等。(2)起动机故障换向器与电刷接触不良，电磁开关接触盘和触点接触不良，电动机激磁绕组或电枢绕组有局部短路等。2．故障诊断方法如出现起动机运转无力，首先检查起动机电源，如果起动电源无问题，则应拆检起动机，首先检查电磁开关接触盘、换向器与电刷的接触情况，其次检查激磁绕组和电枢绕组。3.起动机空转1．故障现象与故障原因接通起动开关后，只有起动机快速旋转而发动机曲轴不转。这种症状表明起动机电路畅通，故障在于起动机的传动装置和飞轮齿圈等处。2．故障诊断方法1)若在起动机空转的同时伴有齿轮的撞击声，则表明飞轮齿圈牙齿或起动机小齿轮牙齿磨损严重或已损坏，致使不能正确地啮合。2)起动机传动装置故障有：单向啮合器弹簧损坏；单向啮合器滚子磨损严重；单向啮合器套管的花键槽锈蚀，这些故障会阻碍小齿轮的正常移动，造成不能与飞轮齿圈准确啮合等。3)有的起动机传动装置采用一级行星齿轮减速装置，其结构紧凑，传动比大，效率高。但使用中常会出现载荷过大而烧毁卡死。有的采用摩擦片式离合器，若压紧弹簧损坏，花键锈蚀卡滞和摩擦离合器打滑，也会造成起动机空转。起动系统的故障诊断需要密切结合电路图来进行分析、判断，现代小型客车往往把防盗系统、中央控制门锁、制动系统、自动变速器等与起动系统综合在一起进行控制。例如，天津一汽丰田的花冠自动挡轿车，起动前必须把排挡杆放到P或N档，踩下刹车踏板，关闭车门，然后才能打马达起动成功。因此，起动困难或不能起动的故障原因不一定在起动系统，需要针对故障现象进行具体分析。以图2－40上海别克世纪轿车的起动系统电路图为例，分析其系统工作原理。知识拓展该车型的起动系统电路有四条电路，分析如下：起动机主电路:蓄电池+12V，经过1号电路“32黑”导线----起动机B----电磁开关主触点----M接头----直流电动机----搭铁。起动机S端控制电路：+12V----“曲轴熔断器”40A----2640号电路----“曲轴继电器”触点----接线盒C1插接器的F10脚----1737号电路----“变速器驱动开关”C1插接器的G脚----经过内部P或N档----“变速器驱动开关”C1插接器的E脚----6号电路“5紫”导线----起动机S脚，其中一路----保持线圈----搭铁；另外一路----引入线圈----M脚----直流电动机----搭铁。“曲轴继电器”线圈侧控制电路：蓄电池+12V，经过1号电路“13黑”导线----“附件导线接线盒“C5插接器的B脚----42号电路----点火开关----经过3号电路----熔断器10A----439号电路----“曲轴继电器”C2插接器的C2脚----“曲轴继电器”C1插接器的B12脚----625号电路----动力系统控制单元PCM的C2插接器的76脚。起动信号电路：蓄电池+12V，经过1号电路“13黑”导线----“附件导线接线盒“C5插接器的B脚----42号电路----点火开关----经过5号电路----熔断器10A----806号电路----附件导线接线盒的C2插接器的D9脚----C1插接器的D9脚----806号电路----动力系统控制单元PCM的C2插接器的23脚。工作原理：旋转点火开关到起动档时，起动信号电路把+12V电压送到动力系统控制单元PCM，同时“曲轴继电器”线圈侧控制电路也送+12V电压到PCM的C2插接器的76脚，此时PCM收到了起动信号后，再结合防盗系统是否通过，以及其他传感器信号是否满足起动条件。如果起动条件都已满足则准予起动，此时PCM把C2插接器的76脚经过内部的电子开关搭铁，使“曲轴继电器”线圈导通，其产生的电磁力吸合继电器触点，+12V经过起动机S端控制电路送到起动机的电磁开关，最后控制主电路带动发动机起动。起动成功后，松开点火开关，则起动开关断开，PCM收不到起动信号则断开内部的电子开关，使S端控制电路断开，带动起动机回位，完成整个起动过程。项目小结1.汽车发动机曲轴在外力作用下，从开始转动到怠速运转的全过程，称为发动机的起动。2.起动系