汽车检测与诊断(下册)-第2章

1、第二章第二章 汽车起动系统故障诊断汽车起动系统故障诊断 第一节 概述 第二节 汽车起动机的结构 第三节 起动机的工作特性 第四节 汽车起动机的检测与故障诊断第一节 概述 一、起动系统的组成 由起动电源、起动机及起动机控制电路组成。 起动系统采用蓄电池为起动电源，正极与起动机的电源接线柱相连接，负极则通过搭铁线连接到车身或车架。 起动机由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分组成。直流电动机将蓄电池输入的电能转换为机械动力；传动机构将电磁转矩传递给发动机飞轮，并在起动后自动断开；电磁开关控制起动机驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离。 控制电路控制起动机电磁开关的通断电。主要部件是起动开关和起动继电器。

2、第一节 概述 二、汽车起动机的类型 （1）按总体结构分类 普通串励式起动机：采用串励式直流电动机。 永磁起动机：电动机的磁极用永磁材料制成。 减速起动机：设有减速装置。 （2）按控制装置不同分类 机械控制式 指用手拉杠杆或脚踏联动机构直接控制起动机的主电路。 电磁控制式 指利用点火开关或按钮控制电磁铁，再由电磁铁控制主电路开关。第一节 概述 （3）按传动机构啮入方式分类 强制啮合式：靠电磁力拉动杠杆机构，拨动驱动齿轮啮入飞轮齿环。 惯性啮合式：驱动齿轮靠旋转时的惯性力啮入飞轮齿环。 电枢移动式：靠磁极电磁力使电枢产生轴向移动，将齿轮啮入飞轮齿环。 齿轮移动式：依靠电磁开关推动啮合杆，使驱动齿轮

3、啮入飞轮齿环。第一节 概述 三、汽车起动机的型号 产品代号：由汉语拼音字母表示。QD、QDJ、QDY分别表示起动机、减速起动机、永磁起动机。 电压等级代号：由阿拉伯数字表示，1-12V；2-24V。 功率等级代号：由阿拉伯数字表示，其含义如表。 设计序号。 变型代号。 如：QD27E表示额定电压为24V、功率为67kW、第五次设计的起动机。第二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构 起动机由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分构成，主体部分为串励式直流电动机。第二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构一、直流电动机 （1）壳体 其作用是安装磁极和固定其他部件。 （2）磁极 由铁心和磁场

4、线圈组成，铁心由螺栓固定在壳体内壁上，磁场线圈套装在铁心上。 （3）电枢 电枢主要由电枢线圈、铁心和换向器组成。 （4）电刷组件 电刷组件的作用是把电流引入电动机，其主要由石墨电刷、电刷架和电刷弹簧构成。第二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构 二、传动装置 1非减速型传动装置 在电动机轴上切有螺旋槽，与起动机齿轮单向离合器的导向筒旋合滑配。导向筒外面套有拨叉，通过弹簧推动单向离合器及起动机齿助轮实现啮合。推力的来源是通电电磁铁衔铁的拉力。 起动后，飞轮齿环反拖起动机齿轮高速旋转，单向离合器使齿轮与轴脱开。被反拖而高速旋转的起动机齿轮会以摩擦力带转导向套，沿着螺旋槽使起动齿轮退出啮合。第

5、二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构 2减速型传动装置 直流电动机驱动齿轮通过减速机构传动动力，在起动时与飞轮齿环啮合驱动发动机曲轴旋转的传动装置。第二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构 3单向离合器 起动时将电枢电磁转矩传递给发动机飞轮。而在起动后，立即打滑脱开。 （1）滚柱式单向离合器。 有十字腔和十字块两种结构形式。 起动时，电枢轴带动传动套筒使十字块相对于外壳顺时针转动，滚柱在摩擦力的作用下滚向槽窄端卡紧，外壳随十字块转动，电磁转矩传递给驱动齿轮；发动后，飞轮带动驱动齿轮旋转，外壳转速高于十字块，十字块相对于外壳逆时针转动使滚柱滚向槽宽端打滑。第二节第二节 汽车起动机的

6、结构汽车起动机的结构 （2）摩擦片式单向离合器 起动时，起动机电枢带动传动套筒转动，内接合鼓的惯性作用力使其与传动套筒之间产生相对的转动而轴向左移，内接合鼓的端面将主从动摩擦片压紧。这时，电磁力矩传递给驱动齿轮。发动后，飞轮带动驱动齿轮高速转动，使内结合鼓的转速高于传动套筒的转速，使内接合鼓轴右移。这时，主、从动摩擦片间的压紧力消失而打滑。第二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构 （3）扭簧式单向离合器 扭簧式单向离合器的结构如图。 起动时，扭力弹簧在其两端摩擦力的作用下被扭紧，整个弹簧紧箍在驱动齿轮柄和传动套筒上而传递转矩。发动机发动后，由于驱动齿轮转速高于电枢的转速，扭力弹簧放松，驱

7、动齿轮便在传动套筒上滑转。第二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构 三、控制装置 由电磁开关、起动继电器和点火起动开关组成。 1起动开关直接控制方式 起动时，接通起动开关，电磁开关两线圈通电，产生磁力吸引活动铁心右移，将驱动齿轮推向飞轮；同时，将触点接通。电动机通电后，产生电磁转矩，带动发动机转动。 起动后， 吸引线圈产生与保持线圈相反的磁力相互抵消，活动铁心回位，驱动齿轮和接触盘退回，电动机断电，停止工作。第二节第二节 汽车起动机的结构汽车起动机的结构 2起动继电器控制方式 控制电路中增设了起动继电器，触点为常开，串联在电磁开关电源电路中。继电器线圈电路由点火开关控制其通断。线圈通电时

8、，触点闭合，接通起动机电磁开关电路。 当起动继电器线圈有电流流过后，产生电磁力将触点吸合，接通电磁开关电路，起动机开始工作。 松开点火开关，起动继电器线圈断电，触点断开，电磁开关断电，起动机停止工作。 第三节第三节 起动机的工作特性起动机的工作特性 一、转矩特性 电磁转矩M与磁极的磁通量及电枢电流Is的关系： Cm为直流电动机的结构常数。 对串励式电动机，磁场绕组的励磁电流Ij与Is相等，磁极磁通量 与励磁电流Ij成正比 由此可知： 二、机械特性 指转速n随电磁转矩M变化的规律。第三节第三节 起动机的工作特性起动机的工作特性 三、功率特性 功率P： Ms-起动机输出转矩（Nm）； ns-起动机

9、的转速（r/min )； 利用转矩特性及机械特性，可得功率性曲线。 起动机在全制动和空载时，其功率均为0，而在Is接近全制动电流的一半时，其输出功率最大。额定功率一般就是电动机的最大功率。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 一、汽车起动机的性能试验 1空载试验 试验空载性能时，先给蓄电池充足电，接好试验电路。接通开关使起动机空转时，驱动齿轮应向外伸出，平稳运转，无振动和异响，电流表、电压表读数和转速值应满足表列数值。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 2制动试验 接好电路，装上测力臂，用量程为20kg的弹簧称测量起动机最大制动力矩

10、。 试验时，接通开关使起动机运转，并快速读取电流表、电压表和弹簧称上的读数，尽快断开开关。求出最大制动转矩，电压值、电流值和转矩值应满足规定数值。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 3电磁开关试验 （1）闭合电压和释放电压测试 检测闭合电压时，将可调直流电源接于电磁开关接线柱与壳体间，用万用表检测电源接线柱与电动机接线柱间电阻。 由低到高调接可调压高电源电压，当电阻由突变为0时，可调电源电压为闭合电压。 调低可调电源的电压，当电阻由0突变为时，可调电源电压为释放电压。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 （2）电磁开关性能试验 1）

11、吸引功能试验 从电磁开关的电动机接线柱上拆下连接导线，将接线柱与起动机外壳一起连接蓄电池负极，而电磁开关接线柱接蓄电池正极。电路接通时，驱动齿轮迅速向外伸出。 2）保持功能试验 在伸出位置时，拆下电动机接线柱上的蓄电池负极接线，驱动齿轮应保持不动。 3）复位功能试验 断开电磁开关接线柱上的导线，驱动齿轮应迅速复位。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 4起动继电器试验 （1）继电器线圈电阻值测试 把万用表（电阻档）的两支表笔连接继电器“点火开关”接线柱SW与“搭铁”接线柱E进行检测，电阻值为13 0.6。 （2）继电器触点的接触电阻测试 把蓄电池电压加到接线柱SW

12、与接线柱E，使触点闭合。继电器“蓄电池”接线柱B与“起动机”接线柱S间的电阻值应小于0. 5。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 （3）闭合电压与断开电压测试 先把变阻器的阻值调至最大，而后逐渐减小阻值。 触点刚闭合时，电压表的读数即为继电器的闭合电压。其值应为6.07.6V（12V系统）或1416（24V系统）。 再逐渐增大电阻，触点刚刚断开时，电压表的读数即为断开电压。其值应为3.05.5V或4.58V（24V系统）。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 二、汽车起动机常见故障现象及其诊断 1起动机不运转的故障诊断 检查蓄电池和

13、导线连接情况，然后检查起动机和开关。 接通喇叭或前照灯，若灯光不亮或喇叭不响，说明蓄电池或电源线路有故障；反之说明故障出在电动机电磁开关、起动继电器或控制线路。 接通电源（蓄电池）接线柱与电动机接线柱。若起动机不转，说明电动机有故障；如空转正常，则说明电磁开关、起动继电器或控制线路出现故障。 在起动时电磁吸铁开关内有响声而起动机不运转，可跨接 起动继电器蓄电池接线柱与电动机接线柱，若不运转，说明电磁开关至电磁开关接线柱间线路故障；若运转正常，则说明起动继电器、点火开关或其线路故障。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 2起动机运转无力的故障诊断 起动机运转无力，说

14、明负载能力降低，输出功率减小。 故障原因：蓄电池充电不足或有短路；电动机主线路接触电阻增大；励磁线圈或电枢线圈局部短路；发动机装配过紧或环境温度很低。 3起动机空转的故障诊断 起动开关空转，一般由于单向离合器过度磨损后打滑所致。 如果没有啮入声，应检查单向离合器和驱动齿轮组件能否在轴上自由滑动。 若起动机发出高速旋转声，则应检查单向离合器的单向性。 若驱动齿轮啮合正常，起动机高速旋转但发动机不转动，则应检查单向离合器的锁制力矩。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 4驱动齿轮与飞轮齿环不能啮合而发出撞击声的故障诊断 原因有：驱动齿轮轮齿或飞轮齿环轮齿过度磨损或损坏

15、；驱动齿轮端面与端盖凸缘间距离过小。 若每次起动都伴有强烈撞击声，应检查驱动齿轮和飞轮齿环上的齿顶是否已缺损；若撞击声不大但频率很高，应检查缓冲弹簧是否变软或折断。 5起动机发出不正常声响的故障诊断 故障原因为：电磁开关保持线圈断路或搭铁不良；蓄电池充电不足或内部短路；起动继电器断开电压过高。 先检测蓄电池电压。若蓄电池技术状况良好，说明电磁开关保持线圈断路或搭铁不良；对于设置起动继电器的汽车，还可能是由于起动继电器断开电压过高的缘故。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 三、起动机主要部件的故障诊断 常见故障部位见图。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车

16、起动机的检测与故障诊断 1直流电动机的故障诊断 （1）一般检查 首先检查电动机电刷和换向器的表面状态，消除电刷发卡、表面沾油等故障。然后，用充电状态的蓄电池带动起动机。 完全不转时，一般为励磁电路断路；运转但转动无力、转速低时，一般为励磁电路短路；若外电路接触火花很大，说明励磁线圈或刷架有碰铁故障。 若通电开始转动的一瞬间转动不均匀，应检查是否存在电枢线圈断线或换向器表面拉毛等故障；若空转很好，却带不动发动机旋转，除应检查励磁线圈和电枢线圈的短路故障外，还应检查接地电刷接地是否良好；如果转子停在某一特定位置不能转动，而停在其他位置能够转动，则说明转子某一条单线圈存在断路故障。第四节第四节 汽车

17、起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 （2）励磁线圈故障诊断 断路故障。使万用表的两只表笔分别接励磁线圈引线端头和正电刷，万用表测得的电阻值应接近于零。 碰铁故障。使万用表的两只表笔分别接磁场线圈引线端头和起动机壳体，万用表测得的电阻值应为无穷大。若万用表阻值接近于零，说明励磁线圈存在碰铁故障。 短路故障。在励磁线圈通过励磁电流情况下，检查每个磁极的电磁吸力是否相同。如某一磁极吸力过小，说明该磁极上的磁场线圈匝间短路。 用电枢检验仪检查励磁线圈有无匝间短路故障。当通电5分钟后，若励磁绕组发热，说明绕组匝间短路。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 （3

18、）电枢总成故障诊断 1）电枢线圈故障诊断 断路故障。一般为由于端头与换向片之间的焊点脱焊或虚焊所致，因此常可通过外观检查来判断。 碰铁故障。使万用表的两只表笔分别接触电枢铁心和换向片，万用表阻值应为无穷大，否则说明有碰铁故障。 短路故障。 检查时，把电枢放在检验仪的V形铁上，并在电枢铁心上部放一钢片。接通检验仪电源，同时缓慢转动电枢一周，如钢片出现跳动现象，说明电枢线圈有短路故障。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 2）换向器的检查 直观检查换向器表面是否烧蚀、云母片有无突出。换向器直径不小于标准值1.10mm，其径向圆跳动应小于0. 05mm。换向器铜片应高于云母片0.50.8mm，若铜片间槽的深度小于0. 2mm，应修理。 3）电枢轴弯曲的检查 电枢轴的径向圆跳动应不大于0.15 mm。若弯曲则需冷校校直。第四节第四节 汽车起动机的检测与故障诊断汽车起动机的检测与故障诊断 （4）电刷与电刷架的检查 检查绝缘电刷架绝缘性，两绝缘电刷架与座盖间的电阻应为无穷大，而两搭铁电刷架与座盖间的电阻应为零。 电刷弹簧弹簧力，一般11.714.7N。 第四节第四节 汽车起动机的检测与故