北方奔馳ND4250B30J發(fā)動(dòng)機(jī)誤起動(dòng)保護(hù)原理與故障分析

王輝軍， 王海軍

（河南省安陽(yáng)鋼鐵集團(tuán)汽車(chē)運(yùn)輸公司修理廠， 455004）

1 工作原理

北方奔馳ND4250B30J發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)采用了較為先進(jìn)的誤起動(dòng)保護(hù)控制電路， 其工作原理如圖1所示。 點(diǎn)火鎖轉(zhuǎn)動(dòng)到START檔時(shí)， 起動(dòng)閉鎖繼電器導(dǎo)通， 起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)吸合， 起動(dòng)機(jī)工作。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后正常運(yùn)轉(zhuǎn)， 且發(fā)電機(jī)工作正常， 此時(shí)發(fā)電機(jī)D+極柱輸出+28 V的端電壓。 此端電壓有3個(gè)作用：①對(duì)勵(lì)磁繞組實(shí)施自勵(lì)磁； ②作用于充電指示燈L一端， 使充電指示燈L熄滅； ③作用于起動(dòng)閉鎖繼電器， 使其磁力線圈開(kāi)路， 實(shí)施起動(dòng)閉鎖功能。

在圖1中， 起動(dòng)閉鎖繼電器的作用主要有2點(diǎn)：一是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)誤起動(dòng)保護(hù)功能； 二是連續(xù)起動(dòng)延時(shí)功能。 起動(dòng)閉鎖繼電器電路圖如圖2所示。

1） 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)誤起動(dòng)保護(hù)功能

當(dāng)點(diǎn)火鎖接通起動(dòng)檔START時(shí)， 蓄電池的端電壓U0通過(guò)R3、 R2、 D2、 R1構(gòu)成分壓閉合回路， U1大于T1的發(fā)射結(jié)導(dǎo)通電壓Ube1， 則T1導(dǎo)通， 繼電器線圈L導(dǎo)通， 其觸點(diǎn)K閉合， U0經(jīng)K流向起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)， 起動(dòng)機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。 一旦發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)后， 則發(fā)電機(jī)極柱D+端輸出+28 V電壓， 該電壓通過(guò)電阻R8、 二極管D4、 T2的發(fā)射結(jié)、 搭鐵， 則T2發(fā)射結(jié)正向偏置， T2處于導(dǎo)通狀態(tài)。 此時(shí)即使因誤操作——點(diǎn)火鎖再次轉(zhuǎn)動(dòng)到START， 因U0經(jīng)R3、 R2、T2搭鐵， 即U0通過(guò)導(dǎo)通狀態(tài)的T2構(gòu)成回路， 致使a點(diǎn)的電位Ua下降到0.01 V， b點(diǎn)電位Ub

2） 連續(xù)起動(dòng)延時(shí)保護(hù)功能

當(dāng)?shù)?次起動(dòng)未成功時(shí) （這種情況一般發(fā)生在燃油管路不暢或氣溫過(guò)低等）， 因在此起動(dòng)過(guò)程中，U0經(jīng)閉合的K、 D3、 R9、 C3搭鐵， 即電容器C3處于儲(chǔ)存電荷狀態(tài)， 其兩端電壓快速達(dá)到24 V。 當(dāng)點(diǎn)火鎖關(guān)閉起動(dòng)檔時(shí)， 因電容C3正電荷端經(jīng)由R10、 D3、R4、 R5搭鐵構(gòu)成一回路， 同時(shí)通過(guò)R10、 T3基極搭鐵構(gòu)成另一回路。 在第1回路中， 因分壓作用， C點(diǎn)電位Uc>Ube2， T2導(dǎo)通， 此時(shí)若再次將點(diǎn)火鎖快速轉(zhuǎn)到起動(dòng)檔， 則U0經(jīng)R3、 R2、 T2搭鐵， 繼電器線圈電路處于開(kāi)路狀態(tài)， 起動(dòng)機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)C3的電量經(jīng)過(guò)以上2個(gè)回路放電， 大約5 s后， 放電完畢， 則Uc為0， T2再次處于截止?fàn)顟B(tài)， 此時(shí)再次起動(dòng)， 電路中的繼電器才會(huì)吸合， 起動(dòng)機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)， 從而實(shí)現(xiàn)了連續(xù)起動(dòng)間的延時(shí)保護(hù)功能。

2 故障分析

2.1 故障1

故障現(xiàn)象一輛2007 年出廠的北方奔馳ND4250B30J牽引車(chē)， 行駛了近40萬(wàn)公里， 當(dāng)點(diǎn)火鎖處于START檔時(shí)， 起動(dòng)機(jī)只是發(fā)出 “嗝噔、 嗝噔” 的響聲， 但并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。 短接起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)， 起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

故障分析 經(jīng)檢查， 起動(dòng)閉鎖繼電器二極管D5擊穿， 當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)火鎖于START檔時(shí)， 繼電器線圈L產(chǎn)生磁力， 開(kāi)關(guān)K閉合， U0經(jīng)開(kāi)關(guān)K、 D3、 D5（反向擊穿）、 R8、 D4、 T2發(fā)射結(jié)搭鐵， T2導(dǎo)通， 則繼電器線圈L電路瞬時(shí)斷開(kāi)， 開(kāi)關(guān)K隨即斷開(kāi)， 起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)只吸合很短時(shí)間便斷開(kāi)。 一旦K斷開(kāi)后， T2再次處于斷開(kāi)， 此時(shí)因點(diǎn)火鎖仍處于START檔， 則線圈L電路再次導(dǎo)通， K再次閉合， 如此反復(fù)， 便出現(xiàn)了 “嗝噔、 嗝噔” 的響聲。

故障排除 更換相應(yīng)規(guī)格的二極管， 即IN4007/WV， 故障排除。

2.2 故障2

故障現(xiàn)象一輛2007 年出廠的北方奔馳ND4250B30J牽引車(chē)， 行駛了38萬(wàn)公里， 當(dāng)點(diǎn)火鎖處于START檔時(shí)， 起動(dòng)機(jī)沒(méi)有任何反應(yīng)， 短接起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)， 起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

故障分析 經(jīng)檢查， 發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)中一個(gè)正二極管被擊穿。 見(jiàn)圖1， 當(dāng)接通點(diǎn)火鎖， 則蓄電池端電壓通過(guò)點(diǎn)火鎖、 被擊穿的二極管、 勵(lì)磁二極管作用在D+端， 即D+端的電壓UD+近似等于24 V。 在圖2中，UD+通過(guò)R8、 D4、 T2發(fā)射結(jié)搭鐵， 此時(shí)T2處于導(dǎo)通狀態(tài)， T1截止， 閉鎖繼電器線圈L開(kāi)路， 所以出現(xiàn)以上的故障現(xiàn)象。

故障排除 更換被擊穿的二極管ZQ35， 故障排除。