淺談汽車發(fā)動機及其故障診斷

羅越軍

摘要：隨著汽車工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，汽車保有量逐年增加，諸多汽車電氣在汽車上得以廣泛運用。這些電氣的使用，給人們帶來了方便、快捷和安全，但同時也帶來諸多問題——電氣系統(tǒng)使用的越多，故障率就越高。起動系統(tǒng)的好壞，將直接影響發(fā)動機能否起動或正常起動。本文主要分析了起動機的結(jié)構(gòu)及故障診斷，并提出具體的處理方法。

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)動機；結(jié)構(gòu)；故障診斷

一、汽車起動機的類型和結(jié)構(gòu)

1.1汽車起動機的類型

1.1.1起動機按總體結(jié)構(gòu)可分為：a.普通串勵式起動機。采用串勵式直流電動機作為起動機的直流電動機，無特殊結(jié)構(gòu)和裝置。b.永磁起動機。電動機的磁極用永磁材料制成，因省去了磁場線圈，所以結(jié)構(gòu)簡化、體積小、質(zhì)量輕。c.減速起動機。指傳動裝置沒有減速裝置的起動機。

1.1.2起動機按控制裝置不同可分為：a.機械控制式。指用手拉杠桿或腳踏聯(lián)動機構(gòu)直接控制起動機的主電路開關(guān)以接通或切斷電路的起動機；因其受到安裝和布置的限制后操作不僅已很少被采用。b.電磁控制式。指利用點火開關(guān)或按鈕控制電磁鐵、再由電磁鐵控制主電路開關(guān)接通或切斷主電路的起功機。由于電磁鐵可以遠距離控制，且操作方便省力，因此得到廣泛利用。

1.1.3起動機按傳動機構(gòu)嚙入方式可分為：a.強制嚙合式。即依靠電磁力或人力拉動杠桿機構(gòu)，拔動驅(qū)動齒輪強制嚙入飛輪齒環(huán)。因其可靠性高而被廣泛采用。b.慣性嚙合式。驅(qū)動齒輪靠旋轉(zhuǎn)時的慣性力嚙入飛輪齒環(huán)，因工作可靠性較差已較少被采用。c.電樞移動式。依靠磁極磁通的電磁力使電樞產(chǎn)生軸向移動，將驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)。d.齒輪移動式。依靠電磁開關(guān)推動電樞軸孔中的嚙合桿，從而使驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)。

1.2汽車起動機的結(jié)構(gòu)

1.2.1直流電動機。其主體部分為串勵式直流電動機。直流電動機主要由殼體、磁極、電樞和電刷組件等構(gòu)成。a.殼體。其作用是安裝磁極和固定其他部件。磁極固定在殼體內(nèi)壁上，殼體上有一個接線端子與電磁開關(guān)接線盤上的“C”端子連接。b.磁極。其作用是產(chǎn)生磁場。磁極由鐵心和磁場線圈組成，鐵心由螺栓固定在殼體內(nèi)壁上，磁場線圈套裝在鐵心上。通常殼體上固定有二對或三對磁極，以增大起動機的電磁轉(zhuǎn)矩。c.電樞。電樞主要由電樞線圈、鐵心和換向器組成，電樞線圈嵌在鐵心的溝槽內(nèi)，每一根單匝電樞線圈的兩端各焊在換向器的一個換向片上。d.電刷組件。電刷組件的作用是把電流引入電動機，其主要由電刷、電刷架和電刷彈簧構(gòu)成，電刷安裝在電刷架內(nèi)，靠彈簧壓力緊壓在換向器上。電刷的對數(shù)一般與定子磁極的對數(shù)相等。隨著永磁材料技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)已開發(fā)了許多采用永磁材料作定子磁極的起動機。日前，永磁起動機還多數(shù)用在中小排量的轎車發(fā)動機上。

1.2.2傳動裝置。傳動裝置有減速型和非減速型兩類，在電動機軸上切有螺旋槽，為起動機齒輪單向離合器的導(dǎo)向筒旋合滑配。導(dǎo)向筒外苗套有撥叉，通過彈簧推動單向離合器及起動機齒輪出現(xiàn)嚙合。推力的來源是通電電磁鐵銜鐵的拉力，銜鐵拉動撥叉把起動機齒輪推向飛輪齒環(huán)的動作在先，電動機通電起動在后，在嚙入時螺旋槽使齒輪反向旋轉(zhuǎn)，單向離合器便不限制齒輪在受到撞擊時退讓，使之易于嚙入。發(fā)動機起動后，飛輪齒環(huán)反拖起動機齒輪高速旋轉(zhuǎn)，單向離合器使齒輪與軸脫開，以免把電動機變?yōu)椤鞍l(fā)電機”而燒毀起動機。被反拖而高速旋轉(zhuǎn)的起動機齒輪會以摩擦力帶轉(zhuǎn)導(dǎo)向套，沿著螺旋槽使起動齒輪退出嚙合。

1.2.3控制裝置。起動機的控制裝置由電磁開關(guān)、起動繼電器和點火起動開關(guān)組成，其主要作用是協(xié)調(diào)起動機的嚙入動作和拖轉(zhuǎn)動作的時序。電磁開關(guān)主要由電磁鐵機構(gòu)和電動機開關(guān)兩部分組成、電磁鐵機構(gòu)豐要包括固定鐵心、活動鐵心、吸引線圈和保持線圈；電動機開關(guān)由開關(guān)觸盤和觸點構(gòu)成。觸盤固定在活動鐵心推桿的前端；兩個觸點分別與起動機“C”端子和“30”端子制成一體。當吸引線圈和保持續(xù)圈通電產(chǎn)生的磁通方向相同時，其電磁吸力便吸引活動鐵心向前移動，直到推桿上的觸盤把電動機開關(guān)的兩個觸點接通，使電動機電路接通為止。起動繼電器主要由電磁鐵機構(gòu)和觸點構(gòu)成。繼電器線圈分別與殼體上的“點火鎖”端子和“電機”端子連接；靜觸點勾“起動機”端子連接；動觸點通過觸點臂和支架與“蓄電池”端子連接。繼電器觸點為常開觸點，當線圈通電時產(chǎn)生電磁吸力使融點閉合，從而把繼電器控制的吸引線圈和保待線圈電路接通。

二、汽車起動機常見故障現(xiàn)象及其診斷

2.1接通起動開關(guān)但起動機不運轉(zhuǎn)的故障診斷

接通起動開關(guān)但起動機不運轉(zhuǎn)時，首先應(yīng)檢查蓄電池和導(dǎo)線特別是蓄電池搭鐵電纜和火線電纜的連接情況，然后檢查起動機和開關(guān)。

2.1.1接通喇叭或前照燈。若燈光不亮或喇叭不響，說明蓄電池或電源線路有故障；若喇叭響，燈光明亮，說明蓄電池充電充足，故障出在電動機、電磁開關(guān)、起動繼電器或控制線路。若點火鑰匙轉(zhuǎn)至起動位置后，電磁吸鐵開關(guān)內(nèi)無任何響聲，一般為起動繼電器觸點燒蝕。

2.1.2在起動時電磁吸鐵開關(guān)內(nèi)有響聲而起動機不運轉(zhuǎn)，可短接起動繼電器“蓄電池”端子盒“起動機”端子，若起動機不運轉(zhuǎn)，說明電磁開關(guān)或起動繼電器電磁開關(guān)“50”端子之間的線路存在故障；若運轉(zhuǎn)正常，則說明起動繼電器、電火開關(guān)或線路存在故障，一般為主接觸盤或觸點燒蝕。

2.2接通起動開關(guān)但起動機運轉(zhuǎn)無力的故障診斷接通起動開關(guān)后，若起動機空轉(zhuǎn)，說明電動機技術(shù)狀況良好，但動力不能傳遞到發(fā)動機飛輪，一般是由于單向離合器過度磨損后打滑所致。應(yīng)重點對單向離合器進行故障診斷。如果起動時只有起動機高速旋轉(zhuǎn)聲，但沒有嚙入聲，則應(yīng)檢查單向離合器和驅(qū)動齒輪組件能否在軸上自由滑動而進入嚙合位置。若不能時，應(yīng)檢查花鍵與花鍵軸間是否發(fā)卡或彈簧是否折斷。如果在發(fā)動機起動后起動機發(fā)出一陣高速旋轉(zhuǎn)聲，則應(yīng)檢查單向離合器的單向性。向正、反兩個反向轉(zhuǎn)動驅(qū)動齒輪若均不滑轉(zhuǎn)，說明單向離合器咬死。若起動時驅(qū)動齒輪嚙合正常，起動機高速旋轉(zhuǎn)但發(fā)動機不轉(zhuǎn)動，則應(yīng)檢查單向離合器的鎖制力矩。正、反兩個方向均能用手轉(zhuǎn)動驅(qū)動齒輪時，說明單向離合器失效。若未發(fā)現(xiàn)實現(xiàn)的離合器，可進一步檢查鎖制力矩。

2.3起動機驅(qū)動齒輪與飛輪齒環(huán)不能嚙合而發(fā)出撞擊聲的故障診斷

2.3.1驅(qū)動齒輪輪齒或飛輪環(huán)齒過度磨損或損壞。

2.3.2驅(qū)動齒輪端面與端蓋凸緣間距離過小，從而當驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈尚未嚙合或剛剛嚙合時，電動機主電路已經(jīng)接通，使驅(qū)動齒輪在高速旋轉(zhuǎn)過程中撞擊靜止的飛輪齒環(huán)。

三、總結(jié)

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊豁椆ぞ?，它為人們的出行帶來的便利，同時也打破了距離的限制，使人們之間的“距離”更近。但是，汽車在使用的過程中，很可能因為各種各樣的原因，產(chǎn)生汽車機械故障，使汽車的各種性能不能保持在最佳狀態(tài)，進而影響汽車的使用效率，嚴重時可能直接危害使用者的人身和財產(chǎn)安全。對于汽車的使用者來說，汽車的安全性、經(jīng)濟性、舒適性是最重要的，所以，相關(guān)工作人員應(yīng)該積極研究汽車機械故障的診斷技術(shù)，以提高汽車故障診斷水平，進而為汽車保持最佳使用狀態(tài)提供保證。

參考文獻

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