起動機保險絲燒斷案研究及改進

張小梅

【摘 要】汽車發(fā)動機作為汽車的動力來源，是其重要的零件設(shè)備，而起動機作為啟動汽車發(fā)動機的重要部件，其作用也不可小覷。由于汽車起動機的工作環(huán)境比較惡劣，因此會時常發(fā)生一些小故障，比如保險絲燒斷，妨礙了正常的生產(chǎn)，給人們造成困擾。文章主要針對汽車起動機保險絲燒斷的專案分析，研究起動機保險絲發(fā)生異常的原因及改進措施。

【關(guān)鍵詞】起動機；保險絲；改善

【中圖分類號】U472.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）02-0075-03

0 引言

起動機作為啟動汽車常用的方式，其工作原理是將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機械能，再借助傳動裝置拖轉(zhuǎn)發(fā)動機啟動。只有保證起動機無異常工作，才能更好地助力發(fā)動機快速、安全、高效地運轉(zhuǎn)，從而保證車輛正常工作。本文主要以某汽車起動機保險絲燒斷作為案例，具體研究起動機及保險絲的構(gòu)造與功能，保險絲燒斷故障的判別，并提出解決方案。

1 起動機的構(gòu)造與功能

起動機主要由圖1所示的4個部分構(gòu)成，分別是電機、減速機構(gòu)、嚙合機構(gòu)和吸合電磁鐵。電機的作用是使起動機在高功率狀態(tài)下達到高的磁通量；減速機構(gòu)的作用是輔助電機工作，當(dāng)啟動功率恒定時，起動機的較低電樞驅(qū)動可以通過提高起動機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)。實現(xiàn)起動機電樞軸高轉(zhuǎn)速與發(fā)動機曲軸低轉(zhuǎn)速的良好配比可以借助減速機構(gòu)。嚙合機構(gòu)由小齒輪、超越離合器、嚙合彈簧和吸合電磁鐵構(gòu)成，它可以確保在工作中小齒輪插入飛輪齒輪并嚙合。這里需要補充的是，吸合電磁鐵主要有2個功能：一是借助叉桿將小齒輪插入飛輪齒圈；二是利用固定和活動觸頭的分離閉合特性，斷開或者接通起動機主電路回路，幾個部分協(xié)同工作。汽車啟動時，嚙合繼電器會將起動機的小齒輪插入飛輪齒圈，起動機可以借助起動機小齒輪和減速機構(gòu)降低直流電機運轉(zhuǎn)速度。此外，起動機小齒輪與它嚙合的發(fā)動機的飛輪齒圈共同工作，助力發(fā)動機達到自轉(zhuǎn)速度。這時候，松開啟動鑰匙，起動機繼電器斷開，電流切斷，汽車啟動[1]。

2 保險絲的功能與使用注意事項

保險絲又叫熔斷器，能長時間承受額定電流的負載，當(dāng)超過額定電流時，可保護局部電路免受破壞。當(dāng)超過額定電流的25%時，大約需3 s，保險絲就會熔斷，當(dāng)超過額定電流的100%時，不到1 s，保險絲就會熔斷。雖然保險絲的保護作用顯著，但我們也應(yīng)提高警惕：當(dāng)保險絲熔斷時，應(yīng)該在第一時間查找故障產(chǎn)生的原因并予以解決；在更換保險絲時，要注意保險絲的容量規(guī)格，切勿更換超過規(guī)定容量的保險絲；注意檢查保險絲有無氧化和臟污的現(xiàn)象，因為保險絲支架與保險絲接觸不良會使得電壓異常，同時產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。所以，在使用保險絲的過程中，我們應(yīng)注意保養(yǎng)，如有臟污和氧化的現(xiàn)象要用砂紙打磨干凈。

3 車輛啟動及保險絲熔斷問題分析

車輛在行駛一段時間后停車休息卻無法啟動，檢查保險絲盒發(fā)現(xiàn)保險絲熔斷。怎樣確切地知道保險絲熔斷的原因呢？下面介紹具體步驟。

3.1 車輛問題排查

首先采用替代法，對可能引起故障的零部件逐一進行排查。用一個良好的零部件替換認為可能引起故障的零部件，如果更換零部件后，故障消失，說明被更換的零部件就是問題零部件。否則，就要將被更換零部件裝回原位，重復(fù)以上步驟進行其他零部件的檢查，直至找到問題零部件為止。

以某一車型替換零部件進行排查為例：更換保險絲盒，無效；確保蓄電池?zé)o虧電、短路現(xiàn)象，線路連接處良好，蓄電池樁與線夾刷接觸良好，在進行常規(guī)的電源檢查后，更換蓄電池，無效；檢查線路，點火開關(guān)等，均無效；更換起動機，故障解除，車輛可以重新啟動。但是，對被替換的起動機的接線柱與蓄電池進行短接，起動可以正常運轉(zhuǎn)；工作人員又將被替換的起動機與一輛新車的起動機進行更換，新車保險絲仍燒斷，致使新車無法啟動。最終工作人員將目標鎖定起動機[2]。

3.2 起動機內(nèi)部排查

（1）進行起動機的外觀檢查，發(fā)現(xiàn)被替換的起動機外觀完整，無缺陷。

（2）外觀良好，進行起動機的電壓性能測試，發(fā)現(xiàn)吸合電壓、釋放電壓、觸電壓降均符合常規(guī)要求。

（3）起動機的內(nèi)部元件檢查：磁極殼體、小齒輪和滾珠超越離合器、碳刷夾和換向器、繼電器繃帶都無異?，F(xiàn)象。當(dāng)進行觸電檢查時，發(fā)現(xiàn)有發(fā)黑的情況，觸電被氧化腐蝕，如圖2所示。

由圖2和實驗得知，當(dāng)觸電被氧化腐蝕后，觸電導(dǎo)電的能力降低，致使電磁線圈長時間運轉(zhuǎn)導(dǎo)電，保險絲因長時間的熱量積累而燒毀。

經(jīng)分析，觸電氧化腐蝕是由水分異常引起的，而水分來源與下列情況有關(guān)。

（1）水分來自繼電器內(nèi)部元器件與原材料，在繼電器的生產(chǎn)、存儲、安裝過程中都可能有水分殘留，在正常的空氣中殘留的水分為300～400 mg，因此實際工作中很難避免水分進入繼電器內(nèi)部。

（2）對已安裝完畢的起動機來說，水分主要來自駕駛的環(huán)境。如冬季駕駛汽車，天氣寒冷，零部件的連接部位容易結(jié)冰，天氣轉(zhuǎn)暖，冰融化為水，就有可能通過蓄電池正極的連線進入起動機，產(chǎn)生大氣腐蝕。

3.3 測驗分析與擬定對策

圖3展示的是某汽車內(nèi)部零部件的水分含量對比。根據(jù)各零部件的含水量可知，內(nèi)膽、繞組骨架所含水分較多，因此要以減少這2個部分所含水分為目標。

3.4 對策驗證

對策方案擬訂完成后，只有通過相關(guān)實驗的驗證，才能確保對策的可行性。

（1）繼電器的元器件測試：試著裝配500個零件進行小批量驗證。將器件放在空氣為40 ℃，而濕度為92%的潮濕環(huán)境中進行濕度測試；將器件儲存在150 ℃的環(huán)境中后，連續(xù)放置500 h，進行溫度的性能測試；最后對比不同濕度條件下，零件儲存前后的繞組性能。

（2）起動機總成件測試：第一步，進行熱循環(huán)后的功能測試；第二步，進行濕度存儲后的功能測試；第三步，將起動機安裝在2臺6缸點燃式發(fā)動機上進行耐久測試。最后經(jīng)驗證，起動機功能符合要求，起動機保險絲熔斷的情況未再發(fā)生，進一步佐證了措施的可靠性。

4 車輛轉(zhuǎn)彎時保險絲燒斷分析

故障現(xiàn)象：車輛在顛簸不平的路面上行駛，在轉(zhuǎn)彎過程中經(jīng)常燒斷保險絲。

故障檢查：根據(jù)故障發(fā)生地點和發(fā)生時間，推斷可能是轉(zhuǎn)向燈電路故障，檢查得知轉(zhuǎn)向燈電路的火線接頭有裸露破損部分，并與車身在轉(zhuǎn)彎時摩擦接觸發(fā)生搭橋現(xiàn)象，導(dǎo)致保險絲燒斷。

故障解決：將轉(zhuǎn)向燈火線裸露在外的部分用絕緣膠帶纏好，然后啟動轎車進行轉(zhuǎn)彎，保險絲不再被燒斷，跟蹤記錄，上述故障在行車中不再發(fā)生。

故障分析：一是零部件磨損；二是線路間歇性搭橋。該故障現(xiàn)象為經(jīng)常性發(fā)生，因此故障原因判定為線路磨損搭橋。汽車轉(zhuǎn)彎打開轉(zhuǎn)向燈開關(guān)后，在顛簸的路面上轉(zhuǎn)向燈火線接頭的裸露部分可能因為離心力作用與車身摩擦接觸發(fā)生短路，蓄電池向外放電，造成短路[3]。

5 結(jié)語

起動機作為車輛的重要零部件之一，在產(chǎn)品研發(fā)初期就要多方面考慮起動機可能面臨的多種失效情形并及時做出相應(yīng)的改善措施，保證車輛的正常工作。起動機運行中發(fā)生故障嘗試找出解決方案時要注意以下方面：進行交叉驗證，分析線路上的所有問題線路，找出問題所在，對癥下藥；有時雖然單品性能測試合格，但是并不代表此零件沒有問題，還需要整車裝配后進行驗證，特別是針對電子電器件，一定要進行耐久測試，以確認其可靠性；如果懷疑零部件存在安全隱患，一定要深入研究，不能僅靠外表來判斷；汽車行駛周圍的環(huán)境和氣候也會對零部件產(chǎn)生不利的影響，查找故障原因時也要考慮。同時，要及時有效地擬定對策，并依據(jù)當(dāng)時的環(huán)境驗證對策的有效性，確保對策的可行性。

參 考 文 獻

[1]鄒惠榕.起動機保險絲燒斷案分析及改進[J].機電技術(shù)，2013（2）：131-133.

[2]喬士平.速騰轎車起動困難故障排除[J].汽車維修，2014（3）：28-30.

[3]黃華仁.現(xiàn)代汽車維修理念及方法[J].哈爾濱職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014（4）：152-153.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]