汽車起動系統(tǒng)控制過程及常見故障分析

顧麗英

摘要： 起動系統(tǒng)是汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程中的重要章節(jié)，也是發(fā)動機五大系統(tǒng)之一。起動系統(tǒng)是唯一的一個不需要交流發(fā)電機供電的電氣設(shè)備。本文主要闡述了汽車起動系統(tǒng)的作用、組成、控制過程和常見故障。

關(guān)鍵詞：起動系統(tǒng)概述;控制過程;常見故障

中圖分類號：F407.471? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）15-0142-02

1? 起動系統(tǒng)概述

①作用：主要是把起動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳給曲軸，然后使曲軸能夠慢慢的運轉(zhuǎn)起來，最終發(fā)動機能自行運轉(zhuǎn)。

②組成：由蓄電池、起動機和起動控制電路等組成。

起動機由直流電動機、傳動機構(gòu)和控制機構(gòu)三大部分組成。

直流電動機由磁極、電樞和電刷等組成。傳動機構(gòu)主要是帶有單向離合器的驅(qū)動齒輪和撥叉組成，減速型起動機還包括減速裝置。起動機控制機構(gòu)主要是電磁開關(guān)。電磁開關(guān)由吸拉線圈、保持線圈、活動鐵芯、主開關(guān)接觸盤及復(fù)位彈簧等組成。

2? 起動機的控制過程

起動機控制過程主要有起動時、起動中和起動后。下面介紹兩種控制電路。

2.1 開關(guān)直接控制起動電路（圖1）

①起動時，開關(guān)打到ST檔，電路如下：蓄電池正極→主接線柱3→ST檔位→起動接線柱5，之后分成兩路，一路到保持線圈后搭鐵。另一路到吸拉線圈7→主接線柱1→直流電動機→搭鐵→蓄電池負極。通過這兩條電路可以看出電磁開關(guān)的兩個線圈電流方向相同，磁場方向也相同，活動鐵芯在電磁力的作用下左移，撥叉推動13與14嚙合。

②兩齒輪嚙合到位后主電路接通，接觸盤6與主接線柱3、1接觸。起動中的電路：從蓄電池正極到主接線柱3到接觸盤6到主接線柱1，然后通過直流電動機搭鐵。此時電流全部輸給起動機，使起動機起動，同時保持線圈使接觸盤保持接觸。

③起動后，點火開關(guān)的ST檔斷開，電路如下：蓄電池正極到主接線柱3到接觸盤6到主接線柱1到吸拉線圈7到起動接線柱5到保持線圈8到搭鐵。這時電磁開關(guān)中7和8的電流方向不同，磁場方向不同，磁力抵消，9回位，主接線柱3和1與接觸盤6分開，起動結(jié)束。

2.2 起動機繼電器控制的起動電路（圖2）

這是一種起動繼電器控制的強制嚙合式起動機。其工作過程如下：

①起動時，點火開關(guān)旋到ST檔，線圈2通電，觸點1閉合，接通電磁開關(guān)電路。具體如下：蓄電池正極到主接線柱4到繼電器蓄電池接線柱到觸點1到繼電器起動機接線柱到9，之后分成兩路，一路通過保持線圈14后搭鐵。另一條電路到吸拉線圈13到接線柱8到導(dǎo)電片7到主接線柱5到直流電動機，然后搭鐵。此時，通過這兩條電路可以看出電磁開關(guān)的兩個線圈電流方向相同，磁場方向相同，活動鐵芯在電磁力的作用下左移，撥叉推動驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合。

②當(dāng)兩齒輪嚙合到位后，接觸盤10將輔助接線柱6和主接線柱4、5相繼接通，此時附加電阻和吸拉線圈被短路，此時產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩，傳遞給飛輪，將發(fā)動機起動。起動中電路為：蓄電池正極到主接線柱4到接觸盤10到主接線柱5到直流電動機到搭鐵。驅(qū)動齒輪與齒圈的嚙合靠保持線圈14產(chǎn)生的電磁力維持在工作位置，此時保持線圈仍有電流，而吸拉線圈被短路。

③起動后，單向離合器打滑，松開點火鑰匙，起動檔位自動回到點火檔位，起動繼電器線圈2斷電，觸點斷開。此時的電路為：蓄電池正極到主接線柱4到接觸盤10到主接線柱5到導(dǎo)電片7到接線柱8到吸拉線圈13到電磁開關(guān)接線柱9到保持線圈14到搭鐵。此時電磁開關(guān)中的兩線圈電流方向不一致，產(chǎn)生的電磁力相互抵消，接觸盤10與兩主接線柱4、5分開，主電路斷開，起動結(jié)束。

3? 起動系統(tǒng)常見的故障分析

起動系統(tǒng)常見的故障有：起動機不轉(zhuǎn)、起動機運轉(zhuǎn)無力、起動機空轉(zhuǎn)和起動機異響等。下面對常見故障具體分析。

3.1 起動機不轉(zhuǎn)

①現(xiàn)象：接通起動開關(guān)后，起動機不轉(zhuǎn)動。

②原因：起動機不轉(zhuǎn)的原因可以分為五部分。分別是蓄電池問題、電源線路問題、點火開關(guān)或起動機繼電器故障、起動機控制裝置故障和起動機內(nèi)部故障。其中控制裝置故障可能是電磁開關(guān)觸點燒蝕引起接觸不良，也可能是電磁開關(guān)中線圈損壞。起動機內(nèi)部故障可能是機械故障，也可能是相關(guān)的電路故障。

③診斷與排除。

1）先檢查蓄電池是否有問題，接著檢查電源線路的問題。對于蓄電池的問題一般有它自身嚴重虧電，或者已經(jīng)出現(xiàn)硫化故障等?？捎妹芏扔嫽蛘吒呗史烹娪嫏z查蓄電池，再開大燈檢查電源線路是否有故障。若用高率放電計測量后蓄電池存電充足，就檢查電源線路。電源線路檢查可以開大燈、按喇叭，如果大燈和喇叭正常工作，說明電源線路沒有故障，繼續(xù)檢查控制線路和起動機。

2）判斷故障在起動機還是在控制線路。以圖2為例，控制線路部分是從點火開關(guān)到電磁開關(guān)接線柱，往后是起動機內(nèi)部電路。短接電磁開關(guān)接線柱9和主接線柱4，此時控制線路被短接。若起動機能轉(zhuǎn)，說明問題在控制線路，再用短接法檢查起動檔、繼電器和導(dǎo)線。若起動機還是不轉(zhuǎn)，說明故障在它本身。短接主接線柱4和5，如果起動機正常，那么電磁開關(guān)有故障;否則就是電動機問題。

3.2 起動機運轉(zhuǎn)無力

①現(xiàn)象：接通起動開關(guān)，起動機能運轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)速偏低且運轉(zhuǎn)無力。

②原因：蓄電池有故障、線路故障和起動機故障等。起動機內(nèi)部故障可能是機械故障，也可能是相關(guān)的電路故障。

③診斷與排除。首先檢查蓄電池，如果蓄電池沒有問題，再拆檢起動機。檢查方向可以從電磁開關(guān)、換向器、磁場繞組和電樞繞組入手。起動機運轉(zhuǎn)無力可以按下面步驟檢查故障：先檢查蓄電池存電情況，開大燈、按喇叭，檢查搭鐵，若不正常檢查蓄電池及其電路;若正常，繼續(xù)短接兩主電路接線柱，聽到起動機運轉(zhuǎn)聲音;之后若不正常，故障就是起動機電磁開關(guān)兩主電路接線柱或接觸盤燒蝕臟污;若正常，故障就是換向器臟污燒蝕，電刷磨損過多，電刷彈簧過軟，電動機線圈短路;如果以上都沒問題就是機械部分問題，故障是連接線路松動或軸承過緊導(dǎo)致轉(zhuǎn)動阻力過大。

3.3 起動機空轉(zhuǎn)

①現(xiàn)象：接通起動開關(guān)，起動機只是空轉(zhuǎn)，但發(fā)動機曲軸不轉(zhuǎn)。

②原因：飛輪齒圈缺齒，或者傳動裝置故障，比如單向離合器彈簧損壞、滾子磨損嚴重和套筒的花鍵槽銹蝕等，這些故障都會造成小齒輪不能與齒圈嚙合，或者撥叉連接處脫開。

③診斷與排除。檢查電磁控制式起動機的接觸盤的行程，若行程過小，會使起動機提前轉(zhuǎn)動;檢查單向離合器是否打滑。

3.4 起動機異響

①現(xiàn)象：接通起動開關(guān)，起動機發(fā)出“噠、噠”的異常響聲。②原因：小齒輪或齒圈輪齒損壞;電磁開關(guān)保持線圈損壞或接觸不良;起動機固定螺釘松動或離合器殼松動等。③診斷與排除。檢查輪齒的磨損量，起動機的安裝是否松動。檢查電磁開關(guān)的線圈故障。具體操作：先短接繼電器的電池與起動機接線柱，運轉(zhuǎn)正常說明繼電器張開電壓過高;不正常再短接電磁開關(guān)主接線柱，若仍然不正常，說明保持線圈斷路、嚴重短路或搭鐵不良。

4  總結(jié)

本文介紹了汽車系統(tǒng)的作用和組成，并說明了起動機的構(gòu)造，還介紹了兩種類型的起動控制電路，并分析了具體的控制過程。在起動繼電器控制的起動電路基礎(chǔ)上，對起動機不轉(zhuǎn)的故障進行了分析，起動機故障可以是機械部分故障，也可以是電路部分故障。對起動機其他三個常見故障也做了簡要的分析。這些對今后學(xué)習(xí)起動系統(tǒng)理論知識和實習(xí)，或者從事相關(guān)維修工作有一定的指導(dǎo)作用。

參考文獻：

[1]郭杏莉，王小飛.汽車啟動系統(tǒng)故障診斷與排除[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（18）：140.

[2]于明進，于光明.汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修[M].北京：高等教育出版社，2007.

[3]李海瓊，錢鳳娟.汽車起動系統(tǒng)常見故障分析[J].內(nèi)燃機與配件，2020（05）：168-169.

[4]候海.汽車起動系統(tǒng)常見故障的解析與排除[J].機械工業(yè)出版社，2018（06）：13-16.

[5]高麗潔，李新.汽車電氣系統(tǒng)構(gòu)造與維修[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2013.