拖拉機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的故障特征與維修方法

暢 游

(綏濱縣農(nóng)業(yè)機(jī)械服務(wù)中心，黑龍江 綏濱 156200)

0 引言

拖拉機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，可配套多種農(nóng)機(jī)具完成耕作、播種、植保、收獲、運(yùn)輸?shù)缺姸嗟霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。拖拉機(jī)的應(yīng)用相對(duì)于其他農(nóng)機(jī)具具有作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)、作業(yè)方式多樣、使用頻繁等特點(diǎn)，導(dǎo)致拖拉機(jī)在復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)多種故障問(wèn)題[1]。啟動(dòng)系是拖拉機(jī)正常使用的基礎(chǔ)保障，現(xiàn)階段使用的拖拉機(jī)多采用電啟動(dòng)的方式進(jìn)行啟動(dòng)，通過(guò)控制啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，可以控制起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，而實(shí)現(xiàn)方便迅速的啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的效果[2]。但在拖拉機(jī)使用過(guò)程中常因?yàn)閱?dòng)系統(tǒng)的故障而影響拖拉機(jī)的使用效率，因此，明確拖拉機(jī)使用過(guò)程的常見(jiàn)故障特征，并進(jìn)行科學(xué)的維修有利于及時(shí)處理啟動(dòng)系故障，保證拖拉機(jī)的可靠使用。

1 拖拉機(jī)的組成

拖拉機(jī)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要設(shè)備，我國(guó)使用的大部分拖拉機(jī)通過(guò)柴油機(jī)燃燒做工提供運(yùn)轉(zhuǎn)和行駛動(dòng)力，柴油機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)輪胎、動(dòng)力輸出裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)配套機(jī)具進(jìn)行農(nóng)機(jī)化生產(chǎn)作業(yè)。通常情況下，可將拖拉機(jī)的功能組成分為五大部分，分別為動(dòng)力裝置、底盤系統(tǒng)、操控裝置、電氣設(shè)備、輔助系統(tǒng)。動(dòng)力裝置主要指柴油機(jī)，部分拖拉機(jī)也配備有汽油機(jī)或電動(dòng)機(jī)，能夠?yàn)樵O(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)提供驅(qū)動(dòng)力；底盤系統(tǒng)的功能十分豐富，其包含了傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、液壓懸掛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)、制動(dòng)裝置等，底盤系統(tǒng)是拖拉機(jī)的主體結(jié)構(gòu)，是關(guān)聯(lián)各個(gè)功能部件的基礎(chǔ)；操控裝置是駕駛和控制拖拉機(jī)的裝置，主要包括方向盤、儀表設(shè)備、擋桿、液壓控制裝置及其他功能控制設(shè)備；電氣設(shè)備是拖拉機(jī)用電設(shè)備的總稱，包括啟動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)、燈光照明等；輔助系統(tǒng)包括冷卻系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等。

2 拖拉機(jī)啟動(dòng)系工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)組成

拖拉機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)主要包括蓄電池、起動(dòng)機(jī)、啟動(dòng)繼電器、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)等部分，工作原理如圖1所示。在控制拖拉機(jī)啟動(dòng)時(shí)，先將電路系統(tǒng)啟動(dòng)，啟動(dòng)鑰匙旋至ST位置，此時(shí)繼電器線圈通電，蓄電池為起動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)供電，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)啟動(dòng)繼電器處于閉合位置，電磁開(kāi)關(guān)吸引線圈與保持線圈被聯(lián)通，直到柴油機(jī)正常啟動(dòng)后，將啟動(dòng)鑰匙松開(kāi)，鑰匙自動(dòng)彈回到ON位置，啟動(dòng)電路自動(dòng)斷開(kāi)，電磁開(kāi)關(guān)斷路，起動(dòng)機(jī)停止工作。

圖1 拖拉機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)圖

2.2 起動(dòng)機(jī)技術(shù)

起動(dòng)機(jī)的全程是起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。柴油機(jī)在啟動(dòng)之前，必須借助附加冬季預(yù)先旋轉(zhuǎn)，使柴油機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)變換為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并在柴油燃燒的作用下實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的的拖拉機(jī)多采用人力手搖的方式輔助啟動(dòng)，隨著拖拉機(jī)技術(shù)的不斷改進(jìn)，電力氣動(dòng)技術(shù)在柴油機(jī)中廣泛應(yīng)用，使拖拉機(jī)的使用更為便捷。起動(dòng)機(jī)多采用直流電機(jī)，起動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示，當(dāng)駕駛員操作開(kāi)關(guān)點(diǎn)火時(shí)，起動(dòng)機(jī)供電并將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，在啟動(dòng)的瞬間，大量電流由蓄電池向起動(dòng)機(jī)供電，電流線后經(jīng)過(guò)電刷、換向器到達(dá)電樞繞組和激磁繞組，在電磁場(chǎng)的作用下電樞線圈低速轉(zhuǎn)動(dòng)，并提供較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，同時(shí)磁性開(kāi)關(guān)的動(dòng)鐵芯被吸入，使小齒輪被推出，與飛輪齒圈嚙合，電樞線圈供電后產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)，幫助發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。當(dāng)柴油機(jī)啟動(dòng)后，啟動(dòng)鑰匙自動(dòng)回到ON位置，動(dòng)鐵芯由復(fù)位彈簧的力拉回。

1.驅(qū)動(dòng)齒輪；2.外殼；3.離合器；4.撥叉；5.電磁開(kāi)關(guān)；6.電樞；7.勵(lì)磁線圈；8.電刷

3 拖拉機(jī)正常啟動(dòng)的基礎(chǔ)條件

拖拉機(jī)能否正常啟動(dòng)涉及的影響因素較多，從基礎(chǔ)條件來(lái)講，正常啟動(dòng)的必須條件包括以下幾項(xiàng)。

3.1 具有合理的啟動(dòng)轉(zhuǎn)速

啟動(dòng)轉(zhuǎn)速是維持柴油機(jī)初期運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)條件，只有在合理的轉(zhuǎn)速條件下，柴油機(jī)才能在規(guī)范的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)噴油系統(tǒng)正常進(jìn)行油霧供給，汽缸中形成良好的混合氣，為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火燃燒建立基礎(chǔ)。

3.2 保證合理的燃油供給

啟動(dòng)過(guò)程的燃油供給主要包括兩方面內(nèi)容，一方面是具有合理的供油量，足量的供油是柴油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的必要保證，另一方面還要具有精確的供油時(shí)刻，保證燃油在規(guī)定的時(shí)間噴入。

3.3 形成足夠的壓縮溫度

柴油機(jī)的壓縮溫度必須要高于柴油油霧的燃點(diǎn)溫度，壓縮溫度通常指的是汽缸壓縮終了時(shí)的溫度，壓縮溫度與柴油機(jī)的壓縮比直接相關(guān)，現(xiàn)階段我國(guó)使用的拖拉機(jī)用柴油機(jī)壓縮比通常在20左右[3]，若柴油機(jī)因長(zhǎng)期使用導(dǎo)致壓縮比過(guò)低，則可能引起發(fā)動(dòng)機(jī)難于啟動(dòng)。

3.4 保證足量的空氣供給

柴油機(jī)的正常點(diǎn)燃必須要有足量的空氣進(jìn)行配合，因此供氣系統(tǒng)的正常狀態(tài)對(duì)于柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)影響很大。

3.5 電路系統(tǒng)工作正常

現(xiàn)階段，拖拉機(jī)主要采用電啟動(dòng)，因此只有保證電路系統(tǒng)的正常連通，電起動(dòng)機(jī)等電器元件功能正常，才能保證拖拉機(jī)具有穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

4 啟動(dòng)系統(tǒng)的常見(jiàn)故障與維修方法

4.1 啟動(dòng)機(jī)故障

柴油機(jī)的起動(dòng)機(jī)是啟動(dòng)系統(tǒng)的重要工作部件，日常工作中導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的原因是多方面的，其中常見(jiàn)的故障包括以下幾點(diǎn)。

4.1.1 起動(dòng)機(jī)無(wú)法運(yùn)行

表現(xiàn)為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后，起動(dòng)機(jī)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)生這一問(wèn)題主要是以下原因?qū)е碌模壕€路接觸不良或有短路處；蓄電池電量不足；啟動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)損壞；起動(dòng)機(jī)電機(jī)系統(tǒng)損壞等。發(fā)現(xiàn)起動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)故障，應(yīng)首先檢查啟動(dòng)電路連接情況，查看蓄電池接線柱等位置連接是否牢固，蓄電池是否電力充足，其次用換件法檢查電磁開(kāi)關(guān)及起動(dòng)機(jī)是否損壞，發(fā)現(xiàn)電磁開(kāi)關(guān)或啟動(dòng)機(jī)損壞則對(duì)其進(jìn)行更換。

4.1.2 起動(dòng)機(jī)傳動(dòng)功能失效

表現(xiàn)為當(dāng)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常但柴油機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)。這可能是由于飛輪齒圈牙齒磨損；單向嚙合器打滑；撥叉安裝位置不正確；電磁開(kāi)關(guān)銜鐵行程太短等原因?qū)е碌模藭r(shí)應(yīng)分別檢查上述問(wèn)題位置，及時(shí)更換磨損的飛輪齒圈，調(diào)整單向嚙合器及撥叉位置，更換損壞的電磁開(kāi)關(guān)。

4.1.3 起動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足

表現(xiàn)為啟動(dòng)開(kāi)關(guān)接通后，雖然起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，但因動(dòng)力不足，無(wú)法有效帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這一問(wèn)題主要是以下原因?qū)е碌模盒铍姵仉娏Σ蛔?；線路接觸不良；起動(dòng)機(jī)電刷接觸不良；起動(dòng)機(jī)繞組局部短路或搭鐵。針對(duì)這一問(wèn)題，應(yīng)在保證蓄電池電力充足的情況下進(jìn)行排查，首先檢查起動(dòng)機(jī)的電路是否連接牢靠，是否存在接頭或極柱氧化、虛接等問(wèn)題，排除電路故障后若問(wèn)題仍存在，則對(duì)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整或更換。

4.2 壓縮系統(tǒng)故障

若在起動(dòng)機(jī)功能正常的情況下，拖拉機(jī)的啟動(dòng)工作仍比較困難，則可能是壓縮系統(tǒng)功能異常導(dǎo)致的。壓縮系統(tǒng)的功能異常主要包括以下幾點(diǎn)。

4.2.1 氣門存在漏氣問(wèn)題

氣門漏氣問(wèn)題可能是以下原因?qū)е碌模簹忾T及氣門座磨損或偏磨；氣門積碳嚴(yán)重，閉合不良；氣門彈簧功能失效導(dǎo)致氣門不工作；汽缸蓋配合松動(dòng)，漏氣；減壓機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)。針對(duì)上述問(wèn)題，首先可檢查氣門的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)氣門磨損或氣門彈簧失效應(yīng)及時(shí)更換零件；氣門積碳應(yīng)及時(shí)清除，并避免超負(fù)荷操作拖拉機(jī)引起積碳嚴(yán)重問(wèn)題；重新調(diào)整減壓機(jī)構(gòu)，使減壓軸與搖臂頭間隙合理；查明汽缸蓋松動(dòng)原因，調(diào)整或更換汽缸蓋。

4.2.2 氣門間隙不合理

在拖拉機(jī)長(zhǎng)期工作過(guò)程中可能因?yàn)閾u臂襯套燒損或磨損；氣門間隙調(diào)整變化；挺柱或配氣凸輪磨損等原因使原本合理的氣門間隙發(fā)生改變，從而導(dǎo)致壓縮系統(tǒng)功能的異常。當(dāng)氣門間隙發(fā)生改變，首先應(yīng)分析氣門間隙發(fā)生變化的原因，排除油路不暢導(dǎo)致的搖臂襯套燒損、磨損問(wèn)題，更換損壞的搖臂襯套、挺柱、配氣凸輪，并對(duì)氣門間隙進(jìn)行重新調(diào)整。

4.2.3 汽缸壓縮功能失效

對(duì)汽缸壓縮性能產(chǎn)生影響的因素包括活塞環(huán)卡死、折斷；連桿變形；汽缸墊燒蝕；缸套和活塞被拉毛、磨損等。當(dāng)出現(xiàn)汽缸壓縮力不足時(shí)，應(yīng)檢查汽缸墊、活塞、連桿狀態(tài)，更換變型或損壞的零件，清除汽缸內(nèi)的水、灰塵、積碳或其他雜質(zhì)，并檢查飛輪、曲軸等工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)零件損壞也應(yīng)進(jìn)行更換。

5 啟動(dòng)系統(tǒng)的正確使用與維護(hù)

在啟動(dòng)拖拉機(jī)時(shí)由于電流接通時(shí)功率很大，因此每次控制鑰匙接通啟動(dòng)電機(jī)的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5 s，若一次沒(méi)有啟動(dòng)成功，則應(yīng)間隔1～2 min后再嘗試啟動(dòng)，不應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)啟動(dòng)，若三次啟動(dòng)均未成功，應(yīng)檢查并排除啟動(dòng)系統(tǒng)故障后再次嘗試啟動(dòng)[4]。在溫度較低的情況下啟動(dòng)拖拉機(jī)，應(yīng)事先通過(guò)合理方式預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)后再嘗試啟動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，應(yīng)及時(shí)松開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，避免起動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作。拖拉機(jī)正常工作時(shí)，嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)使啟動(dòng)機(jī)工作。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，起動(dòng)機(jī)作為拖拉機(jī)日常使用的重要功能裝置，能夠?yàn)椴裼蜋C(jī)的啟動(dòng)提供動(dòng)力支持，其功能狀態(tài)對(duì)拖拉機(jī)的日常使用影響很大，在日常使用拖拉機(jī)的過(guò)程中，要重視對(duì)啟動(dòng)系統(tǒng)的檢查與維護(hù)，做好對(duì)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)體和各部件的清潔維護(hù)工作，使拖拉機(jī)盡量處于干燥環(huán)境中存放，按照說(shuō)明書要求定期對(duì)起動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查和維修，并同時(shí)檢查啟動(dòng)電路各導(dǎo)線連接是否牢固，絕緣性能是否正常。對(duì)于易發(fā)生損壞的汽缸墊、氣門、氣門彈簧及起動(dòng)機(jī)電刷等零件，也應(yīng)定期重點(diǎn)檢查，避免重大故障問(wèn)題的發(fā)生。

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