减速起动机及其常见故障分析.pdf

2 0 0 8 年第 l 0期 总第 2 0 7 期 农业装备与车辆工程 A G R I C U L T U R A L E Q U I P ME N T V E H I C L E E N G I N E E R I N G No 1 0 抛8 T o t a l l y 2 o 7 减速起动机及其常见故障分析 莫莉萍 常州机电职业技术学院 江苏 常州 2 1 3 1 6 4 摘要 汽车发动机起动的方法很多 目前绝大多数汽车发动机都采用起动机起动 为了有效减小起动机的体积和重 量 而又要满足发动机对起动机功率等级的要求 通常采用减速起动机 对减速起动机及其常见故障的了解 能使我 们迅速准确地排除汽车发动系故障 更好地维护和使用车辆 关键词 起动机 减速机 构 故障原因 中图分类号 u r4 6 4 1 4 2 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 3 3 1 4 2 2 0 0 8 1 0 0 0 4 4 0 3 Re d u c e S t a r t e r a n d An a l y s i s t o I t s Co mmo n Fa u l t s MO L i p i ng C h a n g z h o u I n s t i t u t e o f M e e h a t r o n i c T e c h n o l o g y C h a n g z h o u 2 1 3 1 6 4 C h i n a Ab s t r a c t T h e r e a r e ma n y w a y s f o r s t a r t i n g o f a u t o e n g i n e s Cu r r e n t l y mo s t of t h e a u t o e n g i n e s s t a r t w i th s t a r t e r T o e ffe c t i v e l y r e d u c e t h e s iz e a n d we i g h t of the s tart e r a n d me e t t h e p o w e r l e v e l d e ma n d of t h e e n g i n e r e d u c e s t a r t e r i s u s u a l l y u s e d Ac q u a i n t a nc e t o red u c e s t a r t e r a n d i t s c o mmo n f a u l ts c a n e n a b l e U S t o r e mo v e t h e f a u l t s i n a u t o s t a r t i n g s y s t e m mp i y a n d a c c u r a t e l y ma i n tai n an d o p e r a t e t h e a u t o p r o p e dy Ke y W o r d s s t a r t e r r e d u c e s t r u c t u r e c a u s e o f t h e ma l f u n c t i o n 1减速起动机的种类 在起动机的电枢轴与驱动齿轮之间装有齿轮减 速器的起动机 称为减速起动机 串激式直流电动 机的功率与其转矩和转速成正比 可见 当提高电动 机转速的同时降低其转矩时 可以保持起动机功率 不变 故当采用高速 低转矩的串激式直流电动机作 为起动机 在功率相同的情况下 可以使起动机的体 积和质量大大减小 但是 起动机的转矩过低 不能 满足起动发动机的要求 为此 在起动机中采用高 速 低转矩的直流电动机时 在电动机的电枢轴与驱 动齿轮之间安装齿轮减速器 可以在降低电动机转 速的同时提高其转矩 减速起动机的齿轮减速器有外啮合式 内啮合 式 行星齿轮式等三种不同形式 1 1 外啮合式减速起动机 如图 1 其减速机构在电枢轴和起动机驱动齿 轮之间利用惰轮作中间传动 且 电磁开关铁心与驱 动齿轮 同轴心 直接推动驱动齿轮进入啮合 无需拨 叉 因此 起动机的外形与普通的起动机有较大的 差别 通常分有惰轮外啮合式减速起动机和无惰轮 收稿 日期 2 0 0 8 0 8 0 4 作者简介 莫莉萍 1 9 6 7 一 女 高级工程师 1 9 9 0年一 2 0 0 4 年 江苏 恒力电机集 团股份有限公 司电机研 究所 副所长 2 0 0 4年一 2 0 0 8年 常 州机电职业技术学院教师 4 4 图 1 外 啮合减速起动机简图 外啮合式减速起动机 外啮合式减速机构的传动中 心距较大 因此受起动机构的限制 其减速 比不能太 大 一般不大于5 多用在小功率的起动机上 1 2 内啮合式减速起动机 如图2 其减速机构传动中心距小 可有较大的 减速比 故适用于较大功率的起动机 但内啮合式减 速机构噪声较大 驱动齿轮仍需拨叉拨动进入啮合 因此 起动机的外形与普通起动机相似 图 2 内啮合减速起动机简 图 1 3行星齿轮式减速起动机 如图 3 减速机构结构紧凑 传动比大 效率高 由于输出轴与电枢轴同轴线 同旋向 电枢轴无径向 载荷 振动轻 整机尺寸减小 另外 行星齿轮式减速 起动机还具有如下优点 莫莉萍 减速起动机及其常见故障分析 2 0 o 8 年l O 月 图 3 行星齿轮式减速起动机简图 1 负载平均分配在三个行星齿轮上 可 以采用 塑料内齿圈和粉末冶金的行星齿轮 使质量减轻 噪 声降低 2 尽管增加行星齿轮减速机构 但是起动机 的 轴向其他结构与普通起动机相同 故配件可以通用 因此 行星齿轮式减速起动机应用越来越广泛 丰田系列轿车和部分奥迪轿车也都采用 了行星齿轮 式减速起动机 2 减速起动机工作原理简述 以内啮合式减速起动机为例介绍减速起动机工 作原理 图4 减速起动机的直流电动机为小型高速直 流串励电动机 在电枢轴端有主动齿轮 1 3 它与内啮 合减速齿轮 l 2相啮合 内啮合齿轮 l 2与螺旋花键轴 1 1 固联 螺旋花键上套有滚柱式单向离合器 l 0 图 4 减速起动机工作原理 发动机起动时 接通起动开关 1 蓄电池 电流便 流过起动继电器磁化线圈 2 触点 3闭合 接通 了电 磁开关的吸引线圈 6和保持线圈 7的电路 在这两 个线圈电磁吸力 的共 同作用下 活动铁心 8 被吸人 带动拨叉9 将单向离合器 l 0 推出 使驱动齿轮啮入 飞轮齿环 当驱动齿轮与飞轮齿环完全 啮合时 活 动铁心 8 推动接触盘 5将主触点 4接通 于是起动 机主电路接通 电动机开始高速旋转 电枢的旋转 经主动齿轮 1 3 内啮合减速齿轮 1 2减速 再经螺旋 花键轴 1 1 传给单向离合器 1 0 最后通过单 向离合 器 1 0传递给驱动齿轮使发动机起 动 以后的工作 过程与常规起动机相同 3永磁减速起动机 永磁式减速起动机用 4或 6块永久磁铁磁场组 件代替磁场绕组 比磁场绕组的起动机 具有质量 轻 结构简单和温升低等优点 图 5为结构图 9 8 4 5 l 3 图 5 永磁减速起动机 1 永久磁铁 2 起动机构 3 行星齿轮减速器总成 4 滚子轴承 5 单向离合器 6 电枢 7 电刷 8 焊接连接 9 密封的球轴承 l O 气体保护焊连接 1 1 活动铁心 1 2 行星齿轮泵1 3 电枢 l 4 太阳轮l 5 不动的齿环 1 6 D R 1 1 5型起动机 因为没有磁场绕组 电流经换 向器和电刷直达 电枢 永磁式减速起动机采用行星齿轮减速 行星齿轮 总成由装在电枢轴端的太 阳轮 装在行星齿轮架上的 三个行星齿轮和与行星齿轮啮合的内齿齿环组成 齿 环是保持不动的 当电枢旋转时 太阳轮带动三个行 星齿轮绕内齿齿环的内齿旋转 行星齿轮绕 内齿齿环 的运动 带动行星齿轮架旋转 行星齿轮架与输出轴 联接 用这种齿轮配置得到的减速 比为 4 5 1 这样大 的减速比 大大减少了起动机的电流 在电气控制方面 永磁减速式起动机与一般磁 场绕组的起动机基本相同 注意搬动永磁起动机时 要避免磕碰 因为永久磁铁是脆性的 容易损坏 4 减速起动机的常见故障及其排 除方法 常见的故障有 起动机不转动 起动机运转无 力 起动机空转 打齿和吸合不牢等 故障原因及诊 断方法如下 4 1 起动机不能带动发动机运转 可能的故障原因有 换向器与电刷接触不良 激 磁绕组或电枢绕组有断路或短路 绝缘电刷搭铁 电 磁开关线圈断路 短路 搭铁或与其接触点烧蚀而接 触不 良等 故障排 除方法 如下 拔开起动机的导线插头 接黑 白导线 用一导线跨接蓄电池正极和起动机 45 2 0 0 8 年第l O 期 农业装备与车辆工程 电磁线圈接线端子 看起动机是否转动 将 自 动变速 器操纵手柄放在 N或P挡位 如果起动机不转 则 说明是电动机内部有故障 应拆检起动机 如果起动 机能带动发动机运转 则检查汽车启动系其他可能 原 因 4 2 起动机运转无力故 障 故障现象 起动时 起动转速明显偏低 可能的故障原因有 起动机换向器与电刷接触 不 良 电磁开关接触盘和触点接触不 良 电动机激磁 绕组或电枢绕组有局部短路等 故障排除方法如下 1 首先检查起动机电源 电缆线连接处 如 蓄 电池正负极桩 起动机电源接柱 搭铁等处有无松动 和接触不良 如果无问题 则进行下一步检查 2 确定蓄电池是否亏电或极板严重硫化 如果 蓄电池无问题 则需要拆检起动机 4 3起动机空转故障 故障现象 起动时 起动机能转动 但发动机不转 故障原因 故障原因有两种可能 1 单向离合器打滑 这是此种故障现象的常见 原因 2 液力变矩器齿圈的某一部分严重缺损 有时 也会造成起动机空转 故障排除 将发动机转一个角度 如果故障会随 之消失 但 以后还会再现 即为液力变矩器齿圈缺 损引起 的起动机空转 应更换液力变矩器 否则 为 起动机单向离合器打滑 4 4 驱动齿轮与液力变矩器齿圈撞击故障 故障现象 起动时 起动机高速旋转 并能听到 驱动齿轮与液力变矩器齿圈的金属碰击声 驱动齿 轮不能齿人 可能原因有 1 电磁开关触点接通的时间过早 在驱动齿轮 齿人以前就已高速旋转起来 2 液力变矩器齿圈磨损严重或驱动齿轮磨损 严重 故障排除 先适当调晚电磁开关触点的接通时 间 若打齿现象不能消失 则应拆检起动机驱动齿轮 和液力变矩器齿圈 4 5 电磁开关吸合不牢 故障现象 起动时发动机不转 只听到驱动齿轮 轴向来回窜动的 哒哒 声 可能的故障原因如下 1 蓄电池亏电或起动机 电源线路有接触不 良 之处 2 起动继电器的断开电压过高 3 电磁开关保持线圈断路 短路或搭铁 故障排除 先检查起动电源线路连接是否良好 若无问题 则应对蓄电池进行补充充电 如果蓄电池 充电后故障仍不能排除 则应拆检起动电磁开关和 检测起动继电器的闭合电压和断开电压 参考文献 1 毛峰 汽 车电器 M 北京 机械工业出版社 2 0 0 3 0 6 2 王遂双 等 现代汽车电器与电子设备 M 北京 机械工业出版 社 2 0 0 1 0 1 3 马东霄 等 汽车维修实训教程 M 北京 人民邮电出版社 0 2 1 0 上接第 1 7页 以通过测量最大流量和最大扬程对泵的工作性能进 行一个基本判断 4 结论 农业经济的 良好发展是我国经济社会可持续发 展和社会稳定和谐的坚实保障 汽油机水泵等排灌 机械在农业生产 抗旱救灾和农村经济发展中具有 举足轻重 的作用 其质量好坏特别是工作性能的优 劣直接关系到广大农 民群众的根本利益和社会主义 新农村的全面建设 目 前 还没有适合关于汽油机 水泵的国家及行业标准 因此研究一种有效而快捷 测量汽油机水泵性能指标的试验方法对规范汽油机 水泵的生产及质量控制有着重大的现实意义 通过 4 6 以上分析可以发现 汽油发动机作为配套动力的离 心泵其工作性能在汽油发动机节气门完全开启的情 况下不必考虑转速影响 即直接根据测量数据绘制 性能曲线 测量最大流量和最大扬程可以在一定程