02汽车电气系统结构与维修图解教程第二章

汽车电气系统结构与维修图解教程,2016,第二章启动系统,启动机的组成,1.磁极(定子),磁极的作用是产生磁场，由铁心和励磁绕组组成。励磁绕组的连接方法，如下图所示。4个相互串联，如图a所示；两串两并，如图b所示。,励磁绕组的连接方式,2.电枢和换向器（转子）,电枢是产生电磁转矩的核心部件，主要由电枢轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器组成，如下图所示。,电枢总成,电刷与电刷架,4.端盖、机壳,端盖与机壳实物如下图所示。端盖分为前、后两个。机壳用钢管制成，一端开有窗口，作为观察电刷和换向器之用，平时用防尘箍盖住。,端盖与机壳,启动机电磁开关,传动机构的作用：当启动发动机时，将电动机的驱动转矩传给发动机曲轴；当发动机启动后，切断电动机与发动机之间的动力联系。,单向离合器内部结构图,单向离合器的作用：在启动时将电枢产生的电磁转矩传递给发动机飞轮；而当发动机启动后，单向离合器立刻打滑，防止发动机飞轮带动电枢高速旋转，造成电枢绕组“飞散”的事故。,传动机构的工作示意图如下。图a）所示为启动机不工作时所处的位置。图b）所示为在电磁开关的作用下，驱动齿轮与飞轮齿圈正在啮合，此时启动机的主电路还没有接通。图c）所示为驱动齿轮与发动机飞轮齿圈完全啮合，主电路接通，电枢轴开始带动发动机曲轴旋转。,启动机传动机构工作示意图,右图所示为红旗轿车采用的启动机，电动机为串励真流电动机，采用滚柱式单向离合器。该车启动系统电路如下图所示，电磁开关上有两个接线柱：30为主接线柱，50为启动接线柱。,红旗轿车采用的启动机结构,红旗轿车启动系统电路,永磁式启动机以永磁材料为磁极，具有重量轻、结构简单等优点。由于永磁式电动机的机械特性较差，所以永磁式电动机必须配有减速机构，即永磁式启动机一般都是永磁式减速启动机。,永磁式减速启动机,该种启动机一般有23对磁极，在其他方面与有励磁绕组的启动机一样。应用车型为美国通用汽车公司生产的部分轿车、国产北京切诺基等。右图为奥迪五缸车用永磁式减速启动机分解图。,1.外啮合式,该启动机的传动中心距离为30mm左右，启动机的减速传动效率高，成本适中，广泛应用于小功率的启动机。,丰田汽车采用的外啮合式减速启动机分解图,2.内啮合式,该种启动机的传动中心距离为20mm左右，减速传动效率高，但成本也高，其结构图如下图所示。,内啮合式减速启动机结构图,行星轮式总成结构图,直流电动机利用磁场的相互作用将电能转化成机械能，在磁场内通电导线受到磁场力的作用而产生移动的倾向。,直流电动机的原理，如右图所示。电流方向：蓄电池正极励磁绕组正电刷换向片电枢绕组负电刷蓄电池负极。电动机的电磁转矩M取决于磁通和电枢电流Ia的乘积，可表示为.式中Cm电动机结构常数。,直流电动机原理图,启动机的工作过程，如下图所示。,1.启动时，将点火开关S打到ST挡，电磁开关通电。2.发动机启动后，单向离合器打滑。3.松开点火开关S，点火开关S从ST挡回到ON挡。,1.带启动继电器的启动控制电路,带启动继电器的启动控制电路,2.装有组合继电器的启动控制电路和保护电路,下图所示为解放CA1091汽车启动机控制电路。启动继电器的触点K1常开，充电指示灯继电器的触点K2常闭。,解放CA1091汽车启动机控制电路,工作原理,工作原理,解放CA1091汽车启动机由JD171型组合继电器控制，而组合继电器是由启动继电器和充电指示灯继电器组成的，其结构如下图所示。,解放CA1091汽车启动机结构图,3.设有空挡启动开关,对于装有自动变速器的汽车，要求只有变速器在P位（驻车挡）或N位（空挡）时，启动机才能工作，否则启动发动机时汽车不是向前跑就是向后跑而发生事故。为此，装备自动变速器的汽车，在启动系统中都设有空挡启动开关，当自动变速器在P位或N位之外任何挡时，此开关都是断开的，即将启动机控制电路断开，使启动机无法工作。,1.启动机的正确使用,为了延长启动机的使用寿命，并保证能迅速、可靠、安全地工作，使用启动机必须注意以下几点：,2.启动机的使用注意事项（1）启动前应将变速器挂上空挡，自动变速器的汽车应将变速杆置于P位或N位，启动同时踩下离合器踏板。（2）每次接通启动机的时间不得超过5s，两次之间应间歇15s以上。（3）当发动机启动后应立刻松开点火开关，切断ST挡，使启动机停止工作。（4）经过三次启动，发动机仍没有启动着火，则停止启动，进行简单的检查，检查蓄电池的容量，极柱的连接，油、电路等，否则蓄电池的容量将严重下降，启动发动机变得更困难。3.启动机的维修注意事项（1）在车上进行启动检测之前，一定要将变速器挂上空挡，并实施驻车制动。（2）在拆卸启动机之前，应先拆下蓄电池的搭铁电缆线。（3）有些启动机在启动机与法兰盘之间使用了多块薄垫片，在装配时应按原样装回。,启动机常见故障部位如图所示。,启动机常见故障部位,启动系统的常见故障诊断如下表所示。,启动机不转,启动机转动无力,启动机空转,启动机有异响,（续表）,（1）检查直流电动机励磁绕组的检修励磁绕组断路的检修用万用表测量励磁绕组两端的导通情况，若不通，则说明励磁绕组有断路现象。励磁绕组短路的检修在励磁绕组的两端加2V的直流电，用螺钉旋具在四个磁极片上分别感受磁吸引力的大小，若某一磁极吸力太小，则表明该磁极上的励磁绕组短路。励磁绕组搭铁的检查用万用表检查电刷与启动机外壳之间的导通情况，若导通，说明励磁绕组有搭铁故障。,1.启动机的检修,检查转子（电枢部分）使用万用表对电枢绕组搭铁的检查。用电阻R10k挡检测，如下图所示。,使用万用表对电枢绕组断路的检查。用电阻R1挡，将两个表笔分别接触与换向器相邻的铜片，如下图所示，测量每相邻两换向片间是否相通。,检查电枢绕组是否断路,使用短路测试仪对电枢绕组短路的检查。转动电枢，当铁片在某一部位产生振动时，表明该处电枢绕组短路，如下图所示。,电枢绕组短路的检查,用偏摆仪对电枢绕组跳动的检查。其径向圆跳动量不应大于0.08mm，否则应进行校正或更换电枢，如下图所示。,电枢轴跳动的检查,检查电刷、电刷架检查电刷、电刷架如下图所示。,电刷长度的检查,（2）检查传动机构（单向离合器）将单向离合器及驱动齿轮总成装到电枢轴上，握住电枢，当转动单向离合器外座圈时，驱动齿轮总成应能沿电枢自由滑动。（3）检查电磁开关接触盘表面和触点表面的检修轻微烧蚀可用砂布打光，严重烧蚀应予更换（针对某些启动机而言）。吸引线圈和保持线圈的检修用万用表R1挡检查吸引线圈和保持线圈的电阻值，若线圈已断路或有严重短路，应更换。（4）启动机常见故障的处理方法启动机最常出现的故障是启动机运转无力或不转，两者检修方法相同。如接通启动开关，启动机运转无力或不转，应立即切断启动开关，开亮前照灯或按喇叭，看灯光或声音是否正常。,2.启动继电器的检修,检查启动继电器时，主要应检查启动继电器的线圈电阻，正常阻值应为1015。检查启动继电器触点间的电阻。检查及调整启动继电器触点的闭合电压和张开电压。,启动继电器触点间电阻的检查,启动继电器触点闭合电压和张开电压的检查与调整,启动继电器线圈电阻的检查,3.启动机的调整,（1）驱动齿轮前端面与端盖凸缘间距离的调整驱动齿轮，前端面与端盖凸缘间距离A的调整如下图所示。,有关间隙的调整,（2）驱动齿轮与止推垫圈间的间隙调整检查驱动齿轮与止推垫圈之间的间隙，一般为1.52.5mm。检查接线方法如下图所示。,检查驱动齿轮与止推垫圈间间隙的接线图,4.启动机的性能检测,（1）空载试验空载试验的目的是通过测量空载转速和空载电流来判断启动机有无故障。如下图所示。,空载试验,（2）全制动试验全制动试验的目的是通过测量全制动时的电流和转矩来判断启动机有无故障。如下图所示。,全制动试验,5.减速启动机的检修,检查减速装置功能：减速装置一端与电枢轴连接，一手握住减速装置壳体，一手转动电枢。当沿顺时针方向或沿逆时针方向转动电枢时，减速装置输出轴应能灵活转动，否则应予以润滑、修理或更换新品。行星轮应转动自如，齿圈无变形、开裂、烧毁等现象，有些型号的齿圈采用塑料制造，使用中常出现载荷过大而烧焦卡死现象。电磁开关、电枢、电刷及电刷架、操纵机构和单向离合器的检查同常见启动机的检查一样。,案例一：大宇轿车启动机特殊故障排除方法,故障现象车型：（ESPERO）JF19Y000发动机G15MF1.5L，VIN码KLAJF19YPB911434。发动机大修以后出现热车启动困难。故障诊断与排除试车，发现冷车能启动着火，等冷却液温度上升到正常温度后，启动机出现类似启动机转子扫膛后的现象，等再试几下后，启动机每次启动只发出“哼”的一声就再也带不动发动机工作了。因为此车大修前启动机不论是热车还是冷车均能启动发动机，只是大修了发动机后才出现故障，所以本着先简后繁的原则先用扳手盘转发动机，能盘动发动机，排除了发动机装配过紧的可能，又把中央高压线拔下，再启动发动机，故障依旧，这样又把点火时刻过早的原因排除了。,从发动机上拆下启动机检修，打开启动机检查。大宇的启动机比寻常的非减速启动机有一点改进：转子前后轴的定位支撑由传统的压制含油青铜套改进成滚子轴承，检查结果为转子正常，前后滚子轴承间隙在允许的范围内，没有扫膛现象。处理完换向器，保养了启动机后，在车下无负荷试验运转正常。安装上车后试验启动发动机，冷车勉强能带动发动机，热车根本不能带动，拆卸启动机后仔细分析故障的表现。根据冷车和热车的变化，以及拆检的结果和启动机的构造，疑点落在了用磁石励磁的定子上。励磁用的是普通磁石，怀疑用作励磁的磁石受热磁性减弱，产生励磁不足，启动力矩减弱，不能带转发动机。用螺钉旋具试磁石，凭经验感觉磁力不强，因定子不是常用维修备件，无法购到，更换一新的启动机后试着启动发动机，不论冷车与热车均能正常启动，修理完毕。,总结：此故障因为受大修前启动机冷车没有故障现象的蒙蔽，使修理思路没有放开，又因为是磁石励磁，忽略了磁石磁性的减弱，造成力矩减小，形成了大修前因为发动机压缩比的降低能正常启动发动机，而大修后发动机压缩比恢复正常，需用比大修前更大的力矩来启动发动机，这时因磁石的原因引起力矩减小的问题便暴露出来，产生此故障。,案例二：日产公爵王V6轿车启动机特殊故障排除,故障现象一辆日产V6公爵王轿车在途中熄火后，启动无反应，用车拖回汽修厂。故障诊断与排除1.故障检测过程用电压表测量蓄电池电压，12V，正常。测量启动机主电源与机体电压为12V。把点火开关旋至启动挡，启动继电器有动作，测试启动开关线，也有12V电压。初步判断启动开关有问题。,2.故障排除拆除电源负极线，把启动机从发动机上拆下，在电气试验台上测试，空转正常，短接开关与连线端，无反应