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1、浙江工业大学博士学位论文毕业设计说明书课题名称： 丰田佳美启动系统故障检修 学生姓名 学 号 二级学院（系） 专 业 班 级 指导教师 18丰田佳美启动系统检修摘 要本文以丰田佳美汽车启动机为例，首先概括性地描述了汽车启动系统的组成、工作原理，紧接着从汽车维修的角度出发，详实地描述了启动机主要部件维护与检修的方法，启动机常见故障的检测步骤和排除方法，最后对于汽车在现实使用中启动机所出现的启动机典型故障案例以及不良反应进行详细分析并介绍诊断与排除方法。关键词：启动系统； 启动机； 原理； 维护与检修； 案例； 目 录摘 要I第一章绪论3引言3第二章 启动系统的组成和工作原理42.1启动系统的作用
2、及工作原理42.2启动系电路的组成5第三章 启动系统故障检修63.1启动系统的典型机械故障检修与维护63.1.1启动系统的典型机械故障检修63.1.2启动系统的维护73.2启动系的典型电路故障诊断排除83.2.1启动系统典型电路工作原理93.2.2启动系统电路的典型案例11第四章 结论14参考文献15致 谢16第一章 绪论 引言发动机的启动是由启动系统来实现的。发动机在进入正常运转之前必须借助外力来启动的。所以启动系统是发动机正常工作必不可少的组成部分。而启动机电路是启动系统的重要组成部分，启动系统的正常工作能保证发动机正常工作，使其具有较长的使用寿命。通过对发动机启动系统的电路故障的检测和诊
3、断的讲述。让我知道启动系统的组成和其功用。并对启动系统的常见故障现象、故障机理、故障的检测和排除方法有了一定的认识。明确了检测和诊断的基本思路。根据现代汽车维修以换件为主的情况，在这里就不讲述零件的修复。通过理论与实践结合，以及对一些常见车型的维修实例，把启动系统常见故障的检测与诊断作了说明。第二章 启动系统的组成和工作原理2.1启动系统的作用及工作原理图2-1 发动机启动系统结构图1-启动继电器；2-点火开关；3-蓄电池；4-起动机现代汽车发动机以电动机作为启动动力。启动系统的基本组成：蓄电池、点火开关、启动继电器、启动机等。启动系统的功用：通过启动机将蓄电池的电能转换成机械能，启动发动机运
4、转。启动系统的工作原理：1.启动开关 接通启动机电磁开关电路，以使电磁开关通电工作。汽油发动机的启动开关与点火开关组合在一起。2.启动继电器 由启动继电器触点（常开型）控制启动机电磁开关电路的通断，启动开关只是控制启动继电器线圈电路，从而保护了启动开关，有单联型（保护启动开关）和复合型（既保护启动开关又保护启动机）。启动系统的功用是在控制装置的控制下，一蓄电池为动力源，通过离合器将电动机电磁转矩传递给飞轮使发动机启动。电磁控制式启动开关或按钮来控制电磁铁，再由电磁铁控制电动机主电路接通或切断来启动发动机。由于电磁铁可以远距离控制，且操作方便省力，因此现代汽车普遍采用。2.2启动系电路的组成图2
5、-2 1- 驱动齿轮；2-回位弹簧；3-拨叉；4-活动铁心；5-保持线圈；6-吸引线圈；7-电磁开关接线柱；8-启动开关；9-熔断丝；10-黄铜套；11-接触盘12，14-触点及接线柱；13-电流表；15-蓄电池；16-电源开关；17-电动机；18-磁铁电路组成为启动电路和控制电路两部分组成。启动电路：由驱动齿轮、回位弹簧、拨叉、活动铁芯、保持线圈、吸引线圈、起动开关、熔断丝、接触盘、电流表、蓄电池和电动机等组成。启动控制电路：由蓄电池、组合继电器、点火开关、继电器出点、发电机、 电流表、启动机等组成。如图2-2所示电磁开关中吸拉线圈与保持线圈通过起动机50端子并联，保持线圈另一端则在电磁开关
6、内部搭铁，吸拉线圈的另一端连接到起动机的C端子，再连接到起动机的激励绕组和电枢绕组，这是流经吸拉线圈的电流经过电动机的磁场线圈流入电枢，因电流小，电动机慢慢旋转起来，同时因流经吸拉线圈和保持线圈的电流产生的磁场方向相同，活动铁芯在磁场力的作用下克服回位弹簧的作用下向左移动，通过移动叉使驱动齿轮与飞轮齿圈啮合，一旦2个齿轮啮合了以后，电磁开关中开关触点讲起动机的30端子与起动机的C端子结合，电动机直接与蓄电池相连，产生强大的转矩驱动发动机，发动机启动后，当转速超过电动机额定转速时，单向离合器打滑，以此保护电动机免受损坏，当点火开关离开启动位置后，启动电路被切断，起动机齿轮在弹簧的作用下回位，脱离
7、发动机飞轮齿圈，启动过程结束。第三章 启动系统故障检修3.1启动系统的典型机械故障检修与维护3.1.1启动系统的典型机械故障检修一、启动机空转 1故障现象与故障原因 接通启动开关后，只有启动机快速旋转而发动机曲轴不转。这种症状表明起动机电路畅通，故障在于启动机的传动装置和飞轮齿圈等处。 2故障诊断方法 (1)若在启动机空转的同时伴有齿轮的撞击声，则表明飞轮齿圈牙齿或启动机小齿轮牙齿磨损严重或已损坏，致使不能正确地啮合。 (2)启动机传动装置故障有：单向啮合器弹簧损坏；单向啮合器滚子磨损严重；单向啮合器套管的花键槽锈蚀，这些故障会阻碍小齿轮的正常移动，造成不能与飞轮齿圈准确啮合等。 (3)有的启
8、动机传动装置采用一级行星齿轮减速装置，其结构紧凑，传动比大，效率高。但使用中常会出现载荷过大而烧毁卡死。有的采用摩擦片式离合器，若压紧弹簧损坏，花键锈蚀卡滞和摩擦离合器打滑，也会造成起动机空转。汽车启动系主要由启动机和启动控制电路所组成，其故障有机械方面的，也有电器方面的。常见的故障现象有启动机不转，启动机运转无力，启动机空转而发动机不能启动，发动机启动后启动机运转不停，驱动齿轮与飞轮齿圈不能啮合且有异响等，下面就此逐一分析一下。故障现象：打启动机时，有时能运转将发动机启动、有时不运转不能将发动机启动。 故障检修：故障现象是打启动机时，有时启动机转动能将发动机启动；有时则不转动。在启动机不转动
9、时，其电磁开关有吸动的“嗒、嗒”声。 检修时，首先检查蓄电池，确认其电量充足。然后把启动机从发动机上拆下来，解体检查。检查中发现它的四只电刷过度磨损，整流子表面有明显的烧痕。由于电刷和整流子接触不良，造成了启动机时转时不转的故障。用车床把整流子表面修复，再更换四只新的电刷，将启动机修复后装车试验。此时打启动机，启动机正常驱动发动机，发动机也顺利着车。故障完全排除。二、启动机不转1.在启动机不能正常转动时，表现为动力下降。 检修时，首先检查蓄电池，确认其电量充足。然后把启动机从发动机上拆下来，在拆卸过程中发现启动机的前滑动轴承已从发动机后瓢上的轴承孔中脱出。启动机转子因前轴承损坏失去支撑，造成了
10、转子扫膛动力下降，所以有时无力驱动发动机运转。 取一新的铜质滑动轴承，按工艺要求镶在发动机后瓢上的轴承孔内，再把启动机做例行保养后装车试验。此时打启动机，启动机正常驱动发动机，发动机也顺利着车。故障完全排除。 2.其症状表现为毫无规律性。 检修中，首先检查蓄电池，确认其电量充足。然后把启动机从发动机上拆下来，解体检查。在解体过程中，发现机内有尼龙碎屑，仔细观察发现其尼龙拨叉的支撑架已破裂。由于支撑架在安装孔中，不解体时虽破裂尚能维持原形，只是有时丧失支撑功能，所以造成了上述故障。 取一新的拨叉总成将启动机修复，然后装车试验。此时打启动机，启动机正常驱动发动机运转，发动机也顺利着车。故障完全排除
11、。三、驱动齿轮与飞轮不能啮合而发出撞击声启动机发动时，启动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈发生打齿现象的原因有： 1.驱动机齿轮轮齿或飞轮齿圈轮齿磨损过甚或损坏2.驱动齿轮端面与端盖凸缘间的距离过小。当驱动齿轮与飞轮齿圈尚未啮合或刚刚啮合时，电动机主电路就已接通，由于驱动齿轮在高速旋转过程中与静止的飞轮齿圈撞击，因此会发出强烈的打齿声。3.1.2启动系统的维护一、启动系的日常使用与维护启动系主要维护的是启动机。启动机要完成的任务只有一个，那就是启动发动机。在启动发动机之后的其它时间里，启动机不再向发动机飞轮齿圈提供驱动力矩。但是，大家必须正确认识启动机的作用，既不能夸大也不能低估其重要性，毕竟发动机
12、不能启动，汽车就不可能运行。要让启动机正常工作只需要满足两个条件：一是在启动时蓄电池能为其提供较大的瞬间脉冲电流；二是启动机的工作环境必须干燥洁净。 第一个条件相对来说是比较容易满足的。首先要保证蓄电池接线端的夹钳清洁并且连接牢固，这样蓄电池就能向启动机提供所需的大电流。其次，蓄电池必须能够通过负载测试，并具有一定的电压缓冲能力。此外，启动机的电路连接必须保持牢固和清洁，启动机与蓄电池之间笨重的电缆连接状况也必须保持良好。只要线路上存在接线端，务必保证这些接线端的连接保持牢固和清洁。与交流发电机一样，启动机的接地线路也经过发动机外壳。因此，在保证启动机安装支承部件清洁且连接牢固的同时，还应检查
13、发动机与蓄电池间接地线路的状况是否良好。任何原因引起的启动机正极或者负极的电压下降，都会降低启动机的启动动力。大多数汽车的启动机都被安装在发动机底部附近。由于重力的存在，发动机泄漏出的任何液体都会流向位于其附近的启动机。如果启动机被冷却液、机油或其它粘性液体浸湿，将不能按预先设计的情况正常工作。如果启动机被长期浸泡，它可能会因长期处于非正常工作状态而彻底报废。将启动机彻底清洁之后，需要测试启动机与蓄电池之间的线路，以确保启动机是否长期遭受因粘性液体导致的损耗。如果在测试中发现启动机性能指标处于正常值的边缘或者已经低于正常值，就要将其更换掉。汽车的交流发电机与启动机并没有向人们严格要求太多的维护
14、工作。但是，如果一些基本维护需求都得不到满足的话，它们很可能就会给你的客户制造出比较大的麻烦。二、启动机的使用与维护1) 启动机每次启动时间不超过5s，再次启 动时应间歇15s，使蓄电池得以恢复。如果连续第三次启动，应在检查与排除故障的基础上停歇2min以后进行。 2) 在冬季或低温情况下启动时，应对蓄电池采取保温措施。 3) 发动机启动后，必须立即切断启动机控制电路，使启动机停止工作。3.2启动系的典型电路故障诊断排除一、启动机不转 启动机不转一般有以下几种原因： 1.蓄电池严重亏电，电量不足导致不转。 2.导线连接处接触不良，车辆颠簸造成接头松动或接头处氧化污损。 3.启动开关损坏。 4.
15、继电器故障。启动线路中有启动继电器或组合继电器的启动机，继电器故障会导致起动机不转。继电器触点氧化污损，使电磁开关电路无法接通；触点间隙过大或继电器线圈短路、断路，都使继电器触点不能闭合，电磁开关电路不通。 5.启动机故障包括电磁开关故障、换向器氧化、电刷接触不良、电枢绕组和磁场绕组断路、短路等。 电磁开关的故障主要是由于受强电流的作用，使触点氧化，造成接触不良。 电动机的故障使其内部无法形成完整的回路，因此起动机不转。6.在启动机不运转时，电磁开关也没有“嗒、嗒”的吸合声。 检修时，首先检查蓄电池，确认其电量充足。在机舱内蓄电池右侧找到启动机电磁开关驱动线，将其连接器脱开。从蓄电池直接引火线接通电磁开关驱动线，此时启动机正常驱动发动机。初步判断可能是点火开关启动挡的触点有时接触不良而引发上述故障。换装一只新的点火开关后，再打启动机
