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1、江苏省无锡交通高等职业技术学校毕 业 论 文启动系统的故障分析与诊断 目录摘要01关键词 01一、启动系统的简介021.1起动机的启动类型021.2启动机的组成021.3直流电机的组成021.4传动机构031.5电磁快关04二、启动系统的使用和护 05三、启动机的典型故障 053，1起动机空转0532启动机不转0633启动机运转无力0734启动机有异响08四、启动系统电路的典故障分析与排除实例 094.1、启动系统典型电路工作原理 094.2、启动系统电路的典型故障诊断分析与排除 10五、动系统电路的发展未来 10六、小结 11七、参考文献 12八、 致谢 13启动系统的故障分析与诊断摘要 静
2、止的发动机进入工作状态，必须先用外力转动发动机曲轴，使活塞开始上下运动，气缸内吸入可燃混合气，并将其压缩、点燃，体积迅速膨胀产生强大的动力，推动活塞运动并带动曲轴旋转，发动机才能自动地进入工作循环。发动机的曲轴在外力作用下开始转动到发动机自动怠速运转的全过程，称为发动机的起动过程。完成起动所需要的装置叫起动系。通过发动机起动机的电路故障的检测和诊断的讲述。让我们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、故障部位、故障机理、故障的检测、诊断和排除有了一定的认识。明确了检测和诊断的基本思路。通过理论与实践结合，把启动系统常见的故障检测与诊断作了说明。关键词：启动机 启动系的维护 启动
3、电路 启动系统的典型故障一、启动系统的简介：1.1起动机的启动类型：1.按驱动齿轮啮合方式（1）惯性啮合式 启动时，依靠驱动齿轮自身旋转的惯性与飞轮齿环啮合。惯性啮合方式结构简单，但工作可靠性较差，现很少采用。（2）电枢移动式 靠磁极产生的电磁力使电枢作轴向移动，带动固定在电枢轴上的驱动齿轮与飞轮齿环啮合。电枢移动式启动机其结构较为复杂，在欧洲国家生产的柴油车上使用较多。（3）磁极移动式 靠磁极产生的磁力使其中的活动铁心移动，带动驱动齿轮与飞轮齿环啮合。磁极移动式启动机其磁极的结构较为复杂，目前采用此种结构形式的启动机已不多见。（4）齿轮移动式 靠电磁开关推动电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮与飞
4、轮齿环啮合。齿轮移动式其结构也比较复杂，采用此种结构的一般为大功率的启动机。（5）强制啮合式 靠电磁力通过拨叉或直接推动驱动齿轮作轴向移动与飞轮齿环啮合。强制啮合式启动机工作可靠、结构也不复杂，因而使用最为广泛。2. 按传动机构结构（1）非减速启动机 启动机与驱动齿轮之间直接通过单向离合器传动。一直以来，汽车上使用的启动机其传动机构均为这种机构。（2）减速启动机 在启动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮。减速启动机具有结构尺寸小、重量轻、启动可靠等优点，在一些轿车上应用日渐增多。1.2启动机的组成： 启动机一般由直流电动机、传动机构和电磁操纵机构三部分组成，其各部分功用：直流电动机：产生电磁转
5、矩。传动机构：在发动机启动时，使启动机小齿轮与飞轮齿圈啮合，将启动机转矩传给发动机飞轮；在发动机启动后，使启动机自动脱开飞轮齿圈。电磁操纵机构：控制启动机的运转和传动机构的啮合与分离。1.3直流电机的组成： 汽车用启动电动机一般为直流电动机，主要由磁极、电枢、换向器以及机壳等部件组成。电枢绕组与磁场绕组串联，称此种直流电动机为串励式直流电动机。1. 磁极。由固定在机壳上的磁极铁心和缠绕在铁芯上的磁场绕组组成，磁场绕组所产生的磁极应该是相互交错的。一般采用四个磁极，功率大于7.35KW的启动机个别采用6个磁极。2. 电枢与换向器。电枢由外圆带槽的硅钢片叠成的铁芯、电枢轴和电枢绕组等组成，启动机工
6、作时，通过电枢绕组和磁场绕组的电流达几百安或更大，因此其磁场绕组和电枢绕组一般采用矩形断面的裸铜线绕制。 向器由许多换向片组成，换向片的内侧制成燕尾形，嵌装在轴套上，其外圆车成圆形。换向片与换向片之间均用云母绝缘。3. 电刷与电刷架。用来联接磁场绕组和电枢绕组的电路，并使电枢轴上产生的电磁力矩保持固定方向。 刷用含铜石墨制成，装在端盖上的电刷架中，通过电刷弹簧保持与换向片之间具有适当的压力。电动机内装有四个电刷架，其中两个电刷架与机壳直接相连构成电路搭铁，称为搭铁电刷架。1.4传动机构： 通启动机传动机构又称啮合机构或啮合器，其主要组成部分是单向离合器。其作用是：启动时将电枢的电磁转矩传递给发
7、动机飞轮，而在发动机启动后，就立即打滑，以防止发动机飞轮带动启动机电枢高速旋转而造成飞散事故。 启动机常见的单向离合器有：滚柱式、磨擦式、扭簧式、棘轮式等几种式。柱式单向离合器材 滚柱式单向离合器的结构，如图33所示，驱动齿轮1与外壳2连接成一体，外壳内装有十字块3，十字块3与花键套筒10固定连接，在外壳2与十字块形成的四个楔形槽内分别装有一套滚柱4及压帽与弹簧5，外壳2与护盖6相互密封，在花键套筒10外面套有移动衬套9及缓冲弹簧8。整个单向离合器总成利用花键套筒10套 x1 ?在电枢轴的花键上，单向离合器总成在传动拨叉作用下，可以在电枢轴上轴向移动，也可以随电枢轴转动。 柱式单向离合器工作原
8、理如图34所示，发动机启动时，电枢轴通过花键套筒带动十字块旋转，这时滚柱8在摩擦力作用下，滚入楔形槽的窄端，将十字块1与外壳4形成一体，于是将转矩传给了驱动齿轮5，带动飞轮齿圈6转动，启动发动机。 动机启动后，随着曲轴转速升高，飞轮齿圈将带动驱动齿轮高速旋转，当其转速大于十字块转速时，在摩擦力作用下，滚柱滚入楔形槽的宽端而打滑，这样转矩不能从驱动齿轮传给电枢轴，从而防止了电枢超速飞散。滚柱式单向离合器结构简单，工作可靠，但传递转矩受限制。1.5电磁开关: 磁开关安装在启动机的上部，用来控制启动机驱动齿轮与飞轮的啮合与分离，以及电动机电路的接通和关断，电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、活动铁芯、
9、接触盘、触点等组成。对于汽油发动机用启动机、电磁开关内还有点火线圈附加电阻短路触点，通过电磁开关外壳上的接线柱与点火线圈初级绕组相连。图35所示，接通启动开关后，吸拉线圈和保持线圈通电，在吸拉线圈和保持线圈电磁力的共同作用下，使活动铁芯克服弹簧力右移，活动铁芯带动拨叉移动，将驱动齿轮推向飞轮，当驱动齿轮与飞轮啮合时，接触盘也被活动铁芯推至与触点接触位置，使启动机通入启动电流，产生电磁转矩启动发动机。接触盘接触后，吸拉线圈被短路，活动铁芯靠保持线圈的电磁力保持其啮合位置。启动机启动后，断开启动开关，此时流经电磁线圈电流为：蓄电池正极接线柱12接触盘11接线柱14吸引线圈6保持线圈5搭铁蓄电池负极
10、。由于吸引线圈产生了与保持线圈相反方向的磁 x2 ?通，两线圈电磁力相互抵消，活动铁心在弹簧力的作用下回位，使驱动齿轮退出啮合状态；接触盘同时回位，切断启动机电路，启动机便停止工作。二、启动系统的使用与维护：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，启动机的正确使用和维护要求如下： 1. 启动机是按短时间大电流工作设计的，其输出功率也是最大功率。因此，使用启动机，每次工作时间不得超过5s，重复启动必须间隔15s以上。2. 在低温下启动发动机时，应先预热发动机后再启动。3. 启动机电路的导线连接要牢固，导线的截面积应满足要求。4. 使用不具备自动保护功能的启动机时，应在发动机启动
11、后迅速松开启动开关。在发动机正常工作时，切勿随便接通启动开关。5. 应尽可能使蓄电池处于充足电的状态，保证启动机正常工作时的电压和容量，减少启动机重复工作的时间。6. 应定期对启动机进行全面的维护和检修。三、启动系统的典型故障：3.1起动机空转1故障现象接通起动开关，起动机空转，小齿轮不能齿入飞轮齿圈带动发动机转动。2故障原因（1） 机械强制式起动机的拨叉脱落，不能推动驱动小齿轮，使之不能进入齿合状态。（2） 电磁控制式起动机的电磁开关铁芯的行程太短。 （3） 电枢移动式起动机的辅助线圈短路或短路，不能将电枢带到工作位置。（4） 起动机的单向齿合器打滑。（5） 飞轮齿圈磨损严重或损坏。3故障诊
12、断与排除起动机空转有两种情况：一种是起动机的驱动小齿轮不能与飞轮齿圈相齿合而导致起动机空转，故障主要在起动机的操纵和控制部分；另一种是起动机驱动小齿轮已经和飞轮齿圈相齿合，致使单向齿合器打滑而导致起动机空转，故障主要在起动机的单向齿合器。下面分别介绍这两种情况的排除方法。若是驱动小齿轮不能与飞轮齿圈相齿合，则应进行如下检查、诊断。a对于机械强制式起动机，应先检查传动叉行程是否调整适当。若调整不当，在起动机的驱动小齿轮未与飞轮齿圈相齿合时，起动机电磁开关内的接触盘已与主触头接通而导致起动机空转；如调整适当，则可能是传动叉脱出嵌槽。B对于电磁控制式起动机，则应检查起动机电磁开关内的接触盘行程是否过
13、小。如过小会使起动机主电路提前接通，造成电枢提前高速运转。C对于电枢移动式起动机，主要是扣爪块上阻挡限制板的凸肩磨损，不能阻挡限制板的移动，致使活动触点提前闭合，并使电枢高速选装。若活动触点与固定触点的上下两点的间隙调整不当，即下触点间隙太小时，也同样会引起电枢提前高速旋转。若是单向齿合打滑，应分解起动机进行检修或更换起动机的单向齿合器。3.2启动机不转1故障现象启动时，接通起动开关，起动机不转动，无动作迹象。2故障原因（！）电源故障：蓄电池严重亏损或极板硫化、短路等；蓄电池极桩与线夹接触不良，或起动电路导线连接处松动而接触不良等。（2）起动机故障：换向器与电刷接触不良，磁场绕组或电枢绕组有短路或断路，绝缘电刷打铁，电磁开关线圈断路、短路、打铁或其触点因烧蚀而接触不良等。（3）起动机电磁开关故障：电磁开关中吸拉线圈、保位线圈断路、短路或打铁。（4）组合起动继电器故障：起动继电器线圈断路、断路、搭铁或其触点接触不良。（5）
