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1、起动机故障判断及处理流程,2010年玉柴供应商联合培训专用教材,一、起动机基本原理与应用,（一）工作原理,1、起动机,直驱式起动机主要由直流串激电机(或永磁直流电机)、驱动啮合机构和电磁开关三大部件构成(减速式起动机多一套减速器，其它部件相同)。这三大部件有机结合、协同工作可顺利完成从“起动点火啮合旋转起动着车断电退出啮合”这一完整的过程。详细的工作过程描述如下：,接通起动点火开关起动继电器得电电磁开关通电吸合线圈和保持线圈得电产生电磁拉力经过拨叉将单向器推出与飞轮啮合；与此同时主触片接通蓄电池电能输送到电机产生电磁转矩起动发动机。因接触片接通触点时，吸引线圈被短路，活动铁心仅靠保持线圈的磁力
2、保持在吸合的位置。发动机起动后，在断开起动开关的瞬间，接触片仍在接触位置，此时吸引线圈与保持线圈中通过的电流相反，吸引线圈产生了与保持线圈相反方向的磁通，两线圈磁力互相抵消，活动铁心在弹簧力的作用下复位，使驱动齿轮退出；与此同时，接触片也回位，切断起动机电路，起动机便停止工作。,（一）工作原理,从上面的描述可以看出三大部件的作用是：直流串激电机（或永磁直流电机）：将蓄电池的电能转化为起动发动机所需的机械能；电磁开关：一 接通和断开起动机与蓄电池的电路，二是推出和收回驱动齿轮便于与飞轮啮合和退出啮合；单向离合器：起动时单向器处于正向楔紧（或锁紧）状态，能将电机的电磁转矩传递给飞轮，起动着车后单向
3、器处于反向打滑（或超越）分离状态，能将飞轮和驱动齿轮的高速旋转与转子的旋转分开，从而保护了转子不被高速甩坏。,（一）工作原理,（二）主要特点,与普通直流电机相比，起动机电压低(12V/24V)、电流特别大(数百安千安培级)、体积小(几公斤三十多公斤)、功率大(0.610KW)、但仅能短时工作(5s、间隔2min)、发热快的特点。,（三）工程应用知识,（四）起动机的常见故障分析,起动机是短时间断续工作的电器设备，工作电流很大。每次连续工作不能超过5秒，重复起动时应停歇2分钟。冬季和低温地区冷车启动时，应先使发动机预热后再使用起动机。起动机在连续几次起动不着时，不可继续启动，这时应对起动机、蓄电池
4、以及连接线分别进行检查，找出其故障并予以排除，然后方可继续使用起动机。起动机的常见故障大致有如下几种：,（四）起动机的常见故障分析,1、起动机不运转,（四）起动机的常见故障分析,1、起动机不运转,故障诊断：按下起动机开关起动机不转时，开大灯或按喇叭，检查电路是否有电。若大灯不亮，喇叭不响，则应检查蓄电池及导线是否无电或断路。若大灯亮、喇叭响，说明蓄电池有电，这时可用螺丝刀将起动机开关两接柱搭接，若起动机空转，则系起动机开关有问题；如果起动机不转，并伴有强烈火花，则系起动机内部有短路或搭铁处。如果既不转动，也无火花，则说明起动机内部有断路处。对于电磁操纵式起动机，若点火开关旋至起动位置，起动机不
5、转并且听不到活动铁芯移动的声音，此时应首先检查起动继电器，看继电器几个接柱上的导线是否完好和牢固，然后用“试灯”或“划火”方法检查继电器与蓄电池接线柱是否有电。若无电，则系接至该接线柱上的常通导线断路。,（四）起动机的常见故障分析,1、起动机不运转,如果有电，用螺丝刀把蓄电池接线柱与起动机接线柱短接，如果起动机或电磁开关立即工作，则系继电器的电路有故障，但不能接通起动机电磁开关线圈的电路。因此，应进一步检查:把点火开关旋至起动位置，检查继电器的点火接线柱是否有电，如果无电，则说明该接线柱至点火开关的导线断路、接触不良，或点火开关的起动档不通；若有电，用螺丝刀将继电器的电枢接线柱与机壳连接搭铁，
6、如果继电器仍无反应，系内部线圈断路、短路、接触不良；若继电器“嗒”地一声微响，触点闭合，起动机接线柱通电，系继电器线圈搭铁不良，回路不通(如继电器的电枢接线柱至直流发电机电枢的导线断路、接触不良、整流子太脏等)。,（四）起动机的常见故障分析,1、起动机不运转,短接继电器的蓄电池接线柱和起动机接线柱后，如果起动机仍不工作，应对电磁开关连接线进行检查。如果在点火开关旋至超动位置时，起动继电器“嗒”地一声微响，触点闭合并接通起动机接线柱电路，说明继电器电路正常。检查电磁开关时，用一根导线的一端接起动机开关的电池接线柱，另一端接电磁开关的线圈接柱。如果这时起动机工作，说明电磁开关和起动机电路良好，继电
7、器至电磁开关的电路不通；如仍无反应，可用螺丝刀接通起动机主电路，若起动机工作，说明起动机内部电路正常，故障是电磁开关线圈断路、接触不良或活动铁芯卡滞不能移动，应进一步检修或更换开关。若起动机仍不动，说明起动机内部断路(起动机内部断路后，吸拉线圈的回路不通，不产生磁力，吸不动活动铁芯，故电磁开关不工作，应对起动机解体修理。,（四）起动机的常见故障分析,2、起动机运转无力,故障现象：将点火钥匙旋至点火开关起动位置时，起动机能起动，但转动缓慢无力，带不动发动机。故障原因：a.蓄电池存电不足或起动电路导线接头松动而接触不良。b.电刷与换向器接触不良，电动机绕组局部短路。c.电动机轴转动不灵活或发动机装
8、配过紧而使转动阻力过大。故障诊断：在使用中起动机出现无力时，首先检查蓄电池是否充足电；其次检查线路中有无接触不良部位。如果上述均无问题，则系起动机本身的问题。在起动前开大灯，当起动时大灯灯光骤然变暗，则系蓄电池亏电。检验时，用试灯直接搭在蓄电池正、负两极柱上，再次起动，如果此时试灯亮度骤然变暗，则系蓄电池亏电。,（四）起动机的常见故障分析,2、起动机运转无力,电路接触不良，一般是由于接触点与连接点松动或锈蚀造成的，使电路之间产生较大的接触电阻。起动时起动电流通过接触电阻产生较大的电压使实际加在起动机上的电压远远低于额定值，导致起动机转速低，运转无力。可用测量电压的方法进行判断。在起动时测量一下
9、起动机主开关电源接柱与发动机壳体间的电压，再测一下蓄电池正、负两极的端电压，正常时两者应相等。如果第二次测量时前者比后者低很多，说明电路中存在较大的接触电阻。假如你身边无电压表也可用试灯如上进行两次检查，正常时试灯亮度应无变化。一般发生此故障是在搭铁支路上，为使电路工作可靠，最好将蓄电池搭铁线直接接在发动机壳体上；其次在蓄电池极柱上形成的结晶物也会使极柱与导线间产生较大的接触电阻。起动时测量起动机主开关电源接柱与发动机壳体间的电压，如果电压在10V左右，起动机转速低，运转无力，则表明起动机内部有故障。,（四）起动机的常见故障分析,（四）起动机的常见故障分析,（四）起动机的常见故障分析,（四）起
10、动机的常见故障分析,（四）起动机的常见故障分析,起动机因使用不当的典型案例 2006年12月，山东潍坊发生几起开关粘连故事，下图为简化起动机电气图：,（四）起动机的常见故障分析,2009年1月，郑州公交公司几台汽车出现起动机烧毁事故。经公司技术人员调查得知，出现故障的汽车存在几个隐患：1.起动机电源总开关额定工作电压24V，电流仅为100A，而24V系列起动机工作点电流一般可达400A，继电器的低容量严重抑制了起动机性能。2.由于点火线路长，还经过继电器，点火锁等器件，一旦这些器件出现接触不良，起动机工作时，电磁开关电压很低，就极有可能导致电磁开关吸合不良，最终粘连并酿成起动机烧毁事故。,起动
11、机三包判断标准（典型故障判断）,起动机三包判断标准（典型故障判断）,起动机三包判断标准（典型故障判断）,外观目视故障明细：电磁开关烧毁、定转子烧毁、单向器啮合不到位、限位环破或脱出、衬套磨穿、单向器打滑、单向器崩齿、碳刷磨损严重、驱动轴烧伤或驱动齿轮及轴变色、换向器飞散、驱盖断裂、更换了其它厂家的零部件、其它不良现象,起动机三包判断标准（典型故障判断）,课间休息 下一节我们将重点介绍减速起动机的相关知识,减速起动机介绍 由于减速起动机所具备的诸如体积小，重量轻，功率大，高扭矩等显著特点，国内外同行纷纷竞相开发并迅速推向市场，以至在市场上出现了一股潮流，各种品牌的减速起动机不断的涌现，大有用减速
12、取代直驱起动机的势头。很明显减速起动机具备无可争辩的优势，但存在的风险也是很明显的。其一，由于减速电机的电枢比直驱电机高34倍，在空载时可高达30000rpm以上，因此对电枢的选材和加工制造要求很高，如换向器选择、线圈绝缘、焊接、动平衡、浸漆等尤其是动平衡要求极高，质量控制不好极易因高速炸裂；其二，因高速运行，对电刷的要求很高，普通电刷难以胜任；其三，因减速电机比直驱堵转扭矩高1倍以上，因此与发动机的啮合冲击力矩也相应提高数倍，易出现强度问题而破裂。根据我们长期的市场调研结果显示，减速电机的故障比较集中，一般以电枢甩爆的现象最多，其次是结构强度不足带来的破坏。如果是缓啮合式，开关烧毁的较多。为
13、攻克这些难关，神电公司投入了大量的人力物力和时间，在吸收国外先进技术的基础上，结合国内实际，开发了全系列、高品质的减速起动机，产品覆盖国内绝大部分主机厂。减速起动机分为强制啮合和缓啮合两种：,强制啮合与缓啮合技术简介：,一、强制啮合减速起动机 当点火锁开关闭合后，约70A电流提供给电磁开关，（70A电流所产生的力矩被起动机内部阻力矩所消耗，电枢不能旋转）电磁力的作用使主触点闭合，经蓄电池给起动机提供启动电能。同时电磁力经拨叉杠杆作用，推动齿轮与发动机飞轮啮合。在啮合过程中，齿轮移动2毫米后，起动机齿轮与飞轮齿相撞，使齿轮轴向移动停止，但是，由于此时，在电磁力的作用下使啮合弹簧压缩，开关的动铁心
14、可以继续移动，保证了开关主触点接通，使起动机电枢获得强大的电能进行旋转，在旋转中完成了啮合动作，这就是强制啮合。减速起动机的强制啮合原理与原直驱式起动机是一样的。很显然驱动齿轮在移动中高速旋转的复合运动，不可避免的会产生刮擦飞轮齿端面的现象，久而久之就会“蚕食”飞轮，造成难以啮合的故障。,强制啮合工作原理图,二、缓啮合减速起动机,缓啮合与强制啮合相比较，发生了以下几点变化：1、啮合弹簧压缩量减小 2、增加继电器，车辆点火锁电流大幅度下降。3、开关线圈电阻减小，工作电流加大。当点火锁电路接通瞬间，约4A电流通过继电器，约150200A电流经开关输送到起动机电枢。开关电磁力的作用拟使主触点闭合，但
15、是，因啮合弹簧的压缩量太小，动铁心的轴向移动受阻，此时，近200A的电流被起动机阻转矩所消耗后有余，可使电枢获得旋转的力矩，该力矩约5N.m大于起动机齿轮与飞轮端面的摩擦转矩，使齿轮在缓慢的旋转中完成啮合动作，因提供给电枢的电能太小，故而不会产生刮齿故障。当起动机齿轮啮入飞轮若干距离后，开关的主触点才能接通，使起动机获得较大的电能，完成启动任务。值得特别说明的是，因为缓啮合减速起动机在启动时，扭矩仅能使齿轮缓慢旋转，因此要求飞轮齿圈状态良好。在换装缓啮合减速起动机前，请先仔细检查飞轮齿圈。,缓啮合工作原理图,神电公司产缓啮合减速起动机剖面图：,神电公司产缓啮合减速起动机爆炸图：,缓啮合减速起动
16、机优点：,减速起动机的故障分析和判断 通过长达一年多的跟踪调查，我们发现了一些异常的情况导致起动机的非正常损坏失效，并且带有一定的普遍性，现整理总结如下，希望能起到帮助用户正确使用起动机，延长其寿命降低故障率的作用。如前所述，首先我们必须清楚认识和特别强调，起动机是短时工作电器设备，一旦持续通电超过一定时间，其结果必然遭致损坏！通电多长时间会烧毁，会因当时的负载大小、速度高低、环境温度高低和供电状况的变化而不同。在试验室的模拟破坏试验表明，我公司生产的减速电机实际的耐受能力是远高于行业内通行的标准的。如：常温下持续空载超速能达到4min；常温下持续轻负载时间可达5min；常温下持续对起动继电器
17、通电可达5min 与行业内通行的持续通电530s、间隔30120s等使用规范相比，我们已经留出了足够大的富裕度。但也只能做到以数分钟为单位，不可能坚持到小时量级。但根据我们对退赔回大量的起动电机的解剖分析情况看，基本上以电机毁损为主，以触目惊心形容一点也不过分。以下是典型的实例分析：,减速起动机的故障分析和判断 1、电机定子转子发糊烧毁。分析原因是持续的或频繁的反复的使用起动机 打火，没有给起动机留下充足的冷却时间，电机因过热烧毁；,减速起动机的故障分析和判断2、电机换向器爆裂或跳片、单向器发蓝、卡死或双向打滑。其产生的原因是着车后点火锁未断开或车辆上的点火继电器粘连，导致起动机未断电遭到持续
18、的高速反拖而损坏。,减速起动机的故障分析和判断 3、驱动齿轮端部被擦伤，吸拉开关线圈烧毁。其原因为车辆在行使中继电器因颠簸意外接通，驱动齿轮伸出与旋转中的飞轮相碰檫且不能入齿，开关主触点不能接通，导致双线圈通电时间过长而过热烧毁线圈。此种意外情况通常缓啮合开关仅能维持数十秒就会烧毁线圈。,伴随齿轮端部明显的被发动机齿圈铣伤现象,减速起动机的故障分析和判断 以上几种情况有时不会单独出现，可能会交织在一起，但都有个共同的特点，即解剖起动机自带的继电器，其线圈均已烧糊或烧毁。在这里我们可以把起动机自带的继电器比喻成黑匣子，因为它的线圈外观是否发糊就代表了是否曾经得到车辆的持续供电。,减速起动机的故障分析和判断 继续查找车辆原因，根据我们的调查，反应出如下几种情况：1、点火锁回位不可靠。,减速起动机的故障分析和判断2、车载点火继电器选型不当、安装位置不当引起无接通或粘连或触点抖动。,减速起动机的故障分析和判断 合适的继电器及正确的安装方向和位置 我们走访的大部分客车厂和工程车辆厂比较规范的控制盒如下：,工程车驾驶室内规范的继电器盒,谢谢阅读 祝工作顺利！,
