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1、汽车起动系统故障与检修,项目三,1,知识目标,1,熟悉汽车起动机的组成、结构和工作原理,2,了解汽车起动机的类型及不同类型起动机的区别,3,熟悉起动控制系统及控制电路,4,掌握起动电路原理分析，能分析故障产生因,能力目标,1.,能识别汽车起动系统设备和控制元件、熟悉起动系,统设备和控制元件结构,2,能识读典型汽车电源系统电路图，能进行故障分析,和故障部位查找,3.,能对起动机进行检测和维护保养,4.,能根据维修技术要求对起动控制系统进行检测和维,修,5,能合理运用汽车电气系统检测维修工具进行电源系,统维护和维修工作。,2,案例引入,一辆丰田卡罗拉轿车，在使用过程中出现起动机不能,起动发动机的故
2、障。检查发现蓄电池状态正常，灯光、喇,叭正常工作，点火开关起动操作时，起动机不能转动。初,步判定该车起动机或起动系统电路故障。需对起动机或起,动系统进行故障检测和检修工作。,3,任务一：起动机故障检测,任务导入,使发动机由静止状态过渡到工作状态，这个过程必须用,外力转动发动机的曲轴，使气缸内吸入,(,或形成,),可燃混合,气并燃烧膨胀，工作循环才能自动进行。曲轴在外力作用,下开始转动到发动机开始自动地怠速运转为发动机的起动。,汽车起动系统的工作任务是实现对汽车发动机的电力起动，,取代繁重的发动机人力起动工作，使发动机的起动过程快,捷省力。现代汽车基本使用电力起动的设计模式，使用点,火开关或按键
3、操作实现发动机快捷起动。了解起动系统的,结构和工作原理是学习起动系统的重点任务。正确使用检,测手段和维修工具、设备是起动系统检修的重要学习工作,过程。,4,起动机故障检测,1.,起动机的作用、组成和类型,汽车起动机的作用是将蓄电池提供的电能转换为机械能，发动机起,动时，起动机产生转动力矩驱动发动机的曲轴转动而完成发动机工作,所需的工作循环。起动完成后，发动机进入自动工作状态。,起动机在发动机的安装,起动机的作用,5,起动机故障检测,1.,起动机的作用、组成和类型,起动机的组成,起动机由直流,电动机、传动机构,和控制机构三部分,组成,6,起动机故障检测,1.,起动机的作用、组成和类型,起动机的类
4、型,（,1,）惯性啮合式传动机构,接通点火开关启动发动机时，驱动齿轮靠惯性力的作用，沿电,枢轴移动与飞轮啮合，使发动机启动。这种形式的起动机工作可靠性,差，现较少使用。,（,2,）强制啮合式传动机构,接通点火开关启动发动机时，驱动齿轮靠杠杆机构的作用沿电,枢轴移出与飞轮环齿啮合，使发动机启动。这种形式的起动得到广泛,应用，是汽车起动机的主流产品。,（,3,）电枢移动式啮合机构,接通起动开关起动发动机时，在磁极磁力的作用下，整个电枢,连同驱动齿轮移动驱动齿轮与飞轮环齿啮合。这种形式的起动机结构,复杂，维修不便，较少采用。,7,起动机故障检测,2.,起动机的结构,起动机由直流电动机、传动机构和控制
5、机构三部分组成,直流电动机,直流电动机由由电枢（转子）、磁极（定子）、,换向器和电刷等主要部件构成。,电枢,直流电动机的转动部分称为电,枢，又称转子。转子由外圆带槽,的硅钢片叠成的铁心、电枢绕组,线圈、电枢轴和换向器组成。如,图,3-4,所示。转子在直流电动机的,工作过程中，在电磁力作用下旋,转而产生转速和电磁力矩，驱动,啮合机构工作。,8,起动机故障检测,2.,起动机的结构,直流电动机,定子,直,流电动机的磁极又称为定子。,由固定在机壳内的磁极铁心和磁场,绕组线圈组成，如图所示。磁极一,般是,4,个，两对磁极相对交错安装在,电机的壳体内。磁极铁芯上制有螺,纹孔，电机的壳体制有通孔。磁极,铁芯
6、将磁极绕组用螺栓固定于电机,的壳体,定子,磁极,9,起动机故障检测,2.,起动机的结构,直流电动机,换向器,直流电动机换向器的作用是起逆变作,用,即把电刷外电路中的直流电经换向器,逆变为交流电输入电枢元件中。它由多,片截面呈燕尾形的铜片围合而成,电刷架,电刷架是安装在钢制底,板上的框架。通常正极电刷,架绝缘安装于底板，负极电,刷架直接安装在底板上。电,刷架的侧旁安装有盘形弹簧，,起到压紧电刷的作用,10,起动机故障检测,2.,起动机的结构,传动机构,直流电动机的传动机构是起动机的驱动齿轮和发,动机飞轮齿圈之间的啮合传动及分离机构,滚柱式单向离合器,实物和结构,起动发动机时，离合器总成与起动小齿
7、轮沿,电枢轴轴向移动，实现起动小齿轮与发动机飞,轮的啮合。与此同时，控制装置接通起动机主,电路，起动机输出电磁转矩。转矩由传动套筒,传至十字块，十字块与电枢轴一同转动，此时，,由于飞轮齿圈瞬间制动，就使滚柱在摩擦力的,作用下，滚入楔形槽的窄端而卡死，单向离合,器工作。于是起动小齿轮和传动套成为一体，,带动飞轮起动发动机,11,起动机故障检测,2.,起动机的结构,控制机构,起动机的控制装置均采用电磁式控制装置,即电磁开关,电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、复位弹簧、活动铁芯、接触,片等组成。其中，电磁开关上的“,30,”,端子接至蓄电池正极；“,C,”,端子接,起动机励磁绕组；吸接线圈一端接起动
8、机主电路。,12,起动机故障检测,3,直流电动机的工作原理与工作特性,工作原理,电动机工作时，电流通过电刷和换向片流入电枢绕组。如图所示，换向片,E,与,正电刷接触，换向片,F,与负电刷接触，绕组中的电流从ad，根据左手定则判定绕,组匝边,ab,、,cd,均受到电磁力厂的作用，由此产生顺时针方向的电磁转矩,M,使电枢转,动；当电枢转动至换向片,E,与负电刷接触，换向片,F,与正电刷接触时，电流改由,da，见图,3-16b,所示，但电磁转矩的方向仍保持不变，使电枢按顺时针方向继续,转动,13,起动机故障检测,3,直流电动机的工作原理与工作特性,工作特性,转矩特性,串励直流电动机的电磁,转矩,M,
9、与电枢电流,I,s,的平方,成正比,机械特性,电枢转速,n,随,I,s(,M,),的增,大下降较快，故具有较软,的机械特性,起动机特性,14,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,1.,熟悉车辆起动机系统主,要零件安装,15,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,2.,起动机拆卸,拆卸蓄电池负极电缆,发动机舱内按次序要求拆卸起动机,（,1,）拆下,30,接线柱螺母，断开,30,线。,（,2,）断开开关连接。,(3),拆下起动,机安装螺栓。,16,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,3.,检查起动机总成,起动机试验线路,起动机空载运行检查,（,1,）,
10、连接起动机励磁绕,组与端子,C,的连接。,（,2,）,连接,30,端子，观察,起动机运行状态，检查电流,表电流数值，应符合下表规,定。,检测仪连接,条件,规定状态,蓄电池正极端子,端子,30,端子,50,11.5V,小于,90A,17,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,从起动机壳上拆下,2,个连接螺母，,然后断开开关与起动机连接线,拉出起动机电磁开关总成，,松开电磁开关与起动机拨叉连接,钩。取出电磁开关,。,拆卸起动电磁开关,18,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,拆磁轭总成,拆,2,个连接螺栓，拉出,磁轭和换向器
11、总成。分离换,向器总成,19,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,拆卸电枢总成,拆卸电枢总成，分离电枢板,20,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,拆电刷架总成,拆下换向器端盖上,2,个固定换,向器架的螺钉，拆下电刷架总成,拆卸起动机中间轴离合器总成,从中间轴离合器总成拆下,3,个行星,齿轮，拆卸中间轴离合器分总成,21,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,检查电磁开关总成,检查铁芯活动状态。观察铁芯,能否回位正常,检查吸引线圈是否断路,用欧姆表测量拆测,量,50,端子与,C,端子
12、,间的电阻。应符合,标准,检测仪连接,条件,规定状态,端子,50,端子,C,小于,1,22,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,检查保持线圈是否断路,用欧姆表测量拆测量,50,端子与,开关壳体间的电阻。应符合表标准,检测仪连接,条件,规定状态,端子,50,车身搭铁,小于,2,23,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,检查电枢总成,用欧姆表测量换向器整流片之,间的电阻。应符合表标准,检测仪连接,条件,规定状态,整流子片,整流子片,小于,1,24,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,检
13、查换向器是否搭铁短路,用欧姆表测量换向器整流片与电枢,铁芯之间的电阻。应符合表标准,检测仪连接,条件,规定状态,换向器,电枢,10k,或更大,25,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,检查电刷架总成,检查电刷长度,检查电刷架导通和绝缘,用欧姆表测量,电刷之间的电阻,检测仪连接,条,件,规定状态,A-B,10k,或更,大,A-C,10k,或更,大,A-D,小于,1,B-C,小于,1,B-D,10k,或更,大,C-D,10k,或更,大,26,起动机故障检测,实施项目：起动机故障检测,实施过程,4.,起动机拆解检查,检查起动机离合器,顺时针转动离合器小齿轮，确认
14、小齿轮自由转动。,逆时针施加转动力时，确认小齿轮被锁止，不能转动,27,拓展与提升,1.,减速起动机,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。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。,28,拓展与提升,1.,减速起动机,外啮合式减速起动机,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。通常分有惰轮外啮合式减速起动机和无惰轮外啮合式,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
15、动机上。,29,拓展与提升,1.,减速起动机,内啮合式减速起动机,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。,30,拓展与提升,1.,减速起动机,行星齿轮式减速起动机,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。,31,拓展与提升,2.,永磁起动机,以永磁材料作为磁极的起动机，称为永磁起动机。,它取消了传统起动机中的励磁绕组和磁极铁心，使起,动机的结构简化，体积和质量大大减小，可靠性提高，,并节省了金属材
16、料。,永磁减速起动机采用高速低转,矩的永磁电动机，并在驱动齿轮与,电枢轴之间安装齿轮减速器的起动,机，称为永磁减速起动机。永磁减,速起动机的体积和质量可以进一步,减小，目前已得到广泛应用,32,任务二：起动系统的故障诊断维修,任务导入,汽车起动机的工作是在发动机起动时的短时工作制。其,工作时，工作电流很大。汽车起动机在发动机起动时投入,工作，起动完毕要求能及时退出工作状态。起动机的起动,工作进程由起动控制电路完成。起动系统能否正常工作，,直接影响到汽车的使用性能和蓄电池的使用寿命。因此，,掌握起动系统的控制电路，了解起动系统常见故障的现象,及诊断排除方法，及时发现起动系统的故障、准确诊断故,障
17、发生的部位和原因并采取有效措施迅速排除故障，对汽,车使用具有重要的意义。,33,起动系统的故障诊断维修,1.,直接控制起动控制系统电路,直接控制的起动控制电,路的主要控制元件为点火,开关或起动按钮开关。由,点火开关或起动按钮开关,直接对起动机的电磁开关,进行通电和断电控制。是,起动控制电路的一种简单,有效形式。,34,起动系统的故障诊断维修,2.,具有起动继电器的起动控制电路,具有起动继电器,的控制电路可以有效,保护点火开关，解决,点火开关触点额定电,流较小的问题。,35,起动系统的故障诊断维修,3.,具有组合继电器式起动控制电路,为了防止发动机起动以,后，起动电路再次接通而造,成离合器啮合齿
18、轮与飞轮的,撞击，一些起动电路中安装,了带有保护功能的组合式继,电器。,这种具有组合继电器,式起动控制电路，利用交,流发动机中点电压控制组,合继电器，完成防止起动,继电器再动作和控制充电,指示灯的作用功能。,36,起动系统的故障诊断维修,实施项目：起动机不能起动故障检测,实施过程,1.,熟悉起动系统及控制元件的安装,37,起动系统的故障诊断维修,实施项目：起动机不能起动故障检测,实施过程,2.,熟悉维修车辆,电源系统电路,卡罗拉轿车起动系统电路图,38,起动系统的故障诊断维修,实施项目：起动机不能起动故障检测,实施过程,检查起动机继电器,在,5,号接线器盒中找到起动继电器,检查端子电阻，判断继
19、电器状态,检测仪连接,条件,规定状态,3-5,在端子,1,和,2,不施加蓄电池电,压,10K,或更大,3-5,在端子,1,和,2,施加蓄电池电压,小于,1,不施加,电压,施加,电压,39,起动系统的故障诊断维修,实施项目：起动机不能起动故障检测,实施过程,检查点火开关,依次用欧姆表测量端子电阻，根据测量结果判断点火开关状态。,40,起动系统的故障诊断维修,实施项目：起动机不能起动故障检测,实施过程,检查,AM2,保险丝,打开发电机仓继电器接线盒，找到,AM2,险丝并取下，用欧姆表测量保险丝端子电,阻。正常时电阻值小于1。,41,起动系统的故障诊断维修,拓展与提升,1,、电枢移动式起动机,电枢移
20、动式起动机是借磁极磁,力，移动整个电枢而使驱动齿轮啮,人飞轮齿环的,电枢移动式起动机,接触桥上端闭合，接通了串、,并联辅助磁场绕组电路,接触桥,3,的下端闭合，接通了,起动机的主磁场绕组,7,，工作,转矩和转速驱动曲轴旋转,42,起动系统的故障诊断维修,拓展与提升,2,、齿轮移动式起动机,齿轮移动式起动机是靠电,磁开关推动安装在电枢轴孔内,的啮合杆而使驱动齿轮与飞轮,齿环啮合的,在三个线圈磁力的共同作用下，电磁开关中的活动铁,心,11,向左移动，推动啮合杆,15,使驱动齿轮向飞轮齿环,移动,43,起动系统的故障诊断维修,拓展与提升,2,、齿轮移动式起动机,齿轮移动式起动机是靠电,磁开关推动安装在电枢轴孔内,的啮合杆而使驱动齿轮与飞轮,齿环啮合的,在三个线圈磁力的共同作用下，电磁开关中的活动铁,心,11,向左移动，推动啮合杆,15,使驱动齿轮向飞轮齿环,移动,44,小结,1,起动机是汽车电力起动的动力源。起动机由,直流电动机、传动机构和控制机构三部分组成。,2,通过本项目学习，具体了解起动机的类型，作,用、组成及工作原理及起动机的传动机构、控制装,置。了解起动控制电路的结构和原理。,3.,要求掌握起动机的正确拆装保养，对起动系统,的故障原因进行分析及排除。,45,
