啟動機畢業(yè)論文.doc

目 錄 摘要3 關鍵詞3 引言4一、啟動機簡介4(一) 啟動系統(tǒng)的組成與作用4(二) 啟動系統(tǒng)的電路圖與工作原理4(三) 啟動機的結構組成與結構圖4(四) 啟動機的分類6(五) 常見啟動機的工作原理與原理圖及其分析6二、啟動機主要部件的維護與檢修9(一) 電樞的維護與檢修9(二) 磁場繞組的維護與檢修9(三) 電刷與電刷架的維護與檢修10(四) 單向離合器的維護與檢修10(五) 電磁開關的維護與檢修10(六) 軸承的檢修以及銅套的維護與檢修11三、啟動機常見故障原因分析與診斷11(一) 啟動機不轉11(二) 啟動機空轉11(三) 啟動機運轉無力11(四) 啟動機異常發(fā)響發(fā)熱12四、啟動機使用中常見注意事項12五、啟動系統(tǒng)與啟動機常見故障典型案例12 六、結論13 致謝13 參考文獻14汽車啟動機性能檢測故障診斷與維修班級：汽車工程系大08級汽修2班 學生: 欽 華指導老師：楊秦生老師摘 要： 本文以汽車啟動機為中心，將此文共分為五大部分。首先概括性地描述了汽車啟動系統(tǒng)的組成、工作過程以及原理，緊接著啟動機作為汽車啟動系統(tǒng)的重要組成部分，詳細且全面地介紹啟動機的結構組成、所起作用、主要類型以及常見幾種啟動機的原理圖，并以原理圖為契機，深刻地敘述了汽車啟動機的工作過程與原理。除此之外，隨著汽車保有量的逐年攀升，汽車售后服務質量特別是維修技術還有待進一步加強，否則汽車服務市場難以滿足消費者需求，因此此論文還從汽車維修的角度出發(fā)，詳實地描述了啟動機主要部件維護與檢修的方法，啟動機常見故障的檢測步驟和排除方法，最后對于汽車在現(xiàn)實使用中啟動機所出現(xiàn)的啟動機典型故障案例以及不良反應進行詳細分析并介紹診斷與排除方法！關鍵詞：啟動系統(tǒng)； 啟動機； 原理； 維護與檢修； 案例；引言：汽車啟動系統(tǒng)是汽車發(fā)動機五大系統(tǒng)之一，而啟動機則為啟動系統(tǒng)中的重中之重。為使靜止的汽車發(fā)動機進入工作狀態(tài)，必須依靠于啟動產(chǎn)生轉矩外力從而通過飛輪使曲軸旋轉，發(fā)動機再在點火系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)等作用下而自動運轉。因此，對汽車啟動機結構組成的掌握與了解、啟動機故障的檢測與診斷、平常的維護與保養(yǎng)工作是十分重要的，因為啟動機啟動汽車是當代轎車啟動的唯一方式！一、 啟動機的相關簡介（一）啟動機的組成與作用1.組成：汽車啟動系統(tǒng)作為汽車發(fā)動機的五大系統(tǒng)之一，其主要由蓄電池、啟動機、點火開關、啟動繼電器、保險等組成，而啟動機則被安裝在汽車發(fā)動機飛輪殼的前端蓋的座孔上。2.作用：發(fā)動機在燃料供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、汽缸壓力正常的情況下依靠外力使汽車發(fā)動機曲軸的轉速達到一定適應值即可自動運行。因此汽車啟動機的作用是通過啟動機轉動曲軸，從而啟動發(fā)動機，發(fā)動機被啟動以后，啟動系統(tǒng)便自動停止工作。（二）啟動系統(tǒng)電路圖及工作原理1.啟動電路如下所示： 1-蓄電池 2-啟動機3-啟動繼電器4-點火開關5-電流表2.啟動系統(tǒng)工作原理：當駕駛員將要啟動發(fā)動機時，將點火鑰匙插入點火開關，旋轉點火鑰匙至“ON”位置時，蓄電池給發(fā)動機電控系統(tǒng)供電，當旋轉至“START”位置時，汽車的啟動系統(tǒng)工作，啟動機的驅動齒輪與發(fā)動機的飛輪齒環(huán)相嚙合，啟動機的直流電動機旋轉，從而將轉矩通過齒輪與飛輪傳到曲軸，而使曲軸旋轉啟動發(fā)動機。（三）啟動機結構組成與結構圖1.啟動機主要由直流電動機、傳動機構、控制機構等組成：（1）直流電動機組成：電樞、磁極、換向器、軸承、電刷與電刷架。（其主要產(chǎn)生旋轉轉矩）。（2）控制機構組成：撥叉、回位彈簧、保持線圈、吸引線圈、開關殼、動觸點、靜觸點、螺栓。（主要控制啟動機起動電流的通斷以及控制驅動齒輪與發(fā)動機飛輪的嚙合與分離）（3）傳動機構組成:單向離合器、撥叉、回位彈簧、驅動齒輪、行星齒輪機構。（主要用于將電動機產(chǎn)生的轉矩傳遞給飛輪以及當發(fā)動機的轉速大于啟動機時，離合器自動打滑退回，以防轉速太快而損壞啟動機）2.解釋說明：常見發(fā)動機的啟動裝置是以蓄電池為電源的直流電動機，其電動機的啟動動力必須超過發(fā)動機氣缸的壓縮阻力及其它各摩擦力;必須具有足夠的起動轉矩，以便使發(fā)動機達到適宜轉速。在滿足轉速的情況下，還應保證發(fā)動機有足夠大的起動轉矩，因此啟動裝置應盡可能小型輕量化，為此啟動裝置除了必須有直流電動機和相應的附屬裝置外，還應有把電動機的動力轉矩傳遞給發(fā)動機的動力傳動機構。動力傳動機構由飛輪齒環(huán)和電機軸上的小齒輪及行星齒輪機構、單向離合器等組成，發(fā)動機啟動時，啟動機驅動齒輪在電磁開關與撥叉的共同作用下，與發(fā)動機飛輪齒環(huán)相嚙合，電動機轉動通過減速機構減速增矩的作用，再通過小齒輪驅動發(fā)動機曲軸旋轉。(四)啟動機的分類1.按電動機磁場產(chǎn)生的方式：（1）勵磁啟動機：通過向勵磁繞組導入電流而產(chǎn)生磁場，應用較為普遍。 （2）永磁式啟動機:以永久磁鐵作為啟動機的磁極，應用較少。2.按啟動時啟動機的操縱方式：（1）電磁操縱式：由電磁開關通電后產(chǎn)生的電磁力控制驅動齒輪的移動與電動機電流的導通與截止。（2）直接操縱式：直接由司機腳踏啟動踏板或手拉啟動拉桿直接操縱撥叉，使驅動齒輪與飛輪嚙合與退 回，同時電動機電流的通斷也是通過駕駛員直接實現(xiàn)的。3.按驅動齒輪嚙入方式：（1）慣性嚙合式； （2）磁極移動式；（3）齒輪移動式；（4）電樞移動式；（5）強制移動式。4.按傳動機構的結構方式：（1）非減速啟動機：啟動機與驅動齒輪之間只有一個單向離合器直接連接，沒有減速增矩的作用。 （2）減速啟動機:啟動機與驅動齒輪之間增設了一個減速裝置，起到減速增矩的功能。（五）常見類型啟動機結構原理圖及工作原理分析1.啟動機控制電路如下所示啟動機控制電路分析：啟動時，點火開關旋轉至“ST”位置，這時電流經(jīng)蓄電池正極點火開關吸拉線圈C接住勵磁繞住電樞，另一部分經(jīng)50#接住保持線圈搭鐵回蓄電池，在此時直流電動機緩慢轉動，同時吸拉線圈與保持線圈產(chǎn)生同向磁力，將導電盤向左移動，而驅動齒輪在撥叉、撥環(huán)及鐵芯的作用下向右移動，使啟動機的驅動齒輪與飛輪的齒環(huán)完全嚙合。而鐵芯在磁場力的作用下，將30#接住與C接住接通，與此同時，吸拉線圈被導電盤短路，只有保持線圈還產(chǎn)生磁場力使驅動齒輪與飛輪結合，從而大電流經(jīng)蓄電池正極30#接住導電盤C接住勵磁繞住電樞搭鐵蓄電池負極，則啟動機快速旋轉，通過啟動機傳動機構將轉矩傳給曲軸，保證能夠啟動發(fā)動機; 啟動著車后，當發(fā)動機飛輪的轉速大于驅動齒輪的轉速時，單向離合器大滑從而切斷驅動齒輪與飛輪之間的動力傳遞而保護啟動機。松開點火鑰匙，50#接住斷電，然而由于導電盤的慣性作用，電流經(jīng)蓄電池正極30#接住吸拉線圈保持線圈搭鐵，此時吸拉線圈與保持線圈產(chǎn)生相反的磁場力使導電盤與接線柱斷開，同時在彈簧的作用下，鐵芯迅速回位，啟動機的主電路被切斷，啟動完畢。2.帶啟動繼電器的啟動控制電路如下所示：啟動時，點火鑰匙旋轉至“ST”位置，接通啟動繼電器的線圈電路，線圈產(chǎn)生磁場力而將繼電器的主觸點閉合，從而啟動機的主電路導通，則電磁開關使驅動齒輪與飛輪嚙合，導通直流電動機電路，使電動機產(chǎn)生轉矩。啟動后，點火開關自動回位，截斷啟動繼電器線圈的電路，觸點打開，從而切斷電磁開關中保持線圈的電流，繼而切斷了電動機的電流。利用啟動繼電器控制電磁開關與直流電動機電流的導通與截止，減少了流過啟動開關處的電流，降低點火開關觸點燒損，延長點火開關的使用壽命。3.減速啟動機：減速啟動機電路如下所示：（1）按減速啟動機齒輪減速器的傳動方式，有外嚙合式，內(nèi)嚙合式和行星齒輪減速器三種形式。 （2）解釋說明：如果采用高速、低轉矩的汽車啟動機，如在功率相同的情況下，其重量與結構的復雜性將大大降低。但是啟動機的啟動轉矩如果過小，很難滿足啟動機的啟動要求，因此利用轉速較低，轉矩大的減速起動機，雖然其比前者結構較復雜些，但有利于發(fā)動機的啟動，因為減速啟動機在直流電動機電樞軸與單向離合器之間增設了一個減速裝置。二、 啟動機主要部件的維護與檢修(一) 電樞的維護與檢修檢修電樞主要在于檢測與維修電樞繞組，其主要故障有短路、短路和搭鐵。首先得檢查線圈的絕緣體部分是否燒毀，各連接頭是否接觸良好，如有地方松動應重新焊接。檢測方法如下：1、用萬用表X1K檔檢查電樞繞組內(nèi)部有無斷路，用兩表筆接觸不同的換向片，導通為良好； 2、用萬用表RX1K檔檢查電樞繞組搭鐵是否良好，用兩表筆分別接觸電樞軸與換向片，阻值應為無窮大，如為零，則為搭鐵故障。（二）磁場繞組的維護與檢修 其主要故障有短路、斷路、和搭鐵。首先用萬用表RX1K檔或用試燈筆進行檢查，一端接觸外殼，另一端接磁場端口，如電阻無窮大，則電路良好；否則有搭鐵故障。（三）電刷與電刷架的檢修1.檢查電刷的高度，一般低于標準的2/3，電刷的接觸面積不得少于75%，同時電刷在電刷架內(nèi)無卡滯的現(xiàn)象，否則則進行研磨與更換。2.得用萬用表檢查正極電刷及引線的導通性，負極電刷及其引線的導通性，同時得檢查正極電刷與電刷架是否絕緣。3.檢查電刷彈簧的彈力，如彈力不符合要求，應對其進行更換。4.檢查電刷架是否被扭曲，以及正負電刷在電刷架上的安裝位置是否正確。（四）單向離合器的維護與檢修單向離合器在使用過程中，其主要故障是常出現(xiàn)打滑、驅動軸空轉以及減震彈簧空轉。啟動機空轉、單向離合器打滑，是由離合器中的滾子磨損所引起的。檢查方法拆開啟動機，將單向離合器裝在電樞軸上，一手拿電樞、一手轉動驅動齒輪，若離合器的正反兩個方向都能自由轉動，則離合器已損壞，應進行更換;如其中有一個方向運轉自如，另一方向卡死，則表示單向離合器良好，清洗維護后仍可使用?。ㄎ澹╇姶砰_關的維護與檢修1.電磁開關的故障一般是吸拉線圈與保持線圈短路與斷路；電磁開關內(nèi)部的觸點燒灼以至電流導通不暢。2.用萬用表RX1K檔檢查吸拉線圈，一端接點火開關插接口，另一端接勵磁繞組引線接住，應為導通，否則吸引線圈有斷路故障；用萬用表RX1K檔檢查保持線圈，一端接點火開關插接口，另一端接電磁開關殼體，應導通，否則有斷路故障；用萬用表RX1K檔檢查電磁開關內(nèi)部的觸點是否良好，此時萬用表一端接蓄電池.正極接線柱，一端接勵磁繞組引線接線柱，同時移動鐵芯，如阻值變?yōu)榱?，則觸點接觸良好。（六）軸承以及銅套的維護與檢修檢查啟動機內(nèi)的各軸承以及直流電動機電樞軸上的銅套，如有磨損、破裂、變形應進行更換，且所選用的銅套要符合啟動機的使用要求，運轉時能夠承受較大的沖擊載荷。三、 啟動機常見故障原因分析與診斷（一） 啟動機不轉1.故障現(xiàn)象：將點火開關旋至啟動檔，啟動機無反應，無任何動作跡象（以有啟動繼電器為例）。2.原因分析：（1）蓄電池無電或虧電；(2)啟動機線路斷路或短路；（3）啟動繼電器的觸點燒灼或線圈有斷路；（4）點火開關故障（點火開關觸點可能損壞）；（5）啟動機故障（電磁開關的各觸點接觸不良；吸拉線圈與保持線圈斷路與短路；電刷磨損過度或電刷彈簧彈力不足；電刷與換向器接觸不良；電樞繞組與勵磁繞組短路與斷路）。（二） 啟動機運轉無力1.故障現(xiàn)象：啟動時，啟動機無法啟動發(fā)動機，轉速明顯過低甚至于停轉。2.原因分析:(1)蓄電池無電或虧電；（2）啟動機及蓄電池各接線柱接觸不良；（3）啟動機故障（電磁開關內(nèi)部導電盤的觸點接觸不良；電樞繞組與勵磁繞組短路；電刷磨損過度以至其與換向器接觸不良；換向器上的換向片磨損嚴重；電刷彈簧彈力過弱）。（三） 啟動機空轉1.故障現(xiàn)象：啟動發(fā)動機時，只有啟動機快速旋轉而發(fā)動機的曲軸不轉，此種現(xiàn)象表明啟動機的線路與直流電動機無任何問題，問題則在于傳動機構。2.原因分析：（1）單向離合器的滾換磨損以至打滑；（2）撥叉折斷或未安裝；（3）驅動齒輪與飛輪齒環(huán)配合不當。（四） 啟動機異常發(fā)響發(fā)熱1.發(fā)響：（1）啟動機安裝位置不正確，飛輪與驅動齒輪難以正確嚙合；（2）飛輪齒環(huán)或驅動齒輪的磨損嚴重；（3）電磁開關的保持線圈斷路或搭鐵不良；2.異常發(fā)熱：（1）啟動機運轉過長或啟動次數(shù)過多；（2）線圈有局部短路。四、 啟動機使用中的常見注意事項（一）啟動機每次啟動時間不得超過5s，第二次啟動相隔15s以上，如果發(fā)動機已啟動應讓點火鑰匙從“ST”檔回味到“ON”檔以防損壞啟動機。（二）啟動機啟動開關及各導線安裝應牢固可靠、絕緣良好、并保持啟動機外表清潔，防止短路。（三）如出現(xiàn)啟動時異響，則應馬上檢查啟動機的狀況，否則可能損壞飛輪齒環(huán)與驅動齒輪。五、啟動系統(tǒng)與啟動機常見故障典型案例（一）案例一1.故障現(xiàn)象：一輛輕型轎車，在使用啟動時，只聽見啟動機的電磁開關“卡塔”的閉合聲，但啟動機卻無任何反映。2.故障原因分析：此現(xiàn)象可能是由于蓄電池虧電，電磁開關動靜觸點接觸不良，啟動機內(nèi)部的電樞繞組或勵磁繞組斷路或短路。打開點火開關，檢查儀表盤上的電量指示燈顯示蓄電池電量充足，因此不是蓄電池故障。用一根導線直接將直流電動機繞組的引線與蓄電池的正極相連而啟動機運轉，因此不是電動機故障。而是電磁開關的故障。拆開電磁開關，觀察其內(nèi)部，且用萬用表測量吸拉線圈與保持線圈的導通狀況，結果發(fā)現(xiàn)電磁開關的動靜觸點燒灼，以至電磁開關雖有動作但接觸不良。3.故障排除：拆開啟動機電磁啟動開關的動靜觸點，用砂紙打磨重新裝配，打開點火開關，啟動機運轉正常。（二）案例二1.故障現(xiàn)象：一輛北京輕型越野車，當使用啟動機啟動發(fā)動機時，啟動機高速旋轉，但發(fā)動機不轉。2.故障現(xiàn)象分析：根據(jù)上述現(xiàn)象可以說明啟動機的電路正常，直流電動機運轉正常，其問題有可能離合器的滾子過度磨損以至打滑、撥叉折斷或驅動齒輪與飛輪齒環(huán)嚙合不當所引起的，因此對啟動機進行拆解，結果發(fā)現(xiàn)啟動機傳動機構中的單向離合器正旋反旋都能轉動，出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。3.故障排除：將打滑的單向離合器更換重新裝配，打開啟動開關，能夠啟動著車并運轉正常。（三）案例三1.故障現(xiàn)象：某北京切諾基越野車，在行駛途中停車后再啟動困難，啟動機無任何反應。2.故障原因分析：啟動機不轉其原因可能來至自于啟動機啟動機控制線路問題、啟動繼電器問題、點火開關問題、電磁開關問題、啟動機本身問題等。3.故障排除：檢查蓄電池的導線、啟動機導線、蓄電池的電量均未發(fā)現(xiàn)異常，但用一根導線一端接蓄電池正極，另一端搭在啟動機電磁開關的接線柱上，啟動機運轉正常。由此可見，啟動機及電磁開關其本身并無任何問題，其問題在于啟動