重汽HOWO起動系原理及故障原因分析科技論文

重汽 HOWO 起動系原理及故障原因分析The starting system principle of HW Truck producedat China National Heavy Truck Group Co. LTDand the analysis about the trouble摘要：根據(jù)多年的工作經(jīng)驗，研究重型汽車起動系統(tǒng)的原理及對引起起動故障的原因進行分析，確保起動系統(tǒng)能迅速、可靠、安全地工作，并盡量延長使用壽命。 關(guān)鍵詞：起動系 旋轉(zhuǎn) 嚙合失敗 故障模式Abstract:The author with the experience of many years work on electric, discuss the starting principle of HW heavy truck, and analyze the reason of the trouble about the starting system so that the starting system can start rapidly and stable and safe, and prolong the life of the system.Keywords: Starting system rotate fail to teeth fault-pattern現(xiàn)代汽車電器、電子設(shè)備的特點，主要體現(xiàn)在功能集約化（組合化）、控制電子化和連接標準化上。在分析線路的故障時，由于它總是與相關(guān)的電器設(shè)備相聯(lián)系，所以一定要了解電路原理及電器設(shè)備的特點。一起動機起動原理重型汽車發(fā)動機的起動是靠起動機將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，帶動發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)，使發(fā)動機起動，發(fā)動機起動后，起動機便立即停止工作。起動時，接通起動開關(guān)起動機電路通電，繼電器的吸引線圈和保持線圈通電，產(chǎn)生很強的磁力，吸引鐵芯左移，并帶動驅(qū)動杠桿繞其銷軸轉(zhuǎn)動，使齒輪移出與飛輪齒圈嚙合這時由于吸引線圈的電流流經(jīng)磁場繞組和電樞繞組，產(chǎn)生一定的電磁轉(zhuǎn)矩，所以齒輪是在緩慢旋轉(zhuǎn)的過程中嚙合的（如下圖）。起動繼電器觸點保持線圈吸引線圈齒輪磁力開關(guān)起動系原理圖當鐵芯移動到使磁力開關(guān)閉合的位置時，短路線路接通，于是蓄電池的大電流流經(jīng)起動機的電樞和磁場繞組，產(chǎn)生正常用的轉(zhuǎn)矩，帶動發(fā)動機旋轉(zhuǎn)起動發(fā)動機，吸引線圈被短路，失去作用，保持線圈所產(chǎn)生的磁力足以維持鐵芯處于磁力開關(guān)吸合的位置。發(fā)動機起動后，松開鑰匙開關(guān)瞬間，保持線圈中的電流只能經(jīng)吸引線圈構(gòu)成回路，此時吸引線圈所產(chǎn)生的磁通方向與保持線圈所產(chǎn)生的磁通方向相反而相互抵消，于是活動鐵芯在回位彈簧的作用三菱起動機圖例下回至原位，小齒輪退出嚙合，主觸點斷開，切斷起動電路，起動機停止運轉(zhuǎn)。二起動電路原理重型汽車的起動系的電氣原理與發(fā)動機的燃油控制系統(tǒng)有關(guān)，現(xiàn)主要分為兩類，一是機械式發(fā)動機（包括 EGR），二是電控共軌燃油控制系統(tǒng)發(fā)動機。二一 機械式發(fā)動機電氣原理（如圖一）圖中 G 為蓄電池，F(xiàn) 為保險，S1 為鑰匙開關(guān)，A8 為起動繼電器，M1 為起動機。電源總開關(guān)閉合，S1 打到起動檔 50，接通起動繼電器線圈，使 A8 主觸點閉合，起動機 50 通電起動起動機。二二電控共軌燃油控制系統(tǒng)發(fā)動機電氣原理（如上圖二）當鑰匙開關(guān) S1 撥到 ON 時，ECU46、56 腳輸入 24V 電源，74、75 腳輸出（接地）將主繼電器 KE 導通工作，35、76、5、6、7 腳輸入 24V 電源，故障指示燈（82） （接地）亮，同時 PCV 繼電器接通（為 PCV 閥工作做好準備） ，此時 ECU 處在發(fā)動機起動前的通電工作狀態(tài)。將鑰匙開關(guān)撥到發(fā)動機起動位置（START）時，起動繼電器接通（前提是要在變速箱空檔位置，ECU66 腳輸入 24V） ，同時ECU48 腳接收到 24V 信號，ECU 就進入起動模式，建立軌壓，噴油器工作，發(fā)動機起動后，鑰匙開關(guān)回到 ON 位置，發(fā)動機進入怠速階段，此時故障燈滅（表示發(fā)動機無故障） 。下圖為 ECU 引腳位置圖。三起動電路故障分析起動機常見故障現(xiàn)象有起動機不轉(zhuǎn)動、發(fā)動機只能緩慢轉(zhuǎn)動、實施起動后將鑰匙開關(guān)復位到“ON”起動電機仍旋轉(zhuǎn)，就以上三種情況進行故障檢查及分析。1、 起動電機不轉(zhuǎn)動這種情況：首先檢查蓄電池正極與負極間的電壓，如果電壓明顯低于 24V（20V 以下）則蓄電池有問題，更換蓄電池；如果電壓在 24V 左右，檢查起動機起動回路。將鑰匙開關(guān)打到起動位置時，測量起動電機繼器的 SW 端子與地間的電壓：如果為 0V，則鑰匙開關(guān)或車輛繼電器有故障或者 S 回路導線不良，需要進行相應(yīng)檢查；如小于 24V 則說明車輛繼電器接觸不良、導線連接端子接觸不良或者起動電機有故障；測量約 24V：用萬用表測量電池正極與起動電機 B 端子間的導線電阻、電瓶負極與起動電機 E 端子間的導線電阻，二者之和約 2m 以下或測量其電壓降，不能超過 0.2V，如果測量不是上述值則說明導線不良。如果測量其電阻值小于 2m 則將鑰匙開關(guān)打到起動位置，確認起動機齒輪是否伸出（由聲音判斷），1 齒輪不伸出說明起動機有故障，2 齒輪重復伸出縮回說明起動機的保持線圈斷線或?qū)娱g短路；3 齒輪伸出但不與齒圈嚙合則嚙合失敗，應(yīng)多起動幾次（每次接通起動機的時間不得超過 5S，連續(xù)再次起動時應(yīng)停歇 10-15S）。2、 發(fā)動機緩慢轉(zhuǎn)動：首先檢查蓄電池，若正負極間的電壓嚴重偏離 24V則說明電池電壓不足；約 24V 進行主回路檢查：測量電瓶正極與起動電機 B 端子間的導線電阻與電瓶負極與起動電機 E 端子間的導線電阻，兩者之和應(yīng)小于 2m 以下。若大于 2m 則說明導線電阻太大（導線間的電阻過大，造成起動過程中消耗在導線上的電壓降過大，加在起動電樞上的電壓小，導致起動無力）。兩者之和小于 2m，此時應(yīng)檢查發(fā)動機機油是否有問題，如果所用機油符合要求，則故障應(yīng)是 1 發(fā)動機有機械故障；2 起動時氣溫太低造成起動電機輸出功率不足；3 起動電機有故障。3、 實施起動后將鑰匙開關(guān)復位到“ON”位置時起動電機仍旋轉(zhuǎn)。在這種情況下將鑰匙開關(guān)由 ON檔打到 START位置時確認車輛電器及起動電機繼電器是否動作（動作時發(fā)時發(fā)出咔嘁聲），如果車輛繼電器動作，起動電機繼電器不動作，則起動電機繼電器有故障，若車輛繼電器不動作需要檢查鑰匙開關(guān)，是否是鑰匙開關(guān)接觸不良或短路，導致整個電路一直通電。若車輛繼電器與起動電機繼電器均動作，則是起動電機有故障（單向離合器損壞或磁力開關(guān)貼連）。四、起動電機的故障模式及損壞原因分析1、嚙合失敗：正常情況下，齒輪與齒圈碰觸時，電流通過 P線圈和流向電機部位（電樞線圈繞組）產(chǎn)生一定的電磁扭矩（輔助旋轉(zhuǎn)扭矩）使得齒輪旋轉(zhuǎn)改變了觸碰狀態(tài)，齒輪與齒圈嚙合在一起。但是如果齒的碰觸面上有損傷，毛刺等表面粗糙的情況，齒輪與齒圈之間會被別住，即使有輔助旋轉(zhuǎn)扭矩也不能使齒輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生不與齒圈嚙合的狀態(tài)。由于各線圈的電阻被設(shè)定為 P 線圈電阻值H 線圈電阻值，P 線圈電阻值 +激磁線圈電阻值H 線圈電阻值，流經(jīng) P 線圈的電流要大于流經(jīng) H 線圈的電流，P 線圈較早被燒壞，之后以過一段時間 H 線圈也被燒壞。在此狀態(tài)下，P 線圈、H 線圈處于長時間通電的狀態(tài)，線圈會被燒壞，電阻值下降。2、嚙合失敗造成起動機長時間運轉(zhuǎn)：上述結(jié)果造成嚙合失敗，使發(fā)動機不起動，司機會使鑰匙復位，再次嘗試起動。在這種狀態(tài)下，如果齒與齒之間嚙合，磁力開關(guān)的接點閉合，電機就會旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機就可以起動起來。由于在上述狀態(tài)下容易使