汽车起动系统的工作原理及实训台设计故障演示
作者：管理员 2021-12-29 14:25:12
汽车起动系统的工作原理及实训台设计故障演示
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，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的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。
一、汽车起动系统的组成
起动系统将储存在蓄电池内的电能转换为机械能，要实现这种转换，必须使用起动机。起动机的功用是由直流电动机产生动力，经传每机构带动发动机曲轴转动，从而实现发动机的起动。起动系统包括以下部件：蓄电池、点火开关（起动开关）、起动机总成、起动继电器等。
二、汽车起动系统的工作原理
汽车起动系统的工作原理是，由蓄电池提供电能，在点火开关和起动继电器的控制下，起动机将电能转化为机械能，带动发动机飞轮齿圈和曲轴转动，从而使发动机进入自行运转状态，
三、汽车起动系统的故障排除
启动系统常见故障的诊断与排除汽车启动系统常见的故障主要有启动机不工作、启动机运转无力、启动机空转、启动机启动打齿、启动机不能解除启动等故障。在这些故障中最常见的故障是启动机不工作和启动机运转无力。
（一）启动机不工作故障的诊断与排除
1.系统电路分析
以汽车启动系统组成电路为例，带汽车启动继电器、启动保险和挡位控制开关的汽车启动系统，启动机的30号端子为汽车蓄电池的主接线柱（接蓄电池火线30），启动机的50号端子为汽车蓄电池的启动接线柱（接火线50），启动机端子C接启动机内部的励磁绕组。
当启动开关（即点火开关）转到启动挡时，汽车启动系统的工作电路为：蓄电池正极→点火开关→7.5A保险丝→变速器空挡启动开关→启动继电器电感线圈端→搭铁→蓄电池负极。该电路接通的目的是使启动继电器的触点吸合，启动机的吸拉、启动机启动接线柱（端子50）给保持线圈供电，产生吸力，使启动机小齿轮和飞轮大齿圈啮合，这样，启动系统主电路导通。主电路为：蓄电池正级→启动机主接线柱（端子30） →接触片→启动机接线柱（端子C）一启动机电枢→搭铁→蓄电池负极，汽车启动机开始工作。
汽车启动机不工作是指启动开关在启动挡位时，汽车启动机不运转。该故障原因是多方面的，原因之一是蓄电池供电系统有问题：如蓄电池电量不足、汽车主电源保险或者继电器损坏、启动机电缆和蓄电池接线柱松动或者是接线柱氧化。原因之二是启动继电器故障：如启动继电器电感线圈短路、启动继电器电感线圈断路或者搭铁、启动继电器动触点或者静触点烧蚀、启动继电器铁芯与触点臂间隙过大等。原因之三是启动机故障：如启动机直流电动机故障、传动机构故障、控制装置故障等。原因之四是启动开关故障，汽车启动挡失灵。
3.故障诊断方法
（1）检查蓄电池：当出现喇叭不响、仪表灯暗淡、电动车窗升降慢、汽车前大灯昏暗、防启动指示灯闪烁（有些车型）等状况时，检查蓄电池接线柱是否氧化或连接不良、蓄电池接地不良、测量启动机的启动电压应该是大于9.6V。
（2）检查启动机：将启动机上接电缆线的主接线杆与启动接线柱短接，若启动机不能工作，说明启动机的电磁开关等有故障，需拆下启动机进行检修。
（3）检查点火开关和点火开关有关线路。
（4）检查汽车启动继电器和启动保险，以此判断故障部位。
（二）启动机运转无力故障的诊断与排除
1.启动机运转无力故障现象
汽车启动机运转无力是指汽车启动机能带动汽车发动机转动，但是转速太低（汽车发动机正常怠速转速是800r/min ），严重时启动机停转，启动机功率明显不足。
2.启动机运转无力故障原因分析
造成汽车启动机运转无力的原因很多，原因之一是蓄电池亏电，不足以启动启动机、蓄电池启动电缆接触不良等。原因之二是启动机故障，比如启动机老化、启动机内部短路、启动机内部搭铁等。原因之三是线路问题，比如蓄电池启动电缆有漏电情况、启动继电器到启动机线路有老化漏电情况发生等。
3.故障诊断与排除
（1）检查汽车蓄电池导线连接情况，如蓄电池端子和启动电缆有发热情况，应该取下汽车蓄电池启动电缆，用砂纸清理蓄电池极桩和启动电缆。清理完毕重新用标准力矩紧固启动电缆。
（2）检查汽车启动电压是否在标准范围，一般汽车启动电压是大于9.6V。方法是选用汽车万用表直流电压20V挡位，将万用表的红表笔接蓄电池正级，黑表笔接蓄电池负极，在汽车启动的一瞬间，观察万用表显示的启动电压大小。汽车启动电压低于8V，启动机就没有任何反应；汽车启动电压在8V～9.6V之间，启动机启动无力；汽车启动电压大于9.6V，启动电压无任何问题，启动机能够启动。该方法是判断汽车蓄电池启动电压问题和启动机问题的重要诊断依据之一。
（3）检查汽车启动线路是否有老化或者漏电情况的发生，方法是用万用表直流电压挡依次检测各接触点的电压情况，依次判断是否是线路老化或者是搭铁问题，导致启动机运转无力。
（4）前面的3个诊断步骤没有任何问题，就需要维修启动机，排除故障，让启动机恢复性能，不能维修时则需要更换启动机。
四、拖拉机起动系统实训台的设计方案
适用于学校对起动系统理论和维修实训的教学需要。
1.功能特点
1)真实可运行的起动系统，充分展示起动系统的组成结构。
2)操纵起动开关，起动马达工作，真实演示起动系统的工作过程。通过面板上的电流表、电压表可观察起动过程中启动电流和蓄电池电压的变化过程。
3)面板采用4mm厚耐腐蚀、耐创击、耐污染、防火、防潮的高级铝塑板，表面经特殊工艺喷涂底漆处理；面板打印有永不褪色的彩色电路图；学员可直观对照电路图和实物，认识和分析汽车起动系统的工作原理。
4)面板上安装有起动机总成分解部件，可直观认识起动机的组成结构。
5)面板上安装有检测端子，可直接在面板上检测起动系统各电路元件的电信号，如电阻、电压、电流、频率信号等。
6)面板部分采用1.5mm冷板冲压成形结构，外形美观；底架部分采用钢结构焊接，表面采用喷涂工艺处理，带自锁脚轮装置，示教板底座上配有40cm左右的桌面，方便放置资料、轻型检测仪器等。
2.技术规格
外形尺寸（约）：1240×600×1700mm(长×宽×高)
外接电源：AC 220V±10% 50Hz
工作电压：DC 12V
工作温度：-40℃～+50℃
颜色：7032
钢管：40*40*3mm
机柜：1.5mm冷板冲压成形，背面设置维修门；
移动脚轮：100*60mm
五、总结
本文主要对现代汽车发动机启动系统的组成，电路图及启动系统故障诊断进行了详细分析。现代汽车发动机启动系统组成基本类似，掌握了汽车启动系统的相关知识和故障诊断流程，对汽车维修技术人员具有重要意义。
