职业学院汽车启动系统的电路故障分析.doc

石河子职业技术学院毕业论文

新疆石河子职业技术学院

毕业论文

题 目：汽车空调系统的结构、原

理与维修

学 院：机械电气工程分院

班 级： 汽车检测与维修技术121

姓 名：任亚飞

指导教师：董斌

完成日期：2015年6月8日

起动系统电路故障分析

摘 要
本文叙述了五方面的问题：汽车启动系的简介、启动系的正确使用与维护启动系电路典型故障、启动系电路的典型故障诊断排除实例、启动系的展望。简单的介绍了启动系的组成日常使用维护，电路的典型故障，启动系电路的典型故障诊断排除实例等知识。对未来启动系的发展进行了展望。启动系的故障一般都出在电路上，所以电路是重要的掌握了启动系电路的组成日常维护故障等，才能提高汽车的日常行车安全和可靠性。

关键词：启动机启动系启动系电路启动系统典型故障

目 录
1 引言………………………………………………………………………………1
2 启动系统的简介…………………………………………………………………1
2.1启动系统的作用及工作原理……………………………………………………1
2.2启动系统的电路组成……………………………………………………………2
3 启动系统的正确使用与维护……………………………………………………2
3.1启动系统的日常使用与维护……………………………………………………2
3.2启动机的使用与维护……………………………………………………………3
4 启动系统典型故障………………………………………………………………3
4.1启动系统的典型机械故障诊断排除……………………………………………3
4.2启动系统的典型电路故障诊断排除……………………………………………5
5 启动系统电路的典型故障分析与排除实例……………………………………6
5.1启动系统典型电路工作原理……………………………………………………6
5.2启动系统电路的典型故障诊断分析与排除……………………………………7
6 启动系统电路前景展望…………………………………………………………9
结论…………………………………………………………………………………10
致谢…………………………………………………………………………………11
参考文献……………………………………………………………………………12
3

石河子职业技术学院毕业论文

1 引言
发动机的启动是由启动系统来实现的。发动机在进入正常运转之前必须借助外力来启动的。所以启动系统是发动机正常工作必不可少的组成部分。而启动机电路是启动系统的重要组成部分，启动系统的正常工作能保证发动机正常工作，使其具有较长的使用寿命。通过对发动机启动系统的电路故障的检测和诊断的讲述。让我知道启动系统的组成和其功用。并对启动系统的常见故障现象、故障部位、故障机理、故障的检测、诊断和排除有了一定的认识。明确了检测和诊断的基本思路。根据现代汽车维修以换件为主的情况，在这里就不讲述零件的修复。通过理论与实践结合，以及对一些常见车型的维修实例，把启动系统常见故障的检测与诊断作了说明。因内容有限不能把启动系统的各种问题作详细的讲述。
2 启动系统的简介
2.1启动系统的作用及工作原理
现代汽车发动机以电动机作为启动动力。
启动系统的基本组成:蓄电池、点火开关、启动继电器、启动机等。
启动系统的功用：通过启动机将蓄电池的电能转换成机械能，启动发动机运转。
启动系统的工作原理：
1.启动开关接通启动机电磁开关电路，以使电磁开关通电工作。汽油发动机的启动开关与点火开关组合在一起。
2.启动继电器由启动继电器触点（常开型）控制启动机电磁开关电路的通断，启动开关只是控制启动继电器线圈电路，从而保护了启动开关，有单联型（保护启动开关）和复合型（既保护启动开关又保护启动机）。
启动系统的功用是在控制装置的控制下，一蓄电池为动力源，通过离合器将电动机电磁转矩传递给飞轮使发动机启动。电磁控制式启动开关或按钮来控制电磁铁，再由电磁铁控制电动机主电路接通或切断来启动发动机。由于电磁铁可以远距离控制，且操作方便省力，因此现代汽车普遍采用。
2.2启动系电路的组成
电路组成为启动电路和控制电路两部分组成。
启动电路：由驱动齿轮回位弹簧拨叉活动铁芯保持线圈吸引线圈起动
开关熔断丝接触盘电流表蓄电池电动机等组成
启动控制电路：由蓄电池组合继电器点火开关继电器出点发电机电流表启动机等组成
3启动系的正确使用与维护
3.1启动系的日常使用与维护
启动系主要维护的是启动机
启动机要完成的任务只有一个，那就是启动发动机。在启动发动机之后的其它时间里，启动机不再向发动机飞轮齿圈提供驱动力矩。但是，大家必须正确认识启动机的作用，既不能夸大也不能低估其重要性，毕竟发动机不能启动，汽车就不可能运行。要让启动机正常工作只需要满足两个条件：一是在启动时蓄电池能为其提供较大的瞬间脉冲电流；二是启动机的工作环境必须干燥洁净。
    第一个条件相对来说是比较容易满足的。首先要保证蓄电池接线端的夹钳清洁并且连接牢固，这样蓄电池就能向启动机提供所需的大电流。其次，蓄电池必须能够通过负载测试，并具有一定的电压缓冲能力。此外，启动机的电路连接必须保持牢固和清洁，启动机与蓄电池之间笨重的电缆连接状况也必须保持良好。只要线路上存在接线端，务必保证这些接线端的连接保持牢固和清洁。与交流发电机一样，启动机的接地线路也经过发动机外壳。因此，在保证启动机安装支承部件清洁且连接牢固的同时，还应检查发动机与蓄电池间接地线路的状况是否良好。任何原因引起的启动机正极或者负极的电压下降，都会降低启动机的启动动力。
  大多数汽车的启动机都被安装在发动机底部附近。由于重力的存在，发动机泄漏出的任何液体都会流向位于其附近的启动机。如果启动机被冷却液、机油或其它粘性液体浸湿，将不能按预先设计的情况正常工作。如果启动机被长期浸泡，它可能会因长期处于非正常工作状态而彻底报废。
将启动机彻底清洁之后，需要测试启动机与蓄电池之间的线路，以确保启动机是否长期遭受因粘性液体导致的损耗。如果在测试中发现启动机性能指标处于正常值的边缘或者已经低于正常值，就要将其更换掉。
 汽车的交流发电机与启动机并没有向人们严格要求太多的维护工作。但是，如果一些基本维护需求都得不到满足的话，它们很可能就会给你的客户制造出比较大的麻烦。
3.2启动机的使用与维护
1) 启动机每次启动时间不超过5s，再次启动时应间歇15s，使蓄电池得以恢复。如果连续第三次启动，应在检查与排除故障的基础上停歇2min以后进行。
2) 在冬季或低温情况下启动时，应对蓄电池采取保温措施。
3) 发动机启动后，必须立即切断启动机控制电路，使启动机停止工作。
4 启动系统典型故障
4.1启动系统的典型机械故障诊断排除
一、启动机空转
1．故障现象与故障原因
接通启动开关后，只有启动机快速旋转而发动机曲轴不转。这种症状表明起动机电路畅通，故障在于启动机的传动装置和飞轮齿圈等处。
2．故障诊断方法
(1)若在启动机空转的同时伴有齿轮的撞击声，则表明飞轮齿圈牙齿或启动机小齿轮牙齿磨损严重或已损坏，致使不能正确地啮合。
(2)启动机传动装置故障有：单向啮合器弹簧损坏；单向啮合器滚子磨损严重；单向啮合器套管的花键槽锈蚀，这些故障会阻碍小齿轮的正常移动，造成不能与飞轮齿圈准确啮合等。
(3)有的启动机传动装置采用一级行星齿轮减速装置，其结构紧凑，传动比大，效率高。但使用中常会出现载荷过大而烧毁卡死。有的采用摩擦片式离合器，若压紧弹簧损坏，花键锈蚀卡滞和摩擦离合器打滑，也会造成起动机空转。
汽车启动系主要由启动机和启动控制电路所组成，其故障有机械方面的，也有电器方面的。常见的故障现象有启动机不转，启动机运转无力，启动机空转而发动机不能启动，发动机启动后启动机运转不停，驱动齿轮与飞轮齿圈不能啮合且有异响等，下面就此逐一分析一下。
故障现象：打启动机时，有时能运转将发动机启动、有时不运转不能将发动机启动。
故障检修：
故障现象是打启动机时，有时启动机转动能将发动机启动；有时则不转动。在启动机不转动时，其电磁开关有吸动的“嗒、嗒”声。
检修时，首先检查蓄电池，确认其电量充足。然后把启动机从发动机上拆下来，解体检查。检查中发现它的四只电刷过度磨损，整流子表面有明显的烧痕。由于电刷和整流子接触不良，造成了启动机时转时不转的故障。用车床把整流子表面修复，再更换四只新的电刷，将启动机修复后装车试验。此时打启动机，启动机正常驱动发动机，发动机也顺利着车。故障完全排除。
二、启动机不转
1.在启动机不能正常转动时，表现为动力下降。
检修时，首先检查蓄电池，确认其电量充足。然后把启动机从发动机上拆下来，在拆卸过程中发现启动机的前滑动轴承已从发动机后瓢上的轴承孔中脱出。启动机转子因前轴承损坏失去支撑，造成了转子扫膛动力下降，所以有时无力驱动发动机运转。
取一新的铜质滑动轴承，按工艺要求镶在发动机后瓢上的轴承孔内，再把启动机做例行保养后装车试验。此时打启动机，启动机正常驱动发动机，发动机也顺利着车。故障完全排除。
2.其症状表现为毫无规律性。
检修中，首先检查蓄电池，确认其电量充足。然后把启动机从发动机上拆下来，解体检查。在解体过程中，发现机内有尼龙碎屑，仔细观察发现其尼龙拨叉的支撑架已破裂。由于支撑架在安装孔中，不解体时虽破裂尚能维持原形，只是有时丧失支撑功能，所以造成了上述故障。
取一新的拨叉总成将启动机修复，然后装车试验。此时打启动机，启动机正常驱动发动机运转，发动机也顺利着车。故障完全排除。
三、驱动齿轮与飞轮不能啮合而发出撞击声
启动机发动时，启动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈发生打齿现象的原因有：
1.驱动机齿轮轮齿或飞轮齿圈轮齿磨损过甚或损坏
2.驱动齿轮端面与端盖凸缘间的距离过小。当驱动齿轮与飞轮齿圈尚未啮合或刚刚啮合时，电动机主电路就已接通，由于驱动齿轮在高速旋转过程中与静止的飞轮齿圈撞击，因此会发出强烈的打齿声。
4.2启动系的典型电路故障诊断排除
一、启动机不转
启动机不转一般有以下几种原因：
1．蓄电池严重亏电，电量不足导致不转。
2．导线连接处接触不良，车辆颠簸造成接头松动或接头处氧化污损。
3．启动开关损坏。
4．继电器故障。启动线路中有启动继电器或组合继电器的启动机，继电器故障会导致起动机不转。继电器触点氧化污损，使电磁开关电路无法接通；触点间隙过大或继电器线圈短路、断路，都使继电器触点不能闭合，电磁开关电路不通。
5．启动机故障包括电磁开关故障、换向器氧化、电刷接触不良、电枢绕组和磁场绕组断路、短路等。
电磁开关的故障主要是由于受强电流的作用，使触点氧化，造成接触不良。
电动机的故障使其内部无法形成完整的回路，因此起动机不转。
6.在启动机不运转时，电磁开关也没有“嗒、嗒”的吸合声。
检修时，首先检查蓄电池，确认其电量充足。在机舱内蓄电池右侧找到启动机电磁开关驱动线，将其连接器脱开。从蓄电池直接引火线接通电磁开关驱动线，此时启动机正常驱动发动机。初步判断可能是点火开关启动挡的触点有时接触不良而引发上述故障。换装一只新的点火开关后，再打启动机，启动机完全恢复了正常功能。故障完全排除。
7.但明显症状是在打启动机时其电磁开关吸而复放、频繁动作。
检修中，首先检查蓄电池，确认其电量充足。然后把启动机从发动机上拆下来。从故障现象分析该电磁开关的吸拉线圈工作正常；而保持线圈工作异常。将电磁开关从启动机上拆下来，经测试果然其保持线圈断路。取一只新的电磁开关装在启动机上，然后把启动机装到车上试验。此时打启动机。启动机正常驱动发动机运转，发动机也顺利着车。故障完全排除。
二、启动机运转无力
启动机运转无力，应是下列原因所致：
1．蓄电池电量不足。
2．导线连接处接触不良。
3．启动机故障，主要是直流电动机故障。
电枢绕组或磁场绕组匝间短路，使电枢电流强度和磁场强度减弱，使启动机运转无力。
换向器污损、电刷弹簧弹力不足或电刷过度磨损，使电路中电阻值增大，电动机的扭矩降低。轴承过紧会加大机械损失，这些故障也都会导致起动机运转无力。
换向器与电刷接触不良，电磁开关接触盘和触点接触不良，电动机激磁绕组或电枢绕组有局部短路等。
三、发动机启动后，起动机运转不停
起动机运转不停，表明电磁开关接触盘与两个主线柱始终接触，有三种情况：
1．电磁开关接触盘与触点烧结。
2．传动叉弹簧过软或折断，使活动铁心与接触盘无法复位。
3．起动继电器或组合继电器触点烧结，使电磁开关的两个主接线柱始终处于接通状态。
5.启动系统电路典型故障分析与排除实例
5.1.启动系统典型电路工作原理
CA1111PlK2L7型载货汽车启动系统的电路如图 1所示。
5.1.1电源总开关电路将启动钥匙开关置于ACC挡或ON挡时，电源总开关控制电路为蓄电池正级→电源线→电源总开关电源线接线→白/红线→易熔线→起动钥匙开关→F7保险(F4保险)→电源总开关F11接线柱(F2接线柱)→线圈→搭铁→蓄电池负极。电源总开关触点闭合，全车电源接通。当关闭起动钥匙开关后，全车电源被切断，起到安全和保险的作用。

5.1.2启动时的电路走向
启动机启动时，电路分3路。第1路为蓄电池正极→白/红线→易熔线→启动钥匙开关→启动开关START挡→黑/黄线→启动继电器→线圈→搭铁→蓄电池负极，此时启动继电器触点闭合。第2路为蓄电池正极→电源总开关触点→启动机电源线→启动机接线柱→启动继电器触点→黑线→启动机电磁开关→电磁开关吸拉线圈和保持线圈→搭铁→蓄电池负极。当接通启动机主电路时，启动机小齿轮与飞轮齿圈啮合。第3路为蓄电池正极→电源总开关触点→启动机电源线→启动机电磁开关触点→启动机磁场线圈→电枢线圈→搭铁→蓄电池负极。
5.1.3断油电磁铁电路
 启动机起动时，断油电磁铁电路分为两路，一路为蓄电池正极→电源总开关触点→启动机电源线→启动机电磁开关触点→白色线→断油电磁铁线圈(电磁铁装在高压油泵后部排烟限制器位置)→搭铁→蓄电池负极。另一路为蓄电池正极→白/红线→易熔线→白/红线→起动钥匙开关ON挡→熔断器盒F4保险→红/蓝线→断油电磁铁线圈→搭铁→蓄电池负极。当两电路同时接通时，断油电磁铁产生磁力吸动磁铁，将调速器油量控制齿条处在供油位置。启动过程完成及发动机正常运转后，断油电磁铁中的起动线圈电源被断路，此时F4保险所供电源的保持线圈工作，断油电磁铁保持线圈仍然通电，齿条处在供油位置。
5.2启动系统电路的典型故障诊断与排除
例 1
 故障现象：挂倒挡时发动机即熄火；再次起动时，启动机不转动。
 故障诊断与排除：该故障主要原因是倒车灯开关及线路搭铁故障造成的。断油电磁铁的保持线圈的电源和倒车灯电路共用F4保险。当F4保险断路时，导致断油电磁铁电源也中断，使调速器上的油量齿条回到断油位置，致使发动机熄灭。当出现该故障后，应先检查F4保险，如F4保险熔断，检查倒车灯开关及线路搭铁故障并消除搭铁故障。如在途中发生该故障，可将倒车开关电源线拔下来，更换F4保险即可。
例 2
 故障现象：启动钥匙开关不在START起动挡，启动机转动。
 故障诊断与排除：主要原因是启动钥匙开关连电、启动继电器触点烧结、启动机电磁开关触点烧结。当出现该故障后，应将启动钥匙开关关闭，先拆下启动继电器线圈的黑/黄线或黑线，再打开启动钥匙开关ON挡，故障消失，说明启动钥匙开关失效。故障不消失，关闭启动钥匙开关，拆下启动机上面的电磁开关线圈电源线，重新再试。如故障消失，则故障为启动继电器触点烧结，应更换继电器。如故障仍不消失，说明故障是启动机上面的电磁开关触点烧结，应及时拆下修理或更换启动机电磁开关。
 例 3
 故障现象：接通启动电路后，启动机啮合齿轮与飞轮齿圈有撞击响声，启动机不转动。
  故障诊断与排除：出现该故障多为发动机搭铁不良、蓄电池充电不足或启动机电磁开关线圈有断路现象。检查蓄电池电能是否充足，观察电压表指针指示状况，如果电喇叭音量变小和前照灯灯光较暗，说明蓄电池亏电。检查变速器上盖与车架之间的搭铁线是否松动。如果蓄电池电量充足，搭铁线完好，其故障原因可能是电磁开关线圈断路或是启动机传动部分故障所造成。其解决方法是解体检查，检查时应先检查启动机小齿轮啃合是否到位，然后再检查启动机电磁开关是否断路。
例 4
故障现象：启动时起动机不能带动曲轴旋转。
故障诊断与排除：出现该故障现象，一般原因是启动机传动齿轮和飞轮齿圈有故障。应检查启动机总成、单向离合器及飞轮齿圈啃合齿是否损坏等，如果部件有损坏，则应进行修理或更换。
例 5
故障现象：启动时起动机运转正常，但不着车。
诊断方法：出现该故障后，可将断油电磁铁拆下，如果此时着车了，说明该断油电磁铁有故障。
例 6
故障现象：用手按下启动继电器上的手动开关，启动系统正常工作，用启动钥匙开关起动时，启动机不转。
故障诊断与排除：出现该故障后，用熔断器盒盖内的电路检查器(俗称试灯)检查。用试灯检查启动继电器上的黑/黄线，将启动钥匙开关置于起动挡，如果试灯亮，则故障在继电器；如果试灯不亮，应检查底盘线束与车身线束连接插座，如接触不良应消除；如果黑/黄线无断路现象，则故障是启动钥匙开关不导通，解决方法是更换起动钥匙开关。
 例 7
故障现象：用启动钥匙开关起动时继电器有响声，启动机不转，此时F8-F18保险所控制的电路均不工作。
诊断方法：将启动钥匙开关置于ON挡，用试灯检查电源总开关至启动机的电源线接线柱，接线柱元电显示说明电源总开关有故障。如接线柱有电，将启动钥匙开关置于启动挡，无电显示说明F4保险或红/蓝线(倒车灯开关电源线)有断路故障。

例 8
故障现象：CA1111P1K2L7型柴油载货汽车启动系统中的电源总开关、启动继电器开关和启动机电磁开关，其中任何一个开关失效，均影响启动系统正常工作。
诊断方法：如果出现照明、信号等电路都无电显示，检查电源总开关启动机电源线端也无电显示，说明电源总开关有故障(行车途中发生此故障，可将启动机电源线和蓄电池正极连接线直接连接，应急措施，注意不要与车架等金属部分接触，以防止短路故障)。如果是启动继电器断路故障，可使用手动开关，如手动开关失效，可临时将启动机电磁开关接线柱(黑色较细的)与启动机电源线接线柱连接，连接时不要将连线与螺纹接触，防止烧坏螺纹，维修时拆卸困难。由于启动电路用电量较大，在整个启动电路中只有一条易熔线，因此在维修保养时切勿将电源线搭铁，以免烧坏用电设备，影响正常使用，最好到专业修理厂或到一汽服务站维修。
6．启动系统电路的前景展望
启动系电路的发展前景会向操作智能化、电路集成化、信息多元化、自主诊断化等方面进行总之随着科学技术是进步汽车行业的各项技术也在跟随时代的步伐前进。

结论

伴随着科技的发展，汽车上的电子设备越来越多，各种传感器的相继出现，单单靠经验是不能完全解决问题的。要通过使用检测仪器对车辆进行检测，这样才能够方便、快捷地找出车辆故障，避免盲目地拆装。在检修时一定要了解车辆的构造，因为车辆的整体是相互联系的。
汽车维修必须要有理论作为依据，七分诊断三分修理，重在诊断。只要我们认真学习好理论知识，并通过日常实践，会使我们更快地掌握维修经验。

致谢

时间过的很快，三年的大学生活就这么结束了，有些匆忙、有些不舍，却也很充实。感谢我的母校新疆石河子职业技术学院让我有一段值得回忆的快乐充实的大学生活。
感谢我的辅导员董斌老师。他给予我学习上的指导，表示衷心感谢！祝周老师工作顺利。
谢谢我的论文导师，袁卫江老师在我写论文过程中为我提出了许多宝贵建议，指正了我论文中的诸多不足，使我的论文得以顺利完成，在此对导师的细心指导表示衷心感谢！
在两年的大学生活中还有很多老师和同学给予我学习和生活上的帮助，在此我向他们表示我衷心地感谢！
最后，祝我们的学校越办越好！祝所有老师工作顺利！

参考文献

[1] 李涵武.汽车电器与电子技术.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2003
[2] 臧杰.汽车构造.北京：机械工业出版社，2006
[3] 姚国平.汽车电子设备与维修.北京：北京理工大学出版社，2005
[4] 黄虎.现代汽车维修.上海：上海交通大学出版社,2001目 录
第一章 总论 1
1.1项目名称与承办单位 1
1.2研究工作的依据、内容及范围 1
1.3编制原则 3
1.4项目概况 3
1.5技术经济指标 5
1.6结论 6
第二章 项目背景及建设必要性 8
2.1项目背景 8
2.2建设的必要性 9
第三章 建设条件 11
3.1项目区概况 11
3.2建设地点选择 错误！未定义书签。
3.3项目建设条件优劣势分析 错误！未定义书签。
第四章 市场分析与销售方案 13
4.1市场分析 13
4.2营销策略、方案、模式 14
第五章 建设方案 15
5.1建设规模和产品方案 15
5.2建设规划和布局 15
5.3运输 18
5.4建设标准 18
5.5公用工程 20
5.6工艺技术方案 21
5.7设备方案 21
5.8节能减排措施 24
第六章 环境影响评价 25
6.1环境影响 25
6.2环境保护与治理措施 26
6.3评价与审批 28
第七章 项目组织与管理 29
7.1组织机构与职能划分 29
7.2劳动定员 29
7.3经营管理措施 30
7.4技术培训 30
第八章 劳动、安全、卫生与消防 31
8.1编制依据及采用的标准 31
8.2安全卫生防护原则 31
8.3自然灾害危害因素分析及防范措施 32
8.4生产过程中产生的危害因素分析及防范措施 32
8.5消防编制依据及采用的标准 34
8.6消防设计原则 35
8.7火灾隐患分析 35
8.8总平面消防设计 35
8.9消防给水设计 36
8.10建筑防火 36
8.11火灾检测报警系统 37
8.12预期效果 37
第九章 项目实施进度 38
9.1实施进度计划 38
9.2项目实施建议 38
第十章 项目招投标方案 40
10.1招标原则 40
10.2项目招标范围 40
10.3投标、开标、评标和中标程序 40
10.4评标委员会的人员组成和资格要求 42
第十一章 投资估算和资金筹措 43
11.1投资估算 43
11.2资金筹措及使用计划 45
第十二章 财务评价 47
12.1费用与效益估算 47
12.2财务分析 48
12.3不确定性分析 49
12.5财务评价结论 50
第十三章 建设合理性分析 51
13.1产业政策符合性分析 51
13.2清洁生产符合性分析 51
13.3规划符合性分析 51
13.4项目建设环保政策符合性分析 51
13.5环境承载性分析 51
13.6结论 52
第十四章 结论与建议 53

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