汽车启动系统电路故障分析新

江西理工大学南昌校区

毕业设计(论文)

题目::汽车启动系统电路故障诊断与排除的研究系:机电工程系

专业:汽车检测与维修

班级:10汽车

学生:黄书荣

学号:10314128

指导教师:晁云职称:讲师

注:江西理工大学南昌校区

毕业设计(论文)开题报告机电工程系汽车检测与维修专业2010级(2013届)班学生黄书荣

题目:汽车启动系统电路故障诊断与排除

课题的意义:启动系涉及的范围比较广,内容复杂,仅仅只是靠经验的积累是

远远不够的,只有系统的理论作支撑再结合经验和仪器才能快而准的解决有关启动系方面的问题,所以系统的研究启动系就有了必要

课源:自选

现状:伴随着科技的发展,汽车上的电器设备越来越多,也越来越复杂,现代汽车发动机在进入正常运转之前必须借助外力来启动。所以启动系统是发动机正常工作必不可少的组成部分。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。启动系统的基本组成有:蓄电池,点火开关、启动继电器、启动机等,启动系统的基本功用有: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有: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)。启动电路是控制起动机运行不可缺少的部分。各种电路检测设备相继出现,电路故障很复杂,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电路检测,懂得电路图基本的分析,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

研究方法和手段:根据所学的专业知识和维修单位的实践,借助大量相关电路故障诊断的书籍,期刊,对启动系统电路故障进行探讨。通过直观法:直观诊断通过人的感觉器官对汽车进行故障诊断。电路分析法:电路分析法既以故障车的电路原理图为基础,在电路上进行故障分析和判断,推断出可能的故障原因和故障部位的方法

论文提纲及进度安排:

1论文提纲:一、启动系统的简介

二、汽车启动系统的正确使用与维护

三、汽车启动系统的典型故障与排除

四、汽车启动系统的典型故障诊断与排除

五、结束语

日程安排:

第一阶段:相关文献资料的收集整理, 1周;

第二阶段:论文的编写 2周;

第三阶段:供老师指导和自己修改 1周;

第四阶段:撰写说明书 1周

评阅及答辩 1周

主要参考文献和书目:

1. 李涵武. 汽车电器与电子技术.哈尔滨工业大学出版社,2003

2. 藏杰. 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

5. 黄俊. 王兆安,电力电子变流技术( 第三版),机械工业出版社,1997

6. 王顺晃. 智能控制系统机器应用.北无京:机械工业出版社,1998.

7. 西安交通大学电工基础教研室编安.西安交通大学,1964,1

8. 温国标. 主编图书出版社:机械工业出版社,2010,5

9. 王海波. 杨维俊、图书出版社:机械工业出版社,2010,12.

10.谭本忠. 主编图书出版社:化学工业出版社,2011,8

11.凌凯. 汽车资料编写组图书出版社,2008,4

12、汽车电控原理与维修.北京 国防工业出版社 1994

13、汽车工程电子技术.北京 人民交通出版社 1995

14、汽车电子控制系统的原理与检修.北京 北京理工大学出版社 1995

15、电控发动机维修.北京 机械工业出版社 2003

16、汽车故障诊断与维修技术.北京 高等教育出版社 2004

教研室主任签字:年月日本表可自主延伸

注:本表江西理工大学南昌校区

毕业设计(论文)任务书机电工程系汽车检测与维修专业2010级(2013届)班学生黄书荣

题目:汽车启动系统电路故障诊断与排除

专题题目:

原始依据: 通过学生在汽车实验和实习单位的实践,并查阅各种相关书籍,学

生熟练掌握汽车启动系统电路故障的分析诊断和排除总结经验课题在应用上要求可以应用汽车维修企业中作为维修人员的技术参考以及汽车制造业中制造业人员的技术参考。在内容上要求做到系统的叙述汽车启动系统故障分析并研究一些先进的电路故障的诊断技术。以达到汽车在行使中更经济,安全,更环保

研究目标: 总结一套启动系统故障诊断与排除行之有效的方法

主要内容和要求

一:内容::阐述汽车启动系统组成,日常使用的基本维护,启动系统电路故障

与故障的分析,通过实例的讲解来深入研究汽车启动系统的电路故障诊断。总结

出启动系统电路的典型故障与诊断排除等知识

二.要求:

1、论文写作规范必须符合《江西理工大学(南昌校区)毕业论文统一格式的规

定》与《毕业设计大纲》的相关规定

2、论文要论述发动机的常见故障以及排除故障的步骤和方法

3、论文结构严谨,逻辑性强,论文层次清晰,概念准确,语句通顺

4、论点鲜明,论据确凿,材料权威可靠,有一定学术水平

5、论文要有自己的观点,对所写的课题要有深入的分析

6、不得抄袭和剽窃他人的论文

日程安排:

第一阶段:相关文献资料的收集整理, 1周;

第二阶段:论文的编写 2周;

第三阶段:供老师指导和自己修改 1周;

第四阶段:撰写说明书 1周

评阅及答辩1周

主要参考文献和书目:

1. 李涵武. 汽车电器与电子技术.哈尔滨工业大学出版社,2003

2. 藏杰. 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

5. 黄俊. 王兆安,电力电子变流技术( 第三版),机械工业出版社,1997

6. 王顺晃.智能控制系统机器应用.北无京:机械工业出版社,1998.

7. 西安交通大学电工基础教研室编安.西安交通大学,1964,1

8. 温国标. 主编图书出版社:机械工业出版社,2010,5

9. 王海波. 杨维俊、图书出版社:机械工业出版社,2010,12.

10.谭本忠. 主编图书出版社:化学工业出版社,2011,8

11.凌凯. 汽车资料编写组图书出版社,2008,4

12、汽车电控原理与维修.北京 国防工业出版社 1994

13、汽车工程电子技术.北京 人民交通出版社 1995

14、汽车电子控制系统的原理与检修.北京 北京理工大学出版社 1995

15、电控发动机维修.北京 机械工业出版社 2003

16、汽车故障诊断与维修技术.北京 高等教育出版社 2004

教研室主任签字:年月日可自主延伸,各专业根据需调整

江西理工大学南昌校区系届学生毕业设计(论文)选题、审题表

学生姓名、学号选

师姓名

所在专业专业技术

职务

正高副高中级

申报课题名称

课题性质A B C D E

课题来源

A B C D E

课题简介

设计(论文) 要求(包括应具备的条件)

课题预计工作量大小大适中小课题预计

难易程度

难一般易

教研室审定意见:

负责人(签名):年月日

摘要

本文简述了汽车启动系,启动系的作用和工作原理,启动系的正确使用。通过对汽车启动系统电路故障现象分析,论证了启动系统电路的典型故障实例,得出了启动系统的日常维护方法、电路典型故障现象,查找故障原因解除故障。启动系统的故障一般都出在电路上,所以电路是启动系统重要日常维护对象,掌握电路故障现象与日常维护方法才能提高汽车的日常行车安全和可靠性。

关键词:汽车启动系;电路故障现象;典型故障实例;日常维护;

ABSTRACT

The automobile starting system circuit fault analysis of motor starting system: This paper describes the introduction, function and the principle of work, starting the correct use, through the auto starting system circuit fault analysis, proved the starting system circuit fault example, obtained start-up system daily maintenance method, circuit of typical fault phenomenon, find out the reason of failure release failure. Starting system of fault are generally in the circuit, so the circuit is an important object of starting system daily maintenance, master circuit fault phenomenon and daily maintenance of way can improve automobile daily driving safety and reliability. Key words:Automobile starting system; circuit fault phenomenon; an example of trouble; routine maintenance

目录

第一章启动系统的简介 (14)

2.1启动系统的基本组成和作用 (14)

2.2启动系统的电路组成 (15)

第二章启动系统的正确使用与维护 (18)

3.1启动系统的正确使用与维护 (18)

3.2启动机试验 (18)

第三章启动系统的典型故障诊断排除 (20)

4.1启动系统的典型机械故障诊断排除 (20)

4.2启动系统的典型电路故障诊断排除 (21)

4.3 启动系统电路的典型故障分析与排除实例

结论 (29)

致谢 (30)

参考文献 (31)

第二章启动系统的简介

2.1启动系统的基本组成和作用

汽车启动系统电路故障分析新

图1-1 启动系统基本组成

1-蓄电池2-起动机3-起动继电器4-点火开关5-电流表

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如图1-1,由蓄电池、点火开关、启动继电器、启动机等组成。启动系统的功用是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。

启动机的类型;

1.按驱动齿轮啮合方式

(1)惯性啮合式;启动时,依靠驱动齿轮自身旋转的惯性与飞轮齿环啮合。惯性啮合方式结构简单,但工作可靠性较差,现很少采用。

(2)电枢移动式;靠磁极产生的电磁力使电枢作轴向移动,带动固定在电枢轴上的驱动齿轮与飞轮齿环啮合。电枢移动式启动机其结构较为复杂,在欧洲国家

生产的柴油车上使用较多。

(3)磁极移动式;靠磁极产生的磁力使其中的活动铁心移动,带动驱动齿轮与飞轮齿环啮合。磁极移动式启动机其磁极的结构较为复杂,目前采用此种结构形式的启动机已不多见。

(4)齿轮移动式;靠电磁开关推动电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮与飞轮齿环啮合。齿轮移动式其结构也比较复杂,采用此种结构的一般为大功率的启动机。(5)强制啮合式;靠电磁力通过拨叉或直接推动驱动齿轮作轴向移动与飞轮齿环啮合。强制啮合式启动机工作可靠、结构也不复杂,因而使用最为广泛。

2. 按传动机构结构

(1)非减速启动机;启动机与驱动齿轮之间直接通过单向离合器传动。一直以来,汽车上使用的启动机其传动机构均为这种机构。

(2)减速启动机;在启动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮。减速启动机具有结构尺寸小、重量轻、启动可靠等优点,在一些轿车上应用日渐增多。

三、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启动系统的电路组成

汽车启动系统电路故障分析新

图1-2起动机电路图原理图

1-驱动齿轮 2-回位弹簧 3-拨叉 4-活动铁心 5-保持线圈 6-吸引线圈7-电磁开关接线柱8-起动开关9-熔断丝10-黄铜套11-接触盘12-13-14-触电和接线柱 15-蓄电池 16-电源开关 17-电动机 18-磁锭

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。

如图1-2接通启动开关后,吸拉线圈和保持线圈通电,在吸拉线圈和保持线圈电磁力的共同作用下,使活动铁芯克服弹簧力右移,活动铁芯带动拨叉移动,将驱动齿轮推向飞轮,当驱动齿轮与飞轮啮合时,接触盘也被活动铁芯推至与触点接触位置,使启动机通入启动电流,产生电磁转矩启动发动机。接触盘接触后,吸拉线圈被短路,活动铁芯靠保持线圈的电磁力保持其啮合位置发动机启动后,断开启动开关,此时流经电磁线圈电流为:蓄电池正极→接线柱12→接触盘11→接线柱14→吸引线圈6→保持线圈5→搭铁→蓄电池负极。由于吸引线圈产生了与保持线圈相反方向的磁[x2]通,两线圈电磁力相互抵消,活动铁心在弹簧力的作用下回位,使驱动齿轮退出啮合状态;接触盘同时回位,切断启动机电路,

启动机便停止工作。

4

第三章启动系统的正确使用与维护

3.1启动系统的正确使用与维护

为了延长启动机的使用寿命,并保证能迅速、可靠、安全地工作,启动机的正确使用和维护要求如下:

1. 启动机是按短时间大电流工作设计的,其输出功率也是最大功率。因此,使用启动机,每次工作时间不得超过5s,重复启动必须间隔15s以上。

2. 在低温下启动发动机时,应先预热发动机后再启动。

3. 启动机电路的导线连接要牢固,导线的截面积应满足要求。

4. 使用不具备自动保护功能的启动机时,应在发动机启动后迅速松开启动开关。在发动机正常工作时,切勿随便接通启动开关。

5. 应尽可能使蓄电池处于充足电的状态,保证启动机正常工作时的电压和容量,减少启动机重复工作的时间。

6. 应定期对启动机进行全面的维护和检修。

3.2启动机试验

启动机试验的目的是检验启动机的技术状况。试验时必须采用充足良好的蓄电池,蓄电池的容量和电压应和试验启动机的功率和额定电压匹配。通常只进行空转试验和全制动试验。

1. 空转试验空转试验的目的是检查启动机内部是否有电气故障和机械故

障。

启动机不带负荷,接通电源测量启动机的空载转速与电流,并与标准进行比较,以判断启动机有无故障。若测得的启动机电流超出标准值,而转速低于标准值,则可能是启动机的电枢轴弯曲、轴承与电枢轴不同心、轴承磨损等造成的,也可能是电枢绕组和磁场绕组与机体短路或间短路所致;若电流和转速均低于标准值,则表明导线连接处或启动机内部电路接触不良,电刷弹簧弹力过小等。

此外,空转试验时,换向器上不应有强烈火花,电枢旋转应平稳,不应有机械碰擦声。试验的时间不能超过1min,以免引起启动机过热

2.全制动试验全制动试验的目的是检测启动机全制动时的电流和转矩,并与标准值进行比较,全制动试验时,每次接通电路的时间不应超过5s,且应停歇10s以上再次进行试验,以免损坏启动机。

3. 以判断启动机的机械和电气故障。其转矩不得低于标准转矩的90%。

第四章启动系统的典型故障诊断排除

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

故障原因;电瓶线脱落折断,搭铁线松脱按喇叭不响,开大灯不亮,有时灯虽亮但一打起动机即熄灭检查电源线,刮除铁锈并紧固搭铁线。

起动开关接触盘烧蚀,回位弹簧断按喇叭声音正常,用螺丝刀接起动开关上的两主接线柱(接蓄电池、电枢的)则运转正常更换触盘,弹簧,打磨主触点表面。两只电刷同时卡住或电机内部断线按喇叭响,短接起动开关电机仍不转,多次短接起动开关之后起动机无温升检查电刷接触情况及各接线点有无火花。

起动开关接电枢的接线柱绝缘垫损坏拆掉开关接电枢的导电连接片,用电瓶火线碰此开关接线柱时,火花跟强更换起动开关接线柱绝缘垫片。

励磁线圈或电枢线圈有搭铁故障按上项试火时无火花,但用电瓶火线碰起动机外壳上的"电枢"或"磁场"接线柱时火花很强?拆开起动机检查各线圈的搭铁故障。

发动机阻力过大或异物卡住起动机按喇叭响,短接起动开关的两主接线柱起动机不转,但起动机有温升,起动机内有"嗡嗡"声用力矩板手测发动机检查各线圈的搭铁故障。

电磁开关的吸拉线圈断路打起动机时开关内只有很小的衔铁摆动音检修磁开关。

三、驱动齿轮与飞轮不能啮合而发出撞击声

起动机驱动齿轮与飞轮齿圈因啮合不到位而产生的现象叫做起动机“挂齿”,这种现象的产生个别时候是因起动机调整不当而引起的,启动机发动时,起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,发动机顺利着车。故障完全排除。

二、起动机运转无力

起动机转动缓慢,无力的主要原因:蓄电池充电不足,导线或接头不良产生过大的电阻,致使电流减小。

起动机转动缓慢,无力的诊断方法:

1.可用导体搭接起动机开关上的两个接线柱,若起动机转速明显增快,说明起动机开关触点接触不良,电阻增大;若起动机转速无变化,则应该检查蓄电池充电是否充足;电刷磨损是否过大,电刷弹簧是否过弱。

2.起动机内部电枢线圈或磁场线圈局部短路,也是造成起动机无力的原因之一。可仔细抚摸起动电路导线及接头处,不良的导线和松动,锈蚀的接头,都会因电阻增大而发热。

3.起动机内部机械故障也会影响起动机的正常运转。若电源、起动电路、起动开关均完好,则应该检查起动机轴承是否过紧;电枢轴是否弯曲造成电枢与磁极相互摩擦等。

4.低温条件下,蓄电池内电阻也会增大,端电压降低,发动机摩擦阻力增大,也同样会产生起动机无力缓慢的症状。

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。

4.3启动系的典型电路故障诊断排除实例分析

一.启动系统典型电路工作原理

汽车启动系统电路故障分析新

当起动发动机时,将点火开关转到起动位置,起动继电器线圈电路接通。其电路为:蓄电池正极→30端子→电流表→点火开关→起动继电器“点火开关”接柱→线圈→搭铁→蓄电池负极。铁心被磁化,吸引触点臂,触点臂闭合

电磁铁线圈电路接通。

继电器触点闭合,同时接通吸引线圈和保持线圈电流电路。吸引线圈电路:蓄电池正极→30端子→起动继电器“电池”接柱、支架、触点、“起动机”接柱→端子“50”→吸引线圈→起动机磁场端子→电动机磁场绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极。

保持线圈电路:蓄电池正极→ 30端子→起动继电器“电池”接柱、支架、触

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