項目3啟動系統的使用與檢修汽車電氣設備構造與維修（第2版）主編：徐昭、程章項目3啟動系統的使用與檢修汽車電氣設備構造與維修（第2版）1目錄CONTENTS任務3.2啟動機的使用與檢測任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務3.3啟動系統常見故障診斷目錄任務3.2啟動機的使用與檢測任務3.1啟動2知識目標12常規電動機的工作原理和工作特性。啟動機的結構及型號編制、電磁開關的作用、單向離合器的結構和工作原理；常規啟動機和減速啟動機的區別及減速啟動機的優點。3減速啟動機的組成、減速裝置的結構以及減速啟動機的工作原理；啟動機的拆裝；電動機、電磁開關、單向離合器的檢查方法；啟動機的正確使用與維護方法及其常見故障的檢修方法。了解熟悉掌握知識目標12常規電動機的工作原理和工作特性。啟動機的結構及型3啟動機結構、型號及工作原理任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務4任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務導入

2016年2月9日，某汽車4S店的客服人員接到車主左先生的救援電話，他的汽車啟動時無任何動作，收音機及其他用電設備工作正常。維修人員到現場后排除汽車電源系統和防盜系統故障，經技師分析判斷，故障可能存在于汽車啟動系統。為了正確地解決汽車啟動故障，作為汽車維修人員該從啟動系統的哪些方面來搜集維修資料呢？任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務導入5任務3.1啟動機結構、型號及工作原理

要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須用外力轉動發動機的曲軸，使氣缸內吸入（或形成）可燃混合氣并燃燒膨脹，工作循環才能自動進行。曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的啟動。常用的方法有電力啟動和手搖啟動兩種。手搖啟動只需將啟動手柄端頭的橫銷嵌入發動機曲軸前端的啟動爪內，以人力轉動曲軸。此方法操作不便，加重了駕駛員的勞動強度，在汽車上已被淘汰。電力啟動是用電動機作機械動力，當電動機軸上的齒輪與發動機飛輪齒圈嚙合時，動力就傳到飛輪和曲軸，使之旋轉。電動機本身又以蓄電池作為工作能源，目前汽車上普遍采用這種啟動方法。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理要使發動機由靜止61.汽車用啟動機的要求

（1）啟動時，啟動機驅動齒輪與飛輪齒圈嚙合應無沖擊，柔和嚙合。

（2）在啟動過程中，啟動機工作平順，啟動后驅動齒輪打滑，并能及時退出嚙合。

（3）發動機啟動后，驅動齒輪不應再次進入嚙合以防損壞。

（4）啟動機體積緊湊，質量輕，工作可靠。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理3.1.1啟動系統概述1.汽車用啟動機的要求任務3.1啟動機結構、型號及工作72.啟動機的分類

在各種啟動機的三個組成部分中，電動機部分一般沒有本質的差別，而控制方法和傳動機構的嚙入方式則有很大差異，因此啟動機是按控制方法和傳動機構的嚙入方式的不同來分類的。（1）按控制方法的不同，啟動機可分為機械控制式和電磁控制式。（2）按傳動機構嚙入方式的不同，啟動機可分為慣性嚙合式、電樞移動式、磁極移動式、齒輪移動式、強制嚙合式。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理2.啟動機的分類任務3.1啟動機結構、型號及工作原理8任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠驅動齒輪自身旋轉的慣性力產生軸向移動，并嚙入飛輪齒圈。慣性嚙合方式簡單，但工作可靠性相對較差，很少采用。①慣性嚙合式。啟動時，依靠磁極產生的電磁力吸引電樞軸向移動，并帶動固定在電樞軸上的驅動齒輪嚙入飛輪齒圈。電樞移動式啟動機結構復雜，主要用于歐洲國家生產的柴油車上。②電樞移動式。啟動時，依靠磁極產生的磁力使其中的活動鐵芯移動，帶動驅動齒輪嚙入飛輪齒圈。磁極移動式啟動機磁極的結構較為復雜，此結構使用較少。③磁極移動式。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠驅動9任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠電磁開關推動電樞軸孔內的嚙合桿而使驅動齒輪嚙入飛輪齒圈。齒輪移動式結構也比較復雜，采用此結構的一般為大功率的啟動機。④齒輪移動式。啟動時，依靠電磁力通過撥叉或直接推動驅動齒輪做軸向移動嚙入飛輪齒圈。強制嚙合式啟動機工作可靠，結構簡單，因而廣泛使用。⑤強制嚙合式。除上述以外，還可根據電動機磁極的不同分為電磁式和永磁式，以及內裝減速齒輪的減速啟動機等，但一般來說，減速啟動機大多都是永磁式的。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠電磁101.直流串勵式電動機

功用：將蓄電池輸入的電能轉換為機械能，產生電磁轉矩。

結構：由電樞（轉子）、磁極（定子）、換向器和電刷等主要部件構成。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理3.1.2常規啟動機的組成常規啟動機一般由直流串勵式電動機、傳動機構、控制裝置等三個部分組成，如圖3.1所示。圖3.1汽車常規啟動機1.直流串勵式電動機任務3.1啟動機結構、型號及工作原11（1）電樞直流電動機的轉動部分稱為電樞，又稱轉子。轉子由外圓帶槽的硅鋼片疊成的鐵芯、電樞繞組線圈、電樞軸和換向器等組成，如圖3.2所示。為了獲得足夠的轉矩，通過電樞繞組的電流一般較大（汽油機為200～600A；柴油機可達1000A），因此，電樞繞組采用較粗的矩形裸銅漆包線繞制為成型繞組。電樞繞組通常用波繞法，兩端焊在換向片上，與每一繞組兩端相連接的換向器片相隔90°，這種繞法電阻較低，有利于提高轉矩。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（1）電樞任務3.1啟動機結構、型號及工作原理12任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.2直流串勵式電動機電樞結構任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.2直流串勵13（2）磁極磁極由固定在機殼內的磁極鐵芯和磁場繞組線圈組成，如圖3.3所示。磁極一般是4個，兩對磁極相對交錯安裝在電機的殼體內，定子與轉子鐵芯形成的磁通回路如圖3.4所示，低碳鋼板制成的機殼也是磁路的一部分。4個勵磁線圈的連接方式有兩種，一種是相互串聯后再與電樞繞組串聯（稱為串聯式），另外一種則是兩兩相串后再并聯，再與電樞繞組串聯（稱混聯式），如圖3.5所示。當啟動開關接通時，電動機的工作電路為蓄電池正極→接線柱→勵磁繞組→絕緣電刷→換向器和電樞繞組→搭鐵電刷→搭鐵→蓄電池負極。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（2）磁極任務3.1啟動機結構、型號及工作原理14任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.3磁極圖3.4磁路任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.3磁極圖315任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.5勵磁繞組的連接任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.5勵磁繞組16（3）換向器作用：向旋轉的電樞繞組注入電流。它由許多截面呈燕尾形的銅片圍合而成，如圖3.6所示。銅片之間由云母絕緣。云母絕緣層應比換向器銅片外表面凹下0.8mm左右，以免銅片磨損時，云母片很快突出。電樞繞組各線圈的端頭均焊接在換向器的銅片上。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.6

換向器（3）換向器任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖317（4）電刷與電刷架圖3.7所示為電刷架總成，電刷與電刷架的作用是將電流引入電樞，使電樞產生連續轉動。電刷一般用（80%～90%）銅和（10%～20%）石墨壓制而成，有利于減小電阻及增加耐磨性。電刷裝在電刷架中，借彈簧壓力緊壓在換向器上。與外殼直接相連構成電路搭鐵，稱為搭鐵電刷，與勵磁繞組和電樞繞組相連，與外殼絕緣，稱為絕緣電刷。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.7電刷架總成圖（4）電刷與電刷架任務3.1啟動機結構、型號及工作原182.傳動機構

傳動機構的作用是把直流電動機產生的轉矩傳遞給飛輪齒圈，再通過飛輪齒圈把轉矩傳遞給發動機的曲軸，使發動機啟動；啟動后，飛輪齒圈與驅動齒輪自動打滑脫離。傳動機構一般由驅動齒輪、單向離合器、撥叉和嚙合彈簧等組成。啟動機不工作時如圖3.8（a）所示，在電磁開關的作用下，驅動齒輪與飛輪齒圈進入嚙合，如圖3.8（b）所示，當二者完全嚙合后，主電路接通，如圖3.8（c）所示，電樞軸開始帶動發動機曲軸旋轉。發動機啟動后，驅動齒輪與飛輪齒圈仍處于嚙合狀態，單向離合器打滑，驅動齒輪在飛輪的帶動下空轉。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理2.傳動機構任務3.1啟動機結構、型號及工作原理19任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.8傳動機構工作示意圖1—飛輪；2—驅動齒輪；3—單向離合器；4—撥叉；5—活動鐵芯；6—電磁開關；7—電樞任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.8傳動機構20啟動結束后，驅動齒輪在電磁開關的作用下，與發動機飛輪齒圈脫離嚙合。單向離合器有滾柱式、摩擦片式、彈簧式等幾種類型。其中滾柱式單向離合器是小型汽車上最常用的，下面就以滾柱式單向離合器為例，討論其結構和工作原理。滾柱式單向離合器的構造如圖3.9所示，滾柱式單向離合器的驅動齒輪與外殼制成一體，外殼內裝有十字塊和4套滾柱、壓帽和彈簧。十字塊與花鍵套筒相連，殼底與外殼相互扣合密封。花鍵套筒的外面裝有嚙合彈簧及襯圈，末端安裝著撥環與卡圈。整個離合器總成套裝在電動機軸的花鍵部位上，可做軸向移動和隨軸轉動。在外殼與十字塊之間，形成4個寬窄不等的楔形槽，槽內分別裝有一套滾柱、壓帽及彈簧。滾柱的直徑略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的寬端。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動結束后，驅動齒輪在電磁開關的作用下，與發動機飛輪齒圈21任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.9滾柱式單向離合器1—驅動齒輪；2—外殼；3—十字塊；4—滾柱；5—壓帽彈簧；6—墊圈；7—護蓋；8—花鍵套筒；9—彈簧座；10—嚙合彈簧；11—撥環；12—卡簧任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.9滾柱式單22工作過程：受力分析如圖3.10所示，當啟動機電樞旋轉時，轉矩經套筒帶動十字塊旋轉，滾柱滾入楔形槽窄端，將十字塊與外殼卡緊，使十字塊與外殼之間能傳遞力矩；發動機啟動以后，飛輪齒圈會帶動驅動齒輪旋轉，當轉速超過電樞轉速時，滾柱滾入寬端打滑，這樣發動機的力矩就不會傳遞至啟動機，起到保護啟動機的作用。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理工作過程：受力分析如圖3.10所示，當啟動機電樞旋轉時233.控制裝置

電磁控制裝置在啟動機上稱為電磁開關，它的作用是控制驅動齒輪與飛輪齒圈的嚙合與分離，并控制電動機電路的接通與切斷。在現代汽車上，啟動機均采用電磁式控制電路，電磁式控制裝置是利用電磁開關的電磁力操縱撥叉，使驅動齒輪與飛輪嚙合或分離。（1）控制裝置的組成常見的電磁開關與鐵芯的結構形式分整體式和分離式兩種。接觸盤與活動鐵芯固定在一起的稱為整體式電磁開關，否則稱為分離式電磁開關，圖3.11所示為其結構圖。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理3.控制裝置任務3.1啟動機結構、型號及工作原理24任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.10滾柱的受力及作用示意圖圖3.11電磁開關結構圖任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.10滾柱的25電磁開關主要由吸引線圈、保持線圈、回位彈簧、活動鐵芯、接觸片等組成。其中，端子50接點火開關，通過點火開關再接電源；端子30直接接蓄電池正極，端子C與啟動機內部勵磁繞組相連。（2）基本工作過程電磁開關的工作過程要結合電路圖3.19進行分析。主要的工作過程流程圖如圖3.12所示。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理電磁開關主要由吸引線圈、保持線圈、回位彈簧、活動鐵芯、接26任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.12電磁開關工作過程任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.12電磁開關27為了減小啟動機的體積和質量，方便啟動機安裝，通常使用永磁鐵代替線繞式的磁極線圈，但這樣會使電動機的轉矩減小。為了獲得同樣的技術性能，在電樞軸和驅動齒輪之間增加一套減速增矩裝置，通過這套裝置使驅動齒輪的轉速降低并使轉矩增加，因此得名減速啟動機。減速啟動機主要由電動機、電磁開關、傳動機構、減速裝置等組成。減速啟動機采用小型、高速、低轉矩的電動機，按電動機磁場形式可分為永磁式和電磁式兩種。永磁式電動機體積小，質量輕，結構簡單，能滿足啟動機的要求，因此使用廣泛。減速啟動機的傳動機構和電磁開關與前面介紹的常規啟動機是一樣的，但由于不同減速裝置使得減速啟動機中的傳動機構可能有所調整。3.1.3減速啟動機任務3.1啟動機結構、型號及工作原理為了減小啟動機的體積和質量，方便啟動機安裝，通常使用永磁281.減速裝置減速裝置的結構常見的有外嚙合式、內嚙合式、行星齒輪式三種，如圖3.13所示。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.13減速裝置的類型Ze—主動齒輪；Zs—從動齒輪（在行星齒輪中又表示中心齒輪）；Zi—行星齒輪；E—中心距1.減速裝置任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.29

（1）外嚙合式減速裝置主動齒輪和從動齒輪軸線平行，偏心距約30mm，它具有結構簡單、工作可靠、噪聲小、便于維修等優點，適用于功率較小的啟動機。

（2）內嚙合式減速裝置內嚙合式減速裝置和外嚙合式一樣，其主動齒輪軸和從動齒輪軸軸線平行，但偏心距較小，約為20mm，故工作可靠，但噪聲大，一般用于輸出功率較大的啟動機。

（3）行星齒輪式減速裝置主動齒輪軸與從動齒輪軸軸線重合，偏心距為零，有利于啟動機的安裝，因扭力負載平均分布到幾個行星齒輪上，故可采用塑料內齒圈和粉末冶金的行星齒輪，既減輕質量又抑制了噪聲，因此應用廣泛。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（1）外嚙合式減速裝置任務3.1啟動機結構、型號及工作302.常用減速啟動機目前，采用減速啟動機的汽車越來越多，如北京現代索納塔、北京切諾基吉普車、奧迪、本田和豐田轎車、東風標致與東風雪鐵龍等都采用了減速啟動機。下面分別結合實例講解減速啟動機的結構組成和工作原理。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理

（1）平行軸式減速啟動機其結構如圖3.14所示。主要包括電動機、平行軸減速裝置、傳動機構和控制裝置。①電動機。該電動機四個磁場繞組相互并聯后再與電樞繞組串聯，仍為串勵式電動機，如圖3.15所示。基本部件與常規啟動機相似，此處不再重復其工作原理。2.常用減速啟動機任務3.1啟動機結構、型號及工作原理31任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.14平行軸式減速啟動機任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.14平行軸式32②傳動機構及減速裝置。圖3.16所示為減速裝置中齒輪的嚙合關系和傳動機構中單向離合器示意圖。滾柱式單向離合器設置在減速齒輪內轂，其內轂制成楔形空腔，傳動導管裝入時，將空腔分割成五個楔形腔室，腔室內放置滾柱和彈簧。平時在彈簧張力作用下，滾柱滾向楔形腔室窄端，傳遞動力時，由滾柱將傳動導管和減速齒輪卡緊成一體。離合器的工作原理和常規啟動機中的滾柱式單向離合器工作原理相同，此處不再進行分析。減速齒輪裝置采用平行軸外嚙合減速齒輪裝置，該裝置中設有三個齒輪，即電樞軸齒輪，惰輪（中間齒輪）及減速齒輪。從圖中可以看出，與常規啟動機相比該減速裝置傳動比較大，輸出力矩也比較大。③控制裝置及工作過程。平行軸式減速啟動機控制裝置的結構同傳統式電磁控制裝置大致相同，在此不再敘述。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理②傳動機構及減速裝置。任務3.1啟動機結構、型號及工33任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.15磁場繞組的連接圖3.16減速齒輪嚙合關系和單向離合器任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.15磁場繞34（2）行星齒輪式減速啟動機行星齒輪式減速啟動機的結構如圖3.17所示。①電動機。該電動機的結構有兩類，一類與常規啟動機類似采用勵磁線圈產生磁場，此處不再重復。另一類采用永久磁鐵磁場代替勵磁繞組，減小了啟動機的體積，提高了啟動性能。②傳動機構及減速齒輪裝置。該啟動機的傳動機構采用滾柱式單向離合器，用撥叉撥動驅動齒輪使之移動。其結構與工作過程和傳統式啟動機類似。如圖3.17中5所示為撥叉。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（2）行星齒輪式減速啟動機任務3.1啟動機結構、型號35行星齒輪減速裝置中設有三個行星輪、一個太陽輪（電樞軸齒輪）及一個固定的內齒圈，其結構如圖3.17所示。內齒圈固定不動，行星齒輪支架是一個具有一定厚度的圓盤，圓盤和驅動齒輪軸制成一體。三個行星齒輪連同齒輪軸一起壓裝在圓盤上，行星齒輪在軸上可以邊自轉邊公轉。驅動齒輪軸一端制有螺旋鍵齒，與離合器傳動導管內的螺旋鍵槽配合。為了防止啟動機中過大的扭力對齒輪造成損壞，彈簧墊圈把離合器片壓緊在內齒輪上，這樣當內齒圈受到的扭力過大時離合器片和彈簧墊圈可以吸收過大的扭力。該啟動機的控制裝置和前兩種啟動機相似，此處不再做分析。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理行星齒輪減速裝置中設有三個行星輪、一個太陽輪（電樞軸齒輪36任務3.1啟動機結構、型號及工作原理1—電樞；2，12—單向離合器；3—止推墊圈；4—減速裝置；5—撥叉；6—永磁體；7—活動鐵芯；8—接線柱；9—換向器；10—電樞軸；11—電刷；13—內齒圈；14—行星齒輪架；15—電樞軸齒輪；16—電樞圖3.17行星齒輪式減速啟動機任務3.1啟動機結構、型號及工作原理1—電樞；2，12—37

3.減速啟動機的優點和常規啟動機相比，減速啟動機具有以下優點：（1）啟動轉矩增大，啟動可靠，有利于低溫啟動；（2）啟動機體積小，總長度可縮短20%～30%；任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（3）單位質量的輸出功率增大；（4）減輕了蓄電池的負擔，延長蓄電池的使用壽命。3.減速啟動機的優點（1）啟動轉矩增大，啟動可靠，有利384.減速啟動機的結構特點

（1）動力輸出結構分為電樞軸和傳動軸兩部分。電樞軸兩端用滾珠軸承支承，負荷分布均勻，使用時間長，不易磨損，電樞較短，不易出現電樞軸彎曲、磨壞磁場繞組的情況。

（2）采用了減速裝置，在轉子和驅動齒輪之間，裝有減速齒輪，電動機傳遞給啟動齒輪的扭矩就會增大。

（3）減速啟動機采用電磁開關操縱，使得承擔電動機（經減速齒輪后）的動力輸出的是啟動齒輪和啟動齒輪軸，而單向離合器部分不動。有些減速型啟動機還備有輔助開關（或副開關），它的作用是防止燒壞電磁開關和啟動開關。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理4.減速啟動機的結構特點任務3.1啟動機結構、型號及工39直流電動機是根據載流導體在磁場中受到電磁力作用而發生運動的原理工作的。如圖3.18所示，兩片換向片分別與環狀線圈的兩端連接，電刷一端與兩換向器片相接觸，另一端分別接蓄電池的正極和負極。在環狀線圈中電流的方向交替變化，由左手定則判斷可知，環狀線圈在電磁力矩作用下按順時針方向連續轉動。這樣在電源連續對電動機供電時，其線圈就不停地按同一方向轉動。為了增大輸出力矩并使運轉均勻，實際的電動機中電樞采用多匝線圈，隨線圈匝數的增多換向片的數量也要增多。3.1.4直流電動機的工作原理任務3.1啟動機結構、型號及工作原理直流電動機是根據載流導體在磁場中受到電磁力作用而發生運動40任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.18直流電動機的工作原理任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.18直流電41根據中華人民共和國行業標準《汽車電氣設備型號產品編制方法》（QC/T73—1993）規定，啟動機的規格型號如下：3.1.5啟動機的型號任務3.1啟動機結構、型號及工作原理

第一部分：啟動機產品代號。啟動機產品代號QD、QDJ、QDY分別表示常規啟動機、減速啟動機及永磁式啟動機。

第二部分：電壓等級代號。1表示12V，2表示24V，6表示6V。

第三部分：功率等級代號，其含義見表3.1。根據中華人民共和國行業標準《汽車電氣設備型號產品編制方法42

第四部分：設計序號。

第五部分：變形代號。例如：QD124表示額定電壓為12V、功率為1～2kW經過第四次設計的啟動機。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理表3.1功率等級代號功率等級123456789功率/kW～11～22～33～44～55～66～77～88～9第四部分：設計序號。任務3.1啟動機結構、型號及工作43啟動系統控制電路指除啟動機本身電路以外的啟動電路。大體可以分為無啟動繼電器的控制電路、有啟動繼電器的控制電路和帶組合繼電器的控制電路。3.1.6啟動機的工作控制任務3.1啟動機結構、型號及工作原理1.無啟動繼電器的控制電路如圖3.19所示，工作過程：點火開關接至啟動擋時，電流的流向為：蓄電池正極→點火開關啟動擋→端子50→吸引線圈→端子C→勵磁繞組→電樞繞組→搭鐵→蓄電池負極；同時，保持線圈中也通過電流：蓄電池正極→點火開關啟動擋→端子50→保持線圈→搭鐵→蓄電池負極。啟動系統控制電路指除啟動機本身電路以外的啟動電路。大體可44任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.19無啟動繼電器的控制電路任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.19無啟動45此時，吸引線圈與保持線圈產生的磁場方向相同，在兩線圈電磁吸力的作用下，活動鐵芯克服回位彈簧的彈力而被吸入。撥叉將啟動驅動齒輪推出使其與飛輪齒圈嚙合。驅動齒輪嚙合后，接觸盤將端子C與端子30接通，蓄電池便向勵磁繞組和電樞繞組供電，產生正常的轉矩，帶動啟動機轉動。與此同時，吸引線圈被短路，齒輪的嚙合位置由保持線圈的吸力來保持。啟動結束后，松開點火開關，此時，由于磁滯后與機械的滯后性，活動鐵芯不能立即復位，端子C與端子30仍保持接通狀態，電流流向為：蓄電池正極→端子30→接觸片→端子C→吸引線圈→端子50→保持線圈→搭鐵→蓄電池負極。由于保持線圈與吸引線圈中電流方向相反，兩個線圈中磁場相互抵消，在復位彈簧的作用下，活動鐵芯復位，驅動齒輪在撥叉的作用下退出嚙合，端子30與端子C隨之斷開，電動機停轉。啟動機完成一次啟動過程。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理此時，吸引線圈與保持線圈產生的磁場方向相同，在兩線圈電磁46任務3.1啟動機結構、型號及工作原理2.帶啟動繼電器的控制電路在電磁操縱式啟動機的使用中，常通過啟動繼電器的觸點接通或切斷啟動機電磁開關的電路控制啟動機的工作，以保護啟動開關。工作過程：啟動開關未接通時，啟動繼電器觸點張開，啟動機開關斷開，離合器驅動齒輪與飛輪處于分離狀態。啟動開關接通時，如圖3.20所示。（1）啟動繼電器線圈電路接通。其電路為：蓄電池正極→點火開關4→啟動繼電器“點火開關”接線柱5→繼電器線圈10→“搭鐵”接線柱6→搭鐵→蓄電池負極。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理2.帶啟動繼電器的47任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（2）電磁線圈電路接通。繼電器觸點9閉合，同時接通吸引線圈14和保持線圈15電路，兩線圈產生同方向的磁場，磁化鐵芯，吸動活動鐵芯16前移，鐵芯前端帶動接觸盤13接通兩個開關（啟動機開關和附加電阻短路開關），后端帶動撥叉18移動使驅動齒輪19與飛輪嚙合。吸引線圈電路：蓄電池正極→主接線柱3→啟動繼電器“電池”接線柱7、支架、觸點9、“啟動機”接線柱8→電磁開關接線柱12→吸引線圈14→主接線柱2→電動機磁場繞組→電樞繞組→搭鐵→蓄電池負極。保持線圈電路：蓄電池正極→主接線柱3→啟動繼電器“電池”接線柱7、支架、觸點9、“啟動機”接線柱8→電磁開關接線柱12→保持線圈15→搭鐵→蓄電池負極。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（2）電磁線圈電48任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.20帶啟動繼電器的控制電路任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.20帶啟動49任務3.1啟動機結構、型號及工作原理1—蓄電池；2，3—主接線柱；4—點火開關；5—“點火開關”接線柱；6—“搭鐵”接線柱；7—“電池”接線柱；8—“啟動機”接線柱；9—觸點；10—繼電器線圈；11—吸引線圈接線柱；12—電磁開關接線柱；13—接觸盤；14—吸引線圈；15—保持線圈；16—活動鐵芯；17—回位彈簧；18—撥叉；19—驅動齒輪；20—導電片任務3.1啟動機結構、型號及工作原理1—蓄電池；2，3—50任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（3）電動機電路接通。接觸盤13將電動機開關接線柱連通后，電動機電路接通。此電路電阻極小，電流可達幾百安培，電動機產生較大轉矩，帶動飛輪轉動。電動機開關接通后，吸引線圈和附加電阻被短路。其電路為：蓄電池正極→主接線柱3→接觸盤13→磁場繞組→電樞繞組→搭鐵→蓄電池負極。（4）啟動開關斷開。啟動繼電器停止工作，觸點張開。啟動繼電器觸點張開后電動機開關斷開瞬間，保持線圈電流通路為：蓄電池正極→主接線柱3→接觸盤13→主接線柱2→吸引線圈14→保持線圈15→搭鐵→蓄電池負極。電磁開關內兩個線圈磁場方向相反，磁場相互抵消，利用回位彈簧17，電動機開關斷開，驅動齒輪19退出嚙合，完成一次啟動。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（3）電動機電路51任務3.1啟動機結構、型號及工作原理3.帶組合繼電器的控制電路為防止發動機啟動以后啟動電路再次接通，一些啟動電路中安裝了帶有保護功能的組合式繼電器，如圖3.21所示。由啟動繼電器和保護繼電器組合而成。啟動繼電器由點火開關控制，用來控制啟動機電磁開關的電路，保護繼電器與啟動繼電器配合，使啟動電路具有自動保護功能，并可以控制充電指示燈。

工作過程：任務3.1啟動機結構、型號及工作原理3.帶組合繼電器的52任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（1）點火開關轉至啟動擋位時，啟動繼電器電磁鐵線圈電路接通。其電路為：蓄電池正極→點火開關15→組合繼電器接線柱“SW”→啟動繼電器線圈2→保護繼電器常用觸點3→搭鐵→蓄電池負極。繼電器常開觸點1閉合，接通吸引線圈和保持線圈電流通路，啟動機開始工作。（2）發動機發動后，發電機建立電壓，其中性點同時有一定數值的電壓對保護繼電器線圈4供電。其電路為：定子繞組→中性點N→組合繼電器接線柱“N”→保護繼電器線圈4→接線柱“E”→搭鐵→正向導通二極管→定子繞組。當中性點電壓達到正常值后，線圈4通過電流使鐵芯產生吸力吸開觸點3，切斷啟動繼電任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（1）點火開關轉53任務3.1啟動機結構、型號及工作原理器線圈2的電路，觸點1張開，啟動機停止工作。發動機正常工作后，若誤接通啟動開關，啟動機也不會工作。因為此時，發電機已正常供電，中性點始終保持一定的電壓值，使保護繼電器觸點總是處于張開狀態，啟動繼電器觸點不再閉合，啟動機更不會工作，從而實現了對啟動機的保護。一些裝有防盜系統的汽車，在啟動機的控制電路中還串聯有防盜繼電器的觸點，只有在防盜繼電器觸點閉合的前提下，啟動機才可以通電運轉?，F代汽車由于電控單元ECU在汽車上的廣泛使用，啟動系統受ECU控制，即使駕駛員在行車中誤操作啟動開關，啟動系統仍處于不工作狀態。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理器線圈2的電路，觸54任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.21帶組合繼電器的控制電路1—繼電器常開觸點；2—啟動繼電器線圈；3—保護繼電器常閉觸點；4—保護繼電器線圈；5—充電指示燈；6—端子C；7—端子30；8—附加電阻短路開關接線柱；9—端子50；10—吸引線圈；11—保持線圈；12—直流電動機；13—接觸片；14—蓄電池；15—點火開關任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.21帶組合55任務實施任務實施3.1任務實施任務實施3.156啟動機的使用與檢測任務3.2啟動機的使用與檢測任務57任務3.2啟動機的使用與檢測任務導入

左先生的汽車因無法啟動尋求了維修人員的幫助，通過檢查，確定為汽車啟動系統的問題。具體故障原因經過分析，判定出在啟動機內部，需要解體進一步檢測。但作為汽車維修人員接下來該如何對啟動機拆卸、解體以及檢測呢？

作為汽車上較為重要的一項常用電氣部件，啟動機需要正確合理的使用，工作不良時，必須對其進行維護和檢修。任務3.2啟動機的使用與檢測任務導入左先生583.2.1啟動機的正確使用任務3.2啟動機的使用與檢測（1）啟動機每次啟動時間不得超過5s，再次啟動時應間歇15s，使蓄電池得以恢復。如果連續三次啟動，應在檢查與排除故障的基礎上停歇2min以后進行。（2）在冬季或低溫情況下啟動時，應對蓄電池采取保溫措施。（3）發動機啟動后，必須立即切斷啟動機控制電路，使啟動機停止工作。（4）任何情況下，發動機啟動后，嚴禁再次啟動發動機，否則啟動機將有損壞的可能。（5）啟動機外部應保持清潔，各連接導線，特別是與蓄電池連接的導線，應保證連接可靠、牢固。在清潔發動機艙時，嚴禁用水直接沖洗，以免啟動機因短路而損壞。3.2.1啟動機的正確使用任務3.2啟動機的使用與檢測593.2.2啟動機的拆卸任務3.2啟動機的使用與檢測（1）從車上拆卸啟動機前，應先關閉點火開關，將蓄電池的搭鐵線拆除，再拆除電磁開關上的蓄電池正極線。尤其是電腦控制發動機的車輛更要注意這一點，否則帶電操作會使電腦中的電子元件損壞。（2）在安裝啟動機時，應先連接電磁開關上的蓄電池正極線，再接上蓄電池的正極線、負極線。接蓄電池正、負極線之前要確保點火開關關閉，這是保護車上電子裝置的必要措施。（3）啟動機解體和組裝時，對于配合較緊的部件，嚴禁生砸硬敲，應使用拉、壓工具進行分離與裝入，以防止部件的損壞。1.注意事項3.2.2啟動機的拆卸任務3.2啟動機的使用與檢測60任務3.2啟動機的使用與檢測（4）清洗啟動機部件時，啟動機電樞、勵磁繞組和電磁開關總成只能用擰干汽油的棉紗擦拭，或用壓縮空氣吹凈，以防止由于液體不干而造成短路或失火。其他部件均可用液體清洗劑。（5）不同型號的啟動機解體與組裝順序有所不同，應按廠家規定的操作順序進行。（6）部分組合件無故障時不必徹底解體，如電磁開關、定子鐵芯及繞組等。若電磁開關經檢測后，需要分解修理時，應用50W/220V的電烙鐵先將開關端蓋上的線圈引線焊開后才能進行分解。（7）分解時，注意換向器前端的絕緣墊圈、中間支承板后面的絕緣墊圈以及止推墊圈是否完好。任務3.2啟動機的使用與檢測（4）清洗啟動機部件時，61任務3.2啟動機的使用與檢測（8）組裝時各螺栓應按規定轉矩旋緊，并檢查調整各部分間隙。（9）部分啟動機組裝時接合面應涂密封劑。如奧迪100轎車用啟動機在各接合面規定使用D3密封劑。（10）各潤滑部位應使用廠家規定的潤滑劑潤滑。如奧迪100轎車用啟動機的減速器與單向離合器均用MoS2潤滑脂潤滑；擋圈與鎖環應使用MoS2潤滑脂輕微潤滑；更換新襯套時，應在壓入之前將襯套在熱潤滑油中浸泡5min。（11）若啟動機與發動機之間裝有薄金屬墊片，在裝配時應按原樣裝回。任務3.2啟動機的使用與檢測（8）組裝時各螺栓應按規62任務3.2啟動機的使用與檢測以東風雪鐵龍愛麗舍科技版為例，介紹啟動機拆卸的步驟。（1）打開發動機艙蓋，拆卸蓄電池連接電纜，先斷開蓄電池負極，再斷開蓄電池正極。（2）舉升車輛，拆下發動機艙下護板。（3）斷開啟動機上的連接電纜。（4）從發動機后部拆下啟動機固定螺栓，取下啟動機。2.拆卸步驟任務3.2啟動機的使用與檢測以東風雪鐵龍愛麗舍科技版633.2.3啟動機的檢測任務3.2啟動機的使用與檢測啟動機的檢測分為解體檢測和不解體檢測兩種。解體檢測隨解體過程一同進行；不解體檢測可以在拆解之前或裝復后進行。1.啟動機的不解體檢測在進行啟動機的解體之前，通過不解體性能檢測可以大致找出故障；啟動機組裝完畢后也應進行性能檢測，以保證啟動機正常運行。3.2.3啟動機的檢測任務3.2啟動機的使用與檢測64任務3.2啟動機的使用與檢測（1）吸引線圈性能測試將啟動機勵磁線圈的引線斷開，按圖3.22所示連接蓄電池與電磁開關。驅動齒輪應能伸出，否則表明其功能損壞。圖3.22吸引線圈功能測試任務3.2啟動機的使用與檢測（1）吸引線圈性能測試圖3.65任務3.2啟動機的使用與檢測（2）保持線圈性能測試按圖3.23所示連接導線，在驅動齒輪移出之后從端子C上拆下導線。驅動齒輪應保持在伸出位置，否則表示其功能不正常。圖3.23保持線圈功能測試任務3.2啟動機的使用與檢測（2）保持線圈性能測試圖3.66任務3.2啟動機的使用與檢測（3）驅動齒輪復位測試測試方法如圖3.24所示。拆下蓄電池負極外殼的接線后，驅動齒輪若能迅速返回原始位置，即為正常，否則說明其工作不正常。圖3.24驅動齒輪復位測試任務3.2啟動機的使用與檢測（3）驅動齒輪復位測試圖3.67任務3.2啟動機的使用與檢測（4）驅動齒輪間隙的檢查按圖3.25所示連接蓄電池和電磁開關，并按圖3.27所示進行驅動齒輪間隙的測量，并與標準值進行比較。圖3.25驅動齒輪間隙的檢查任務3.2啟動機的使用與檢測（4）驅動齒輪間隙的檢查圖368任務3.2啟動機的使用與檢測2.啟動機的解體檢測為了預防和及時發現啟動系統的故障，在使用過程中，啟動機發生故障導致啟動系統不能正常工作時，應及時對啟動機進行拆檢，檢查零部件的技術狀況。主要檢修內容包括電刷和軸承的磨損情況，換向器表面質量、電樞繞組和磁場繞組有無短路、斷路和搭鐵故障等。（1）啟動機的解體啟動機的結構如圖3.26所示，啟動機的拆卸步驟如下：①將啟動機外部擦拭干凈。②拆下電磁開關與電動機的連線。③從后端蓋上拆下電磁開關固定螺栓，取下電磁開關。任務3.2啟動機的使用與檢測2.啟動機的解體檢測（1）69任務3.2啟動機的使用與檢測④拆下前蓋外側軸承蓋，取下鎖止墊圈、調整墊片和密封圈。⑤拆下兩根穿心螺栓，取下啟動機前蓋。⑥從電刷托板上取下電刷架、電刷。⑦使電動機殼體（含磁極）、電刷托板與電樞及后端分離。⑧從后端蓋上取出撥叉、電樞和單向離合器。⑨拆下電樞軸前端鎖環和止推墊圈后，取下單向離合器。各總成是否需要進一步分解，應視具體情況而定。對所有的絕緣零部件，只能用干凈布沾少量汽油擦拭；其余機械零件應用汽油或柴油洗刷干凈。任務3.2啟動機的使用與檢測④拆下前蓋外側軸承蓋，取下鎖70任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.26轎車用啟動機的結構圖任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.26轎車用啟動機的結71（2）直流電動機的檢測①磁場繞組的檢測。磁場繞組的常見故障有接頭脫焊、繞組短路、斷路或搭鐵等。a.短路與斷路故障的檢查。首先觀察繞組導線表面是否有燒糊的現象或氣味，若有，則證明有短路的可能，連接萬用表紅黑表筆至外接線柱與絕緣電刷之間，選擇低電阻擋進行測量，所測結果應為導通，且有較小的阻值，如圖3.27所示，如果阻值為零，則說明有短路；若阻值為無窮大，則繞組中有斷路。b.磁場繞組絕緣性能的檢查。用萬用表的高電阻擋進行測量磁場繞組的絕緣性，如圖3.28所示。兩個表筆分別接觸機殼接線柱與一個定子電刷（另一只電刷不要碰機殼），若萬任務3.2啟動機的使用與檢測（2）直流電動機的檢測任務3.2啟動機的使用與檢測72用表顯示導通，就說明該勵磁繞組有搭鐵故障，其絕緣性能不良；若萬用表顯示電阻無窮大，則證明該勵磁繞組無搭鐵故障，其絕緣性能良好。任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.27勵磁繞組斷路檢查圖3.28勵磁繞組絕緣性檢查用表顯示導通，就說明該勵磁繞組有搭鐵故障，其絕緣性能不良；若73②電樞總成的檢測。電樞繞組常見的故障是匝間短路、斷路或搭鐵、繞組接頭與換向器銅片脫焊等。a.斷路故障的檢查。首先察看線圈端頭與環向片的焊接狀況，若有脫焊的痕跡，即可斷定此處斷路。使用萬用表電阻測量擋，如圖3.29所示。檢查電樞繞組阻值，若為無窮大，則有斷路故障。斷路檢查還可在萬能試驗臺上的電樞感應儀上進行。b.匝間短路故障的檢查?？稍陔姌懈袘獌x上進行，如圖3.30所示。將測試電樞放在電樞感應儀上，接通開關，指示燈發亮。將鋼片放于轉子繞組頂部的槽上。慢慢轉動轉子，使鋼片越過所有槽頂。若某槽頂時鋼片發生電磁振動，說明該處繞組有匝間短路故障；若無以上現象，則證明該電樞繞組無匝間短路故障。任務3.2啟動機的使用與檢測②電樞總成的檢測。電樞繞組常見的故障是匝間短路、斷路或搭74任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.29電樞繞組斷路檢查圖3.30電樞繞組匝間短路檢查任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.29電樞繞組斷路檢75c.繞組絕緣性能的檢查。用萬用表的高電阻擋進行測試，如圖3.31所示。兩測試表筆分別接觸換向片和電樞軸，若萬用表顯示導通，就說明該電樞繞組有搭鐵故障，其絕緣性能不良；若萬用表顯示電阻無窮大，則證明該電樞繞組絕緣性能良好。d.電樞軸彎曲度檢查。如圖3.32所示，使用百分表檢查電樞軸的彎曲度，鐵芯處擺差不得大于0.15mm，中間軸頸處擺差不得大于0.05mm。e.換向器的檢查。換向器故障多為表面燒蝕、云母片突出等。輕微燒蝕用“00”號砂紙打磨即可。嚴重燒蝕的換向器應進行加工，但加工后換向器銅片厚度不得小于2mm。若測得的直徑小于最小值，應更換電樞；換向片應潔凈無異物，絕緣片的深度為0.5～0.8mm，最大深度為0.2mm，太高應使用銼刀進行修整。任務3.2啟動機的使用與檢測c.繞組絕緣性能的檢查。用萬用表的高電阻擋進行測試，如76任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.31電樞絕緣性檢查圖3.32電樞軸彎曲度檢查任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.31電樞絕緣性檢查77③電刷、電刷架及電刷彈簧的檢查。電刷的檢測如圖3.33所示，電刷高度應不低于標準高度的2/3，接觸面積應不少于75%，電刷在電刷架內無卡滯現象，否則需進行修磨或更換。電刷架的檢測如圖3.34所示，用萬用表或試燈可檢查絕緣電刷架的絕緣性，正電刷“A”和負電刷“B”之間不應導通，若導通，應進行電刷架總成的更換。同時，電刷彈簧的彈力可用彈簧秤檢測，不同型號啟動機的彈簧張力是不同的，若測得的張力不在規定范圍之內應更換電刷彈簧。任務3.2啟動機的使用與檢測③電刷、電刷架及電刷彈簧的檢查。電刷的檢測如圖3.3378任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.33電刷長度檢查圖3.34電刷架絕緣性檢查任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.33電刷長度檢查圖79（3）傳動機構的檢測單向離合器總成常見故障為驅動齒輪磨損和離合器打滑。驅動齒輪齒長磨損不得超過其原尺寸的1/4，否則，應更換；單向離合器打滑的檢查方法如圖3.35所示，在驅動齒輪上安裝專用套筒，用臺鉗夾住離合器齒輪，用扭力扳手檢查其正向扭矩，應大于30N·m而不打滑，否則應更換。任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.35單向離合器的檢查（3）傳動機構的檢測任務3.2啟動機的使用與檢測圖380（4）電磁開關的檢測接觸片檢測：檢測電磁開關接觸片的接觸狀況如圖3.36所示，用手推動活動鐵芯，使接觸盤與兩接線柱接觸，然后將表筆兩端置于端子30與端子C，應導通，且正常情況下電阻的阻值應為0。若接觸片不導通，則應解體直觀檢測電磁開關的觸點和接觸盤是否良好，燒蝕較輕的可用砂布打磨后使用，燒蝕較重的應進行翻面或更換。吸引線圈斷路檢測：解體檢測吸引線圈斷路的方法如圖3.37所示，用歐姆表連接端子50和端子C，應導通，并且電阻的阻值在標準范圍內，否則吸引線圈可能出現斷路故障。也可以進行不解體檢測。任務3.2啟動機的使用與檢測（4）電磁開關的檢測任務3.2啟動機的使用與檢測81保持線圈斷路檢測：解體檢測保持線圈斷路的方法如圖3.38所示，用歐姆表連接端子50和搭鐵，應導通，并且電阻的阻值在標準范圍內，否則保持線圈可能出現斷路故障或線圈搭鐵不良。也可以進行不解體檢測。任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.36接觸片導通情況檢測保持線圈斷路檢測：解體檢測保持線圈斷路的方法如圖3.3882任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.37吸引線圈斷路檢測圖3.38保持線圈斷路檢測任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.37吸引線圈斷路檢833.2.4啟動機的裝復任務3.2啟動機的使用與檢測按分解的相反順序裝復啟動機，具體如下。（1）將離合器和移動叉裝入后端蓋內。（2）裝入中間軸承支承板。（3）將電樞軸插入后端蓋內。（4）裝上電動機外殼和前端蓋，并用長螺栓結合緊。（5）裝電刷和防塵罩。（6）裝啟動機電磁開關。3.2.4啟動機的裝復任務3.2啟動機的使用與檢測按分841.平行軸式減速啟動機（1）不解體檢查。在檢查平行軸式減速啟動機的減速裝置時，減速裝置一端與電樞軸連接，一手握住減速裝置殼體，一手轉動電樞，當沿順時針方向或沿逆時針方向轉動電樞時，減速裝置輸出軸應能靈活轉動，否則應予以潤滑、修理或更換新品。（2）解體檢查。解體檢查時，電動機和電磁開關的檢查與常規啟動機相同。以下只講解離合器、軸承的檢查。①檢查驅動齒輪、惰輪和總成上的齒輪、飛輪齒圈是否有磨損或損壞；3.2.5減速啟動機的檢修任務3.2啟動機的使用與檢測1.平行軸式減速啟動機（1）不解體檢查。在檢查平行軸式85②檢查離合器，方法如圖3.39所示。順時針轉動驅動齒輪，應能自由轉動；逆時針轉動驅動齒輪，應能鎖住；③檢查軸承，用手轉動每個軸承，同時向內推，如圖3.40所示。若感到阻力很大或軸承卡住，則需要更換，更換方法如圖3.41所示。注意：要用專用工具和壓裝工具進行安裝。任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.39單向離合器檢查②檢查離合器，方法如圖3.39所示。順時針轉動驅動齒輪86任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.40軸承的檢查圖3.41軸承的安裝任務3.2啟動機的使用與檢測圖3.40軸承的檢查圖3.872.行星齒輪式減速啟動機電磁開關、電樞、電刷及電刷架、操縱機構和單向離合器的檢查與常規啟動機相同。行星齒輪應自如轉動，內齒圈無變形、開裂、燒毀等現象。由于內齒圈采用塑料制造，使用中常出現載荷過大而燒焦卡死現象。任務3.2啟動機的使用與檢測2.行星齒輪式減速啟動機電磁開關、電樞、電刷及電刷架、88任務實施任務實施3.2任務實施任務實施3.289啟動系統常見故障診斷任務3.3啟動系統常見故障診斷任務90任務3.3啟動系統常見故障診斷任務導入

汽車啟動系統除了有啟動機外，還包括蓄電池、繼電器、點火開關等部件，當維修人員遇到啟動系統不同的故障時，需要對啟動系統進行全方面判斷，那么該如何入手來查找故障并解決故障呢？下面，我們以有啟動繼電器的啟動系統為例，詳細分析啟動系統三種典型的啟動故障。任務3.3啟動系統常見故障診斷任務導入汽車啟動系統除91以有啟動繼電器的啟動系統為例，啟動時，啟動機不轉動，無動作跡象，可能故障如下。（1）電源故障。蓄電池嚴重虧電或極板硫化、短路等，蓄電池極樁與線夾接觸不良，啟動電路導線連接處松動而接觸不良等。（2）啟動機故障。換向器與電刷接觸不良，勵磁繞組或電樞繞組有斷路或短路，絕緣電刷搭鐵，電磁開關線圈斷路、短路、搭鐵或其觸點燒蝕而接觸不良等。（3）啟動繼電器故障。啟動繼電器線圈斷路、短路、搭鐵或其觸點接觸不良等。（4）點火開關故障。點火開關接線松動或內部接觸不良。（5）啟動系統線路故障。啟動線路中有斷路、導線接觸不良或松脫等。1.故障現象及原因3.3.1啟動機不轉任務3.3啟動系統常見故障診斷以有啟動繼電器的啟動系統為例，啟動時，啟動機不轉動，無動92（1）檢查電源。按喇叭或開前照燈，如果喇叭聲音小或嘶啞，燈光比平時暗淡，說明電源有問題。使用萬用表檢查蓄電池電壓，電壓不應低于12.4V，若正常，檢查啟動機控制保險絲是否導通，若熔斷，檢查是否有短路故障后更換同樣規格的新保險。若正常，檢查蓄電池極樁與線夾及啟動電路導線連接處是否有松動，若某連接處松動，則說明該處接觸不良。（2）檢查啟動機。如果判斷電源無問題，用螺絲刀短接端子30與端子C，如果啟動機不轉，則說明是電動機內部有故障，應拆檢啟動機；如果啟動機運轉正常，則進行后面的步驟檢查。2.故障診斷方法任務3.3啟動系統常見故障診斷（1）檢查電源。按喇叭或開前照燈，如果喇叭聲音小或嘶啞，93（3）檢查電磁開關。用螺絲刀將電磁開關上連接啟動繼電器的接線柱與連接蓄電池的接線柱短接，若啟動機不轉，則說明啟動機電磁開關有故障，應檢查電磁開關的吸引線圈，其阻值應符合規定值；如果啟動機運轉正常，則說明故障在啟動繼電器或有關線路上。（4）檢查啟動繼電器。短接啟動繼電器上的“電池”和“啟動機”接線柱，若啟動機轉動，則說明啟動繼電器內部有故障，否則應再進一步檢查。（5）檢查點火開關及線路。將啟動繼電器的“電池”與點火開關用導線直接相連，若啟動機能正常運轉，則說明故障在啟動繼電器至點火開關的線路中，可對其進行檢修。任務3.3啟動系統常見故障診斷（3）檢查電磁開關。用螺絲刀將電磁開關上連接啟動繼電器的94啟動時，啟動機轉速明顯偏低甚至于停轉，啟動機有類似打機槍的“咔嗒”聲，可能有如下故障。（1）電源故障。蓄電池虧電或極板硫化短路導致蓄電池電壓過低等。（2）啟動機故障。換向器與電刷接觸不良，電磁開關接觸點和觸點接觸不良，電動機激勵繞組或電樞繞組有局部短路等。（3）啟動繼電器故障。啟動繼電器觸點接觸不良等。（4）點火開關故障。點火開關接線松動或內部接觸不良。（5）啟動系統線路故障。啟動線路中有導線接觸不良或銹蝕等。1.故障現象及原因3.3.2啟動機啟動無力任務3.3啟動系統常見故障診斷啟動時，啟動機轉速明顯偏低甚至于停轉，啟動機有類似打機槍95（1）檢查電源。使用萬用表或蓄電池檢測儀檢查蓄電池存電是否正常，然后檢查蓄電池極樁與線夾及啟動電路導線連接處是否有松動，若某連接處松動或發熱，則說明該處接觸不良。（2）檢查啟動機。如果判斷電源無問題，用螺絲刀將啟動機電磁開關上端子30和端子C接線柱短接，如果啟動機運轉不良，則說明是電動機內部有故障，應拆檢啟動機；如果啟動機空轉正常，則進行后面的步驟檢查。2.故障診斷方法任務3.3啟動系統常見故障診斷（1）檢查電源。使用萬用表或蓄電池檢測儀檢查蓄電池存電是96（3）檢查電磁開關。檢查電磁開關保持線圈，如果保持線圈阻值正常，則說明故障在啟動繼電器或有關線路上。（4）檢查啟動繼電器。將啟動繼電器上的“電池”和“啟動機”兩接線柱短接，若啟動機轉動，則說明啟動繼電器內部有故障，否則應再進一步檢查。（5）檢查點火開關及線路。將啟動繼電器的“電池”與點火開關用導線直接相連，若啟動機能正常運轉，則說明故障在啟動繼電器至點火開關的線路中，可對其進行檢修。任務3.3啟動系統常見故障診斷（3）檢查電磁開關。檢查電磁開關保持線圈，如果保持線圈阻97接通啟動開關，啟動機運轉正常，發動機不轉，發動機艙中有“嗡嗡”聲?？赡艿脑蛴校海?）啟動機單向嚙合器打滑。（2）飛輪齒圈輪齒嚴重磨損或損壞。（3）電磁開關控制的啟動機，其電磁開關活動鐵芯行程太短。（4）撥叉與鐵芯連接處脫開，或撥叉安裝在單向離合器撥叉套外面。1.故障現象及原因3.3.3啟動機空轉任務3.3啟動系統常見故障診斷接通啟動開關，啟動機運轉正常，發動機不轉，發動機艙中有“98（1）啟動機空轉時，有較輕的摩擦聲音，啟動機驅動齒輪不能與飛輪輪齒嚙合而產生空轉，即驅動齒輪還沒有嚙合到飛輪輪齒中，電磁開關就提前接通，說明主電路的接觸盤行程過短，應拆下啟動機，進行啟動機接通時刻的調整。（2）啟動機空轉時，有嚴重的碰撞輪齒的聲音，說明飛輪輪齒或啟動機驅動齒輪嚴重磨損，應拆下啟動機進一步檢查，根據實際情況更換驅動齒輪或飛輪。（3）啟動機空轉時，速度較快但無碰齒聲音，說明啟動機單向離合器打滑，即驅動齒輪已經嚙入飛輪輪齒中，但不能帶動飛輪旋轉，致使啟動機電樞軸在空轉，此時應更換單向離合器總成。2.故障診斷與排除任務3.3啟動系統常見故障診斷（1）啟動機空轉時，有較輕的摩擦聲音，啟動機驅動齒輪不能99任務實施任務實施3.3任務實施任務實施3.3100請在此處輸入所需標題基礎測試一、填空題1.按控制方法的不同，汽車用啟動機可分為兩種：即——和——。2.啟動機主要由——、——和——三個部分組成。3.啟動系統常見故障有——、——和——。4.減速啟動機主要組成部件有——和——兩種常見形式。二、選擇題1.不會引起啟動機運轉無力的原因的是（）。A.吸引線圈斷路

B.電磁開關中接觸片變形、燒蝕嚴重

C.蓄電池虧電

D.換向器臟污2.直流串勵式啟動機中串勵是指（）。A.吸引線圈與保持線圈串聯連接

B.勵磁繞組與電樞繞組串聯連接C.吸引線圈與電樞繞組串聯連接

D.吸引線圈與保持線圈串聯連接請在此處輸入所需標題基礎測試一、填空題101請在此處輸入所需標題基礎測試3.啟動機的驅動齒輪的嚙合位置是由電磁開關的（）線圈的吸力保持。A.保持

B.吸引

C.初級

D.次級4.永磁式啟動機中用永久磁鐵替代常規啟動機中的（）。A.電樞繞組

B.勵磁繞組

C.保持線圈

D.吸引線圈5.在檢測啟動機時，（）是電樞的不正常的現象。A.換向器片與電樞軸之間絕緣B.換向器片和電樞鐵芯之間絕緣C.各換向器片之間絕緣三、判斷題1.啟動機一定有勵磁繞組且與電樞繞組呈完全串聯。（）請在此處輸入所需標題基礎測試3.啟動機的驅動齒輪的嚙合位置102請在此處輸入所需標題基礎測試2.電磁操縱啟動機單向離合器與電樞軸普遍用螺旋花鍵連接。（）3.電磁操縱啟動機均設計有鐵芯斷電行程。（）4.減速型啟動機的轉子動不平衡量應控制在4g以內。（）5.啟動機有“噠噠”聲響，但不能發動的原因一定是電磁開關中吸引線圈已燒斷。（）四、簡答題1.直流電動機主要由哪些部分組成，各組成元件各有什么作用？2.滾柱式單向離合器的作用是什么，它是如何工作的？3.電磁開關的作用是什么，它是如何控制驅動齒輪嚙合與退出嚙合的？4.試說明啟動機QDJ132的各代號的含義。5.組合繼電器的作用是什么？請在此處輸入所需標題基礎測試2.電磁操縱啟動機單向離合器與103謝謝本項目結束謝謝本項目104項目3啟動系統的使用與檢修汽車電氣設備構造與維修（第2版）主編：徐昭、程章項目3啟動系統的使用與檢修汽車電氣設備構造與維修（第2版）105目錄CONTENTS任務3.2啟動機的使用與檢測任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務3.3啟動系統常見故障診斷目錄任務3.2啟動機的使用與檢測任務3.1啟動106知識目標12常規電動機的工作原理和工作特性。啟動機的結構及型號編制、電磁開關的作用、單向離合器的結構和工作原理；常規啟動機和減速啟動機的區別及減速啟動機的優點。3減速啟動機的組成、減速裝置的結構以及減速啟動機的工作原理；啟動機的拆裝；電動機、電磁開關、單向離合器的檢查方法；啟動機的正確使用與維護方法及其常見故障的檢修方法。了解熟悉掌握知識目標12常規電動機的工作原理和工作特性。啟動機的結構及型107啟動機結構、型號及工作原理任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務108任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務導入

2016年2月9日，某汽車4S店的客服人員接到車主左先生的救援電話，他的汽車啟動時無任何動作，收音機及其他用電設備工作正常。維修人員到現場后排除汽車電源系統和防盜系統故障，經技師分析判斷，故障可能存在于汽車啟動系統。為了正確地解決汽車啟動故障，作為汽車維修人員該從啟動系統的哪些方面來搜集維修資料呢？任務3.1啟動機結構、型號及工作原理任務導入109任務3.1啟動機結構、型號及工作原理

要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須用外力轉動發動機的曲軸，使氣缸內吸入（或形成）可燃混合氣并燃燒膨脹，工作循環才能自動進行。曲軸在外力作用下開始轉動到發動機開始自動地怠速運轉的全過程，稱為發動機的啟動。常用的方法有電力啟動和手搖啟動兩種。手搖啟動只需將啟動手柄端頭的橫銷嵌入發動機曲軸前端的啟動爪內，以人力轉動曲軸。此方法操作不便，加重了駕駛員的勞動強度，在汽車上已被淘汰。電力啟動是用電動機作機械動力，當電動機軸上的齒輪與發動機飛輪齒圈嚙合時，動力就傳到飛輪和曲軸，使之旋轉。電動機本身又以蓄電池作為工作能源，目前汽車上普遍采用這種啟動方法。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理要使發動機由靜止1101.汽車用啟動機的要求

（1）啟動時，啟動機驅動齒輪與飛輪齒圈嚙合應無沖擊，柔和嚙合。

（2）在啟動過程中，啟動機工作平順，啟動后驅動齒輪打滑，并能及時退出嚙合。

（3）發動機啟動后，驅動齒輪不應再次進入嚙合以防損壞。

（4）啟動機體積緊湊，質量輕，工作可靠。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理3.1.1啟動系統概述1.汽車用啟動機的要求任務3.1啟動機結構、型號及工作1112.啟動機的分類

在各種啟動機的三個組成部分中，電動機部分一般沒有本質的差別，而控制方法和傳動機構的嚙入方式則有很大差異，因此啟動機是按控制方法和傳動機構的嚙入方式的不同來分類的。（1）按控制方法的不同，啟動機可分為機械控制式和電磁控制式。（2）按傳動機構嚙入方式的不同，啟動機可分為慣性嚙合式、電樞移動式、磁極移動式、齒輪移動式、強制嚙合式。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理2.啟動機的分類任務3.1啟動機結構、型號及工作原理112任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠驅動齒輪自身旋轉的慣性力產生軸向移動，并嚙入飛輪齒圈。慣性嚙合方式簡單，但工作可靠性相對較差，很少采用。①慣性嚙合式。啟動時，依靠磁極產生的電磁力吸引電樞軸向移動，并帶動固定在電樞軸上的驅動齒輪嚙入飛輪齒圈。電樞移動式啟動機結構復雜，主要用于歐洲國家生產的柴油車上。②電樞移動式。啟動時，依靠磁極產生的磁力使其中的活動鐵芯移動，帶動驅動齒輪嚙入飛輪齒圈。磁極移動式啟動機磁極的結構較為復雜，此結構使用較少。③磁極移動式。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠驅動113任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠電磁開關推動電樞軸孔內的嚙合桿而使驅動齒輪嚙入飛輪齒圈。齒輪移動式結構也比較復雜，采用此結構的一般為大功率的啟動機。④齒輪移動式。啟動時，依靠電磁力通過撥叉或直接推動驅動齒輪做軸向移動嚙入飛輪齒圈。強制嚙合式啟動機工作可靠，結構簡單，因而廣泛使用。⑤強制嚙合式。除上述以外，還可根據電動機磁極的不同分為電磁式和永磁式，以及內裝減速齒輪的減速啟動機等，但一般來說，減速啟動機大多都是永磁式的。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動時，依靠電磁1141.直流串勵式電動機

功用：將蓄電池輸入的電能轉換為機械能，產生電磁轉矩。

結構：由電樞（轉子）、磁極（定子）、換向器和電刷等主要部件構成。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理3.1.2常規啟動機的組成常規啟動機一般由直流串勵式電動機、傳動機構、控制裝置等三個部分組成，如圖3.1所示。圖3.1汽車常規啟動機1.直流串勵式電動機任務3.1啟動機結構、型號及工作原115（1）電樞直流電動機的轉動部分稱為電樞，又稱轉子。轉子由外圓帶槽的硅鋼片疊成的鐵芯、電樞繞組線圈、電樞軸和換向器等組成，如圖3.2所示。為了獲得足夠的轉矩，通過電樞繞組的電流一般較大（汽油機為200～600A；柴油機可達1000A），因此，電樞繞組采用較粗的矩形裸銅漆包線繞制為成型繞組。電樞繞組通常用波繞法，兩端焊在換向片上，與每一繞組兩端相連接的換向器片相隔90°，這種繞法電阻較低，有利于提高轉矩。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（1）電樞任務3.1啟動機結構、型號及工作原理116任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.2直流串勵式電動機電樞結構任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.2直流串勵117（2）磁極磁極由固定在機殼內的磁極鐵芯和磁場繞組線圈組成，如圖3.3所示。磁極一般是4個，兩對磁極相對交錯安裝在電機的殼體內，定子與轉子鐵芯形成的磁通回路如圖3.4所示，低碳鋼板制成的機殼也是磁路的一部分。4個勵磁線圈的連接方式有兩種，一種是相互串聯后再與電樞繞組串聯（稱為串聯式），另外一種則是兩兩相串后再并聯，再與電樞繞組串聯（稱混聯式），如圖3.5所示。當啟動開關接通時，電動機的工作電路為蓄電池正極→接線柱→勵磁繞組→絕緣電刷→換向器和電樞繞組→搭鐵電刷→搭鐵→蓄電池負極。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理（2）磁極任務3.1啟動機結構、型號及工作原理118任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.3磁極圖3.4磁路任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.3磁極圖3119任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.5勵磁繞組的連接任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.5勵磁繞組120（3）換向器作用：向旋轉的電樞繞組注入電流。它由許多截面呈燕尾形的銅片圍合而成，如圖3.6所示。銅片之間由云母絕緣。云母絕緣層應比換向器銅片外表面凹下0.8mm左右，以免銅片磨損時，云母片很快突出。電樞繞組各線圈的端頭均焊接在換向器的銅片上。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.6

換向器（3）換向器任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3121（4）電刷與電刷架圖3.7所示為電刷架總成，電刷與電刷架的作用是將電流引入電樞，使電樞產生連續轉動。電刷一般用（80%～90%）銅和（10%～20%）石墨壓制而成，有利于減小電阻及增加耐磨性。電刷裝在電刷架中，借彈簧壓力緊壓在換向器上。與外殼直接相連構成電路搭鐵，稱為搭鐵電刷，與勵磁繞組和電樞繞組相連，與外殼絕緣，稱為絕緣電刷。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.7電刷架總成圖（4）電刷與電刷架任務3.1啟動機結構、型號及工作原1222.傳動機構

傳動機構的作用是把直流電動機產生的轉矩傳遞給飛輪齒圈，再通過飛輪齒圈把轉矩傳遞給發動機的曲軸，使發動機啟動；啟動后，飛輪齒圈與驅動齒輪自動打滑脫離。傳動機構一般由驅動齒輪、單向離合器、撥叉和嚙合彈簧等組成。啟動機不工作時如圖3.8（a）所示，在電磁開關的作用下，驅動齒輪與飛輪齒圈進入嚙合，如圖3.8（b）所示，當二者完全嚙合后，主電路接通，如圖3.8（c）所示，電樞軸開始帶動發動機曲軸旋轉。發動機啟動后，驅動齒輪與飛輪齒圈仍處于嚙合狀態，單向離合器打滑，驅動齒輪在飛輪的帶動下空轉。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理2.傳動機構任務3.1啟動機結構、型號及工作原理123任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.8傳動機構工作示意圖1—飛輪；2—驅動齒輪；3—單向離合器；4—撥叉；5—活動鐵芯；6—電磁開關；7—電樞任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.8傳動機構124啟動結束后，驅動齒輪在電磁開關的作用下，與發動機飛輪齒圈脫離嚙合。單向離合器有滾柱式、摩擦片式、彈簧式等幾種類型。其中滾柱式單向離合器是小型汽車上最常用的，下面就以滾柱式單向離合器為例，討論其結構和工作原理。滾柱式單向離合器的構造如圖3.9所示，滾柱式單向離合器的驅動齒輪與外殼制成一體，外殼內裝有十字塊和4套滾柱、壓帽和彈簧。十字塊與花鍵套筒相連，殼底與外殼相互扣合密封。花鍵套筒的外面裝有嚙合彈簧及襯圈，末端安裝著撥環與卡圈。整個離合器總成套裝在電動機軸的花鍵部位上，可做軸向移動和隨軸轉動。在外殼與十字塊之間，形成4個寬窄不等的楔形槽，槽內分別裝有一套滾柱、壓帽及彈簧。滾柱的直徑略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的寬端。任務3.1啟動機結構、型號及工作原理啟動結束后，驅動齒輪在電磁開關的作用下，與發動機飛輪齒圈125任務3.1啟動機結構、型號及工作原理圖3.9滾柱式單向離