起动机维护

1. 项目说明

起动机是汽车发动机正常起动的核心部件, 其工作性能的好坏直接关系到发动机能否顺利起动。 若起动机不能正常运转, 发动机起动时转速就达不到要求, 气缸内混合气的压力和温度较低, 火花塞跳出的火花不能点燃混合气, 则发动机不能起动。

起动机使用过程中, 因换向器与电刷间的电火花引起换向器的烧蚀、 电刷的磨损以及电刷弹簧弹力的减弱, 致使换向器与电刷间的接触电阻增大, 减小了通电电流, 从而导致起动机输出转矩减小; 电枢轴支承点的润滑不好, 将引起电枢轴转动阻力增大, 也使得起动机输出转矩减小。 因此, 起动机应定期进行维护。 起动机的维护主要包括: 起动机的不解体检测, 起动机的解体清洁、 润滑及部件检测, 起动机的性能试验等。

2. 技术标准与要求

1) 学员能在30min内完成此项目。

2) 技术标准。 完成起动机维护并填表3-1。

表3-1 起动机维护

3. 设备器材

能正常运转的爱丽舍轿车、 万用表、 起动机、 电器万能试验台、 百分表及V形铁等。

4. 作业准备

1) 停车, 打开发动机盖。 任务完成

2) 铺上护套。 任务完成

3) 检查车辆是否平稳。 任务完成

5. 操作步骤

(1) 起动机维护要点

1) 经常检查起动电路各导线连接及绝缘是否良好。

2) 起动机机体和各部件应经常保持清洁干燥。 汽车每行驶3000km后应检查并清洁换向器。

3) 汽车每行驶5000~6000km后, 应检查电刷的磨损程度及电刷的弹簧弹力。

4) 经常检查传动机构和控制装置的活动部件, 并按规定进行润滑。

5) 起动机每年应进行一次维护性检修, 可视实际情况适当地缩短或延长。

(2) 起动机的不解体检测

起动机的不解体检测项目有: 牵引测试、 保持测试、 驱动齿轮间隙测量、 驱动齿轮回位测试、 无负荷测试等。

1) 牵引测试。

将接线柱端子C上的励磁线圈引线断开, 蓄电池的负极引线连接到起动机的壳体上,并与起动机的端子C连接, 蓄电池正极引线连接到起动机的端子50上, 此时驱动齿轮应能伸出, 如果驱动齿轮没有伸出, 表明功能不正常。 图3-10所示为电磁开关吸引线圈性能试验。

图3-10 电磁开关吸引线圈性能试验

2) 保持测试。

牵引测试之后, 当小齿轮伸出时, 从端子C上断开测试引线, 检查驱动齿轮是否保持在伸出状态, 如果没有伸出, 表明保持线圈损坏或接地不正确。 图3-11所示为电磁开关保持线圈性能试验。

图3-11 电磁开关保持线圈性能试验

3) 驱动齿轮间隙测量。

在保持测试状态下, 测量小齿轮和止动环之间的间隙。 测量时先把驱动齿轮推向电枢方向, 消除间隙后测量驱动齿轮端和止动套圈间的间隙, 并和标准值进行比较。 图3-12所示为驱动齿轮间隙测量。

图3-12 驱动齿轮间隙测量

4) 驱动齿轮回位测试。

保持测试后, 从起动机壳体上断开蓄电池的负极电缆, 驱动齿轮能迅速返回原始位置即为正常。 图3-13所示为驱动齿轮复位试验。

图3-13 驱动齿轮复位试验

5) 无负荷测试。

用台钳固定住夹在铝板之间的起动机,将电流表连接在蓄电池正极和起动机端子30之间,再将其连接到起动机的端子30和端子50上,蓄电池的负极端子与起动机的壳体相连接后起动机转动。起动机应平稳运转,同时驱动齿轮应移出。读取安培表的数值,应符合标准值 (一般低于50A)。断开端子50后,起动机应立即停止转动,同时驱动齿轮缩回。图3-14所示为起动机的无负荷测试。

图3-14 起动机的无负荷测试

(3) 起动机解体后的检测

起动机解体后, 应直观和借助于器材对各零部件 (或小总成) 进行全面的检验。 其主要检测内容如下:

1) 换向器检测。

直观检测换向器工作表面, 若有轻微烧蚀、 拉毛或脏污现象, 可用00号砂纸打磨 (不得用金刚砂修磨), 若烧蚀严重应用车床车削修整。 图3-15所示为换向器检查。

图3-15 换向器检测

用百分表检测换向器的径向跳动量。 换向器的径向跳动量不应超过0.03mm, 新的标准为0.02mm。 图3-16所示为换向器径向跳动量检测。

图3-16 换向器径向跳动量检测

换向器在转动时与电刷接触, 如果换向器磨损超过允许范围, 则与电刷的接触性能变差, 会造成起动机运转无力。 如图3-17所示, 用游标卡尺检测换向器的直径, 并与标准值进行比较, 若测得的直径小于最小值应更换电枢。

图3-17 换向器最小直径的检测

若换向器的绝缘片深度过小, 换向器转动时会引起电刷跳动而与换向器接触不良, 起动机运转无力。 绝缘片的深度为0.5~0.8mm, 如图3-18所示。

图3-18 换向器绝缘片的检测

2) 电枢绕组的检测。

电枢绕组的常见故障有绕组短路、 断路、 搭铁和线头脱焊。 线头脱焊比较直观, 通过观察即可发现, 如图3-19所示。

图3-19 电枢绕组线头脱焊检测

如图3-20所示, 检测电枢绕组的搭铁故障时, 可用万用表电阻挡分别测量电枢各换向片与电枢轴之间的电阻值。 若万用表的读数接近于零, 说明电枢绕组有搭铁故障。

图3-20 电枢绕组搭铁故障检测

电枢绕组短路故障的检测方法是: 将电枢放在电器万能试验台电枢检验仪的V形槽上。接通开关并把薄钢片放在电枢铁芯上方的线槽上, 同时转动电枢, 在每个槽上依次试验。 若薄钢片在某槽上发生跳动, 则表示该槽内的绕组有短路故障, 如图3-21所示。

图3-21 电枢绕组短路故障检测

在进行电枢绕组短路故障检测时, 应注意下面两种现象:

①若一处两换向片间短路, 则会引起4个槽内的绕组出现短路故障, 把薄钢片放在被短路的4个绕组的线槽上都会跳动。

②电枢绕组的上层导线与下层导线之间有一处短路时, 则薄钢片放在所有槽上都会有不同程度的跳动。 根据实践经验, 短路绕组一般出现在跳动较轻的4个槽内。

检测电枢绕组是否有断路故障时, 首先目测电枢绕组的导线是否甩出或脱焊。 再用万用表两触针依次与两相邻换向器铜片接触, 所测电阻值应一致。 如果读数为无穷大, 则说明断路。 图3-22所示为电枢绕组断路的检测。

图3-22 电枢绕组断路的检测

将电枢轴放在偏摆仪上, 用百分表检测电枢轴的圆跳动量, 若铁芯表面摆差超过0.15mm或中间轴颈摆差大于0.05mm, 说明电枢轴弯曲严重, 均应进行更换。 图3-23所示为电枢轴圆跳动量检测。

此外, 若电枢轴上的花键齿槽有严重磨损或损坏, 则应进行修复或更换。

图3-23 电枢轴圆跳动量检测

1—电枢轴;2—偏摆仪;3—百分表

3) 定子总成的检测。

检查励磁绕组外部是否有烧焦或断路处, 如图3-24所示。

图3-24 检查励磁绕组外部

若外部检查未发现问题, 可用万用表电阻挡小量程检查绕组是否断路, 如图3-25所示。 两表笔分别接触起动机外壳引线 (输入接线柱) 与绕组绝缘电刷接头, 若测得的电阻值为无穷大, 说明绕组断路, 应予以检查或更换。

图3-25 励磁绕组断路检查

用万用表大量程挡检查绕组的正极与壳体之间的电阻, 如图3-26所示。 电阻值应为无穷大, 否则, 说明绕组与壳体短路, 应予以检查或更换。

图3-26 励磁绕组短路检查

4) 电刷及电刷架检测。

电刷被弹簧压在换向器上,如果电刷磨损过大,则弹簧的弹力下降,电刷与换向器的接触性能变差,将导致起动机运转无力甚至无法起动。电刷的高度一般不应低于标准的2/3,电刷的接触面积不应少于75%,并且要求电刷在电刷架内无卡滞现象。图3-27所示为电刷的检查。

检测电刷的长度时, 应将电刷清洁并用游标卡尺测量电刷的中部。

图3-27 电刷的检查

起动机的电刷架有4个,其中两个为绝缘电刷架,与端盖绝缘。另两个为搭铁电刷架,与端盖连通,流过电枢绕组的电流经两个电刷架搭铁。用万用表电阻“Ω” 挡检查电刷架的绝缘情况时,其中一表笔分别接触两正、负电刷架,另一表笔接触端盖。正常情况下,绝缘电刷架的电阻值应呈现 (无穷大),否则应进行绝缘处理或更换电刷架总成。搭铁电刷架的电阻值应为0。

5) 单向离合器的检测。

如图3-28所示, 将单向离合器总成装到电枢轴上, 用手握住电枢轴, 当转动单向离合器外座圈时, 离合器总成能沿电枢轴自如滑动。

图3-28 单向离合器的检查

如图3-29所示, 检查驱动齿轮、 花键及飞轮齿圈有无磨损或损坏, 在确保驱动齿轮无损坏的情况下, 握住单向离合器总成外座圈, 转动驱动齿轮, 能自如转动, 反转时应锁住;否则应更换单向离合器。

图3-29 单向离合器的其他检查

6) 电磁开关的检查。

电磁开关的常见故障是吸引线圈和保持线圈断路、 短路和搭铁, 接触盘及触点表面烧蚀等。

如图3-30所示, 用拇指按住电磁开关的活动铁芯, 松开手指后, 铁芯应能顺畅地返回原位。

图3-30 活动铁芯的检查

如图3-31所示, 用万用表测量电磁开关端子50和端子C之间的导通情况, 若两端子导通正常, 则电磁开关的吸引线圈正常。

图3-31 吸引线圈的导通检查

如图3-32所示, 用万用表测量电磁开关端子50和开关壳体之间的导通情况, 若端子50与壳体之间导通正常, 则电磁开关的保持线圈正常。

图3-32 保持线圈的导通检查

(4) 起动机的性能试验

起动机装复后, 必须进行空载试验和全制动试验, 以此来检测起动机性能是否良好。

1) 空载试验。

空载试验就是检测起动机空转时所消耗的电流、 电压和转速, 以判断起动机内部电路和机械故障。 试验方法如下:

将待试验起动机夹紧在电器万能试验台的专用夹具上, 其位置应使接线柱便于接线, 如图3-33所示。

图3-33 起动机夹紧在试验台专用工具上

将附件F1一端插入54插孔, 另一端与起动机主接线柱相连接; 附件F2插入53和51插孔 (12V)。 图3-34所示为起动机在试验台上的线路连接。

图3-34 起动机在试验台上的线路连接

按下按钮56, 接通起动机电路, 起动机空载运转 (每次试验不应超过1min)。 起动机运转应均匀, 换向器无火花且内部无机械碰擦声。 读出试验台上电流表15和电压表14的空载电流和电压值, 同时用转速表测量空载转速。 图3-35所示为起动机的空载试验。

图3-35 起动机的空载试验

试验过程中, 若测得的电流超过标准值而转速低于标准值, 机械方面的故障可能是电枢轴与轴承的装配间隙过小、 电枢与磁极碰擦、 各轴承同轴度误差过大或电枢轴弯曲等; 电路方面故障可能是电枢绕组和励磁绕组有局部短路或搭铁故障等。 若测得的电流和转速均低于标准值 (蓄电池电压正常), 其故障原因主要是: 外电路导线接触不良; 电刷与换向器接触不良 (烧蚀、 油污、 磨损不均、 长度不足、 弹簧压力不足等); 起动机内部导线接触不良;电磁开关触点接触不良等。 若测得的电流与转速都低于标准值的同时, 电压表的读数也低于标准值, 则主要是蓄电池亏电或电源线接触不良造成的。

2) 全制动试验。

全制动试验是检测起动机全制动时, 产生的扭矩与消耗的电流和电压。 其目的是进一步检测起动机内部电路的基本技术状况, 还可以检验单向离合器是否打滑。 其检测方法如下:

操作步骤1: 用制动连杆上的夹头夹紧驱动齿轮上的3个轮齿。 图3-36所示为起动机的全制动试验。

图3-36 起动机的全制动试验

操作步骤2: 连接试验线路。

操作步骤3: 按下试验台上的按钮56 (每次不超过5s), 分别从电压表14和电流表15上读出电压值和电流值, 同时从弹簧秤上读出转矩值。 将测得的电压、 电流和转矩与标准值进行比较, 通过分析即可判断出起动机是否有故障。

若测得的电流、 电压低, 转矩小, 证明电枢绕组或励磁绕组有局部短路或搭铁故障; 若测得的电流和转矩均小, 而电压比标准值高, 则其故障是外电路接触不良、 电刷与换向器接触不良或电磁开关触点接触不良等; 若测得的电流和转矩均小, 电压也较低, 则说明电源线接触不良或蓄电池亏电。 如果在全制动试验过程中, 起动机电枢仍能转动, 则证明单向离合器打滑, 失去了传递扭矩的能力。