帕萨特B5启动系统故障检修(3)

毕 业 论 文帕萨特B5启动系统故障检修专 业： 汽车检测与维修技术 班 级： 汽修3153 学 号： 7231338 姓 名： 王增才 指导教师： 冯帆 二0一七年九月摘 要本文从汽车启动系统的结构组成和工作原理出发，通过发动机启动机的电路故障的检测和诊断的讲述。让我们知道启动系统的组成和其功能。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。同时，本文中着重写出了帕萨特B5型汽车的启动系统故障的故障分析及排除的实例。关键词启动机；启动系统的维护；启动电路；启动系统的故障分析目 录摘 要2关键词2目 录31.引言42.汽车启动系统的组成42.1汽车启动系的结构42.2汽车启动系统应用电路：53.汽车启动系统的工作原理73.1启动系统用直流电动机工作及转矩自动平衡原理73.2启动机传动系统原理84.汽车启动系统启动机故障分析94.1启动机不转94.2启动机运转无力104.3启动机出现异常声响105.帕萨特B5汽车启动系统故障案例135.1发动机无法启动着车135.2汽车启动后随即熄火145.3汽车启动困难156.总结16谢 辞18参考文献191.引言汽车启动系统是汽车发动机五大系统之一，而启动机则为启动系统中的重中之重。为使静止的汽车发动机进入工作状态，必须依靠于启动所产生的转矩外力从而通过飞轮使曲轴旋转，发动机再在点火系统、燃料供给系统等作用下而自动运转。因此，对汽车启动机结构组成的掌握与了解、启动机故障的检测与诊断、平常的维护与保养工作是十分重要的，因为启动机启动汽车是当代轿车启动的唯一方式。2.汽车启动系统的组成2.1汽车启动系的结构汽车启动系统基本包括蓄电池、启动机、启动继电器、传动机构和控制装置等。其功能是发动机由静止状态转入自行工作状态。图1为启动机结构示意图：图1启动机结构示意图1.回位弹簧 2.保持线圈 3.吸引线圈 4.电磁开关磁体 5.触电 6.接线柱 7.接触盘 8.后端盖 9.电刷弹簧 10.换向器 11.电刷 12.磁极 13.磁极铁心 14.电枢 15.磁场绕组 16.移动衬套 17.缓冲弹簧 18.单向离合器 19.电枢轴花键 20.驱动齿轮 21.罩盖 22.制动盘 23.传动套筒 24.拨叉2.2汽车启动系统应用电路：汽车启动电路都是以启动机为核心构成的。该电路主要由蓄电池、总熔断器、电流表、启动机、启动继电器、点火开关等组成。图2（a）图2（b）汽车启动电路都是以启动机为核心构成的。汽车启动系统电路如图2（a）所示。该电路主要由蓄电池、总熔断器、电流表、启动机、启动继电器、点火开关等组成。为了便于理解，将图2（a）所示的汽车启动电路改画成如图2（a）所示的线路图的方式其电流通路如下。当驾驶员把点火开关旋至第3档（见图2（a），就形成了如下的电流通路：蓄电池正极总熔断器电流表A点火开关第3档启动继电器线圈搭铁蓄电池负极。上述这一电流通路，使启动继电器线圈得电吸合后，其常开触点闭合，从而就接通了启动机的电磁开关线圈（保持线圈及吸引线圈）电路，其主触点也闭合（即图2(b)中的开关接触盘向左移动使电磁开关接线柱的与连通）。此时就形成了以下电流通路：蓄电池正极总熔断器电磁开关接线柱与启动机绕组搭铁蓄电池负极。上述这一电流通路，使启动机工作并开始带动发动机的曲轴运转。当发动机启动以后，点火开关在自身的回弹力的作用下，自动退回到第2档，从而切断了启动继电器线圈的供电，使其断电释放，其常开已闭合的触点又复位断开，切断了提供给保持线圈与吸引线圈的供电，使开关接触盘在复位弹簧的作用下向右移动，完成了启动任务。3.汽车启动系统的工作原理3.1启动系统用直流电动机工作及转矩自动平衡原理汽车启动机系统用直流电动机是基于导电体在磁场中受电磁力作用这一原理制成的，图2为直流电动机工作原理示意图及直流电动机转矩自动平衡原理。图3直流电动机工作原理图当电刷与直流电源相接时，在电磁力的作用下，电枢旋转。此时，电流在线圈中的方向如图3（a）所示，即abcd。按“右手定则”转矩方向为逆时针。当电枢转过180后，电流在线圈中的方向如图3（b）所示，即dcba。因电流在磁极中的方向并未改变，故转矩方向仍保持不变。由于单个线圈所产生的转矩太小，转速也不稳定，故实际电动机的电枢绕组由若干个线圈组成，换向器的片数也随着线圈的增多而增加。所以发动机电磁转矩的大小与电枢电流及磁极磁通的乘积成正比。当电动机电枢旋转时，因绕组在磁场中切割磁力线而产生感应电动势。感应电动势的方向用“右手定则”判定。因感应电动势与外接电源电压和电枢电流的方向相反，故称为反电动势。由此可知，外加于电枢 上的电压，一部分消耗在电枢绕组内电阻压降上，另一部分用以平衡电动机的反电动势。由此可见，当直流电动机负载增加，即电枢轴上的阻力矩增大时，电动机转速降低，产生的反电动势减小，在外加电压恒定的情况下，电枢电流增大，从而使电磁转矩也增大，并且直至电磁转矩增大到与阻力矩相对平衡时，电动机就在较大的负载下以相适应的低转速做平稳运转；反之，则电动机又能在较轻负载下，以相应的高转速做平稳运动。这就是直流电动机转矩自动平衡原理。3.2启动机传动系统原理汽车起动机在启动发电机时，将驱动齿轮与电枢轴连在一体，并使驱动齿轮沿电枢轴移出与飞轮啮合，讲电动机产生的电磁力矩传递给发动机曲轴，使发动机启动。发动机被启动以后，飞轮转速提高，带着驱动齿轮高速旋转，使电枢轴超速。因此在发动机启动之后，驱动齿轮的转速超过电枢转速时，传动机构会使驱动齿轮与电枢轴自动脱开，以防止电动机超速。为了防止启动机在启动时超速，启动机的传动机构必须具备超速保护装置。这种超速保护装置称为单向离合器。4.汽车启动系统启动机故障分析4.1启动机不转4.2启动机运转无力4.3启动机出现异常声响5.帕萨特B5汽车启动系统故障案例5.1发动机无法启动着车一辆行驶里程约18万km，配置1. 8T发动机的上海大众帕萨特B5轿车。用户反映：该车在一次清晨起动过程中，突然出现发动机无法着车的故障现象，起动时发动机没有响声。 故障诊断：对车况进行基本检查，蓄电池电压和起动机均正常，发动机能够运转，但是没有着车迹象。根据维修经验对故障原因进行分析，初步认为有以下几种原因：燃油泵损坏或其控制电路故障、发动机转速传感器损坏、正时带断裂、防盗功能被激活。 使用V. A. G1552诊断仪查询发动机控制系统故障信息，没有故障码。检查仪表系统和防盗系统，都正常。检查正时带及配气相位正时，正常。由于仪表的发动机转速表信号来自发动机控制单元，因此在起动过程中观察发动机转速表工作状况，可以看到有转速指示，说明发动机控制单元已接收到发动机转速传感器信号。打开点火开关，可以听到燃油泵的工作声音。测量燃油压力，燃油压力达到300kPa，说明故障与燃油供给系统无关。 结合以上检修结果，认为故障在点火系统。该车配置四缸电子燃油喷射发动机，采用独立点火系统，每个气缸上都有1个点火线圈（集成点火控制器）。对点火系统进行检查，拔下1缸点火线圈，装上1个火花塞，起动发动机时发现没有高压火花。按照相同的方法检查其他点火线圈，也没有高压火花。 根据以往维修经验，4个点火线圈同时损坏的可能性极小，故障应该是电路连接不良造成的。对点火系统的低压电路进行检查，经测量后确认点火线圈的负极搭铁电路正常，正极没有工作电压。查阅帕萨特1. 8T点火系统电路图，得知点火线圈的供电是由主继电器J301控制的。在主继电器J301与点火线圈之间串联了保险丝5229，发动机控制单元通过T121/21脚来控制主继电器J301的吸合与断开。 对点火电路进行检查，熔丝5229良好，但在起动过程中没有工作电压，说明故障与熔丝S229无关。拆下位于风窗玻璃左侧下方的发动机控制单元的防护罩，打开点火开关，主继电器、1301有吸合声。拔下该继电器，用万用表测量6/87脚与点火线圈之间的电路，阻值为0，说明该继电器到点火线圈的供电电路正常。用试灯测量2/30脚，试灯点亮，说明主继电器J301供电电路正常。将试灯跨接在主继电器J301的9/86a脚与4/85脚之间，然后起动发动机，试灯点亮，说明控制回路正常，至此能够判定主继电器J301内部存在故障。打开该继电器的塑料外壳进行检查，发现2/30脚的焊点存在虚焊现象，用电烙铁将该焊点焊牢，然后试车，发动机顺利运转起来，检修工作结束。故障总结：对于发动机无法起动的故障问题，应重点检查燃油供给系统和点火系统。由于燃油系统的电路比较简单，因此可以先检查燃油系统，然后检查点火系统。对于执行元件的检查工作，使用试灯是一个简单易行的好方法，维修人员可以适当采用此方法来查找故障原因，以排除故障。5.2汽车启动后随即熄火故障现象：2001款帕萨特B5轿车，突然出现启动能着车，但随即熄火现象。故障诊断与排除：打开点火开关检查组合仪表工作状况，只有防盗警告指示灯工作不正常。发动机启动着车后随即熄火。于是将X431诊断仪连线接在DLC上，操作帕萨特B5的组合仪表系统，却不能进人，退回再操作发动机控制系统同样不能进入，再试着操作到ABS控制系统却能进行正常通信交流。怀疑组合仪表及发动机控制单元的诊断K线有问题。组合仪表、A/T、音响、ABS、A/C、AIR等诊断K线均相连到DLC上，发动机控制系统经连线至组合仪表，另外发动机控制单元到组合仪表之间的信息交流是经过CAN（H）、CAN（L）两条数据总线进行的。用数字万用表检查发动机控制单元到组合仪表、组合仪表至DLC的K线及CAN数据总线的断路、短路情况，均正常。再检查发动机控制单元及组合仪表的供电电源，正常。将诊断仪再次分别连接到发动机控制系统及组合仪表系统，不能进入；再操作到数据总线，同样无法进人。根据故障现象及线路的检查，均说明组合仪表有故障。更换一只组合仪表。将X-431诊断仪连线至DLC上，先后访问组合仪表控制系统、发动机控制系统及数据总线系统均正常。调出组合仪表控制单元的14位编码，从上海大众售后服务中心查得该车新的防盗密码，经与车钥匙进行匹配等工作，试车，发动机工作正常。5.3汽车启动困难一辆上海帕萨特B5型轿车，近一段时间起动困难，有时还会出现起动时起动机一点反应都没有的故障现象。已更换过多种部件，但起动困难的故障依然存在。 故障检修： （1）故障原因分析： 根据故障现象分析，故障可能的原因是起动机不良或起动电源（蓄电池亏电或有故障、起动电源线路连接不良）有故障。 （2）故障检修方法： 从车主介绍的相关情况中了解到，起动机已更换过多次，因此故障检查的重点放在起动电源上。测量蓄电池正、负极之间的电压为11. 8V，基本正常；接通点火开关，测量起动机电磁开关接线柱与蓄电池负极之间电压，也正常，说明起动机控制线路没有问题。 如果起动机没有问题，蓄电池电压也基本正常，且将电压加在了起动机上，那么除此以外的什么原因会使起动机转动速度低或不转动呢？那就只有蓄电池正极起动机电磁开关主触点起动机电动机发动机缸体发动机搭铁线车架蓄电池负极这条起动电源电路有故障了。 检查蓄电池极桩与线夹连接、起动机电源接线柱连接及蓄电池负极与车架的搭铁线等，均无问题，剩下就是发动机搭铁线了。将一根粗导线连接发动机缸体和蓄电池负极，发动机即可顺利起动，所以连接发动机机体与车架的搭铁线有故障确定无疑。检查发动机搭铁线，发现其接头处已氧化，几乎断裂。 （3）故障处理措施： 拆下已损坏的发动机搭铁线，并将搭铁连接处清理干净后装上新的发动机搭铁线，故障排除。 故障分析：分析发动机搭铁线氧化断裂的原因，可能是接线端子装夹导线端有松动，在起动时，大电流通过此处而产生电压降，并可能产生跳火，使其氧化并最终导致铜线的断裂。由于搭铁线已变细且连接处接触不良，故而导致起动困难，严重时还会出现起动机不转动现象。 本故障检查蓄电池状况采用了测量蓄电池静止电压的方法，此方法比较简单，但可靠性不如动态电压测试。如果条件允许，可采用高率放电计测量，进行负载状态下的测试，能准确判断蓄电池存电是否充足、是否有故障。6.总结汽车启动机在使用过程中，应按规定定期进行保养与维护，以延长启动机的使用寿命。解体启动机后，应擦净各部件的油污，用汽油洗净前、后轴承，加适量的润滑脂，对花键、拨叉各支点也要加少量的润滑脂。检查电刷高度，磨损超过新品高度的一半时，应更换；电刷在刷架内应能上下自如地活动，与换向器的磨合应良好，接触面积应在75%以上，正、负电刷的引线应无松脱现象，电刷弹簧的弹性应符合要求。检查换向器的表面，如有烧蚀和失圆现象，应用细砂纸打磨或车削加工，使之恢复正常。检查铜套与轴的磨损情况，如配合间隙超过标准，应进行修理。检查启动机的电枢轴，如有弯曲现象应进行校正。检查启动机磁场绕组、电枢绕组是否短路、断路或搭铁，以及绝缘电刷的绝缘是否良好。检查驱动齿轮的磨损情况，看减震弹簧是否折断或变软、单向离合器是否打滑。检查启动开关的接触是否良好，调整启动开关的接通时机，检查驱动齿轮与止推垫圈之间的间隙是否合适，试验起动机空转时运转情况是否良好。装配应按拆卸相反的顺序进行，要注意不要剐伤转子。谢 辞从确定论文选题至今，我的本科毕业论文已经顺利完成。在此，我要特别感谢我的论文指导老师冯帆老师。从当初选定论文题目到搜集资料，从确定论文大体框架到进行开题报告，从修改初稿二稿到最终的定稿，老师给了我极悉心的指导。老师是一位十分认真严谨的老师，对我的论文要求十分严格，不论是内容格式，还是标点符号都进行了严格的把关。可以说，老师对我的论文指导