汽车电气系统检修课件：模块三 起动系统的检修

例如，QD124型表示额定电压为12 V，功率为1 kW～2 kW， 第四次设计的启动机。
项目四 启动系统的检修
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三、直流电动机
1．串励式直流电动机的结构
汽车启动机一般均采用串励式直流电动机。串励式直
流电动机是启动机最主要的组成部件，它的工作原理和特
性决定了启动机的工作原理和特性。
直流电动机主要由电枢、磁极、电刷及机壳等部件组
成，如图4.3所示。其中，电枢绕组与磁场绕组串联的直流 电动机称为串励式直流电动机。
项目四 启动系统的检修
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图4.3 直流电动机的构造
项目四 启动系统的检修
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1) 电枢
电枢是直流电动机的旋转部分，由电枢轴、换向器、
电枢铁芯、电枢绕组等组成，电枢的结构如图4.4所示。它
的作用是通入电流后，在磁极磁场的作用下产生电磁转矩。
芯和磁场绕组构成，并通过螺钉固定在机壳内部，形成的
磁路如图4.6所示。一般采用四个磁极，大功率启动机有时
采用六个磁极。磁场绕组也是用粗扁铜线绕制而成的，与
电枢绕组串联。四个励磁绕组的连接方式有两种：一种是
四个绕组串联后再与电枢绕组串联；另一种是两个绕组分
别串联后并联，然后再与电枢绕组串联，如图4.7所示。励
项目四 启动系统的检修
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启动系统
起动机\起动.swf
【概述】
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须用外力 转动发动机的曲轴，使气缸内吸入(或形成)可燃混合气并 燃烧膨胀，工作循环才能自动进行。曲轴在外力作用下开 始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动 机的起动。
项目四 启动系统的检修
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式中，Cm为电动机的转矩常数，取决于电动机的结构。 Cm与电动机磁极对数P、电枢绕组导线总根数Z及电枢绕组 电路的支路对数a有关，即Cm = PZ/(2a)。

电磁开关的短接试验
4.检查起动继电器。在继电 器火线均有电的前提下，短接 触点观察起动机是否能通电转 动，能转动说明触点已损坏造 成断路；将线圈输出端直接搭 铁听（或摸）继电器触点能否 闭合，或不能闭合说明线圈已 损坏，能闭合应对搭铁线或控 制单元进行检查。
用用励万交磁用流绕表试组测接灯绝的量地检缘电励故查性磁磁障励能吸绕磁力组绕试断组验路的、
（三）电刷总成检查与维护 1.电刷架及电刷弹簧的检查 （1）电刷架的检查（2）电刷弹簧的检查
检查电刷架 a)万用表检查b)试灯检查
电刷弹簧的检查
2.电刷的检查与维护 （1）电刷的长度应不小于原尺寸的2/3。否则，应更 换新电刷。电刷在电刷架中不能有卡滞和松旷现象。 （2）电刷的工作面的检查与研磨 为了保证起动电流的畅通，电刷与换向器的接触工作 面积不得小于75%。否则，应研磨。
电枢轴弯曲度的检查 电枢绕组断路的检查
（2）电枢绕组匝间短路的检查 （3）电枢绕组绝缘性能的检查
电枢绕组匝间短路的检查
电枢绕组绝缘性能的检查 a)用交流试灯检查b)用万用表检查
（二）励磁绕组的检查与维护 123.短断励路磁故绕障组的绝缘检性查能的检查 应最用首常22先见0V观的交察断流绕路试组 点灯导是或线在万表机用面壳表是接的否线高有柱电漆与阻包绕档线组（变抽50黑头0型烧之的焦间的现导象线 或焊R×气接1味处0k。、Ω档若各；没励数有磁字明线型显圈的征之2兆间0k，的Ω档可接）对线进励处行磁。测绕也试组可。进用行万电用磁电试表验的。低 电阻档进行测量。
流、电压和空转转速，来判
断起动机的机械状况和电路 的基本技术状况。
起动机空载试验
2.全制动试验（转矩或扭矩试验） 全制动试验就是检测起动机全制动时，产生的扭矩和消 耗的电流与电压，进一步检测起动机内部电路的基本技术 状况；另外还可以检验单向离合器是否打滑。

项目二起动机正确使用与维护
学习目标：
能够读懂起动系统电路原理图； 能够分析起动机工作不正常故障的产生原因； 能够确定起动系统故障检修的常用工具； 能够根据相关资料确定起动系统部件组成及技术参数； 能够准备任务相关的零件、工具和工作场所； 能够按照合理的思路和规范的操作检测起动系电路故障； 能够正确的拆解、检测和修复起动机； 能够检查、评价、记录工作结果； 能够分析起动机故障的原因并解释维修工作； 能够收集并合理考虑客户愿望和信息。
模块三 起动系统的检修
引入：：一辆TJ7100型轿车在正常起动时，出现起动无
力。经栏经检查，该车起动机的电刷磨损导致接触电 阻过大，更换电刷组件后，故障排除。请问：起动机
是怎样工作的？影响起动机起动转矩的因素有哪些？
当启起动机出现故障时，如何从车上拆卸起动机？又 如何分解检修起动机？
项目一起动系统故障诊断与排除
直流电动机的工作特性
转矩特性
起动瞬间： I=MAX ,n=0, 发动机处 于完全制动。 转矩M与I2 成正比, 在起动瞬间,转矩很大,使 发动机易于起动。
直流串励式电动机的特性
第4章 起动系
汽车电气设备构造与维修
转速特性
串励式电动机具有轻载 转速高，重载转速低的 特性，可以保证起动安 全可靠，但轻载或空载 时，易造成“飞车”事 故。对于功率很大的直 流串励式电动机，不允 许轻载或空载下运行。
2．电枢 如图所示为电枢总成，由外圆带槽的硅钢片叠成的 铁心和电枢绕组组成，磁场绕组和电枢绕组一般采用矩形断 面的裸铜线绕制。 换向器装在电枢轴上，它由许多换向片 组成。换向片嵌装在轴套上，各换向片之间均用云母绝缘。
电枢总成
3． 电刷 电刷和换向器配合使用用来连接磁场绕组和电 枢绕组的电路，并使电枢轴上的电磁力矩保持固定方向。 电刷装在端盖上的电刷架中，电刷弹簧使电刷与换向片之 间具有适当的压力以保持配合。

开关
整体
（3）会检测起动机个部件的好坏。
检测
（4）能独立更换启动系点火开关。
解体
检测
（5）能使用万用表检测启动系统故障。
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导 二、任务导入
航
学习
现代汽车发动机以电动机作为启动动力。启动系统的
目标
是由蓄电池、点火开关、启动继电器、起动机，启动线束
任务
等组成。启动系统的功用是通过起动机将蓄电池的电能转
任务 座圈连成一体，花键套筒与内座圈连成一体，并通过
起动 花键装在电枢的延长轴上。
机的 结构
工作 特性
点火 开关 整体 检测
解体 检测
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图4-8 滚柱式单向离合器组成与工作示意图
1—起动机驱动齿轮； 2—外座圈； 3—内
座圈； 4—滚柱； 5—柱塞； 6—花键套筒；
7—弹簧； 8—飞轮齿圈
航
学习 目标
1、起动机的作用
任务
起动 机的 结构
汽车发动机从静止状态进入正常的工作循环必须借助外力来启动， 起动机以蓄电池为电源带动发动机转动并进入工作循环，如图2–2所 示。电启动简单可靠，操纵方便，可随时工作，便于远距离控制。
工作 特性
点火 开关
整体 检测
解体 检测
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图2–2 起动机的作用
结构
M=CmΦ Is=CmC1IsIs=CIs2
工作 特性
式中，Cm为电动机的结构常数；C为规定的常数。
点火
在磁路未饱和时，直流电动机的电磁转矩M与电枢电流Is的平
开关
方成正比。在磁路饱和时，磁极磁通Φ 为常数，电磁转矩与电枢电
整体

除 （5）发动机转动阻力矩过大
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导
航 任务
启动机启动无力的故障诊断（3）
导入 电路
3.故障诊断与排除方法
工作 原理
（1）检查蓄电池电量(用高率放电计检查)，若电量
启动 系统
不足，可用电量充足的蓄电池辅助供电的方法加以排 除。
电路 （2）检查蓄电池桩头接柱及启动电磁开关主触头接
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导
航 二、起动机电路工作原理
任务 导入
电路 工作 原理
启动 系统 电路
启动 电路 的检 测
故障 诊断 与排 除
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导
航 1、控制回路
任务
导入 （1）、起动继电器线圈回路
电路
工作
蓄电池“+”→点火开关ST→空挡起动开关N→
原理
起动继电器线圈1号、3号接脚→搭铁→蓄电池“-”
电路
工作 原理
1.故障现象。启动发动机时，驱动齿轮不能顺利啮入
启动
飞轮齿圈，有齿轮撞击声。
系统
2.故障原因。驱动齿轮轮齿或飞轮齿圈轮齿磨损过甚
电路
或个别齿损坏；启动机调整不当，驱动齿轮端面与端
启动 电路
盖凸缘间的距离过小。当驱动齿轮与飞轮齿圈尚未啮
的检
合或刚刚啮合时，启动机主电路就已接通，于是驱动
测
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导 航
四、启动电路的检测
任务
导入 1．启动电路检测
电路
工作 启动系统电路相对简单，但也是汽车经常出现故障的系统
原理 之一。经常出现起动机不转、转速慢或电磁开关反复振荡
启动

项目3.3 起动系统常见故障诊断
(2)检查起动机。如果判断电源无问题，用螺丝刀短接端子30与端子C，如 果起动机不转，则说明是电动机内部有故障，应拆检起动机；如果起动机运转 正常，则进行后面的步骤检查。
(3)检查电磁开关。用螺丝刀将电磁开关上连接起动继电器的接线柱与连接 蓄电池的接线柱短接，若起动机不转，则说明起动机电磁开关有故障，应检查 电磁开关的吸拉线圈，其阻值应符合规定值；如果起动机运转正常，则说明故 障在起动继电器或有关线路上。
项目3.3 起动系统常见故障诊断
(3)起动继电器故障。起动继电器线圈断路、短路、搭铁或其触点接触不良 等。
(4)点火开关故障。点火开关接线松动或内部接触不良。 (5)起动系线路故障。起动线路中有断路、导线接触不良或松脱等。 2.故障诊断方法 (1)检查电源。按喇叭或开大灯，如果喇叭声音小或嘶哑，灯光比平时暗淡， 说明电源有问题。使用万用表检查蓄电池电压，电压不应低于12.4V，若正常， 检查起动机控制保险丝是否导通，若熔断，检查是否有短路故障后更换同样规格 的新保险。若正常，检查蓄电池极桩与线夹及起动电路导线连接处是否有松动， 若某连接处松动，则说明该处接触不良。
项目3.3 起动系统常见故障诊断
2.故障诊断方法 (1)检查电源。使用万用表或蓄电池检测仪检查蓄电池存电状况，蓄电池 电压不应小于12.4V。检查蓄电池极桩与线夹及起动电路导线连接处是否有松 动,若某连接处松动或发热，则说明该处接触不良。 (2)检查起动机。如果判断电源无问题，用螺丝刀将起动机电磁开关上端 子30和端子C接线柱短接，如果起动机运转不良，则说明是电动机内部有故障， 应拆检起动机；如果起动机空转正常，则进行后面的步骤检查。
3 学习任务 启动系统的使用与检修
项目3.3 起动系统常见故障诊断

3.1.4.1 传感器
5. 节气门位置传感器 将节气门位置的变化转变为电信号，电控单元通过此
信号判定节气门所处的位置及发动机工况，依此修正点火 提前角。
6. 爆震传感器 用来检测发动机是否发生爆震。
7. 各种开关信号 (1) 起动开关信号。 (2) 空调开关信号。 (3) 空挡开关信号。
3.1.4.2 电控单元
图3-14 怠速稳定 性修正
曲线
3.1.3.1 点火提前角控制
2．最佳点火提前角的控制方式
3.1.3.1 点火提前角控制
开环控制 闭环控制
3.1.3.2 闭合角控制
闭合角控制也称通电时间控制。
电感储能式电火系，当点火线圈的初级线圈被接通后， 通过线圈的电流是按指数规律增大的。初级线圈被断开瞬 间时，所能达到的电流值与初级线圈接通时间长短有关。 只有通电时间达到一定值时，初级线圈的电流才能达到饱 和。而次级线圈所能产生的电压最大值与初级线圈断开时 的电流大小成正比，为了获得足够高的次级电压，必须使 初级线圈的电流达到饱和。
模块3
汽油机电控点火控制系统检修
主讲：黄如君
汽油机电控点火控制系统
【教学目标】
【知识目标】 1．熟悉电控点火系统的基本工作原理 2．熟悉电控点火系统主要元件的功用、结构与原理 3．掌握电控点火系统实现最佳点火提前角控制的方法 4．掌握爆震控制原理 【能力目标】 1．能够对电控点火系统主要元件进行正确的检修 2．能够对电控点火系统的常见故障进行正确的诊断与排 除
3.1.4.3 执行器
(4) 火花塞的类型
3.1.4.3 执行器
2) 多极火花塞。多极火花塞的侧电极一般有两个以上。
3) 突出型火花塞。突出型火花塞的绝缘体裙部较长， 突出于壳体端面之上，具有吸收热量大，抗污能力强的 优点。

图3-1环车检查
一、场景描述
小李：“杨先生，你的车起动机出现“哒哒哒哒”的声音，发动机不转动的故障，我让专业技师 为您的车辆做详细的检查”。
根据杨先生的反映起动机出现“哒哒哒哒”响声，专业技师对该车进行检查。该车在起动时起动 机出现“哒哒哒哒”响声，但是发动机不能起动，技师根据现象对蓄电池进行检测如图3-2所示。 维修技师初步检查起动系正常，蓄电池正负极桩接触良好，蓄电池开路电压12.8V，但起动机起动时 蓄电池电压为12.5V，技师初步怀疑是起动机的问题。
三、学习目标
素养严谨科学的工作态度。
2. 养根成据团对队该协项作目精的神描。述分析，按照实际项目的要求，结合职业院校学生实际的学习 特3. 点能，够要“想最完大成化任”务利必用须有学限习时好间专，业知识。按照专业知识的特点必须由简单到复杂的 知4. 识阅结读构资学料习划，出层关层键递技进术的点知归识纳走整向流，做最出终故将障该诊项断目方划法分，成以下三个任务来完成， 每 个5. 任能务够的找具出体“需简求单如”下的：技术系统诊断方法， 任6. 务能一够清汽晰车、电友气好设且备有的趣组地成向与他发人展口头转述信息， 任7. 务能二够汽解车决电棘气手设的备任的务特，点 8. 树立目标并制定实现目标的计划，
图3-4检查蓄电池液面
二、场景分析
若电压能保持在9.6V以上，说明该蓄电池性能良好，但电量不足，需要充电；若稳定在9.6～ 11.6V之间，说明蓄电池电量充足；若电压迅速下降，则说明蓄电池严重亏电，要立即充电或更换 蓄电池，才能使用；当开路电压测量达到12V，但负载时指针迅速下降6V以下时，说明蓄电池已经 损坏。 维修技师初步检查起动系正常，蓄电池正负极桩接触良好，蓄电池开路电压12.3V，但起动机起动 时蓄电池电压为11.5V，技师初步怀疑是起动机的问题。接待人员填写了报修单转交到维修车间， 以便进一步完成其技术状态检测，确定对起动机是进行维修还是更换。 根据对起动机进行检查和分析，按照实际维修项目的要求，结合职业院校学生实际的学习特点，按 照由简单到复杂，层层递进的知识走向，最终将该项目划分成以下三个任务来完成，每个任务的具 体需求如下： 任务一 起动系统 任务二起动系统故障诊断

丰田车型 C 型交流发电机定子结构
（2）三相绕组的连接方法
（3）转子总成
（4）整流器
（4）整流器 整流器二极管排列
（5）电刷及电刷架
3. 交流发电机工作原理
发电机转子的励磁绕组通电产生磁场，发动机的起动带动了发电机转子旋 转，定子绕组切割磁力线，因为定子是三相绕组（X、Y、Z），所以在定子 绕组中产生三相交流电（A、B、C），如图所示。
三、新型交流发电机整流器结构特点
1. 八管交流发电机 2. 九管交流发电机 3. 十一管交流发电机 4. 无刷交流发电机 5. 液冷交流发电机 6. 六绕组交流发电机
1. 八管交流发电机
八管交流发电机的输出特性
2. 九管交流发电机
3. 十一管交流发电机
4. 无刷交流发电机
（1）爪极式无刷交流发电机 （2）感应子式无刷交流发电机
● 冬季使用蓄电池，要特别注意保持足电状态，以免电解液密度降低而结 冰。
● 日常维护时，检查蓄电池外壳与极柱是否有裂纹和电解液泄漏；检查蓄 电池本身安装是否牢固，防止振动损坏；检查极柱接线是否牢固，防止电量损 失或产生火花；保持加液孔盖上通气孔的畅通，定期疏通。
● 保持蓄电池外表面的清洁干燥，及时清除极柱和电缆卡子上的氧化物， 并确定蓄电池极柱上的电缆连接是否牢固、蓄电池在托架上的安装是否牢固。 清洗时要将蓄电池从车上拆下，先刮除腐蚀物，然后用清水冲洗并用纸巾擦干 。电缆卡子在清洗后还应涂上凡士林或润滑脂防止腐蚀。
④ 电解液的纯度对蓄电池容量的影响。电解液的纯度对蓄电池的容量有很大 影响，应使用高纯度纯硫酸和蒸馏水配制。电解液中存在有害杂质会腐蚀栅架， 沉附于极板上的杂质形成局部电池产生自放电现象。如电解液中含有1%的铁离 子，蓄电池在一昼夜内就会放完电，使用纯度不高的电解液会明显减小蓄电池的 容量，缩短蓄电池的使用寿命。