奥迪轿车起动机的工作原理分析

奥迪轿车起动机的工作原理分析

奥迪轿车起动机的工作原理分析

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  • 更新时间2022年
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奥迪轿车起动机的工作原理分析

                    奥迪轿车起动机的工作原理分析
起动机的工作原理
轿车起动机的核心部件是直流电动机,所以其工作原理基本上与直流电动机的工作原理相同。直流电动机是将电能转变为机械能的设备,它是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用的这一原理为基础而制成的。其工作原理如图3-1所示。由于一个线圈所产生的转矩太小,且转速不稳定,因此实际上,电动机的电枢上绕有很多线圈,换向片数也随线圈的增多而相应增加。从而保证产生足够大的转矩和稳定的转速[3]。
 
图3-1  直流电动机工作原理
3.2电磁开关
3.2.1电磁开关工作原理
当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相同时,其电磁吸力相互叠加,可以吸引活动铁心向前移动,直到推杆前端的触盘将电动开关触点接通势电动机主电路接通为止。当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相反时,其电磁吸力相互抵消,在复位弹簧的作用下,活动铁心等可移动部件自动复位,触盘与触点断开,电动机主电路断开。
3.2.2电磁开关结构特点
电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两部分组成。电磁铁机构由固定铁心、活动铁心、吸引线圈和保持线圈等组成。固定铁心固定不动,活动铁心可以在铜套里做轴向移动,活动铁心后段用调节螺钉和连接销与拨叉连接。铜套外面安装有复位弹簧,作用是使活动铁心等可移动部件复位[4]。
第4章  奥迪轿车起动机常见故障及维修
起动机实质上就是一个直流电动机,作用是通过蓄电池供电,带动发动机进入工作状态,其性能的好坏直接影响和制约着汽车的正常起动。目前,车用起动机以体积小质量轻、噪音低、功率大和品种多等优点在各种机动车上得到了广泛的使用。随着汽车工业的不断发展,起动机的性能得到了很大的提高,它的使用与维修也更加方便。但是,由于人们对起动机的性能和维护常识缺乏必要的了解,致使正常的作用得不到发挥。甚至造成了人为对起动机正常寿命的缩短。因此,只有熟悉和掌握起动机的工作特性,才能正确的使用它、维护它,发挥其最佳的效益。
起动机也是短时间断续工作的电器设备,且工作电流很大。每次连续工作不能超过5秒,重复起动时应停歇2分钟。冬季和低温地区冷车启动时,应先使发动机预热后再使用起动机。起动机在连续几次起动不着时,不可继续启动,这时应对起动机、蓄电池以及连接线分别进行检查,找出其故障并予以排除,然后方可继续使用起动机。
4.1定子、转子绕组部分故障
常见的定子、转子绕组部分容易造成的故障有:绕组短路、断路、磁极损坏(俗称扫镗)、换向器烧蚀损坏。对这些故障的判断:可以通过起功机外部声音来判断磁极损坏情况;在用点火开关起动档时,通过电流表的放电情况初步判断绕组故障;在分解起动机后,可以通过绕组线和换向器颜色看有无烧蚀情况进行初步判断;还可用万用表或试灯进行检测。
1.故障排除及预防
更换与起动机原前后铜套相适应的铜套,并对绕组进行重新绕线,在平时使用起动机过程中要严格按程序操作,并根据行驶里程及时进行维护,发现问题及时处理。对起动机后端防尘装置进行修理,要不定期的对防尘装置的紧固情况进行检查,防止遗失。在车辆使用中,严格操作程序和使用规定,在原因不明的情况下不可长时间或连续使用起动机,防止人为故障的出现。
2.故障原因分析
起动机前后铜套磨损严重,致使电枢轴转动不平衡。不规则的转动形成转子轴偏心,使转子轴碰刮(扫镗),最后造成定子绕组局部升温过高烧蚀而短路或断路。起动机后端防尘装置损坏,致使杂物进入起动机内部对绕组造成腐蚀,从而使绕组线圈不能及时进行散热而烧坏。没有按规定时间(约5~10s)使用起动机,而使长时间在未查明原因的情况下使用起动机,造成换向器烧蚀。
4.2电刷与电刷架故障
起动机使用了4个电刷,其正负电刷各两个,装在后端电刷架上,与转子上的换向器相接触。其容易造成的故障有:电刷磨损过大,造成接触不良;电刷弹簧弹力过弱;电刷固定线头或电刷绝缘部分烧蚀。
1.故障排除及预防
当电刷磨损到原长的1/2时,应更换电刷。在维护起动机时,要定时对电刷高度和接触情况进行检查,发现问题及时排除。更换与之相适应的弹簧或加长电刷。对电刷固定线头或电刷绝缘垫进行更换。
2.故障原因分析
由于电刷磨损过大,使电刷不能很好地与换向器接触达到接触面75%的要求,从而造成转子不能转动或转动无力,起动困难。电刷架上的电刷弹簧弹力过弱,同样会造成电刷与换向器接触不良,导致电流不能通过换向器而驱使电枢轴转动。电刷固定线头及电刷绝缘垫损坏,在起动起动机时,造成同极电刷与正极短路,造成大量放电,起动机不能正常转动。
4.3传动机构故障
起动传动机构由驱动齿轮、单向离合器和拔叉组成。其作用是:起动时使驱动轮与飞轮齿环啮合,将起动机转矩传给发动机曲轴,起动后,使起动齿和飞轮齿环自动脱开,防止起动机因超速而损坏。容易出现的故障有:驱动齿轮损坏;单向离合器打滑;拨叉从槽内脱出。
1.故障排除及预防
更换与之相适应的驱动齿轮及单向离合器,正确操作,在更换新起动机时,对飞轮齿和起动机驱动齿进行打磨,磨出合适的倒角,以便两齿能顺利啮合,并清除起动机前端及各接线柱上的杂物。在固定起动机时,要加装弹簧垫片,防止螺栓自行松动造成驱动齿与飞轮齿的不同心而发出撞击响声。恢复正常的拨叉位置,检查滑环与拨叉的磨损情况。如磨损过大,应进行加工,使其达到标准的配合要求。
2.故障原因分析
在更换起动机时,由于不能对起动机驱动齿和飞轮齿的啮合情况进行检查和处理,从而使起动机不能正常使用,与飞轮产生撞击而造成驱动齿损坏。由于滑环与拨叉磨损严重,使起动机在工作时拨叉脱出造成驱动齿轮不能彻底回位,损坏驱动齿或电枢。
4.4控制机构故障
控制机构按起动机型号不同分为机械式和电磁式两种。其作用主要是用来控制驱动齿轮与飞轮齿环的啮合与分离及起动机的接通与切断。常见故障有:电磁开关保持线圈短路或断路;触盘与起动机开关接柱烧蚀,接触不良。
1.故障排除及预防
对电磁开关保持线圈重新进行绕线或更换电磁开关,在起动机使用过程中要严格按接线要求正确接线,并杜绝在起动车辆时长时间使用起动机。对电磁开关触盘或电动机开关接柱进行打磨或更换,或对起动机开关接柱高度进行调整。
     2.故障原因分析
由于在起动发动机时,没有按要求使用起动机,而在未查明原因的情况下长时间使用起动机,从而造成不必要的故障发生,我们在平时使用中要注意使用方法,多看使用手册[5]。
4.5起动机不运转
4.5.1故障现象和原因
  将点火钥匙旋至点火开关启动位置时,起动机不运转。其故障原因可能为:蓄电池亏电,或连接导线断路、接头松脱;起动继电器触点严重烧蚀或其线圈断路;起动机电磁开关的触点严重烧蚀或其吸拉线圈断路;起动机直流电动机内部绕组断路或短路;起动机电枢轴弯曲,轴与轴承间隙过紧;换向器严重烧蚀,电刷磨损过多,电刷在刷架内卡住或压刷弹簧过软。
4.5.2故障诊断
  旋动起动机开关起动机不转时,开大灯或按喇叭。若大灯不亮,喇叭不响,则应检查蓄电池及导线是否无电或断路。若大灯亮、喇叭响,说明蓄电池有电,这时可用螺丝刀将起动机开关两接柱搭接,若起动机空转,则说明起动机开关有问题;如果起动机不转,并伴有强烈火花,则说明起动机内部有短路或搭铁处。如果既不转动,也无火花,则说明起动机内部有断路处。
  短接继电器的蓄电池接线柱和起动机接线柱后,如果起动机仍不工作,应对电磁开关连接线进行检查。如果在点火开关旋至起动位置时,起动继电器“嗒”地一声微响,触点闭合并接通起动机接线柱电路,说明继电器电路正常。检查电磁开关时,用一根导线的一端接起动机开关的电池接线柱,另一端接电磁开关的线圈接柱。如果这时起动机工作,说明电磁开关和起动机电路良好,继电器至电磁开关的电路不通;如仍无反应,可用螺丝刀接通起动机主电路,若起动机工作,说明起动机内部电路正常,故障是电磁开关线圈断路、接触不良或活动铁芯卡滞不能移动,应进一步检修或更换开关。若起动机仍不动,说明起动机内部断路(起动机内部断路后,吸拉线圈的回路不通,不产生磁力,吸不动活动铁芯,故电磁开关不工作),应对起动机解体修理。

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