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浅谈起动机不工作且充电指示灯不亮的故障诊断与排除

2015-06-02何亚锋

科技与创新 2015年9期
关键词:控制电路

何亚锋

摘 要:主要介绍了一台解放CA1092型载货汽车因交流发电机内的整流二极管击穿短路而造成当点火钥匙位于起动档(Ⅱ档)时的充电指示灯不亮和起动机不能工作这一故障的诊断与排除过程。

关键词:载货汽车;充电指示灯;起动系统;控制电路

中图分类号:U472 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.086

1 故障现象

一辆解放CA1092型载货汽车的点火钥匙位于起动档(Ⅱ档)时,起动机不工作,充电指示灯不亮,断开点火开关之后,电流表指示放电。

2 故障原因分析

起动机不工作可能存在的故障主要有以下几种。

2.1 电源故障

电源故障表现为蓄电池严重亏电或极板硫化、短路;蓄电池极桩氧化、蓄电池极桩与线夹接触不良或者线夹脱落、蓄电池连接线折断等。

2.2 起动机故障

2.2.1 起动机机械故障

起动机的轴承已从起动机端盖上的轴承孔中脱出,起动机转子因前轴承损坏失去支撑或者起动机的轴承磨损严重,转子轴与轴承配合松旷,造成了转子扫膛(电枢铁芯与磁极碰擦)动力下降,所以有时无力驱动发动机运转。

2.2.2 起动机电路部分故障

起动机电路部分故障主要包括:①电磁开关故障。例如吸引线圈、保持线圈断路、短路,搭铁或电磁开关触点与接触盘由于受强电流的作用,使触点与接触盘严重烧蚀、氧化,造成接触不良或调整不当等。②直流电动机的故障使其内部无法形成完整的回路。例如换向器表面烧蚀、氧化,电刷沾油或云母突出,使换向器与电刷接触不良;电刷磨损过度电刷碎裂;电刷压紧弹簧弹力不足或损坏、引线松动或损坏、电刷架弯曲变形,使电刷卡滞、绝缘电刷搭铁、励磁绕组或电枢绕组断路或短路等。

2.3 继电器故障

继电器故障主要有以下几种情况:①在起动线路中,有起动继电器、充电指示继电器或组合继电器的起动机,其继电器故障会导致起动机不转;②继电器触点氧化污损,使电磁开关电路无法接通;③继电器的常开触点间隙过大,继电器动铁(衔铁)变形,起动继电器或充电指示灯继电器线圈短路、断路、搭铁,都会导致继电器触点不能闭合,电磁开关电路不通。

2.4 点火开关故障

点火开关故障主要表现为点火开关接线松动或内部接触不良。

2.5 起动系线路故障

起动系线路故障主要表现为熔断丝熔断、线路中导线折断、导线接触不良或车辆颠簸造成接头松脱,使起动线路断路。

2.6 充电指示灯控制电路故障

CA1092型载货汽车的充电指示灯控制电路是利用交流发电机的中性点电压使充电指示灯工作的。仪表公共线路故障的表现为仪表熔断器熔断和线路断路,交流发电机正二极管被击

穿,充电指示灯控制继电器(组合继电器中的保护继电器)的常闭触点氧化、脏污,继电器的动铁(衔铁)弯曲变形,使得常闭触点不能闭合;充电指示灯泡灯丝烧断,灯泡两端连接线断路等都会使充电指示灯不亮。

3 故障的诊断与排除

解放CA1092型载货汽车的起动系统除了电源之外,主要由QD1215 型起动机(或QD124A型起动机)、JK404型点火开关(起动档)和JD171型组合继电器组成,其控制电路如图1所示。

检查电源:按喇叭或开大灯,如果喇叭声音小、嘶哑,甚至喇叭根本不响,或灯光比平时暗淡,则说明是由于蓄电池极桩和线夹严重氧化或线夹松动、脱落等造成电源电路不通引起的故障。检查电源线,刮除铁锈和氧化层后紧固蓄电池线夹。

观察蓄电池外部,特别是盖是否清洁,如果脏污,可用净水冲洗。有条件时,可用质量分数为5%的苏打水或氨水等碱性溶液清洗,然后用清水冲洗,最后擦干蓄电池的外部。

进一步采用高率放电计来检测蓄电池容量,CA1092型载货汽车的蓄电池为6-QA-100型铅蓄电池蓄。高率放电计由一只电压表和一负载电阻组成。由于在检测时,蓄电池对负载电阻的放电电流可达100 A以上,所以能比较准确地判定蓄电池的容量和基本性能,是目前普遍使用的检测仪表。对于12 V蓄电池,将高率放电计的正、负放电针分别压在蓄电池的正、负极柱上保持5 s,如果电压保持在9.6 V以上,说明性能良好;如果稳定在10.6~11.6 V,说明存电充足;如果电压迅速下降,说明蓄电池已经损坏。经检测,蓄电池电压稳定在11.5 V,再按喇叭、开大灯,发现喇叭声音响亮,大灯灯光明亮,表明蓄电池存电充足。

既然排除了电源的问题,那问题会不会是出在起动机上呢?CA1092型载货汽车起动系统中的起动机为QD1215型起动机或 QD124A型起动机,属于电磁控制强制啮合式起动机(常规起动机),它由直流串励式电动机、传动机构和控制装置(也称电磁开关)三部分组成。

先用长螺丝刀短接起动开关上的两个主接线柱(接蓄电池、电枢),这时候起动机的电枢和驱动齿轮能够正常空转,说明起动的直流电动机部分没问题。然后将点火开关拨到起动档(Ⅱ档),此时起动机电磁开关没有动作。那么,问题会不会是在电磁开关上呢?

为了验证电磁开关有没有问题,再用长螺丝刀短接起动机“火线”接线柱与电磁开关火线接线柱(吸引线圈和保持线圈的公共接线柱),结果起动机能正常空转,说明电磁开关不存在故障。

排除了电磁开关的问题,现在怀疑电磁开关供电线路有问题。用一根跨接线将组合继电器的“S”接线柱与“B”接线柱短接,此时将点火钥匙拨到起动档可以起动发动机。排除这一因素后,怀疑是解放CA1092型载货汽车的充电指示灯控制电路出故障。

为了确定是否为仪表公共线路的问题,首先接通点火开关,观察机油压力报警灯、燃油表等仪表,发现仪表正常,排除了仪表公共线路上仪表熔断器熔断及线路断路的问题。那是不是充电指示灯泡灯丝烧断了呢?笔者用万用表电阻档测量了充电指示灯的电阻,发现其并没有烧断,此外还检查了灯泡两端连接线,也没有发现有断路的情况。导致解放CA1092型载货汽车的充电指示灯不亮,还有充电指示灯控制继电器(组合继电器中的保护继电器)的常闭触点氧化、脏污,继电器的动铁(衔铁)弯曲变形使得常闭触点不能闭合,与组合继电器接线柱通过导线相接的元器件故障(例如电火开关接线脱落或点火开关内部接触不良),交流发电机中整流器的正二极管是否被击穿等几个方面没有检查。

解放CA1092型载货汽车充电指示灯控制电路中的组合继电器结构如图2所示,它由两部分构成:①起动继电器J1.其作用是减小通过点火开关的电流,防止点火开关烧损。②保护继电器J2.它受发电机中性点“N”的电压控制,作用是与起动继电器配合,使起动电路具有自动保护功能,使发电机在正常发电后(即发动机正常工作时),即使点火开关在起动档,起动机也不会接通工作,从而达到保护起动机的目的,另外,保护继电器还控制充电指示灯。组合继电器中的起动继电器、保护继电器都由铁心、线圈、磁轭、动铁(衔铁)和弹簧触点组成,其中,起动继电器触点K1为常开式,保护继电器触点K2为常闭式,组合继电器共有6个接线柱(接电源、起动机电磁开关、点火开关起动档、充电指示灯、搭铁和发电机中性点),分别用B,S,SW,L,E和N来表示。

接下来先用试灯法测试组合继电器的线圈“B”接线柱的供电电路,具体步骤为:将与组合继电器的“SW”接线柱相接的棕色线拆下来接在试灯的一端,让试灯的另一端搭铁,然后反复开闭点火开关,此时试灯随着点火开关的开闭而点亮、熄灭,说明点火开关及与组合继电器的“SW”接线柱相接的棕色导线正常,另外加上在开闭点火开关时,没有听到起动继电器的触点有动作声,那故障会不会是出在组合继电器的内部呢?

(a)起动继电器J1 (b)保护继电器J2

图2 JD171型组合继电器

打开组合继电器盖,发现常闭触点断开,用手扳动使之闭合,同时启动发动机,故障消失。常闭触点K2在起动前不能闭合,难道是动铁(衔铁)弯曲变形了?于是笔者更换一个新的组合继电器,发现常闭触点K2在起动前还是不能闭合,充电指示灯还是不亮。

由于起动继电器线圈与保护继电器触点K2串联,起动继电器线圈除了受点火开关起动档控制外,还受保护继电器的控制,因此当K2打开时,K1不可能闭合,而保护继电器又受到交流发电机中性的“N”的控制,此时可以知道:除了动铁发生了向下的弯曲变形之外,K2在保护继电器线圈通电时产生的电磁力作用下也会打开,难道这个时候来自交流发电机中性点的蓝色导线还带电吗?于是笔者用试灯试了下,将接在试灯的一端接来自交流发电机中性点的蓝色导线,另一端搭铁,结果发现试灯是亮的,说明来自交流发电机中性点的蓝色导线确实带电,于是笔者怀疑该故障不是起动系统本身引起的,而是交流发电机中的整流二极管被击穿所致。

根据上述思路,拆开交流发电机,用万用表电阻档检测整流器上的二极管,发现有一个正极管D3被反向击穿,由蓄电池来的电流就会从以下路径形成回路:蓄电池正极→电流表→发电机“ B”接线柱→被击穿的整流二极管D3→电枢绕组→中性点“ N”接线柱→保护继电器J2线圈→搭铁,此时常闭触点K2被吸下,切断了起动继电器线圈J1的搭铁线,所以点火开关在起动档时,常开触K2,由于起动继电器线圈J1没有接地点而不能被吸合,起动机电磁开关便得不到供电。更换整流器总成并装复后,重新将点火钥匙置于起动档,此时充当指示灯亮,起动机转动顺利起动发动机,故障排除。

4 结束语

经过以上的分析及检查维修得出结论,装有充电指示继电器或组合继电器的汽车,如果因为交流发电机内二极管击穿短路而造成充电指示灯不亮和起动机不能工作,在点火开关断开时可以看到电流表仍指示放电,那么进一步的判断可以将组合继电器或者充电指示控制器“N”接线柱上的导线拆下,如果这时将点火开关拨至点火挡,那么充电指示灯就会亮,其故障也就可以确定了。

参考文献

[1]蹇小平,麻有良.汽车电器与电子技术[M].北京:人民交通出版社,2006.

[2]简晓春,杜仕.现代汽车技术及应用[M].北京:人民交通出版社,2002.

〔编辑:王霞〕

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