拖拉机启动系统的故障特征与维修方法

畅 游

(绥滨县农业机械服务中心，黑龙江 绥滨 156200)

0 引言

拖拉机在农业生产中应用非常广泛，可配套多种农机具完成耕作、播种、植保、收获、运输等众多的农业生产任务。拖拉机的应用相对于其他农机具具有作业时间长、作业方式多样、使用频繁等特点，导致拖拉机在复杂的农业生产过程中可能出现多种故障问题[1]。启动系是拖拉机正常使用的基础保障，现阶段使用的拖拉机多采用电启动的方式进行启动，通过控制启动开关，可以控制起动机运转，而实现方便迅速的启动发动机的效果[2]。但在拖拉机使用过程中常因为启动系统的故障而影响拖拉机的使用效率，因此，明确拖拉机使用过程的常见故障特征，并进行科学的维修有利于及时处理启动系故障，保证拖拉机的可靠使用。

1 拖拉机的组成

拖拉机是农业生产过程中的重要设备，我国使用的大部分拖拉机通过柴油机燃烧做工提供运转和行驶动力，柴油机产生的驱动力驱动轮胎、动力输出装置运转，从而带动配套机具进行农机化生产作业。通常情况下，可将拖拉机的功能组成分为五大部分，分别为动力装置、底盘系统、操控装置、电气设备、辅助系统。动力装置主要指柴油机，部分拖拉机也配备有汽油机或电动机，能够为设备运转提供驱动力；底盘系统的功能十分丰富，其包含了传动系统、行驶系统、液压悬挂系统、转向结构、制动装置等，底盘系统是拖拉机的主体结构，是关联各个功能部件的基础；操控装置是驾驶和控制拖拉机的装置，主要包括方向盘、仪表设备、挡杆、液压控制装置及其他功能控制设备；电气设备是拖拉机用电设备的总称，包括启动系统、电气控制系统、检测系统、灯光照明等；辅助系统包括冷却系统、润滑系统等。

2 拖拉机启动系工作原理

2.1 结构组成

拖拉机的启动系统主要包括蓄电池、起动机、启动继电器、启动开关等部分，工作原理如图1所示。在控制拖拉机启动时，先将电路系统启动，启动钥匙旋至ST位置，此时继电器线圈通电，蓄电池为起动机实现供电，启动电动机运转带动发动机飞轮转动，此时启动继电器处于闭合位置，电磁开关吸引线圈与保持线圈被联通，直到柴油机正常启动后，将启动钥匙松开，钥匙自动弹回到ON位置，启动电路自动断开，电磁开关断路，起动机停止工作。

图1 拖拉机启动系统工作原理简图

2.2 起动机技术

起动机的全程是起动电动机。柴油机在启动之前，必须借助附加冬季预先旋转，使柴油机由静止状态变换为运转状态，并在柴油燃烧的作用下实现柴油机的自动运转。传统的的拖拉机多采用人力手摇的方式辅助启动，随着拖拉机技术的不断改进，电力气动技术在柴油机中广泛应用，使拖拉机的使用更为便捷。起动机多采用直流电机，起动机结构如图2所示，当驾驶员操作开关点火时，起动机供电并将电能转换为机械能，在启动的瞬间，大量电流由蓄电池向起动机供电，电流线后经过电刷、换向器到达电枢绕组和激磁绕组，在电磁场的作用下电枢线圈低速转动，并提供较大的启动转矩，同时磁性开关的动铁芯被吸入，使小齿轮被推出，与飞轮齿圈啮合，电枢线圈供电后产生高速旋转，帮助发动机启动。当柴油机启动后，启动钥匙自动回到ON位置，动铁芯由复位弹簧的力拉回。

1.驱动齿轮；2.外壳；3.离合器；4.拨叉；5.电磁开关；6.电枢；7.励磁线圈；8.电刷

3 拖拉机正常启动的基础条件

拖拉机能否正常启动涉及的影响因素较多，从基础条件来讲，正常启动的必须条件包括以下几项。

3.1 具有合理的启动转速

启动转速是维持柴油机初期运转的基础条件，只有在合理的转速条件下，柴油机才能在规范的条件下运转，驱动喷油系统正常进行油雾供给，汽缸中形成良好的混合气，为发动机点火燃烧建立基础。

3.2 保证合理的燃油供给

启动过程的燃油供给主要包括两方面内容，一方面是具有合理的供油量，足量的供油是柴油机运转的必要保证，另一方面还要具有精确的供油时刻，保证燃油在规定的时间喷入。

3.3 形成足够的压缩温度

柴油机的压缩温度必须要高于柴油油雾的燃点温度，压缩温度通常指的是汽缸压缩终了时的温度，压缩温度与柴油机的压缩比直接相关，现阶段我国使用的拖拉机用柴油机压缩比通常在20左右[3]，若柴油机因长期使用导致压缩比过低，则可能引起发动机难于启动。

3.4 保证足量的空气供给

柴油机的正常点燃必须要有足量的空气进行配合，因此供气系统的正常状态对于柴油机正常运转影响很大。

3.5 电路系统工作正常

现阶段，拖拉机主要采用电启动，因此只有保证电路系统的正常连通，电起动机等电器元件功能正常，才能保证拖拉机具有稳定的工作状态。

4 启动系统的常见故障与维修方法

4.1 启动机故障

柴油机的起动机是启动系统的重要工作部件，日常工作中导致起动机发生故障的原因是多方面的，其中常见的故障包括以下几点。

4.1.1 起动机无法运行

表现为启动开关开启后，起动机没有运转，发生这一问题主要是以下原因导致的：线路接触不良或有短路处；蓄电池电量不足；启动机电磁开关损坏；起动机电机系统损坏等。发现起动机不运转故障，应首先检查启动电路连接情况，查看蓄电池接线柱等位置连接是否牢固，蓄电池是否电力充足，其次用换件法检查电磁开关及起动机是否损坏，发现电磁开关或启动机损坏则对其进行更换。

4.1.2 起动机传动功能失效

表现为当启动发动机时，起动机运转正常但柴油机不运转。这可能是由于飞轮齿圈牙齿磨损；单向啮合器打滑；拨叉安装位置不正确；电磁开关衔铁行程太短等原因导致的，此时应分别检查上述问题位置，及时更换磨损的飞轮齿圈，调整单向啮合器及拨叉位置，更换损坏的电磁开关。

4.1.3 起动机动力不足

表现为启动开关接通后，虽然起动机运转，但因动力不足，无法有效带动发动机运转。这一问题主要是以下原因导致的：蓄电池电力不足；线路接触不良；起动机电刷接触不良；起动机绕组局部短路或搭铁。针对这一问题，应在保证蓄电池电力充足的情况下进行排查，首先检查起动机的电路是否连接牢靠，是否存在接头或极柱氧化、虚接等问题，排除电路故障后若问题仍存在，则对启动电动机进行调整或更换。

4.2 压缩系统故障

若在起动机功能正常的情况下，拖拉机的启动工作仍比较困难，则可能是压缩系统功能异常导致的。压缩系统的功能异常主要包括以下几点。

4.2.1 气门存在漏气问题

气门漏气问题可能是以下原因导致的：气门及气门座磨损或偏磨；气门积碳严重，闭合不良；气门弹簧功能失效导致气门不工作；汽缸盖配合松动，漏气；减压机构调整不当。针对上述问题，首先可检查气门的工作状态，发现气门磨损或气门弹簧失效应及时更换零件；气门积碳应及时清除，并避免超负荷操作拖拉机引起积碳严重问题；重新调整减压机构，使减压轴与摇臂头间隙合理；查明汽缸盖松动原因，调整或更换汽缸盖。

4.2.2 气门间隙不合理

在拖拉机长期工作过程中可能因为摇臂衬套烧损或磨损；气门间隙调整变化；挺柱或配气凸轮磨损等原因使原本合理的气门间隙发生改变，从而导致压缩系统功能的异常。当气门间隙发生改变，首先应分析气门间隙发生变化的原因，排除油路不畅导致的摇臂衬套烧损、磨损问题，更换损坏的摇臂衬套、挺柱、配气凸轮，并对气门间隙进行重新调整。

4.2.3 汽缸压缩功能失效

对汽缸压缩性能产生影响的因素包括活塞环卡死、折断；连杆变形；汽缸垫烧蚀；缸套和活塞被拉毛、磨损等。当出现汽缸压缩力不足时，应检查汽缸垫、活塞、连杆状态，更换变型或损坏的零件，清除汽缸内的水、灰尘、积碳或其他杂质，并检查飞轮、曲轴等工作状态，发现零件损坏也应进行更换。

5 启动系统的正确使用与维护

在启动拖拉机时由于电流接通时功率很大，因此每次控制钥匙接通启动电机的时间不应超过5 s，若一次没有启动成功，则应间隔1～2 min后再尝试启动，不应在短时间内连续启动，若三次启动均未成功，应检查并排除启动系统故障后再次尝试启动[4]。在温度较低的情况下启动拖拉机，应事先通过合理方式预热发动机后再尝试启动。发动机启动后，应及时松开点火开关，避免起动机长时间工作。拖拉机正常工作时，严禁旋转点火开关使启动机工作。

6 结语

综上所述，起动机作为拖拉机日常使用的重要功能装置，能够为柴油机的启动提供动力支持，其功能状态对拖拉机的日常使用影响很大，在日常使用拖拉机的过程中，要重视对启动系统的检查与维护，做好对启动电动机机体和各部件的清洁维护工作，使拖拉机尽量处于干燥环境中存放，按照说明书要求定期对起动机进行检查和维修，并同时检查启动电路各导线连接是否牢固，绝缘性能是否正常。对于易发生损坏的汽缸垫、气门、气门弹簧及起动机电刷等零件，也应定期重点检查，避免重大故障问题的发生。

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