摘要:本篇明确了通用发动机启动系统控制电路的基本组成,详细分析了该电路的动态工作过程,在此基础上总结了发动机启动系统疑难故障产生的原因,为相关维修人员提高技能水平提供了依据。
0 引言
启动机构在各种车辆、机械设备、动力设备中应用广泛,其作用不言而喻。同时,涉及机电元件虽然不多但其发挥作用是动态的,经常出现各种各样的故障。启动机控制电路是启动系统中由相应电气组件与控制电路构成的启动电机工作控制部分,是使铅酸蓄电池的电能在需要的时间点安全、顺利到达启动电机并使电机正常转动的关键。但其工作过程很多论文都语焉不详,限制着相关人员分析能力的进一步提高。本文就对启动机控制电路的工作原理进行详尽的分析,在此基础上归纳其应用。
1 启动控制系统的基本组成
除铅酸蓄电池外,启动控制系统主要包括线缆、启动钥匙与电磁开关,如图1。启动控制系统中的导线为两种,一种是用于控制的较细线缆,为小电流的通路;一种是用于启动的较粗线缆,为大电流通路。
启动钥匙其实为一开关,当旋转至“启动”位置时接通电路,电机开始转动。
电磁开关,顾名思义就是用电磁铁原理制成的开关,其所起的作用与继电器类似,但构成方式、工作原理和应用效果却有很大区别。
2 启动控制系统的工作过程
启动系统最主要的部分是电磁开关构成的控制电路。如前所述,电磁开关不同于继电器,其内部有2个线圈。
为分析方便,首先假设其像继电器一样仅有1个线圈(例如保持线圈),则当启动钥匙开关闭合时,蓄电池提供的电流到达接线柱A,如图2。由于此时接触片处于断开状态,故电流向上经启动钥匙流向保持线圈,再流到下方的接线柱C至启动电机,最终到达负极。
而此过程一旦建立,则保持线圈由于通有电流便产生吸合力量将接触片接通。于是,从接线柱A到接线柱C便有了2个通路:一是经接触片;二是经启动钥匙+保持线圈。很显然,接触片的电阻很小,便将保持线圈短路了,绝大部分的电流通过接触片直接到达接线柱C。由此造成的结果就是保持线圈内几乎无电流通过,吸力自然随之消失,接触片在弹簧的作用下又被分离,电机停止工作。
综上所述,如果仅有1个线圈,启动系统只能工作一瞬间便断路,根本不能正常工作。
为了解决上述问题,电磁开关在继电器的基础上增加了一个线圈,形成了现在的样式。其具体工作过程如下:
当启动钥匙开关闭合时,电池提供的电流到达上方的接线柱A,经启动钥匙流向保持线圈和吸合线圈,然后再按照各自回路流向负极。此时,匝数较多的吸合线圈形成了强大的吸力将接触片接通,但随之而来的结果是吸合线圈其电阻(某型号实测为3.2Ω)被短路。
但保持线圈依然起作用,因其设计用较粗的电磁线,电阻实测为0.77Ω,接触片则为0. 99Ω,根据电路并联原理,总电流的56%会通过保持线圈,约200 A以上,因此在保持线圈上有较强的吸力,使电机电路持续接通,系统能够正常工作。
当启动钥匙断开后,保持线圈失去电流,吸力消失,接触片则在弹簧的作用下分离,启动电机停止工作。以上就是启动控制系统的具体工作过程。
3 启动系统电路分析的应用
根据以上对启动系统电路的分析,保持线圈、吸合线圈和接触片三者的配合是电磁开关实现既定功能的关键。三者其一发生故障便会导致启动系统的失效,具体总结如下:
(1)若保持线圈短路或断路,则吸合线圈可正常工作,
但无法保持,此时转动启动钥匙会听到电磁开关发出快速
的“哒哒哒”声,启动电机可以旋转但无法启动发动机。
(2)若吸合线圈短路或断路,则无法产生吸合动作,保持线圈仅通有电电流但无法提供吸力,此时转动启动钥匙电磁开关响声,电机不转,但电磁开关会发烫。
(3)若接触片断路或电阻增大,主要是因触点烧蚀氧化造成接触不良,则电磁开关会动作发出“哒”的一声,但电机不转或旋转无力。
以上给出了典型疑难故障出现的本质原因,实际工作中还应根据电路原理对出现的故障现象进行综合分析,提高维修保障水平。