某客户车辆起动无力且无法正常起动。客户要求处理故障，并检查其他相关部件，这是汽车起动系统常见故障，本情境是通过实例说明所需要的理论知识和实训操作流程及规范。通过本情境的学习，学生可以掌握汽车常见起动系统故障的维修思路和典型故障的维修作业流程。

车辆起动无力且无法正常起动发动机是汽车起动系统常见故障，本项目按照企业工作过程设计任务，学习相关知识，分析故障现象，确定诊断思路，排除故障。本项目将涉及起动机相关知识，起动系统故障常用维修思路，起动机典型故障的维修作业流程，融合“1+X”证书考核内容，进行课岗证融通。

1．了解汽车起动系统设备的组成、结构及特点；

2．熟悉汽车起动系统工作原理，电路图及其识读方法；

3．熟悉汽车起动机常见故障的及其一般原因，以及故障诊断思路。

1．能正确试读汽车起动控制的电路图；

2．能对起动机的主要部件进行检测；

3．能根据检测的数据判断故障原因并进行维修；

4．熟悉标准作业流程，基本具备起动机维修实际作业能力。

1．树立安全意识、规范意识；

2．培养较强的动手操作能力；

3．培养严谨细致的工作态度和大国工匠精神。

知识准备：汽车起动机基础知识

一、起动机概述

汽车发动机由静止状态变为运转状态的过程称为起动。发动机的起动必须借助外力实现，起动机就是使发动机由静止变为运转的器件。汽车上的起动机大多采用电起动，即蓄电池供给电动机电能，电动机旋转带动发动机飞轮旋转，从而带动曲轴旋转，直至发动机独立运行。汽车起动系统一般由蓄电池、点火开关、起动机、空挡起动开关、起动继电器级起动线束组成。如图2-1、2-2、2-3所示。图2-1起动系统组成意图图2-2起动系统工作示意图图2-3起动系统分布示意图

二、起动机的组成和作用

起动机的工作原理就是将电能转成机械能，产生转矩，控制机构用来控制起动机与蓄电池之间的电路通断，从而控制起动机的工作。驱动机构的作用是在发动机起动时，驱动齿轮啮合飞轮齿轮，将起动机的转矩传动给发动机曲轴，并且在发动机起动后，使驱动齿轮与飞轮快速脱离。

起动机是汽车起动系统等核心部件，起动机一般由直流电动机、传动机构（或称啮合机构）和控制装置（电磁开关）三部分组成，如图2-4所示。

图2-4起动机构造图

1、直流电动机

直流电动机的作用是产生力矩。一般采用直流串励式电动机。“串励”是指电枢绕组与励磁绕组串联。

串励直流电动机主要由机壳、磁极、电枢、换向器及电刷等组成，如下图所示。

图2-5  直流电动机的组成

1）机壳   机壳的作用是安装磁极，固定机件。机壳用钢管制成，一端开有窗口，用于观察和维护电刷和换向器，平时用防尘箍盖住。机壳上有一个电流输入接线柱，并在内部与励磁绕组的一端相接。壳内壁固定有磁极铁心和励磁绕组。

图2-6 起动机机壳

2）磁极   磁极的作用是产生磁场，它由固定在机壳上的磁极铁心和励磁绕组组成，一般是四个，两对磁极相对交错安装在电动机定子内壳上，四个励磁线圈可互相串联后再与电枢绕组串联，也可两两串联后并联再与电枢绕绕组串联。

图2-7  励磁绕组的接法

3）电枢   电枢的作用是产生电磁转矩，它主要电枢轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器等组成。电枢总成如下图所示，电枢铁心是由许多相互绝缘的硅钢片叠装而成，其圆周表面上有槽，用来安放电枢绕组，电枢绕组用矩形截面的裸通条绕制。

图2-8  电枢的组成

4）换向器   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，各换向器片之间用云母绝缘。换向器与电刷相接触。

5）电刷及电刷架   电刷及电刷架的作用是将电流通过换向器引入电枢让其旋转。一般有四个电刷及电刷架，如下图所示。电刷架固定在前端盖上，其中两个对置的电刷架与端盖绝缘，称为绝缘电刷架；另外两个对置的电刷架与端盖直接铆合而搭铁，称为搭铁电刷架。

图2-9  电刷及电刷架的组合

电刷由铜粉与石墨粉压制而成，加入铜粉是为了减少电阻并增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力将它紧压在换向器铜片上。电刷弹簧的压力一般为12～15N。

6）端盖   端盖有前、后之分。前端盖一般用钢板压制而成，其上装有四个电刷架，后端盖为灰铸铁浇铸而成。它们分别装在机壳的两端，靠两根长螺栓与起动机机壳紧固在一起。两端盖内均装有青铜石墨轴承套或铁基含油轴承套，以支承电枢轴。

2、起动机的传动机构

传动机构的作用是把直流电动机产生的转矩传递给飞轮齿圈，再通过飞轮齿圈把转矩传递给发动机的曲轴，使发动机起动后，飞轮齿圈与驱动齿轮自动打滑脱离。传动机构一般由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成，如下图所示。传动机构中，结构和工作情况比较复杂的是单向离合器，它的作用是传递电动机转矩，起动发动机，而在发动机起动后自动打滑，保护起动机电枢不致飞散。常用的单向离合器主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式等几种。

图2-10  起动机的传动机构

3、起动机的控制装置

起动机控制装置的作用是控制驱动齿轮和飞轮的啮合与分离，并且控制电动机电路的接通与切断。常用的装置有机械式和电磁式两种，现代汽车上广泛使用电磁式控制装置（电磁开关），如下图所示。电磁式控制装置主要由吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁心，接触片等组成。其中，端子50接点火开关，通过点火开关再接电源，端子30直接接电源。

图2-11  电磁式控制装置

电磁式控制装置的基本工作过程如下图所示：当起动电路接通后，保持线圈的电流经起动机接线柱50进入，经线圈后直接搭铁，吸引线圈的电流也经起动机接线柱50进入，但通过吸引线圈后未直接搭铁，而是进入电动机的励磁线圈和电枢后再搭铁。两线圈通电后产生较强的电磁力，克服回位弹簧弹力使活动铁心移动，一方面通过拨叉带动驱动齿轮移向飞轮齿圈并与之啮合，另一方面推动接触片移向接线柱50和C的触点，在驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合后，接触片将两个主触点接通，使电动机通电运转。在驱动齿轮进入啮合之前，由于经过吸引线圈的电流经过了电动机，所以电动机在这个电流的作用下会产生缓慢旋转，以便于驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合。在两个主接线柱触点接通之后，蓄电池的电流直接通过主触点和接触片进入电动机，使电动机进入正常运转，此时通过吸引线圈的电路被短路，因此，吸引线圈中无电流通过，主触点接通的位置靠保持线圈来保持。发动机起动后，切断起动电路，保持线圈断电，在弹簧的作用下，活动铁心回位，切断了电动机的电路，同时也使驱动齿轮与飞轮齿圈脱离啮合。

图2-12  电磁式控制装置的基本工作过程

三、起动机的分类

起动机主要按传动机构的啮入方式的不同可分为：强制啮合式起动机、减速式起动机。

1、强制啮合式起动机  

强制啮合式起动机靠电磁力拉动杠杆，强制拨动驱动齿轮啮入飞轮齿环。其特点是啮合机构简单、动作可靠、操作方便，目前广泛使用，

2、减速式起动机 

减速起动机采用高速、小型、低力矩电动机，在传动机构中设有减速装置（行星齿轮机构），质量和体积比普通起动机可减小30%～35%，但结构和工艺比较复杂，应用不是很广。

图2-13强制啮合式起动机                           图2-14减速式起动机

四、起动机系统的起动方式

现代汽车起动系统普遍采用模块控制起动的方式，其组成为：

表2-1 起动系统的模块控制组成

1.点火开关的控制

现代汽车点火开关只是提供车身控制模块BCM或其他模块一种开关位置信号。BCM的三个端子（15、5、6）来控制点火开关的位置，只有电源系统正常才能起动车辆。点火开关工作过程：蓄电池（B+）→保险丝F22DA FUSE2 2A→信号传递点火开关S39（OFF ACC ON START）→S39（4、3、1端子）→BCM（15、5、6端子）→BCM（22端子、15端子）→K20（ECM）发动机控制单元、T12自动变速器控制单元、KR73点火主继电器。工作原理如图2-14所示。

图2-15国产汽车点火开关电路图

2.防盗系统的控制

考虑到安全性，防盗系统应参与发动机的起动，需要验证点火钥匙的适配性。起动机对钥匙的控制主要采取两种方式：P/N开关控制和模块控制，如图2-16所示。

表2-2 起动机控制方式

图2-16某国产汽车起动控制电路图

五、起动机使用要求

起动机属于汽车中贵重部件，轻易不会损坏，但是为了延长起动机的使用寿命，恰当的使用方法也是必需的。起动机在起动发动机的过程中，要从蓄电池引入300~400 As（安秒）的电量，因此为了防止蓄电池出现过流或损坏的现象，起动时间不应超过5 s；冬季容易出现起动困难的现象，多次起动时每次起动时间不宜过长，各次起动中也应留有适当间隔。发动机启动后，应立即切断起动机控制电路。