一、脚踏启动和电启动装置
摩托车发动机需要借助外部力量,使发动机的曲轴开始旋转且达到一定的转速(瞬间转速一般在600r/min以上),并且通过连杆使活塞在汽缸内运动,完成进气压缩、燃烧膨胀做功、排气这一个工作循环后,发动机才能持续运转并不断输出动力。
启动摩托车有三种方式,早期的轻便摩托车用绳索缠住启动轮,然后用力拉绳索,使曲轴转动;第二是脚踏启动装置:第三是电启动,,其传动机构有链传动和齿轮传动两种。脚踏启动有两种方式:一种是用脚踩启动踏板,高速旋转多周,称为惯性启动装置,另一种是用脚踩启动踏杆,高速旋转半周后,启动轴迅速回位,称为反冲启动装置。
虽然各种脚踏启动装置构造不同,但是都是由启动轴到曲轴的增速装置,因此曲轴产生一定的运动惯性,使点火系统产生一定的高压电,保证点火。发动机启动后,启动装置应能立即自动脱离与曲轴的啮合,不再随发动机转动。即脚踏启动装置由启动轴、啮合解脱机构和齿轮增速机构组成。
惯性启动装置仅适用于轻便摩托车,如JL50和一些电动车等,特点是工作可靠,结构简单,操作方便,可以脚踏启动,还具有自行车似的脚踏驱动的功能,所以成为机动脚踏两用车。反冲启动装置操作方便,使用可靠,目前在各类大中型摩托车中得到广泛运用。
电启动电路比较简单,它主要由启动按钮、启动继电器、启动电机、蓄电池等元件构成,如图1所示。
它的工作原理是:当按下电启动按钮时,使启动继电器电磁线圈产生磁场,启动继电器被吸合,带动动触点由常开状态变为闭合状态。由于启动继电器动、静触点的闭合使启动继电器控制开关导通,启动电机通电旋转,带动发动机启动运转。启动继电器实际上是一个车用型直流接触器,也就是说它是一个电磁开关,它是以小电流控制大电流的启动/关闭的一种开关。启动继电器的构造:启动继电器一般都 制造成圆柱形,它的外观同闪光继电器相像,外部用橡胶套予以固定,圆筒外罩均用金属制造,密封散热良好。启动继电器下部有两个M8紫铜加工成的螺栓,它是启动继电器静触点的两个接线端子,它内部固定有两个半月形状的静触头。螺栓一端与蓄电池相接,另一-螺栓与启动电机的一根引线相连接( 如果不按启动按钮,将这两个紫铜螺栓之间用导线短接,启动机将不会旋转)。在启动继电器圆柱形护罩内部安有电磁线圈,在圆形塑料骨架上绕有一定圈数的漆包线,电磁线圈的头尾接线用锡焊好后以黄/红、黑两种塑料电线引出。
在电磁线圈骨架圆孔中安装有回位弹簧及衔铁。衔铁用低炭钢加工而成,以防止剩磁影响电磁铁释放。衔铁的一端固定有动触点,但它与衔铁之间是绝缘的,动触点与绝缘体之间装有触点压力弹簧,使动、静触点之间接触更良好,同时起到缓冲作用。回位弹簧的作用是保证衔铁在电磁线圈断电时衔铁迅速断开,切断动静触点之间联系,断掉启动电流,使启动电机停转。电启动和脚踏启动原理相同,唯一的区别在于电启动是用启动电机通过减速机构、啮合解脱机构进行启动。启动机是一种直流电动机,它利用蓄电池的电能,使发动机在启动转速下转动。减速机构可以降低启动转速,增大启动力矩。啮合解脱机构负责在启动时将启动机和发动机结合,启动完毕,迅速断开结合,避免发动机使启动机超速运转。由于电启动装置使用方便省力,在汽车上已经完全取代机械启动方式,而摩托车上电启动也正在成为常规配置。
有的车型有两种启动装置,而有的车型只有电启动装置。大长江产品以单一电启动方式著称,这是因为经过实践证明,该产品的电启动方式完全可靠,所以不需要脚踏启动。应该说,电启动是启动方式的发展向。目前,由于摩托车工作的环境一般都比较恶劣,在没有绝对技术保障下,两种启动方式并存仍然不失为一种比较好的选择。但是,随着电启动技术的发展,摩托车启动方式也将逐渐过渡到全部实现电启动。园
二、摩托车电启动系统和工作原理
摩托车电启动系统主要由启动继电器、启动电机、电瓶启动按钮及点火系统(指点火线圈、触发块、高压线接头,火花塞等)组成。
启动电动机,又称启动马达。是种体积较小,功率较大的专用直流电动机,如图2所示。
启动电机主要由定子和转子、机座等组成。其工作原理,当电动机通人电源电流时,电机定子电枢绕组产生旋转磁场。旋转磁场同静止的转子之间有了相对运动,则旋转磁场的磁力线将切割转子导体,转子导体中便产生感生电流。此电流与旋转磁场相互作用产生电磁力,并对转轴形成电磁力矩,使转子转动起来,转子通过驱动装置带动发动机曲轴旋转,使车启动。
启动继电器(指电磁继电器)由铁芯线圈、衔铁、弹簧簧片、触点等组成。线圈绕在铁芯上,两端与电瓶和开关K相连,弹簧拉着衔铁,可使簧片和触点1闭合接通,为常闭触点。而簧片和触点2断开,形成常开触点。当开关闭合时线圈中有电流流过,铁芯产生吸力,吸合衔铁,使常闭触点1断开,常开触点2闭合,于是接通灯泡和启动电动机的电路,这时灯泡发出亮光,启动电动机运转;当开关K断开时,线圈没有电流,铁芯磁力消失,在弹簧作用下,衔铁恢复原状,触点1闭合。
启动时的控制过程如下:当启动车辆时,接通开关锁,按下启动按钮和刹车开关,蓄电池的电流由正极出发,流经开关锁刹车开关启动按钮继电器到地形成回路。当电流经过继电器线圈时,铁芯产生磁力,吸动动触点,使继电器常开触点闭合,主回路接通,启动电机通电,开始运转。电机转子通过连接装置--单向超越离合器驱动发动机曲轴运转,致使发动机启动:当松开启动按钮时,继电器的线圈断电,继电器中磁场消失,释放动触点主回路断电,启动电机停运转。
三、启动时的注意事项
启动时电机消耗大量的电能,故蓄电池需有充足的电,电池在长时间大电流情况下工作极易损坏,且电机适宜短时工作,即启动按钮每次按下时间不能过长,3s以内。车若着火即刻松开。如按下3s,车尚未发动起来,则稍停约15s,待电池稍作恢复后,再进行下次按动,当连续3~5次后发动机仍未被启动,则应停止电启动,以防电瓶中电能耗尽。待查出原因后,再使用电启动。启动时应手握后制动手柄或将中心支架撑起,后轮离地,防止启动后车突然窜出,造成事故。
四、电启动常见故障检修
故障现象1:电启动系统不工作。分析检修:该故障常见原因有以下三点:一是电瓶损坏及充电部分和保险丝工作不正常;二是启动继电器损坏;三是启动电机损坏。启动器常见故障有:动静触点烧坏焊死,电磁线圈引线断路,衔铁与铁芯之间有摩擦,回拉弹簧变软、断裂,电磁线圈短路、烧坏,启动器密封不良进水,电磁铁吸力小等故障。启动继电器被电弧烧蚀,表面凹凸不平,致使动静触头接触不良。烧蚀较轻时,可用细锉刀加工修复平整,动静触点严重损坏时,可用2mm厚的紫铜板加工制作,并在触点处铆接上从旧交流接触器触头上拆下来的合金触点,这可使启动器寿命延长一倍。电磁铁线圈断路,如断头是线圈的尾线,只需剥下电磁线圈外包绝缘纸,拆下一圈漆包线即可。如断线是线圈头部,且从电磁线圈塑料框架处断掉时,只好拆开线圈重新绕线。电磁铁吸力弱,一般故障出在电磁线圈内部短路,修复方法只好重新绕制线圈。启动电磁线圈匝数不多,漆包线较粗,绕制很简便,只需记下线圈匝数、线径即可用手工绕制。衔铁单向摩擦,可将衔铁用细砂纸打磨光滑再用。
实修此类故障时,最通用的方法是短接法,这是手中无万用表的情况下最实用、最快捷的方法之一。 首先接通车的总开关,按下喇叭,听声音是否洪亮若喇叭声音哄亮,说明电瓶、保险丝及充电部分工作正常;反之,说明故障就在此处,应检查排除电瓶、保险丝及充电部分故障。接着再检查启动继电器,操作制动器后按启动按钮,听启动继电器有无“嗒、嗒”的声响,若有,说明启动按钮和启动继电器工作正常,但不能说明工作导通性良好;若无,说明启动按钮和启动继电器有故障,应逐个检查并排除故障。在以上各电器元件正常时再使用短接法进行检查(注意:短接法在以上各电器元件工作正常的情况下使用可有效,否则即使查出启动电机有问题,更换新品后也并不能完全排除该车故障),短接方法是:拆下启动电机与启动继电器的接线头,使拆下的接线头短接于电瓶正极,然后观察启动电机是否运转正常,若运转说明启动电机无故障,若不运转说明启动电机有故障,应排除故障或换用新品。
若怀疑蓄电池无电或充电不足,可用万用表电压挡测试(测试时要将万用电表正极接电瓶正极,电表的负极接电瓶的负极)。若电瓶无电压或很低(低于8V)时,可将电瓶继续接人原车线路中,将原车中心支架撑起后轮离地,脚踩启动发动机,让发动机运行或骑车行驶20min以上,电瓶即可使用了。亦可用充电机为电瓶充电至标定电压。
另外,也可由电瓶液面的高低来判断其电压是否充足。当电瓶的电压不足时,电瓶里的电解液面会低于下线。这时,则要加蒸馏水加至下线与上线之间即可),切勿加自来水或电解液;自来水中的杂质势必影响电瓶的使用寿命;注电解液势必增加电解液的浓度,使电解液的黏度增加,内阻增大,容量减小。有时电瓶正负两极有氧化层,可用细砂纸磨擦掉,并经常检查电瓶(螺母)是否松动,若松动会引起导电不良。
故障现象2:电机不工作。分析检修:可先将电机直接接人电瓶回路中,观察电机轴旋转情况(注意:直流电机一定不要接反),若旋转较慢,说明电瓶电不足,需充电;若电机不转,说明电机绕组短路或断路,或电刷、电刷弹簧需更换,应拆御电机修理。在上述检查正常的情况下,检查保险丝是否烧断,点火线围是否击穿。可用万用表来检查,当万用表分别与保险丝、点火线圈的两端相接后,表针不摆动,说明保险丝、点火线圈已断路,应更换。另一种简单方法:将点火线圈与点火器相接的一端抽出,将车发动起来,并断续搭铁,若有火花且较强,说明点火线圈没被击穿,是好的。若无火花,说明线圈已击穿,需更换。
故障现象3:继电器不工作。分析检修:启动继电器属小型直流接触器,它是车用特殊电器,由于体积小控制电流大(动静触点之间通断电流达150A以上),元件安装位置有限,以及成本费用等限制了它的结构。目前还不可能像有些启动器那样完善。例如,它的动静触点之间并没有导电极佳的合金触点,没有灭弧装置,强大的通断电流使动、静触点之间产生大量的电弧。高温电弧的烧蚀、冲击、电熔使动、静触点之间导电性变差,接触不良甚至断路,使启动继电器无法正常工作。启动继电器内部及外部电路均无自保装置,若衔铁内部卡阻,动、静触点之间熔焊会使启动线圈过电流短路烧坏。另外在使用过程中,使用者出现的误操作也会出现故障。一般摩托车在发动机蓄电池出现故障且没有排除时,操作人员又急于启动摩托车,连续不断频繁启动,往往造成启动继电器动、静触点之间因电弧高温烧坏,造成接触不良。
继电器不工作既可能是白金触点吸住造成短路;也可能是继电器触点不吸合。排除方法:将继电器接入原电路中,触点不吸合,可能电源电压不足,并观察其触点,若其触点被烧蚀厉害,触点处呈现较厚的黑色锈蚀层,可用细纱纸将触点磨擦发亮,使触点接触通畅。若触点吸住不放,可检查弹簧的弹力是否失效或触点释放电压超过额定值。另外,触发块损坏也会出现上述故障,可用替换法检查。
五、电启动困难的检修实例
例1:一辆GS125车,经常亏电,充一次用几天,晚上根本不能用大灯。分析检修:先后换过电瓶、整流器发电机线圈均未能解决问题。启动车,测电瓶电压,在13V左右无上升趋势,拔出磁电机输出三根黄线,测交流电压,怠速时有20V左右,似乎正常,但两根黄线相碰却仅有微弱火花,用35W/12V大灯试验,加大油门才勉强发亮,表明发电不足。测线圈正常,无搭铁现象,拆开磁电机感觉不出磁力的下降,但换上新转子试车,怠速时35W/12V大灯很亮,装复充电电压为14V,开大灯电压也不下降。
例2:一辆GN125车,晚上经常亏电,换过整流器、电瓶,未解决问题。分析检修:测量磁电机三根输出黄线间电阻正常,但对搭铁也有电阻。启动车,三线间相碰,火花比较强烈,但对搭铁也有火花。表明线圈有问题,拆开磁电机,发现线圈被打烂,检查是启动盘裂开的碎片造成,更换相应零件后,启动车测电瓶电压14V,开灯也不下降,故障排除。
例3:一辆新大洲腾云125骑式车,白天行车正常,晚间行车灯光暗淡,电启动失效。分析检修:启动车,测电瓶电压,为13.5V ,开灯有下降趋势。取下电容并在充电线上,并脱开电瓶测整流器稳压值为13.5V,太低,换一整流器后,充电电压为15V ,故障排除。
例4:一辆J125踏板车,经常亏电,充一次电用几天,有时启动车后骑5min仍然无法使用电启动。分析检修:怀疑整流器和发电机有问题,但换用新型的开关稳压器和新线圈仍未解决问题,仅略有改善。启动车,测充电电压,为14.8V,正常,开灯电压也不下降,但怠速时电压下降很快。使用电启动两次后就没电了,属电瓶容量变小,换一能用的旧电瓶,刚装上也不能用电启动,用脚启动后5min后熄火,马上就可以使用电启动了,换用新电瓶,故障排除。
例5:一辆川崎VN1500车,电瓶损坏后换新电瓶,仅用了几天便没电了,充电后用了几天又亏电。分析检修:怀疑是整流器有问题,换了开关稳压器也一样,测磁电机输出正常。启动车,测得电瓶电压为14.8V,开了灯仍为14.8V ,表明充电良好,属电瓶问题,换用新电瓶则故障排除。该故障易怀疑整流器或磁电机有故障。
例6:一辆JD125骑式车,电瓶水干得很快,且容易不足。分析检修:启动车测充电电压为15V ,开灯后下降为14V,表明充电电流很大,接上充电测试仪,测得充电电压15V,充电电流6A,表明整流器正常,可见电瓶内部有短路现象,换新后故障排除。
例7:一辆光南光阳125T-2踏板车,电瓶没电,拆下电瓶检查充电系统为8V,换了一个新电瓶白天正常,晚上用了一下大灯电瓶就没电了,充好了电故障依旧。分析检修:启动车后脱开电瓶测得充电电压为8V,开灯下降为2~3V,表明整流器有故障,如图3所示。
换新后,大灯电压高于12V,大灯在没有电瓶的情况下也很亮。经|使用,再也没有出现电瓶电不足的故障。
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