文档介绍：起动机铣齿故障的原因及解决方法
汽车发动机起动时,起动机的驱动齿轮不能与飞轮齿环啮合,起动机电枢高速旋转,驱动齿轮与飞轮齿环磨擦发出强烈打齿声,发动机不能起动。此时驱动齿轮相当于“铣刀”对飞轮齿环进行“铣削”,因此把这种故障称为“铣齿”。其严重后果是飞轮齿环被铣削干净,有时驱动齿轮也同时报废。
引发铣齿故障的原因是什么?为什么进口汽车又很少发生?为此,笔者曾查阅了大量的维修资料,但未能找到答案,还走访了不少经验丰富的修理人员,还是没有得到令人满意的答案。只好凭自己多年的工作经验,通过分析、试验,并与进口汽车进行比较,终于搞清楚了铣齿的原因,找到了解决问题的方法,同时还发现许多修理书籍上的有关理论是错误的,以致不少修理人员以此“理论”来指导实践而吃足了苦头。还有不少制造厂家,也始终没有解决这个问题。
目前,国产汽车上装用的起动机除了电枢移动式与齿轮移动式这两种机型外,其余都属于电磁操纵强制啮合式起动机。对于这种起动机的工作过程,不少汽车电器书籍上只介绍了顺利啮合过程,而未提及强制啮合过程,有的虽然提到了,但未作详细介绍。因此在人们的意识中,起动机工作时,都是驱动齿轮先与飞轮齿环啮合,然后电磁开关触点才接通,起动机旋转把动力传递给发动机。有的修理资料上甚至强调:当驱动齿轮与飞轮齿环啮合齿长达2/3以上时,电磁开关触点才接通。而对铣齿故障原因的解释都是千篇一律的:①起动机驱动齿轮或飞齿环磨损过甚或损坏。②电磁开关触点闭合过早,起动机驱动齿轮与飞轮齿环尚未啮合时,起动机就已旋转。无论你翻开那一本修理书籍都是这样的介绍:如何调整驱动齿轮与电磁开关铁芯行程,以保证(其实是不可能保证的)“先啮合、后接通”。
这些理论导致的后果是使许多修理人员进入了经常调整行程与更换飞轮齿环的怪圈。虽然有些起动机经调整行程后,确实消除了铣齿故障,对已损坏的飞轮齿环,更换新件后也恢复了正常,但使用都不会太久,就会旧病复发,而且有些起动机无论怎样调整行程,也消除不了故障。这是因为,一方面有关资料上提供的调整方法及数据是错误的,另一方面不知飞轮齿环是如何磨损的,只好坏了以后换新的,再坏再换新的。
这种头痛医头,脚痛医脚,而不能根本解决问题的原因是不知道强制啮合式起动机的强制啮合过程。其实起动机在工作时,驱动齿轮在向飞轮齿环移动过程中,除了前面讲到的齿轮先啮合后,电磁开关触点才接通的情况,即顺利啮合外,绝大多数情况则是驱动齿轮的齿刚好顶在飞轮齿环上(顶齿),这样转动齿轮已不能向前移动,但拨叉继续移动,从而压缩单向离合器上的啮合弹簧,使两齿端面之间的压力增大,当电磁开关触点接通时,由于驱动齿轮
紧紧压在飞轮齿上,使起动机电枢的转动阻力增大,而只能缓慢转动,待转过一定角度后,驱动齿轮滑入飞轮齿环槽中完成啮合过程。这种在顶齿状态下,电磁开关也要接通,使驱动齿轮强行与飞轮齿环啮合的过程称之为强制啮合。其关键是靠啮合弹簧的压力,强行降低电枢转速,来求得啮合成功。从强制啮合过程来看,是电磁开关触点先接通,齿轮后啮合。那么电磁开关触点接通时间的先后,对是否会造成铣齿故障已无因果关系,也就是说目前那种“都是先啮合,后接通”的理论是错误的。而“先接通、后啮合”则是强制啮合式起动机的主要特征。
从强制啮合过程可以发现,如果强制啮合的失败,就会发行铣齿故障,即铣齿故障的原因是强制啮合失败所造成的。
强制啮合成功的前提是啮合弹簧必须压紧,使起动机的转动阻力增大,而速缓慢,如果啮合弹簧压得不紧,或弹簧本身压力不够,起动机的初始转速太高,势必会造成铣齿。从实际情况来看,啮合弹簧压本身压力不够不多见,主要问题都是啮合弹簧未压紧。而啮合弹簧压不紧的原因只有一个,就是在静止状态下,起动机驱动齿轮与飞轮齿环之间的轴向距离太大,实际测得结果达5mm,有不少甚至超过5mm。
我国标准JB1506-75中规定δ=3mm-5mm,目前所有修理资料也提供这个数据。笔者不知这个数据是根据什么得出的,但从实际出发,只要能保证发动机在正常运转中,飞轮齿环不碰擦驱动齿轮,δ越小越好。因为δ越小,起动时驱动齿轮对飞轮齿环的冲击力就越小,飞轮齿环被撞击损坏的可能性就越小。其次δ越小,在强制啮合情况下,啮合弹簧对驱动齿轮的压力越大,就越容易啮合成功。例如,一种起动机δ=1mm,另一种起动机δ=5mm,那么后者飞轮齿环受到的冲击力将成倍地大于前者。这是因为电磁开关线圈刚通电时,铁心有一半在线圈外,受到的电磁吸力还较小,随着铁心向线圈内移动,电磁吸力越来越大,这样铁心的移动过程就是一个加速过程,移动距离越长,铁心的移动速度越快。而通过拨叉转为驱动齿轮的移动,则是δ越大,驱动齿轮撞击飞轮齿环的速度就越高,冲击力也就越大,飞轮齿环磨损就越快。磨损后的飞轮齿环与驱动齿轮之间的δ更大,这使啮合弹簧的可压缩距离减小,压