一辆2011款大众迈腾汽车，里程超过10万km，突然出现发动机不能起动且起动机不转的故障，经检查发现起动机是正常的。什么原因导致该车起动系统出现不工作的故障？我们需要借助什么工具来检测起动系统的故障呢？
相关知识
一、起动系统典型电路
（一）开关直接控制起动机电路
开关直接控制是指起动机由点火开关或起动按钮直接控制，如图3－41所示，起动功率较小的汽车（如长安奥拓微型轿车、天津夏利轿车）常采用这种控制形式。
起动时，点火钥匙置于ST挡，电流由蓄电池正极→端子50→吸引线圈→导电片→端子C→起动机磁场绕组→电枢→搭铁→蓄电池负极。
图3－41 直接控制式起动电路
1—端子C；2—端子30；3—端子50；4—接触盘；5—吸引线圈；6—保持线圈；7—活动铁芯；8—拨叉；9—单向离合器；10—驱动齿轮；11—飞轮；12—磁场绕组；13—电枢绕组。
起动机慢慢转动，同时电流由电磁开关端子50经保持线圈，回到蓄电池负极。吸引线圈与保持线圈产生相同方向的电磁力。在电磁力的作用下，铁芯压缩回位弹簧，向左移动，带动拨叉，使驱动小齿轮与发动机飞轮啮合，电磁开关内的接触盘此时将端子C与端子30和旁通接柱相继接通，电流由蓄电池正极→端子30→接触盘→端子C→起动机磁场绕组→电枢→搭铁→蓄电池负极，起动机主电路接通，起动机电枢产生电磁转矩，此时吸引线圈被短路，保持线圈的电磁力使驱动小齿轮与飞轮保持啮合，保证发动机起动。起动后，当发动机飞轮转速超过起动机电枢时，单向离合器切断飞轮与小齿轮之间的动力传递，保护起动机。松开点火钥匙，端子50断电，由于机械惯性，短时间内接触盘仍将端子30与端子C接通，蓄电池电流经接触盘→吸引线圈→保持线圈→搭铁→蓄电池负极，吸引线圈与保持线圈产生相反方向的电磁力而使其吸力减小，在回位弹簧的作用下，铁芯迅速回位，接触盘与端子C和端子30分开，起动主电路被断开，起动完毕。
（二）带起动继电器控制的起动电路
起动继电器控制是指用起动继电器触点控制起动机电磁开关的大电流，而用点火开关或起动按钮控制继电器线圈的小电流。起动继电器的作用就是通过小电流控制大电流，保护点火开关，减少起动机电磁开关线路压降。采用带起动继电器控制的起动电路如图3－42所示，该起动电路包括控制电路和起动机主电路。
1.控制电路
控制电路包括起动继电器控制电路和起动机电磁开关控制电路。
当接通点火开关至起动挡时，电流从蓄电池正极经起动机电源接线柱到电流表，再从电流表经点火开关、继电器线圈回到蓄电池负极。于是继电器铁芯产生较强的电磁吸力，使继电器触点闭合，接通起动机电磁开关控制电路。
图3－42 带起动继电器控制的起动电路
1—起动继电器；2—起动机。
2.主电路
电磁开关控制电路接通后，吸引线圈和保持线圈产生较强的电磁吸力，将起动机主电路接通。此时电流回路为：蓄电池正极→起动机电源接线柱→电磁开关触点→磁场绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极。于是起动机产生电磁转矩起动发电机。
（三）带保护继电器（组合继电器）控制的起动电路
起动保护是指起动机将发动机起动后不仅能自动停止工作，还能在发动机的运转工况下防止起动机误接入使用。起动保护功能装置可确保起动机的绝对安全可靠。
带保护继电器（组合继电器）控制的起动电路如图3－43所示，其工作过程如下。
（1）当点火开关置于起动挡（ST挡）时，起动继电器线圈通电，电流方向为：蓄电池正极→熔断器→电流表→点火开关→起动继电器线圈→保护继电器常闭触点→搭铁→蓄电池负极。起动继电器的常开触点闭合，接通了电磁开关电路。
（2）电磁开关电路接通，电流路径为：蓄电池正极→起动继电器触点→吸引线圈和保持线圈→搭铁→蓄电池负极。
（3）发动机起动后，松开点火开关，钥匙自动返回点火挡（ON挡），起动继电器触点断开，切断了电磁开关的电路，电磁开关复位，停止起动机工作。
（4）发动机起动后，点火开关没能及时返回点火挡（ON挡），组合继电器中的保护继电器线圈由于承受硅整流发电机中性点的电压，就会使常闭触点打开，自动切断起动继电器线圈的电路，断开触点，使电磁开关也断电，起动机便自动停止工作。
（5）在发动机运行时，如果误将起动机投入使用，则由于在此控制电路中，保护继电器的线圈总加有硅整流发电机中性点电压，常闭触点处于打开状态，即使误将点火开关旋至起动挡位，起动继电器线圈也不通，电磁开关不动作，因而起到保护作用。
图3－43 带保护继电器控制的起动电路
1—组合继电器；2—发电机；3—起动机。
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组合继电器
JD171型组合继电器如图3－44所示，由两部分构成：一部分是起动继电器，其作用是与点火开关配合，控制起动机电磁开关中吸引线圈与保持线圈中电流的通断，以保护点火开关；另一部分是保护继电器，它的作用是与起动继电器配合，使起动电路具有自动保护功能，另外还用于控制充电指示灯。
组合继电器中的起动继电器和保护继电器都由铁芯、线圈、磁轭、动铁、弹簧及一对触点组成，其中起动继电器触点K1为常开式，而保护继电器触点K2为常闭式。由于起动继电器线圈与保护继电器触点K2串联，因此，当K2打开时，K1不可能闭合。
图3－44 组合继电器
（四）带电控单元的起动电路
目前，市面上很多车型的起动电路都由ECU电控单元控制，起动系统的检修和控制更加精确。本书以2011款迈腾1.8T为例进行介绍。2011款迈腾1.8T起动控制电路如图3－45所示。
图3－45 2011款迈腾1.8T起动控制电路
A—蓄电池；B—起动机；D9—电子点火开关；F—制动信号开关；G28—发动机转速传感器；J519—车载电网控制单元；J527—转向柱电子控制单元；J623—发动机电子控单元；J682—总线端50供电继电器；J710—供电继电器；J743—双离合器变速箱机电控制单元；J942—接线端和发动机起动控制单元。
起动电路控制原理：起动机由J682和J710两个继电器控制，继电器J682和J710由J623发动机电控单元控制，当J623接收到起动开关信号且变速器挡位在P挡和F制动开关处在闭合状态时，J623给两个继电器通电，接通起动机的控制电路，起动机工作。当起动机工作时，J623同时控制点火系统和喷油系统等使发动机顺利起动。(www.xing528.com)
二、汽车起动电路分析
以上海帕萨特B5汽车的起动电路为例分析汽车起动电路，上海帕萨特B5汽车起动电路如图3－46所示。
图3－46 上海帕萨特B5起动电路
A—蓄电池；B—起动机；C—发电机；C1—调压器；D—点火开关。
该起动电路采用直接控制式，起动机B的端子30与蓄电池的正极直接相连，起动机电磁开关的控制端子50与点火开关端子50b相连。点火开关的端子30是常电源，与蓄电池的正极相连。起动电路的工作情况：将点火开关D拨至起动挡位，电磁开关的吸引线圈和保持线圈电路接通。其电路是蓄电池正极→中央配电盒→点火开关→点火开关端子50b→起动机端子50→吸引线圈和保持线圈→搭铁→蓄电池负极，直接为起动机电磁开关供电。由于吸引线圈和保持线圈通过电流后，使铁芯产生吸力，吸动衔铁前移，接通电动机主电路使电枢通电旋转，产生的电磁转矩经传动机构、驱动齿轮传给曲轴飞轮起动发动机，同时吸引线圈断电。发动机起动后，点火开关退出起动挡位，保持线圈电路切断，吸力消失，衔铁回放，起动机停止工作。
三、起动系统故障诊断
（一）起动机不工作
1.故障现象
当点火开关旋至起动挡时，起动机不起动。
2.故障原因
（1）供电系统故障：蓄电池储电量严重不足，亏电太多；起动机电缆线与蓄电池接线柱连接松动或接线柱氧化。
（2）起动机故障：起动机电磁开关吸引线圈或保持线圈出现搭铁、断路或短路故障，电磁开关触点烧蚀或因调整不当使接触盘与触点接触不良；磁场绕组或电枢绕组断路、短路或搭铁；电刷在电刷架内卡死、弹簧折断等；换向器油污、烧蚀、磨损产生沟槽。
（3）组合继电器故障：起动继电器线圈断路、短路或搭铁；起动继电端触点烧蚀、油污，铁芯与触点烧蚀、油污。铁芯与触点臂之间气隙过大；保护继电器触点烧蚀。
（4）点火开关故障：起动挡失灵。
3.故障诊断
在未接通起动开关前，通过按喇叭或开大灯检测，如果喇叭声音小或嘶哑，灯光比平时暗淡，则可能是蓄电池亏电过多或连接线松脱所致。在蓄电池正常的情况下，发生起动机不工作故障时，按图3－47所示进行诊断。
图3－47 起动机不工作故障诊断方法
特别提示
对电控起动系统，可先利用解码器进行读取故障码。有故障码的按照故障码进行故障诊断；没有故障码的，按照蓄电池、继电器、起动机本身的顺序进行逐步检查。
（二）起动机运转无力
1.故障现象
起动时，发动机转速太低不能起动。
2.故障原因
（1）蓄电池亏电；
（2）线路接触不良或接线柱被氧化；
（3）起动机自身故障；
（4）发动机转动阻力太大。
3.故障诊断
在正确使用发动机机油和具有合适的皮带张紧度的情况下，可按图3－48所示的方法进行故障诊断。
图3－48 起动机运转无力故障诊断方法
（三）起动机空转
1.故障现象
接通起动开关后，只有起动机快速旋转而发动机曲轴不转。
2.故障原因
这种症状表明起动机电路畅通，故障在起动机的传动装置和飞轮齿圈等处。主要原因是单向离合器打滑，不能传递驱动转矩；接触盘与端子30和端子C接触过早；飞轮齿圈牙齿或起动机小齿轮牙齿磨损严重或已损坏等。
3.故障诊断
（1）若在起动机空转的同时伴有齿轮的撞击声，则说明飞轮齿圈牙齿或起动机小齿轮牙齿磨损严重或已损坏，不能正确地啮合。
（2）起动机传动装置故障有单向离合器弹簧损坏、单向离合器滚子磨损严重和单向离合器套管的花键槽锈蚀。这些故障会阻碍小齿轮的正常移动，使其不能与飞轮齿圈准确啮合。
（3）有的起动机传动装置采用一级行星齿轮减速装置，其结构紧凑，传动比大，效率高。但使用中常会出现载荷过大而烧毁卡死。有的采用摩擦片式离合器，若压紧弹簧损坏，花键锈蚀卡滞和摩擦离合器打滑，也会使起动机空转。
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