一、啟動馬達的結構和工作原理
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柴油機的啟動馬達,主要由傳動機構、電磁開關和直流電動機等三部分組成。相關結構見下圖。

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啟動馬達的工作原理,就是將蓄電池的電能轉化為機械能,驅動柴油機上的飛輪齒圈旋轉,實現柴油機的啟動。
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啟動馬達上的直流電動機產生電磁轉矩;傳動機構使啟動馬達的驅動小齒輪嚙合至飛輪齒圈,將啟動馬達直流電動機的轉矩傳遞至柴油機的飛輪齒圈,帶動柴油機的曲軸旋轉,從而驅動柴油機各部件進入工作循環(huán),直至柴油機正常啟動;在柴油機起動后,使啟動馬達自動脫開飛輪齒圈;電磁開關則是負責接通、切斷直流電動機與蓄電池之間的電路。
二、強制嚙合與軟嚙合
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目前市場上的柴油機啟動,大部分為強制嚙合式。強制嚙合即為啟動馬達單向器的小齒輪直接軸向移動,與飛輪齒圈接觸,然后小齒輪高速旋轉并與飛輪齒圈嚙合。強制嚙合的優(yōu)點是:啟動轉矩大,冷啟動效果好;缺點是:啟動馬達單向器的小齒輪對柴油機的飛輪齒圈沖擊力較大,可能造成啟動馬達的小齒輪被打壞或飛輪齒圈磨損,可能出現的“爬齒”嚙合動作,會造成驅動端蓋和軸承等部件的機械性損壞,影響了啟動馬達的使用壽命。

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軟嚙合:在原有強制嚙合的啟動馬達的基礎上,增加了柔性機構,實現了軟嚙合,其工作原理是:當驅動小齒輪低速旋轉并軸向嚙合到飛輪齒圈的2/3深度后,啟動馬達上的主電路接通,然后小齒輪高速旋轉并帶動飛輪齒圈。從設計上延長了啟動馬達的使用壽命,降低了驅動小齒輪對飛輪齒圈的沖擊;缺點是影響轉矩的傳遞效率。

三、啟動馬達的常見故障判斷(本部分僅討論啟動馬達本身)
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檢查啟動馬達正常與否,通常是使其通電,并觀察通電后是否有軸向送齒動作、電動機的轉速是否正常。
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異響:不同因素造成的啟動馬達異響,產生聲音是不同的。
(1)當啟動馬達主開關接通時間過早, 驅動小齒輪未與柴油機的飛輪齒圈嚙合即高速旋轉, 啟動馬達的驅動小齒輪撞擊飛輪齒圈,產生尖利的齒擊聲。
(2)啟動馬達驅動齒輪與飛輪齒圈嚙合,并帶動柴油機正常運轉之后,突然產生嚙合沖擊聲響,一般是由于啟動馬達驅動小齒輪未及時與飛輪齒圈脫離造成,可能是嚙合不良、回位彈簧過軟或啟動馬達單向離合器損壞所致。
(3)按下啟動按鍵后,啟動馬達完全無聲音,大多是啟動馬達內部斷路、搭鐵、短路或電磁開關發(fā)生故障而引起的。檢查時,應在確保安全的前提下,選用一根粗導線,一端接啟動馬達磁場接線柱,另一端接蓄電池正極接線柱。若啟動馬達運轉正常,說明故障可能在啟動馬達的電磁開關;若啟動馬達不運轉,應觀察接線時有無火花---若有火花,說明啟動馬達內部可能有搭鐵或短路;如無火花,說明啟動馬達內部可能有斷路。
(4)按下啟動按鍵后,僅有啟動馬達軸向送齒的聲音但無電機轉動,可能是直流電動機故障或直流電動機的轉矩不足。
四、啟動馬達的使用維護注意事項
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大部分啟動馬達的內部無散熱裝置,工作電流很大,每次起動時間最長不能超過5秒。如果一次起動未成功,應間隔2分鐘,否則啟動馬達過熱可能導致啟動馬達故障。
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應保持蓄電池的電量充足;當蓄電池虧電時,起動時間過長易損壞啟動馬達。
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經常檢查啟動馬達的固定螺母,如有松動,應及時擰緊。
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檢查接線端部,清除污漬和銹跡。
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檢查啟動開關和電源總開關是否正常。
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盡量避免短時間高頻次進行啟動,以延長啟動馬達的使用壽命。
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按要求進行柴油機的維護保養(yǎng),確保各系統(tǒng)運行正常,以降低啟動負載。
來源康明斯中國