修機(jī)｜平地機(jī)電控發(fā)動機(jī)不熄火故障 原因和解決方案

1. 故障現(xiàn)象

1臺配置國三電控發(fā)動機(jī)的SG18-3 型平地機(jī)使用數(shù)百小時后出現(xiàn)間歇性不能正常熄火故障。維修人員現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF擋時，蓄電池繼電器的線圈端電壓為+3V，此時蓄電池繼電器主電路仍然導(dǎo)通并為發(fā)動機(jī) ECU（電控單元）供電，使發(fā)動機(jī)不能熄火。

2. 工作原理

在發(fā)動機(jī)啟動之前，由蓄電池為平地機(jī)提供電源；當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動之后，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓略高于蓄電池電壓，此時由發(fā)電機(jī)為平地機(jī)提供電源。

該平地機(jī)發(fā)動機(jī)配置了硅整流發(fā)電機(jī)，整流二極管在外加正向電壓很低時不導(dǎo)通，而硅整流發(fā)電機(jī)的剩磁較弱，所以在低速時硅整流發(fā)電機(jī)自勵發(fā)電比較困難。為此，在發(fā)電機(jī)低速時由蓄電池提供勵磁電流，通過增強(qiáng)發(fā)電機(jī)磁場，使其電壓很快上升。

發(fā)電機(jī)勵磁電路中串有充電指示燈，發(fā)動機(jī)啟動之前，蓄電池為發(fā)電機(jī)提供所需勵磁電流，此時充電指示燈兩端壓差為 24V，其燈泡被點(diǎn)亮；發(fā)動機(jī)啟動后帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓略高于蓄電池電壓，蓄電池勵磁結(jié)束，充電指示燈熄滅。勵磁電路簡圖如圖 1 所示。

3. 原因分析

該型平地機(jī)發(fā)動機(jī)電控原理如圖2 所示，我們結(jié)合其電控原理對該故障進(jìn)行分析。當(dāng)發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，點(diǎn)火 開 關(guān) M 端 與 B2 端 導(dǎo) 通，M 端 電 壓為 +24V，蓄電池繼電器線圈端電壓也為 +24V，此時蓄電池繼電器主電路導(dǎo)通，ECU 電源為 +24V。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 擋時，點(diǎn)火開關(guān) M 端與 B2 端斷開，蓄電池繼電器線圈端電壓為 0V，此時蓄電池繼電器主電路斷開，ECU 電源為 0V，發(fā)動機(jī)熄火。

對故障車型進(jìn)行檢測，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 擋時，蓄電池繼電器線圈端電壓為 +3V。根據(jù)蓄電池繼電器參數(shù)可知，該繼電器最小釋放電壓為 +2V，即當(dāng)線圈端電壓高于+2V 時主電路仍然導(dǎo)通不能釋放。由圖 2 可知，繼電器線圈端與點(diǎn)火開關(guān) M 端和充電指示燈端相連，+3V 電壓可能來自于點(diǎn)火開關(guān) M 端或充電指示燈。

我們將充電指示燈接線拔掉，旋轉(zhuǎn)點(diǎn)火開關(guān)進(jìn)行通、斷電測試。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 擋時繼電器線圈端電壓為0V。

我們將點(diǎn)火開關(guān) M 端接線拔掉，給發(fā)電機(jī) D+ 端外接 +24V 電源，測量繼電器線圈端電壓為 +3V。由此可以確定：點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 擋時，繼電器線圈上 +3V 電壓來自于充電指示燈。

經(jīng)查看，該充電指示燈為 2W 燈泡。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 擋時，點(diǎn)火開關(guān)M 端與 B2 端斷開，但是發(fā)電機(jī)仍在工作，發(fā)電機(jī) D+ 端輸出電壓為 +27V。此時發(fā)電機(jī) D+ 端、充電指示燈、蓄電池繼電器線圈和地組成回路，分配到繼電器線圈端的電壓為 +3V。

4. 解決方案

根據(jù)故障分析結(jié)果，解決發(fā)動機(jī)不能熄火故障，需要將繼電器線圈端電壓降至 +2V 以下。為此我們提出了 2 個解決方案，如下所述。

（1）串聯(lián)二極管和電阻

現(xiàn)有接線方式不變，將充電指示燈燈泡更換為發(fā)光二極管并串聯(lián) 300Ω電阻，如圖 3 所示。當(dāng)發(fā)電機(jī)需要勵磁時，可為發(fā)電機(jī)提供與 2W 燈泡相同的勵磁電流，不影響發(fā)電機(jī)正常發(fā)電；當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 擋后，點(diǎn)火 開 關(guān) M 端 斷 開， 發(fā) 電 機(jī) D+ 端 為+27V。由于二極管反向電阻為無窮大，分配到蓄電池繼電器上的電壓幾乎為0V，繼電器主電路斷開，發(fā)動機(jī) ECU電源斷電，發(fā)動機(jī)熄火。

（2）更改導(dǎo)線接線位置

仍然選用燈泡作為充電指示燈，將充電指示燈與蓄電池繼電器線圈端相連的導(dǎo)線改接到繼電器主電路上，如圖 4 所示。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)打到 OFF 擋時，點(diǎn)火開關(guān) M 端與 B2 端斷開，蓄電池繼電器線圈端電壓為 0V，繼電器主線路斷開。此時充電指示燈線路無法為發(fā)動機(jī) ECU 電源提供 24V 電壓，發(fā)動機(jī)就會熄火。

經(jīng)驗(yàn)證，以上 2 種方案均可解決發(fā)動機(jī)不能熄火故障，且不會引起發(fā)動機(jī)等相關(guān)電路產(chǎn)生不良問題。

作者：崔冬梅 付衍法

來源：《工程機(jī)械與維修》2018年第3期