拖拉機啟動系統的故障特征與維修方法

暢 游

(綏濱縣農業機械服務中心，黑龍江 綏濱 156200)

0 引言

拖拉機在農業生產中應用非常廣泛，可配套多種農機具完成耕作、播種、植保、收獲、運輸等眾多的農業生產任務。拖拉機的應用相對于其他農機具具有作業時間長、作業方式多樣、使用頻繁等特點，導致拖拉機在復雜的農業生產過程中可能出現多種故障問題[1]。啟動系是拖拉機正常使用的基礎保障，現階段使用的拖拉機多采用電啟動的方式進行啟動，通過控制啟動開關，可以控制起動機運轉，而實現方便迅速的啟動發動機的效果[2]。但在拖拉機使用過程中常因為啟動系統的故障而影響拖拉機的使用效率，因此，明確拖拉機使用過程的常見故障特征，并進行科學的維修有利于及時處理啟動系故障，保證拖拉機的可靠使用。

1 拖拉機的組成

拖拉機是農業生產過程中的重要設備，我國使用的大部分拖拉機通過柴油機燃燒做工提供運轉和行駛動力，柴油機產生的驅動力驅動輪胎、動力輸出裝置運轉，從而帶動配套機具進行農機化生產作業。通常情況下，可將拖拉機的功能組成分為五大部分，分別為動力裝置、底盤系統、操控裝置、電氣設備、輔助系統。動力裝置主要指柴油機，部分拖拉機也配備有汽油機或電動機，能夠為設備運轉提供驅動力；底盤系統的功能十分豐富，其包含了傳動系統、行駛系統、液壓懸掛系統、轉向結構、制動裝置等，底盤系統是拖拉機的主體結構，是關聯各個功能部件的基礎；操控裝置是駕駛和控制拖拉機的裝置，主要包括方向盤、儀表設備、擋桿、液壓控制裝置及其他功能控制設備；電氣設備是拖拉機用電設備的總稱，包括啟動系統、電氣控制系統、檢測系統、燈光照明等；輔助系統包括冷卻系統、潤滑系統等。

2 拖拉機啟動系工作原理

2.1 結構組成

拖拉機的啟動系統主要包括蓄電池、起動機、啟動繼電器、啟動開關等部分，工作原理如圖1所示。在控制拖拉機啟動時，先將電路系統啟動，啟動鑰匙旋至ST位置，此時繼電器線圈通電，蓄電池為起動機實現供電，啟動電動機運轉帶動發動機飛輪轉動，此時啟動繼電器處于閉合位置，電磁開關吸引線圈與保持線圈被聯通，直到柴油機正常啟動后，將啟動鑰匙松開，鑰匙自動彈回到ON位置，啟動電路自動斷開，電磁開關斷路，起動機停止工作。

圖1 拖拉機啟動系統工作原理簡圖

2.2 起動機技術

起動機的全程是起動電動機。柴油機在啟動之前，必須借助附加冬季預先旋轉，使柴油機由靜止狀態變換為運轉狀態，并在柴油燃燒的作用下實現柴油機的自動運轉。傳統的的拖拉機多采用人力手搖的方式輔助啟動，隨著拖拉機技術的不斷改進，電力氣動技術在柴油機中廣泛應用，使拖拉機的使用更為便捷。起動機多采用直流電機，起動機結構如圖2所示，當駕駛員操作開關點火時，起動機供電并將電能轉換為機械能，在啟動的瞬間，大量電流由蓄電池向起動機供電，電流線后經過電刷、換向器到達電樞繞組和激磁繞組，在電磁場的作用下電樞線圈低速轉動，并提供較大的啟動轉矩，同時磁性開關的動鐵芯被吸入，使小齒輪被推出，與飛輪齒圈嚙合，電樞線圈供電后產生高速旋轉，幫助發動機啟動。當柴油機啟動后，啟動鑰匙自動回到ON位置，動鐵芯由復位彈簧的力拉回。

1.驅動齒輪；2.外殼；3.離合器；4.撥叉；5.電磁開關；6.電樞；7.勵磁線圈；8.電刷

3 拖拉機正常啟動的基礎條件

拖拉機能否正常啟動涉及的影響因素較多，從基礎條件來講，正常啟動的必須條件包括以下幾項。

3.1 具有合理的啟動轉速

啟動轉速是維持柴油機初期運轉的基礎條件，只有在合理的轉速條件下，柴油機才能在規范的條件下運轉，驅動噴油系統正常進行油霧供給，汽缸中形成良好的混合氣，為發動機點火燃燒建立基礎。

3.2 保證合理的燃油供給

啟動過程的燃油供給主要包括兩方面內容，一方面是具有合理的供油量，足量的供油是柴油機運轉的必要保證，另一方面還要具有精確的供油時刻，保證燃油在規定的時間噴入。

3.3 形成足夠的壓縮溫度

柴油機的壓縮溫度必須要高于柴油油霧的燃點溫度，壓縮溫度通常指的是汽缸壓縮終了時的溫度，壓縮溫度與柴油機的壓縮比直接相關，現階段我國使用的拖拉機用柴油機壓縮比通常在20左右[3]，若柴油機因長期使用導致壓縮比過低，則可能引起發動機難于啟動。

3.4 保證足量的空氣供給

柴油機的正常點燃必須要有足量的空氣進行配合，因此供氣系統的正常狀態對于柴油機正常運轉影響很大。

3.5 電路系統工作正常

現階段，拖拉機主要采用電啟動，因此只有保證電路系統的正常連通，電起動機等電器元件功能正常，才能保證拖拉機具有穩定的工作狀態。

4 啟動系統的常見故障與維修方法

4.1 啟動機故障

柴油機的起動機是啟動系統的重要工作部件，日常工作中導致起動機發生故障的原因是多方面的，其中常見的故障包括以下幾點。

4.1.1 起動機無法運行

表現為啟動開關開啟后，起動機沒有運轉，發生這一問題主要是以下原因導致的：線路接觸不良或有短路處；蓄電池電量不足；啟動機電磁開關損壞；起動機電機系統損壞等。發現起動機不運轉故障，應首先檢查啟動電路連接情況，查看蓄電池接線柱等位置連接是否牢固，蓄電池是否電力充足，其次用換件法檢查電磁開關及起動機是否損壞，發現電磁開關或啟動機損壞則對其進行更換。

4.1.2 起動機傳動功能失效

表現為當啟動發動機時，起動機運轉正常但柴油機不運轉。這可能是由于飛輪齒圈牙齒磨損；單向嚙合器打滑；撥叉安裝位置不正確；電磁開關銜鐵行程太短等原因導致的，此時應分別檢查上述問題位置，及時更換磨損的飛輪齒圈，調整單向嚙合器及撥叉位置，更換損壞的電磁開關。

4.1.3 起動機動力不足

表現為啟動開關接通后，雖然起動機運轉，但因動力不足，無法有效帶動發動機運轉。這一問題主要是以下原因導致的：蓄電池電力不足；線路接觸不良；起動機電刷接觸不良；起動機繞組局部短路或搭鐵。針對這一問題，應在保證蓄電池電力充足的情況下進行排查，首先檢查起動機的電路是否連接牢靠，是否存在接頭或極柱氧化、虛接等問題，排除電路故障后若問題仍存在，則對啟動電動機進行調整或更換。

4.2 壓縮系統故障

若在起動機功能正常的情況下，拖拉機的啟動工作仍比較困難，則可能是壓縮系統功能異常導致的。壓縮系統的功能異常主要包括以下幾點。

4.2.1 氣門存在漏氣問題

氣門漏氣問題可能是以下原因導致的：氣門及氣門座磨損或偏磨；氣門積碳嚴重，閉合不良；氣門彈簧功能失效導致氣門不工作；汽缸蓋配合松動，漏氣；減壓機構調整不當。針對上述問題，首先可檢查氣門的工作狀態，發現氣門磨損或氣門彈簧失效應及時更換零件；氣門積碳應及時清除，并避免超負荷操作拖拉機引起積碳嚴重問題；重新調整減壓機構，使減壓軸與搖臂頭間隙合理；查明汽缸蓋松動原因，調整或更換汽缸蓋。

4.2.2 氣門間隙不合理

在拖拉機長期工作過程中可能因為搖臂襯套燒損或磨損；氣門間隙調整變化；挺柱或配氣凸輪磨損等原因使原本合理的氣門間隙發生改變，從而導致壓縮系統功能的異常。當氣門間隙發生改變，首先應分析氣門間隙發生變化的原因，排除油路不暢導致的搖臂襯套燒損、磨損問題，更換損壞的搖臂襯套、挺柱、配氣凸輪，并對氣門間隙進行重新調整。

4.2.3 汽缸壓縮功能失效

對汽缸壓縮性能產生影響的因素包括活塞環卡死、折斷；連桿變形；汽缸墊燒蝕；缸套和活塞被拉毛、磨損等。當出現汽缸壓縮力不足時，應檢查汽缸墊、活塞、連桿狀態，更換變型或損壞的零件，清除汽缸內的水、灰塵、積碳或其他雜質，并檢查飛輪、曲軸等工作狀態，發現零件損壞也應進行更換。

5 啟動系統的正確使用與維護

在啟動拖拉機時由于電流接通時功率很大，因此每次控制鑰匙接通啟動電機的時間不應超過5 s，若一次沒有啟動成功，則應間隔1～2 min后再嘗試啟動，不應在短時間內連續啟動，若三次啟動均未成功，應檢查并排除啟動系統故障后再次嘗試啟動[4]。在溫度較低的情況下啟動拖拉機，應事先通過合理方式預熱發動機后再嘗試啟動。發動機啟動后，應及時松開點火開關，避免起動機長時間工作。拖拉機正常工作時，嚴禁旋轉點火開關使啟動機工作。

6 結語

綜上所述，起動機作為拖拉機日常使用的重要功能裝置，能夠為柴油機的啟動提供動力支持，其功能狀態對拖拉機的日常使用影響很大，在日常使用拖拉機的過程中，要重視對啟動系統的檢查與維護，做好對啟動電動機機體和各部件的清潔維護工作，使拖拉機盡量處于干燥環境中存放，按照說明書要求定期對起動機進行檢查和維修，并同時檢查啟動電路各導線連接是否牢固，絕緣性能是否正常。對于易發生損壞的汽缸墊、氣門、氣門彈簧及起動機電刷等零件，也應定期重點檢查，避免重大故障問題的發生。

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