1. 故障現(xiàn)象

1臺配置國三電控發(fā)動機的SG18-3 型平地機使用數(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)，當點火開關(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通并為發(fā)動機 ECU（電控單元）供電，使發(fā)動機不能熄火。

2. 工作原理

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

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

發(fā)電機勵磁電路中串有充電指示燈，發(fā)動機啟動之前，蓄電池為發(fā)電機提供所需勵磁電流，此時充電指示燈兩端壓差為 24V，其燈泡被點亮；發(fā)動機啟動后帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，發(fā)電機發(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

該型平地機發(fā)動機電控原理如圖2 所示，我們結(jié)合其電控原理對該故障進行分析。當發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，點火 開 關(guān) M 端 與 B2 端 導 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通，ECU 電源為 +24V。當點火開關(guān)打到 OFF 擋時，點火開關(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)動機熄火。

對故障車型進行檢測，當點火開關(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，即當線圈端電壓高于+2V 時主電路仍然導通不能釋放。由圖 2 可知，繼電器線圈端與點火開關(guān) M 端和充電指示燈端相連，+3V 電壓可能來自于點火開關(guān) M 端或充電指示燈。

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

我們將點火開關(guān) M 端接線拔掉，給發(fā)電機 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。當點火開關(guān)打到 OFF 擋時，點火開關(guān)M 端與 B2 端斷開，但是發(fā)電機仍在工作，發(fā)電機 D+ 端輸出電壓為 +27V。此時發(fā)電機 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。當發(fā)電機需要勵磁時，可為發(fā)電機提供與 2W 燈泡相同的勵磁電流，不影響發(fā)電機正常發(fā)電；當點火開關(guān)打到 OFF 擋后，點火 開 關(guān) M 端 斷 開， 發(fā) 電 機 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 ECU電源斷電，發(fā)動機熄火。

（2）更改導線接線位置

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線改接到繼電器主電路上，如圖 4 所示。當點火開關(guān)打到 OFF 擋時，點火開關(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 ECU 電源提供 24V 電壓，發(fā)動機就會熄火。

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

作者：崔冬梅 付衍法

來源：《工程機械與維修》2018年第3期