北方奔驰ND4250B30J发动机误起动保护原理与故障分析

王辉军， 王海军

（河南省安阳钢铁集团汽车运输公司修理厂， 455004）

1 工作原理

北方奔驰ND4250B30J发动机起动系统采用了较为先进的误起动保护控制电路， 其工作原理如图1所示。 点火锁转动到START档时， 起动闭锁继电器导通， 起动机电磁开关吸合， 起动机工作。 当发动机起动后正常运转， 且发电机工作正常， 此时发电机D+极柱输出+28 V的端电压。 此端电压有3个作用：①对励磁绕组实施自励磁； ②作用于充电指示灯L一端， 使充电指示灯L熄灭； ③作用于起动闭锁继电器， 使其磁力线圈开路， 实施起动闭锁功能。

在图1中， 起动闭锁继电器的作用主要有2点：一是发动机运转时误起动保护功能； 二是连续起动延时功能。 起动闭锁继电器电路图如图2所示。

1） 发动机运转时误起动保护功能

当点火锁接通起动档START时， 蓄电池的端电压U0通过R3、 R2、 D2、 R1构成分压闭合回路， U1大于T1的发射结导通电压Ube1， 则T1导通， 继电器线圈L导通， 其触点K闭合， U0经K流向起动机电磁开关， 起动机进入工作状态。 一旦发动机顺利起动后， 则发电机极柱D+端输出+28 V电压， 该电压通过电阻R8、 二极管D4、 T2的发射结、 搭铁， 则T2发射结正向偏置， T2处于导通状态。 此时即使因误操作——点火锁再次转动到START， 因U0经R3、 R2、T2搭铁， 即U0通过导通状态的T2构成回路， 致使a点的电位Ua下降到0.01 V， b点电位Ub

2） 连续起动延时保护功能

当第1次起动未成功时 （这种情况一般发生在燃油管路不畅或气温过低等）， 因在此起动过程中，U0经闭合的K、 D3、 R9、 C3搭铁， 即电容器C3处于储存电荷状态， 其两端电压快速达到24 V。 当点火锁关闭起动档时， 因电容C3正电荷端经由R10、 D3、R4、 R5搭铁构成一回路， 同时通过R10、 T3基极搭铁构成另一回路。 在第1回路中， 因分压作用， C点电位Uc>Ube2， T2导通， 此时若再次将点火锁快速转到起动档， 则U0经R3、 R2、 T2搭铁， 继电器线圈电路处于开路状态， 起动机不会转动。 当C3的电量经过以上2个回路放电， 大约5 s后， 放电完毕， 则Uc为0， T2再次处于截止状态， 此时再次起动， 电路中的继电器才会吸合， 起动机进入工作状态， 从而实现了连续起动间的延时保护功能。

2 故障分析

2.1 故障1

故障现象一辆2007 年出厂的北方奔驰ND4250B30J牵引车， 行驶了近40万公里， 当点火锁处于START档时， 起动机只是发出 “嗝噔、 嗝噔” 的响声， 但并没有转动起来。 短接起动机电磁开关， 起动机运转正常。

故障分析 经检查， 起动闭锁继电器二极管D5击穿， 当转动点火锁于START档时， 继电器线圈L产生磁力， 开关K闭合， U0经开关K、 D3、 D5（反向击穿）、 R8、 D4、 T2发射结搭铁， T2导通， 则继电器线圈L电路瞬时断开， 开关K随即断开， 起动机电磁开关只吸合很短时间便断开。 一旦K断开后， T2再次处于断开， 此时因点火锁仍处于START档， 则线圈L电路再次导通， K再次闭合， 如此反复， 便出现了 “嗝噔、 嗝噔” 的响声。

故障排除 更换相应规格的二极管， 即IN4007/WV， 故障排除。

2.2 故障2

故障现象一辆2007 年出厂的北方奔驰ND4250B30J牵引车， 行驶了38万公里， 当点火锁处于START档时， 起动机没有任何反应， 短接起动机电磁开关， 起动机运转正常。

故障分析 经检查， 发现发电机中一个正二极管被击穿。 见图1， 当接通点火锁， 则蓄电池端电压通过点火锁、 被击穿的二极管、 励磁二极管作用在D+端， 即D+端的电压UD+近似等于24 V。 在图2中，UD+通过R8、 D4、 T2发射结搭铁， 此时T2处于导通状态， T1截止， 闭锁继电器线圈L开路， 所以出现以上的故障现象。

故障排除 更换被击穿的二极管ZQ35， 故障排除。