致命的设计缺陷 - 兼答方宜兄疑(组图)

来源: 2014-04-13 23:20:27 [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读:

致命的设计缺陷 Denso 1998-2003 启动电机-兼答方宜兄疑(组图)


这一系列启动电机其中的一大一小两个型号,用在丰田 1998 - 2003 年的大小车上。

那条给启动电机用的长通的高电流的正极线,与给 Solenoid 用的带开关的低电流正极线,在内部空间紧凑的 Starter 里,只离开极小的距离。

这原不是个问题。

A Denso Starter


问题在这里:

这两条正极铜导线,双双都是没有绝缘保护的裸线。十年十万迈之后,转动部分磨损下来的金属屑,刚刚足以覆盖那小小的空间。
右边大螺丝是长通的12V,右下小插孔是 Solenoid 正极,内部两者距离过近


亲朋好友中有十来人拥有那几年的车。每年几百小时的颠簸中,总有一次,恰好在车停下前一刻,那些金属屑,将那条时刻带电的高电流正极,与 Solenoid 的正极从内部接通了。

这样的内部短路,就象锂电池的内部绝缘层短路一样,外部的任何保险措施起不了一点作用。

此时此刻,就算你把全车所有的电源开关全关上,保险丝继电器全拔掉,由于那条粗线是没有开关的长通 12V 正极,由它通过金属屑给 Solenoid 和 Starter Motor 同时供电,Starter就再也停不下来了。

这时要是没有干预,结果只能等着 Starter 产生的高温把周围的油污引燃,再靠着明火把 Solenoid 线烧断,Starter 才会停止。
A Starter Cutaway 图


第一个朋友发生时,刚回到家门口,症状是拔了钥匙,引擎还在转。其实是启动电机在带着引擎转。启动电机是不考虑散热的电机设计,正常工作时间1秒,极限也就是15-30秒,再加个100%的安全系数。等到闻到糊味,从屋里取出灭火机时,焰头已经三尺高了,线已烧断。象其他车主一样,这朋友是本分的人,除了告诉朋友之外,不知道去 NHTSA 举报一下,可以让车厂召回,以免后人接茬受罪。

结果是半年之后,另一位朋友发生时,刚停在公司前,同样的症状,拔了钥匙车还在转。还好在最近的 Party 上刚听说过前车之鉴,而且带着随车工具,立马将电瓶脱开,才免遭劫难。那天正好中午有一小段空闲时间,飞车赶去相助。验证了一接通电瓶,不用钥匙,启动电机就带着引擎转。一起花了大半个钟点,将那 Starter 卸下,打开后抖落那撮金属屑,一切就正常了。可那朋友说,下次再也不敢买这个车了。
以前的老货,或后来的改进版,细线有点绝缘保护


匆忙之中没留影,只能事后找几张类似的示意。

所以说,设计师为省下了不到一寸长的几分钱的绝缘层,造成了小样本统计中 20% 的严重故障率,而且是设计中不允许的故障后自激性正反馈,直至高温失火烧熔才能停止。
更好的设计,Solenoid 正负极完全保护,Honda 的摩托电启动


方宜兄的车,也在这个年限中,尽管症状不同,而且至今为止的推测分析,已与寻找黑匣子的努力可比,但一定要从启动电机里找原因的话,这两个例子可以参考。

另外怠速熄火也是那个年代丰田的通病。如几个大侠所言,象是 IACV 的问题。清洗或置换部件就解决了。

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