老套筒
Nothing comes from nothing.
家裏有一輛1995年的老豐田凱美瑞，它是我曾經擁有的第五輛車，也是我的第一輛新車。它從我的手上，傳到大兒子手上，最後，又到了上高中的小兒子手上。
和他的絕大多數同學一樣，小兒子從16歲開始自己駕車上學。一晃，這輛車在他手裏已開了近兩年。十多年的老車了，毛病很多。兒子去車行換油時，車行裏的師傅常要列出一係列的問題來推薦修理，比如說引擎滲漏機油，排氣管破裂，萬向軸的橡皮碗破損，修理費的報價遠超過老車的價值。因為這些毛病並不影響到安全，考慮到兒子主要是用它上學，去同學家，通常距離還不到一英裏；而畢業後，他要去外州上大學，我們決定不再給他換一輛車了。如果距離遠一點，或者是上高速公路，他就和我換車開。
老車有啟動困難的毛病，經常要試好幾次，引擎才啟動。換了新電池後，這個問題好多了。在兒子高中畢業後的第二個星期，這輛老車終於熬到了頭。一天，兒子一臉沮喪地告訴我，無論試多少次，老車都起動不了。我帶著兒子一起檢查，在用鑰匙點火時，能聽到啟動器（Starter）的電磁開關（Solenoid）接通的聲音。用萬用表一量，電池電壓在電磁開關接通的瞬間的電壓降還不到1伏，這說明電池沒有大電流輸出，啟動器電機的主回路並沒有接通。也可能是啟動器的控製電路的原因，主觸點在接通後就因其他故障而被立即斷開，由於接通的時間太短促，萬用表看不出來。
兒子高中時修的AP物理課要裝一個小直流電機，用的是買來的組件。附帶的接線圖和說明書有錯誤，開始時兒子按接線圖和說明接的電路不工作。在我的點撥下，兒子嚐試了直流電機激磁繞組串聯和並聯的兩種接法，充分理解了電機的工作原理。兒子精於動腦，但疏於動手，我想這是個絕好的機會讓兒子動動手。
我告訴兒子，這輛車已沒有必要再花錢去修理了，而且他馬上就要離開了，家裏沒有必要再買輛車；他的選擇是和我一起把這輛老車給修好。他同意了。
兒子上高中後，逆反心理很重，我們一起的活動少了很多。他對我的許多愛好，如遊泳，徒步行，射擊和槍枝收集，都沒有多大的興趣了。這應該是一個很好的機會，兩人一起動手做點事情。
因為電池的問題排除在外，引擎不能啟動的原因隻可能是三個：1. 啟動器壞了；2. 啟動器的外主電路接觸不好；3. 啟動器的控製電路有問題。
我們需要隔離問題，弄清楚到底是線路問題，還是啟動器的問題。我們首先測量了在點火時電池正極和啟動器的主電路端子之間的電壓降，發現主電路的外部接觸沒有問題。下一個實驗就是用直接啟動的方法，從電池的正極直接短促地連接啟動器的控製端，結果發現啟動器的工作情況相同，問題應該是與啟動器的控製電路無關。最後鎖定問題應該是啟動器本身。
在網上找到了一張帶有說明的，拆卸1995年的豐田凱美瑞啟動器的爆炸視圖（Exploded view drawing），需要的套筒扳手等工具家裏都有。周末時，我和兒子動手把啟動器拆了下來。其步驟是鬆開電池的連線，移開電池，再移開自動巡航和空氣過濾器等部件。拆啟動器時的空間很小，我因為手大，活動很困難，主要是兒子在動手。
汽車啟動器最常見的問題是主觸點的磨損。二十多年前，我在佛州上學的時候，曾拆卸和修理過我第一輛車的啟動器。當時也是引擎不能啟動，後來把啟動器拆開，把主觸點拆下來用細砂紙打磨了一下，再裝了回去，用起來就像是新的一樣。
我把拆下來的啟動器送到汽車零件連鎖店-AUTOZONE去測試，出乎我的意料之外, 它通過了測試。我不太相信，請求店員再測一次。在我的現場觀察下，啟動器在AUTOZONE的測試台上確實工作得很好，控製觸點得電後，啟動器的轉軸伸出，然後旋轉。
我想或許這是因為當啟動器還在車上時，由於機械上的原因，其主觸點在電磁開關接通時沒有很好的接觸。而拆卸時，啟動器由於震動，這個問題就自動消失了。我決定再將啟動器裝回去。
和兒子一起把啟動器裝上之後，試車時看到的是我最不願意看到的結果，啟動器仍然不工作。還是老樣子，點火時，能聽到啟動器的電磁開關接通，轉軸伸出的聲音，但是轉軸並沒有旋轉。為了確認這一點，我決定將啟動器取下來，但用一顆螺栓將啟動器固定在車內，並接上啟動器的主電路，這樣啟動器的轉軸是裸露的。在這種條件下，再次使用直接控製的方法來啟動。正如我預料中一樣，接電時，可以聽見啟動器的電磁開關接通，也可以看見啟動器的轉軸伸出，但它並不旋轉。重複這個過程時，再次測量啟動器的主電路端子的電壓，確定是12伏。AUTOZONE連鎖店與我們的測試條件的唯一不同是電源的內阻。AUTOZONE用的是直流電源，而我們是用汽車電池（盡管是新電池）。兩者雖然都是12伏，但是直流電源的內阻比電池要小很多。這樣，在AUTOZONE的測試中，電源能夠克服主觸點上的接觸電阻，產生大的起動電流，而電池則不行。
再次將啟動器取下來。拆開啟動器後，我發現其主觸點表麵很不平整，還有很多油泥，畢竟是經過17年的來回撞擊和使用。我用細砂紙將主觸點的兩麵都打磨光滑，再用酒精清洗，然後複原了啟動器。
在最後安裝啟動器以前，我們再次重複了在車內啟動器不予機械連接時的直接控製實驗，這一次，我們不僅能看到啟動器的轉軸伸出，而且能看到它在高速旋轉，正如我在AUTOZONE的測試台上看到的一樣。
兒子和我都心中大喜，還是以兒子為主，我們最後一次裝上啟動器。在恢複被拆開的所有其它部件之前，我們最後點火試車。完全沒有意外，老車的引擎一次點火成功。喜悅中，兒子和我將所有拆開的部件全部複原。幾十分鍾之後，兒子開著修好的老車出去在附近兜了一圈。他比我還興奮，滿足。我也是十分滿足，套用信用卡萬事達（Master Card）的廣告模式大聲說道：新啟動器140美元，新主觸點30美元，酒精和砂紙一美元，和兒子在一起修車，教兒子動手，無價（New starter: $140, new contactors: $30, sandpaper and alcohol: $1; father and son working together on the car: priceless）。
得意中，我告訴兒子，這輛老車，還有很多毛病，它還會因為其他的原因壞掉，但永遠也不會是啟動器的問題了。
餘下的幾個星期裏，我經常詢問兒子老車啟動有無問題，他告訴我每次都是一次起動。如果事情到此結束，那就完美了。遺憾的是現實生活中，總是有些事情不盡人意。
兒子在高中畢業之後，經常晚上出去參加同學的家庭畢業慶祝會，我們也已習慣了。就在兒子離家前的一個星期的一個晚上，11點多鍾的時候，他開門進來，滿臉陰霾。他告訴我們一個壞消息，車子又不能啟動了。原來，他和他的朋友離開同學家的慶祝會後，路過Walgreen商店的時候，進去買東西，出來後老車就不能啟動了。他的朋友返回來接他並送他回家。我猜想老車不能啟動是有其他的問題，但兒子告訴我是和以前的問題相同。因為時間太晚，隻有明天再說。
第二天一早，我和兒子帶上工具去他停車的Walgreen商店。還好，兒子沒有把車停在商店的門口，我們若要是在短時間內將車修好，商店的經理應該不會有太大問題。我試著啟動了一下車，果然是老毛病又犯了。我跟兒子說，先把啟動器拆下來，然後去AUTOZONE測試。兒子已是行家裏手，沒有費太多力氣，立馬就把啟動器給拆了下來。兩人立即駕車去最近的一家AUTOZONE，不出所料，拆下來的啟動器仍然通過了AUTOZONE的測試。我問AUTOZONE的測試員是否有個表明各種參數，如電流，電樞電壓及推算出來的接觸電阻，的測試報告？他回答說沒有。
我實在是好奇這次為什麽啟動器又不工作了，再次打開啟動器檢查啟動器的主觸點。打開啟動器一看，主觸點又是崎嶇不平，還是很髒。我決定放棄這個啟動器，不再修理了。
在AUTOZONE買了一個新的啟動器，再和兒子駕車回到他停車的Walgreen商店。和兒子一起三下兩下就裝上了新的啟動器。一點火，老車立即啟動了。之後，兩人仔細地複原了所有拆開的部件。老車又恢複了生命。
算起來，兒子和我拆卸，檢查和安裝啟動器一共三次。事不過三，這應該是最後一次了。我很高興有這樣一個機會，使兒子能親手體驗汽車啟動器的故障診斷和拆裝的技術；也很高興在兒子離家之前，我們有這樣一個機會在一起修車。他一輩子也不會忘記這個經曆，我也是一樣。
09/09/2012
