老套筒
Nothing comes from nothing.
家里有一辆1995年的老丰田凯美瑞，它是我曾经拥有的第五辆车，也是我的第一辆新车。它从我的手上，传到大儿子手上，最后，又到了上高中的小儿子手上。
和他的绝大多数同学一样，小儿子从16岁开始自己驾车上学。一晃，这辆车在他手里已开了近两年。十多年的老车了，毛病很多。儿子去车行换油时，车行里的师傅常要列出一系列的问题来推荐修理，比如说引擎渗漏机油，排气管破裂，万向轴的橡皮碗破损，修理费的报价远超过老车的价值。因为这些毛病并不影响到安全，考虑到儿子主要是用它上学，去同学家，通常距离还不到一英里；而毕业后，他要去外州上大学，我们决定不再给他换一辆车了。如果距离远一点，或者是上高速公路，他就和我换车开。
老车有启动困难的毛病，经常要试好几次，引擎才启动。换了新电池后，这个问题好多了。在儿子高中毕业后的第二个星期，这辆老车终于熬到了头。一天，儿子一脸沮丧地告诉我，无论试多少次，老车都起动不了。我带着儿子一起检查，在用钥匙点火时，能听到启动器（Starter）的电磁开关（Solenoid）接通的声音。用万用表一量，电池电压在电磁开关接通的瞬间的电压降还不到1伏，这说明电池没有大电流输出，启动器电机的主回路并没有接通。也可能是启动器的控制电路的原因，主触点在接通后就因其他故障而被立即断开，由于接通的时间太短促，万用表看不出来。
儿子高中时修的AP物理课要装一个小直流电机，用的是买来的组件。附带的接线图和说明书有错误，开始时儿子按接线图和说明接的电路不工作。在我的点拨下，儿子尝试了直流电机激磁绕组串联和并联的两种接法，充分理解了电机的工作原理。儿子精于动脑，但疏于动手，我想这是个绝好的机会让儿子动动手。
我告诉儿子，这辆车已没有必要再花钱去修理了，而且他马上就要离开了，家里没有必要再买辆车；他的选择是和我一起把这辆老车给修好。他同意了。
儿子上高中后，逆反心理很重，我们一起的活动少了很多。他对我的许多爱好，如游泳，徒步行，射击和枪枝收集，都没有多大的兴趣了。这应该是一个很好的机会，两人一起动手做点事情。
因为电池的问题排除在外，引擎不能启动的原因只可能是三个：1. 启动器坏了；2. 启动器的外主电路接触不好；3. 启动器的控制电路有问题。
我们需要隔离问题，弄清楚到底是线路问题，还是启动器的问题。我们首先测量了在点火时电池正极和启动器的主电路端子之间的电压降，发现主电路的外部接触没有问题。下一个实验就是用直接启动的方法，从电池的正极直接短促地连接启动器的控制端，结果发现启动器的工作情况相同，问题应该是与启动器的控制电路无关。最后锁定问题应该是启动器本身。
在网上找到了一张带有说明的，拆卸1995年的丰田凯美瑞启动器的爆炸视图（Exploded view drawing），需要的套筒扳手等工具家里都有。周末时，我和儿子动手把启动器拆了下来。其步骤是松开电池的连线，移开电池，再移开自动巡航和空气过滤器等部件。拆启动器时的空间很小，我因为手大，活动很困难，主要是儿子在动手。
汽车启动器最常见的问题是主触点的磨损。二十多年前，我在佛州上学的时候，曾拆卸和修理过我第一辆车的启动器。当时也是引擎不能启动，后来把启动器拆开，把主触点拆下来用细砂纸打磨了一下，再装了回去，用起来就像是新的一样。
我把拆下来的启动器送到汽车零件连锁店-AUTOZONE去测试，出乎我的意料之外, 它通过了测试。我不太相信，请求店员再测一次。在我的现场观察下，启动器在AUTOZONE的测试台上确实工作得很好，控制触点得电后，启动器的转轴伸出，然后旋转。
我想或许这是因为当启动器还在车上时，由于机械上的原因，其主触点在电磁开关接通时没有很好的接触。而拆卸时，启动器由于震动，这个问题就自动消失了。我决定再将启动器装回去。
和儿子一起把启动器装上之后，试车时看到的是我最不愿意看到的结果，启动器仍然不工作。还是老样子，点火时，能听到启动器的电磁开关接通，转轴伸出的声音，但是转轴并没有旋转。为了确认这一点，我决定将启动器取下来，但用一颗螺栓将启动器固定在车内，并接上启动器的主电路，这样启动器的转轴是裸露的。在这种条件下，再次使用直接控制的方法来启动。正如我预料中一样，接电时，可以听见启动器的电磁开关接通，也可以看见启动器的转轴伸出，但它并不旋转。重复这个过程时，再次测量启动器的主电路端子的电压，确定是12伏。AUTOZONE连锁店与我们的测试条件的唯一不同是电源的内阻。AUTOZONE用的是直流电源，而我们是用汽车电池（尽管是新电池）。两者虽然都是12伏，但是直流电源的内阻比电池要小很多。这样，在AUTOZONE的测试中，电源能够克服主触点上的接触电阻，产生大的起动电流，而电池则不行。
再次将启动器取下来。拆开启动器后，我发现其主触点表面很不平整，还有很多油泥，毕竟是经过17年的来回撞击和使用。我用细砂纸将主触点的两面都打磨光滑，再用酒精清洗，然后复原了启动器。
在最后安装启动器以前，我们再次重复了在车内启动器不予机械连接时的直接控制实验，这一次，我们不仅能看到启动器的转轴伸出，而且能看到它在高速旋转，正如我在AUTOZONE的测试台上看到的一样。
儿子和我都心中大喜，还是以儿子为主，我们最后一次装上启动器。在恢复被拆开的所有其它部件之前，我们最后点火试车。完全没有意外，老车的引擎一次点火成功。喜悦中，儿子和我将所有拆开的部件全部复原。几十分钟之后，儿子开着修好的老车出去在附近兜了一圈。他比我还兴奋，满足。我也是十分满足，套用信用卡万事达（Master Card）的广告模式大声说道：新启动器140美元，新主触点30美元，酒精和砂纸一美元，和儿子在一起修车，教儿子动手，无价（New starter: $140, new contactors: $30, sandpaper and alcohol: $1; father and son working together on the car: priceless）。
得意中，我告诉儿子，这辆老车，还有很多毛病，它还会因为其他的原因坏掉，但永远也不会是启动器的问题了。
余下的几个星期里，我经常询问儿子老车启动有无问题，他告诉我每次都是一次起动。如果事情到此结束，那就完美了。遗憾的是现实生活中，总是有些事情不尽人意。
儿子在高中毕业之后，经常晚上出去参加同学的家庭毕业庆祝会，我们也已习惯了。就在儿子离家前的一个星期的一个晚上，11点多钟的时候，他开门进来，满脸阴霾。他告诉我们一个坏消息，车子又不能启动了。原来，他和他的朋友离开同学家的庆祝会后，路过Walgreen商店的时候，进去买东西，出来后老车就不能启动了。他的朋友返回来接他并送他回家。我猜想老车不能启动是有其他的问题，但儿子告诉我是和以前的问题相同。因为时间太晚，只有明天再说。
第二天一早，我和儿子带上工具去他停车的Walgreen商店。还好，儿子没有把车停在商店的门口，我们若要是在短时间内将车修好，商店的经理应该不会有太大问题。我试着启动了一下车，果然是老毛病又犯了。我跟儿子说，先把启动器拆下来，然后去AUTOZONE测试。儿子已是行家里手，没有费太多力气，立马就把启动器给拆了下来。两人立即驾车去最近的一家AUTOZONE，不出所料，拆下来的启动器仍然通过了AUTOZONE的测试。我问AUTOZONE的测试员是否有个表明各种参数，如电流，电枢电压及推算出来的接触电阻，的测试报告？他回答说没有。
我实在是好奇这次为什么启动器又不工作了，再次打开启动器检查启动器的主触点。打开启动器一看，主触点又是崎岖不平，还是很脏。我决定放弃这个启动器，不再修理了。
在AUTOZONE买了一个新的启动器，再和儿子驾车回到他停车的Walgreen商店。和儿子一起三下两下就装上了新的启动器。一点火，老车立即启动了。之后，两人仔细地复原了所有拆开的部件。老车又恢复了生命。
算起来，儿子和我拆卸，检查和安装启动器一共三次。事不过三，这应该是最后一次了。我很高兴有这样一个机会，使儿子能亲手体验汽车启动器的故障诊断和拆装的技术；也很高兴在儿子离家之前，我们有这样一个机会在一起修车。他一辈子也不会忘记这个经历，我也是一样。
09/09/2012
