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1、【主 要 内 容】,1.起动系统的组成与功用 2.起动系统的类型 3.对起动系统的基本要求 4.起动系统的起动过程 5.起动机的构造及类型,项目9 启动系统,【学 习 目 标】,项目9 启动系统,1.了解起动系统的组成与功用 2.了解起动系统的类型 3.了解对起动系统的基本要求 4.熟悉起动系统的起动过程 5.初步了解起动机的构造及类型,【能 力 目 标】,项目9 启动系统,1.熟悉起动系统装置的安装位置与装配关系 2.掌握起动机的总体拆装,任务1 认识启动系统,一、启动系统的功用与组成 1.启动系统的功用 利用电动机将蓄电池的电能转换成机械能并输出转矩，再通过传动机构使发动机达到一定转速并进
2、入自由运转状态。 通常把汽车发动机曲轴在外力作用下，从开始转动到怠速运转的全过程，称为发动机的启动。,2.启动方式 常用的启动方式有:人力启动和电力启动机启动等两种形式。 人力启动：一般用手摇柄转动曲轴使之旋转或在无手摇柄时由人力推动汽车启动。一般在电瓶无电或启动机失效情况下采用。 电力启动机启动：由启动机通电产生的转矩带动曲轴飞轮转动而使发动机启动运转。 现代发动机都采用电动机启动方式，具有启动快捷、方便、省力、安全等优点。,任务1 认识启动系统,3.启动系统的组成,现代汽车发动机以电动机作为启动动力。 主要由：蓄电池、点火(启动)开关、启动机、启动继电器、启动线路等组成。 如图示。,任务1
3、 认识启动系统,任务1 认识启动系统,二、启动系统的基本要求,1. 足够的启动转矩 要使曲轴运转，必须提供足够的启动转矩。以 克服发动机启动时的汽缸内被压缩气体的阻力和发动机运动副的摩擦阻力。 克服这些阻力所需的力矩称为启动转矩。 2.足够的启动转速 能使发动机顺利启动所必需的曲轴转速称为启动转速。 不同气温、不同类型的发动机启动时所需启动转速是不同的。,任务1 认识启动系统,汽油机在0-2O时，一般最低启动转速为30-40r/min。在更低气温时，启动转速需50-70r/min。如转速过低，不易点火启动。 柴油机启动转速需150-300r/min。以保证汽缸内有足够高的压力、温度和喷油压力，
4、使柴油雾化混合良好，易于着火。 因柴油机压缩比远大于汽油机，故启动转矩较大，比汽油机启动难，启动转速也比汽油机高。所以柴油机所需的启动功率比汽油机大。 3.在满足上述要求的情况下,要求启动装置尽可能小型轻量化。,任务2 启动机的结构与原理, 启动机的组成：启动机（俗称“马达”）是启动系统的主要部分，它由直流电动机、传动机构、操纵机构三大部分组成。如图示。,起动机结构,任务2 启动机的结构与原理,起动机结构（带齿轮减速）,任务2 启动机的结构与原理,任务2 启动机的结构与原理,一、直流电动机 作用： 将蓄电池输入电能转换为机械能，产生电磁转矩。 种类：励磁式和永磁式。 励磁形式：按励磁绕组和电枢
5、绕组连接方式的不同分为：并励、串励、复励三种形式，如图示。,任务2 启动机的结构与原理,汽车启动机一般采用串励式；大功率启动机多采用复励式。,直流电动机结构：主要由：电枢、磁极、换向器、电刷、外壳等部件组成，如图示。 直流电动机是启动机最主要的组成部分，它的工作原理和特性决定了启动机的工作原理和特性。,任务2 启动机的结构与原理,直流电动机构造-实物照片,任务2 启动机的结构与原理,1.电枢 作用：通电后产生转动力矩。它是直流电动机的旋转部分。 组成：电枢轴、换向器、铁芯、电枢绕组等部件，如图示。,任务2 启动机的结构与原理,电枢结构,任务2 启动机的结构与原理,为获得足够的电磁转矩，通过电枢
6、绕组的电流一般为汽油机200600 A，柴油机可达1000A，因此电枢一般采用较粗的矩形裸铜线成型绕制而成。并采用良好的绝缘，以防止裸铜线绕组间短路。 电枢绕组的绕制方式有叠绕法和波绕法两种。 叠绕法中绕组的两端线头分别连接相邻的两个换向器铜片(换向片),这种绕法用于一对正、负电刷之间的导线,电流方向一致。,任务2 启动机的结构与原理,波绕法指绕组一端线头接的换向片与另一端线头接的换向片相隔90或180的绕法。 由于波绕法的绕组电阻较低，采用较多。,任务2 启动机的结构与原理,换向器：由换向片和云母片叠压成；电枢绕组每个线圈端头均焊接在换向器片上，通过换向器和电刷将蓄电池的电流引出，如图示。,
7、2.磁极 作用：产生磁场。是电动机的定子部分。 组成：由铁芯、励磁绕组组成，铁芯用螺钉固定,任务2 启动机的结构与原理,在壳体的内壁上，磁极一般为4 个，为增大电磁转矩，大功率启动机采用6个磁极。 磁极与磁路如图示。,励磁绕组：也采用较粗的矩形裸铜线绕制而成(电流达200-600A)。 励磁绕组与电枢绕组常见连接方式：串励 、串并励，如图示。,任务2 启动机的结构与原理,如励磁绕组与电枢绕组串联，则称串励式直流电动机。,3.电刷与电刷架,电刷作用：是将电流引入电枢使之产生定向转矩。 结构：多为框式。其中正极刷架与端盖绝缘，负极 刷架直接搭铁。电刷置于电刷架中，正电刷与励磁绕组 末端相连，负电刷
8、负极刷架搭铁。电刷由铜粉与石墨粉 压制而成。刷架上装有盘形弹簧。,任务2 启动机的结构与原理,前后端盖均压装有青铜石墨轴承套或铁基含油轴承套,有2个或4个组装螺孔。电刷装在后端盖内，前端盖上有拨叉座，盖口有凸缘和安装螺孔。,4.机壳 一端有4个检查窗口，中部有一与壳体绝缘的电流输入接线柱，并在内部与励磁绕组的一端相连。有前、后两端盖，前端盖由钢板制成，后端盖为灰铸铁。,任务2 启动机的结构与原理,作用： 发动机起动时，将直流电动机的小齿轮推入飞轮齿圈，把电磁转矩传递给发动机曲轴使之转动； 在发动机起动后与飞轮啮合的小齿轮没有及时回位时自动打滑，起动机不被飞轮反拖而发生电枢绕组“飞散”。启动机与
9、飞轮间只能单向传力。 组成：主要有拨叉、单向离合器、减速机构(有些起动机不具有减速机构)等。 直流电动机通电后产生的电磁转矩是靠传动机构输送到发动机飞轮的。,二、传动机构,任务2 启动机的结构与原理,启动机传动机构实物照片,任务2 启动机的结构与原理,任务2 启动机的结构与原理,1.发动机对启动机传动机构的要求 (1)启动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合要平稳，不能发生冲击现象（驱动齿端倒角）。 (2)传动减速比要大(一般大于15)，发动机启动后驱动齿轮应能自动打滑或脱离啮合，以免电枢被反拖而造成绕组“飞散”。 (3)发动机工作时，要防止点火开关误操作，使启动机驱动齿轮再次与发动机飞轮啮合，导致
10、轮齿损坏。,任务2 启动机的结构与原理,启动机传动机构工作过程：如图示。,任务2 启动机的结构与原理,2.启动机单向离合器 类型：分为：滚柱式、摩擦片式、弹簧式等几种。其中，滚柱式单向离合器应用最多。 滚柱式单向离合器结构及工作原理：如图示。 通过改变滚柱在楔形槽中的位置来实现分离和结合。,1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽弹簧；6-垫圈； 7-护盖；8-花键套筒；9-弹簧座；10-啮合弹簧；11-拨环；12-卡簧,任务2 启动机的结构与原理,启动机单向离合器工作过程： 当启动机开始工作时：拨叉拨动移动衬套，使驱动齿轮（为主动齿）与发动机飞轮齿圈啮合，电磁转矩由电枢轴传到传
11、动套筒与十字块（为整体），使十字块与电枢轴一同旋转。此时，再加上飞轮齿圈给驱动齿轮的,反作用，滚柱在摩擦力矩作用下，滚人楔形槽窄端而卡死，如图(a)示，使驱动齿轮和传动套筒一起旋转，带动飞轮启动发动机。,任务2 启动机的结构与原理,当发动机启动后：发动机飞轮（变为主动齿）带动驱动齿轮及外壳旋转，使之变为加速传动，转速高于十字块转速，则滚柱在外壳摩擦力作用下滚向楔形槽宽端而打滑，如图(b)所示。这样发动机转矩就不能通过驱动齿轮传递给电枢轴，各自按自身转速旋转，防止了电枢轴因高速旋转而造成电枢绕组发生“飞散” 。,滚柱式单向离合器特点： 结构简单，在中、小功率启动机上广泛应用。 但在传递较大转矩时
12、，滚柱易变形而卡死。故不宜用于功率较大的柴油启动机。,任务2 启动机的结构与原理,三、启动机操纵机构 又称为：电磁开关或控制机构。 作用： 控制启动机主电路的通、断和启动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合与分离。 有些启动机的电磁开关还能在启动时将点火线圈的附加电阻短路，以提高启动时的点火电压。,任务2 启动机的结构与原理,1.电磁开关的结构及工作原理：如图示。 主要由：吸拉线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘等组成。,任务2 启动机的结构与原理,2.启动机的工作过程 (1)启动时：如图9-13所示，将点火开关S打到ST挡，电磁开关通电，其电路如下： 蓄电池正极主接线柱点火开关ST挡启动接线柱。 电
13、流流入启动接线柱后，分为两路： 一路经保持线圈直接搭铁;,任务2 启动机的结构与原理,另一路经吸拉线圈主接线柱励磁绕组电枢绕组搭铁。 此时，吸拉线圈与保持线圈电流流向相同，磁场方向相同，活动铁芯在两个线圈磁场力共同作用下克服回位弹簧作用力向左移动，通过拨叉使驱动齿轮与飞轮齿啮合后，接触盘将主接线柱触头接通，则启动机主电路接通(电流为200-600A)。 电路如下：蓄电池正极主接线柱3 接触盘6主接线柱1励磁绕组绝缘电刷电枢绕组搭铁电刷搭铁蓄电池负极。 此时直流电动机产生电磁转矩，通过单向离合器带动曲轴旋转，启动发动机。,任务2 启动机的结构与原理,(2)启动后：单向离合器打滑。 (3)松开点火
14、开关S，则从ST挡回到ON挡。 此时从点火开关S到启动接线柱之间已无电流，吸拉线圈与保持线圈的电路变为: 蓄电池正极主接线柱接触盘主接线柱 吸拉线圈保持线圈搭铁。 此时，因吸拉线圈与保持线圈的电流流向相反，磁场方向相反，电磁力抵消，活动铁芯在回位弹簧作用下，迅速右移，使主电路断开，驱动齿轮与飞轮脱离啮合，启动机停止工作。,任务2 启动机的结构与原理,在接触盘接通主电路之前，电流经吸拉线圈到励磁绕组与电枢绕组，使电枢产生一个较小的电磁转矩，使驱动齿轮在缓慢旋转状态下与飞轮平稳啮合。 主电路接通后，吸拉线圈被短路，活动铁芯位置由保持线圈产生的磁吸力保持。 主电路接通的同时，接触盘将接线柱接通，使点火线圈附加电阻短接，提高了点火电压。 现在附加电阻已经很少采用，所以这个接线柱或不接线或已经取消。,汽车发动机构造与检修,本课程内容全部结束。 谢谢同学们的合作！,
