《项目4 起动机的认知与检修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目4 起动机的认知与检修（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、项目四：汽车起动机的认知与检修 导入新课 发动机最初的动力来源？ 如何获得动力？ 起动机为何可以提供发动机起步动力？ 它的结构、作用、工作原理？ 任务4.1：汽车启动机结构与原理认知 控制装置 （电磁开关） 传动装置 （啮合机构） 直 流 电 动 机 一、起动机的组成分类和型号 1、组成： 直流电动机产生电磁转矩 传动装置（啮合机构）起动时，啮合传动；起 动后，打滑脱开 控制装置（电磁开关）接通、切断电动机与蓄 电池之间的电路 2、分类 1）按控制装置分为： 直接操纵式 电磁操纵式 2）按传动机构的啮合方式分为： 惯性啮合式已淘汰 强制啮合式工作可靠、操纵方便、广泛应用 电枢移动式结构较复杂，
2、大功率柴油车 齿轮移动式电磁开关推动啮合杆 减 速 式质量体积小，结构工艺复杂 3、型号 1）产品代号： QD表示起动机 QDJ表示减速起动机 QDY表示永磁起动机 2）电压等级：112V；224V 3）功率等级：101KW；212KW ;98KW 4）设计序号 5）变型代号：拼音大写字母表示，多表示电气参数的变化 QD122512V，12KW，第25次设计，普通式起动机 二、起动机的起动性能和工作特性 （一）起动机的起动性能评价指标有： 1）起动转矩 2）最低起动转速 3）起动功率 4）起动极限温度 起动转矩 起动机要有足够大的转矩来克服发动机初始转 动时的各种阻力。 起动阻力包括： ）摩擦
3、阻力矩 ）压缩阻力矩 ）惯性阻力矩 最低起动转速 （）在一定温度下，发动机能够起动的最低曲轴转 速。汽油机一般约为5070r/min，最好70100 r/min 以上。 （）起动机传给发动机的转速要大于发动机的最低 转速： 若低于这个转速，汽油泵供油不足，气流速度 过低，可燃混合气形成不充分，还会使压缩行程的 散热损失和漏气损失增加，导致发动机不能起动。 起动功率 起动机所具有的功率应和发动机起动所必需的 起动功率相匹配。 而蓄电池的容量与起动机的容量应成正比 P=(450600)P/U 起动极限温度 当环境温度低于起动极限温度时，应采取起动辅助 措施： ）加大蓄电池容量 ）进气加热 ）电喷车
4、低温补偿 （二）起动机的工作特性 、起动机工作特性图 、分析 当I=0时，M=0，所以 ，P=0，转速n达到最 大，n=nmax（起动机 空载）； 当I=Imax时，n=0，所 以，P=0，输出转矩达 到最大M=Mmax（起动 机制动）。 空载和制动的工作情 况，常用来检验起动 机的故障： 、分析 空载时转速低于 规定值，同时电 流大，说明有机 械故障； 制动实验时，电 源电压和电流正 常，转矩下降， 有电路故障。 、影响起动机工作特性的因素 （1）蓄电池的容量和充电情况 容量大，充电充足，内阻小，供给起动机电流大， 起动机的功率、转速、制动力矩都大。 （2）起动电路的电阻影响 起动机内部电阻
5、和起动线路电阻越大，起动机得输 出功率、转速、制动力矩均会降低。 （3）环境温度的影响 环境温度低时，起动性能不好。 三、通用型起动机的构造 四、直流电动机 （一）、概述 （二）、直流串励式电动机结构 （三）、直流电动机的工作原理 （四）、电动机转矩自动调节特性 （一）概 述 在现代汽车中，普遍采用电力起动，它以蓄 电池为电源，以直流电动机为动力，通过传动装 置和控制机构进行工作。它在工作时有两个显著 特点： 一是扭矩大； 二是工作时间短。 （二）、直流串励式电动机结构 1、作用产生转矩。 2、要求零件的机械强度高，电路电阻小。 3、组成： 电枢：产生电磁转矩 磁极：产生磁场 换向器：改变引入
6、电流方向 电刷组件：引入电流 壳体：安装磁极，固定机件 电 枢 产生电磁转矩 磁 极 由外壳、磁极、磁场线圈等部分组成。外壳 内壁装有四个磁极（有些是二个磁极），在其上 面装有磁场线圈，相对的是同极，相邻的是异极 。磁场线圈用扁而粗的铜线（或小铜线并联的方 法）绕成。磁场线圈采用串联或并联，一端与外 壳上的绝缘接柱（即磁场接柱）相连，另一端与 正电刷相连，线路连接如图所示。 由磁极、磁场绕组和机 壳组成。 磁场与磁路见图。 用铜粉和碳粉（或石墨）压制而成。一般有 四个，相对的电刷为同极。两个负电刷搭铁，两 个正电刷接磁场线圈，它们在压簧的作用下紧密 地与换向器接触。 电刷组件 换向器和电刷 （
7、三）直流电动机的工作原理 将通电导线放入磁场中，导线会在磁场力的 作用下做有规律的运动（其运动方向可以用电动 机左手定则来判断），这是直流电动机能够转动 的基本道理。 直流电动机工作原理 上图是最简单的直流电动机，它由磁场、电枢 线圈、换向器和电刷等机件组成。当线圈在垂直位 置时，如图（a），电刷不与换向器接触，线圈中 没有电流通过，因此电枢线圈不转动。如将电枢线 圈稍向顺时针方向转过一些，如图（b）, 换向器片 分别与两电刷接触，线圈中有电流通过，其方向是 从线圈I边流入，从边流出。根据左手定则可以判 定，线圈I边向下运动，边向上运动，电枢线圈向 顺时针方向转动。 当线圈转到如图（c）的位置
8、时，换向器片不与 电刷接触，线圈中无电流通过，此时，电枢线圈在 惯性作用下转过这个位置。当线圈转过垂直位置时 ，换向器片又与两电刷接触，如图（d）所示。但此 时换向器片已经调换了位置。因此电流从线圈边 流入，从I边流出。根据左手定则可以判定，线圈I边 向上运动，边向下运动，电枢线圈仍向顺时针方 向转动。这样，使电流不断地通入线圈，线圈便按 一定方向继续不停地转动。 一个线圈的电动机，虽能旋转，但转动力 量小，转速也不稳定，而且在图（a,c）的位 置时不能转动。所以，实际使用的起动电动机 都是由较多的线圈和配有相应换向片构成，同 时采用多对电磁铁来产生较强的磁场。但其工 作原理还是一样的。 1、
9、反电动势 直流电动机拖动负载，当负载发生变化时， 电动机的电枢转速、电枢电流、电磁转矩均会自 动的作相应的变化，以满足不同负载的需要。其 原理如下： 通电的线圈在磁场中受力而转动，运动的线 圈切割磁力线产生电动势，电动势的方向和线圈 电流方向相反，电动势的大小为： E反=Cen 其中，Ce电机结构常数；磁极磁通； n电枢转速。 、电动机工作时，电压平衡方程式为： Ub=E反+IaRa 该公式称为电动机发电机一体公式 即电动机在一定条件下可以变成发电机，用于电机制动 和储能 转矩自动调节过程 电枢电流为：Ia=（Ub- E反）/Ra 分析： 当负载轴上阻力矩电枢转速E反 Ia电磁转矩直至电磁转矩
10、减至与阻转矩 相等电机拖动负载以较高转速平稳运转； 当负载轴上阻力矩电枢转速E反 Ia电磁转矩直至电磁转矩增至与阻转矩 相等电机拖动负载以较低转速平稳运转。 传动装置（啮合机构离合器） 发动机起动时，使起动机的驱动齿轮和发动 机飞轮齿环啮合，将电动机的转矩传给飞轮；发动 机起动后，自动切断动力传递，防止电动机被发动 机带动，超速旋转而破坏。起动机驱动齿轮与曲轴 飞轮齿环之间的传动比很大，在传动机构中设置了 单向离合器，起动时传递断联系。外形见下图。 啮合器（离合器） 啮合器有多种型式，通常汽车起动机上普遍 采用超越式啮合器。 啮合器的构造如下图所示，主要由起动齿轮 （小齿轮），单向滑轮，传动导
11、管、推入弹簧和 套筒等部分组成。 超越式啮合器 单向滑轮 单向滑轮的构造如下图所示，图形外座圈2与传 动导管1的一端固装在一起，外座圈内部制成“+”字 形空腔。起动齿轮7的尾部成圆柱形，伸在外座圈 的空腔内，使四周形成四个楔形的小腔室，内装有 滚柱。在楔形腔室较宽的一边的座圈孔内，还装有 弹簧4和压帽5，平时弹簧经压帽将滚柱压向楔形室 较窄的一面。滑轮外包铁壳6，起密封和保护作用 。为增加承载能力，现单向滑轮内常制有五个腔室 ，采用扁形弹簧，不需钻孔和压帽。 滚柱式单向离合器 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
12、弹簧；11-拨环； 12-卡簧 1、飞轮 2、起动齿轮 3、外座圈 4、起动齿轮尾部 5、滚柱 6、压帽 7、弹簧 单向滑轮的工作 离合器的作用是：在起动发动机时，将起动机产 生的动力传给飞轮，以带动发动机起动；当发动 机起动后，迅速将发动机与起动机间的动力切断， 避免起动机超速旋转而损坏。 离合器的工作情况如下： 当传动叉拨动套筒，推动单向离合器向后移动 而使起动齿轮和飞轮环齿啮合时，起动机开关便把 电路接通，电枢开始旋转，它带动单向滑轮的外座 圈转动。在外座圈内壁的摩擦力作用下，滚柱向楔 形腔室窄的一边滚动，紧紧地卡在外座圈和起动齿 轮尾部之间，从而起动齿轮同起动机一起旋转，驱 动飞轮，如
13、图所示。 当发动机起动后，起动齿轮被飞轮带着超速旋转 。它的转速高于电枢转速，此时，起动齿轮尾部带 动滚柱克服弹簧的张力，使滚柱向楔形腔室较宽的 一边滚动，于是滚柱在起动齿轮尾部与外座圈间发 生滑摩，导致起动齿轮和外座圈以及电枢脱离联系 ，此时仅起动齿轮随飞轮旋转，从而避免了电枢超 速旋转导线在强离心力作用下甩出的危险，如图所 示。 滚柱式单向离合器 优缺点 结构简单、加工方便，成本低； 轴向尺寸长，适用于大功率起动机。 摩擦 片式 离合 器构 造 六、控制装置（电磁开关） 电磁开关主要由电动机开关和磁力线圈组成， 见下图中虚线部分所示。电磁开关壳体的前部，装 有电动机开关的C和30接线柱和磁
14、力线圈50接柱， 活动触盘装在触杆上，与触杆上的机件绝缘，起动 机不工作时，在回位弹簧的作用下，使触盘与触点 保持分开状态。 电磁开关构造（虚线部分） 控制装置作用 控制装置的作用是控制驱动齿轮和飞轮的啮合与分 离； 控制电动机电路的接通与切断。常用的装置有机械 式和电磁式 汽车上广泛使用电磁式控制装置（电磁开关）。 QD124型起动机电磁控制装置构造如下图 控制装置 磁力线圈的作用 磁力线圈的作用:是用电磁力来操纵啮合器和电 动机开关工作的。磁力线圈由导线粗、匝数少的拉 动线圈和导线细，匝数多的保持线圈组成。拉动线 圈的两端分别接在C和50接柱上。保持线圈的两端 分别接在50接柱和搭铁上。引
15、铁活装在电磁开关引 铁套内，引铁尾部装有连接钩，与传动杆上部相连 ，有些连接钩可以借其螺纹进行调整。 1、传动壳（后端盖） 2、啮合器及怠速齿轮 3、钢珠 4、 回位弹簧5、电磁开关 6、螺栓8 、电枢 7 、起动机外壳（ 轭） 9、电刷架 10、电动机前端盖11、毡垫圈 12、轭及 电枢 13、拉紧螺栓 减 速 起 动 机 七、减速起动机的构造 减速起动机主要由电磁啮合开关，减速齿 轮，电动机、起动齿轮（小齿轮）及单向啮合 器等部分组成，如图9，10所示。 减速起动机和传统起动机一样，都是串激式 起动机，它们的结构大体相似。但是，减速起 动机具有以下显著特点： 动力输出结构分为电枢轴和传动轴
16、两部分。 电枢轴两端用滚珠轴承支承，负荷分布均匀， 使用时间长，不易磨损，电枢较短，不易出现 电枢轴弯曲，磨坏磁场绕组的情况。 减速起动机图 采用了减速装置，在转子和起动齿轮之间，安装 有减速齿轮，起动电动机传递给起动齿轮的扭距就 会增大。利用电磁开关，使得承担电动机（经减速 齿轮后）的动力输出是起动齿轮和起动齿轮轴，而 啮合器部分不动。输出功率小的起动机，常采用外 啮合方式，输出功率大的起动机采用内啮合方式。 减速起动机采用电磁开关操纵，有些备有辅助开关（ 或称副开关）。它的作用是防止烧坏电磁开关和电门（ 起动）开关。分级接通电源，大大降低了起动机损坏的 可能性，从而延长了起动机的使用寿命。 减速装置 减速装置
