起动系统检修讲解

《起动系统检修讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《起动系统检修讲解（72页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、汽车工程学院 丛彦波,汽车电气系统检修,情境3 汽车起动系统检修,汽车工程学院,汽车起动系统检修,通过起动机的学习，基本掌握起动机的故障诊断及维修方法。,1.重点掌握起动机的基本构造、功用以及起动机的使用与维护； 2.理解起动机的工作原理；了解它的工作特性、类型和型号。,构造、工作原理、工作特性、类型、型号以及常见故障分析等等。,汽车起动系统检修,汽车起动系统检修,一、起动机的功用和结构,1.起动机的功用,2.起动机的结构,1.起动机的功用,a.起动定义：曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程, 称为发动机的起动。,在发动机飞轮壳前端的座孔上,起动机在发动机上的安装,b.功

2、用：起动发动机，发动机起动后，起动机便立即停止工作。,1.起动机的功用,c.起动方式:有人力起动、辅助汽油机起动和电力起动三种形式。 人力起动采用绳拉或手摇的方式，简单但不方便，而且劳动强度大，只适用于一些小功率的发动机，在一些汽车上仅作为后备方式保留着；辅助汽油机起动主要用在大功率的柴油发动机上；电力起动方式操作简便，起动迅速，具有重复起动能力，并且可以远距离控制，因此被现代汽车广泛采用。,2.起动机的结构,电力起动机由三部分组成,起动机各装置的作用 a.串励直流电动机的作用： 将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。 b.传动机构的作用： 传动机构又称起动机离合器、啮合器。传动机构的

3、作用是在发动机起动时使起动机轴上的小齿轮啮入飞轮齿圈，将起动机的转矩传递给发动机的曲轴；在发动机起动后又能使起动机小齿轮与飞轮齿圈自动脱开。 c.操纵机构的作用: 操纵机构的作用是用来接通和断开电动机与蓄电池之间的电路，同时还能接入和切断点火线圈的附加电阻。,2.起动机的结构,2.起动机的结构,1-回位弹簧；2-保持线圈；3-吸拉线圈；4-电磁开关壳体；5-触点；6-接线柱； 7-接触盘；8-后端盖；9-电刷弹簧；10-换向器；11-电刷；12-磁极；13-磁极铁心；14-电枢；15-激磁绕组；16-移动衬套；17-缓冲弹簧；18-单向离合器；19-电枢轴花键；20-驱动齿轮；21-罩盖；22

4、-制动盘；23-传动套筒；24-拨叉,（一）直流电动机 功用：将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。 结构：电枢、磁极、换向器和电刷。,2.起动机的结构,（1）电枢 电枢是直流电动机的旋转部分，包括电枢轴、换向器、电枢铁心、电枢绕组等部分。为了获得足够的转矩，通过电枢绕组的电流一般为200-600A，因此电枢绕组采用较粗的矩形裸铜线绕制出成型绕组。,2.起动机的结构,（2）换向器 作用：向旋转的电枢绕组注入电流。 结构：由许多截面呈燕尾形的铜片围合而成；铜片之间由云母 绝缘；电枢绕组各线圈的端头均焊接在换向器的铜片上。,2.起动机的结构,（3）磁极 功用：产生磁场 结构：由固定在机壳内

5、的磁极铁心和磁场绕组线圈组成。两对磁极相对交错安装在电极的壳体内，定子和转子铁心形成的磁通回路如图。,2.起动机的结构,励磁线圈的连接方式：,串联式：相互串联后再于电枢绕组串联,混联式：两两相串后再并联，再与电枢绕组串联,2.起动机的结构,a）四励磁绕组串联 b）励磁绕组两两串联后并联,接通起动开关,（4）电刷与电刷架 电刷架通常为框式结构，其中正极电刷架绝缘的固定在端盖上，负极电刷架与端盖直接相连并搭铁。电刷由铜粉（80%-90%）和石墨粉（10%-20%）压制而成，呈棕红色。置于电刷架中，有较强弹性的盘形弹簧将电刷压靠在换向器上。,2.起动机的结构,（二）传动机构 作用：起动时，使起动机的

6、驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈啮合，将电动机产生的转矩传递给飞轮；起动后，自动切断动力传递，防止电动机被发动机带动超速运转而遭到损坏。 组成：传动机构由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成，安装在转子轴的花键部分。 种类：滚柱式单向离合器、摩擦片式单向离合器、弹簧式单向离合器。,2.起动机的结构,（1）离合器 作用：将电动机的电磁转矩传递给发动机使之起动，同时又能在发动机起动后自动打滑，保护起动机不致飞散损坏。,1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽与弹簧；6-垫圈； 7-护盖；8-花键套筒；9-弹簧座；10-缓冲弹簧；11-拨环；12-卡簧,2.起动机的结构,滚柱式离合器,

7、滚柱式离合器 工作原理： 发动机起动时，经拨叉将离合器沿花键推出，驱动齿轮啮入发动机飞轮齿圈。由于十字块处于主动状态，随电动机电枢一起旋转，促使四套滚柱进入槽的窄端，将花键套筒与外壳挤紧，于是电动机电枢的转矩就可由十字块经滚柱式离合器外壳传给驱动齿轮，从而达到驱动发动机飞轮齿圈旋转、起动发动机运转的目的。,2.起动机的结构,发动机起动后，飞轮齿圈的转速高于驱动齿轮，十字块处于被动状态，促使滚柱进入槽的宽端而自由滚动，只有驱动齿轮随飞轮齿圈作高速旋转，起动机转速并不升高。这种离合器的打滑功能，防止了电枢超速飞散的危险。起动完毕，由于拨叉回位弹簧的作用，经拨环使离合器退回，驱动齿轮完全脱离飞轮齿圈

8、。,2.起动机的结构,2.起动机的结构,2.起动机的结构,滚柱式离合器的优缺点： .结构简单，体积小，质量轻，工作可靠； .结合时为刚性，不能承受大的冲击力，传递大转矩会因滚柱卡死而失效； 适用于额定功率在1.47KW以下的小型起动机,（三）操纵机构 作用：用来接通和断开电动机与蓄电池之间的电路，从而控制 驱动齿轮的啮合与退回，同时短路点火系的附加电阻。 分类：直接控制式电磁开关和带起动继电器式电磁开关。,2.起动机的结构,1）直接控制式电磁开关 起动时，点火钥匙打到ST位，吸拉线圈与保持线圈产生同方向的电磁力，使铁心压缩回位弹簧，向左移动，带动拨叉，使驱动小齿轮与发动机飞轮齿圈啮合。,2.起

9、动机的结构,l-激磁线圈；2-C接线柱；3-旁通接柱；4-30接线柱；5-点火开关；6-吸拉线圈；7-50接线柱；8-保持线圈； 9-电刷,起动机主电路接通，起动机电枢产生电磁转矩，起动发动机。此时吸拉线圈6被短路，保持线圈8的电磁力使驱动小齿轮与飞轮保持啮合，保证发动机起动着车。,2.起动机的结构,起动后，发动机飞轮转速超过起动机电枢时，单向离合器切断飞轮与小齿轮之间的动力传递，保护起动机。松开点火钥匙，吸拉线圈与保持线圈产生相反方向的电磁力，接触盘接触不牢，在回位弹簧的作用下，铁心迅速回位，起动主电路被断开，起动完毕。,2.起动机的结构,2）带起动继电器控制的电磁开关,2.起动机的结构,2

10、.起动机的结构,3）起动机的工作过程,2.起动机的结构,二、起动机的工作原理,1.电磁转矩的产生,2.直流电动机转矩自动调节原理,1.电磁转矩的产生,2.直流电动机转矩自动调节原理,绕组中的电流从a d，根据左手定则判定绕组匝边均受到电磁力的作用，由此产生逆时针方向的电磁转矩M使电枢转动；,1.电磁转矩的产生,直流电动机的换向器可将电源提供的直流电转换成电枢绕组所需的交流电，以保证电枢所产生的电磁力矩的方向保持不变，使其产生定向转动。,1.电磁转矩的产生,2.直流电动机转矩自动调节原理,式中的Ce为电机的电动势常数。由此可推出电枢回路的电压平衡方程式，即,式中的Rs为电枢回路电阻，其中包括电枢

11、绕组的电阻和电刷与换向器的接触电阻。,2.直流电动机转矩自动调节原理,a. 在直流电动机刚接通电源的瞬间 b.工作负载增大时， MMz n Ef Is M M=Mz达到新的稳定； 因此直流电动机具有自动调节转矩功能。,式3中,式1,式3,式2,三、起动机的工作特性、类型和型号,2.起动机的类型和型号,1.起动机的工作特性,a.工作特性曲线,起动机的转矩、转速、功率与电流的关系称为起动机的特性曲线。 串励直流电动机特性的特点是起动转矩大，机械特性软。,b.转矩特性 在磁极未饱和的情况下， 串励直流电动机的电磁转矩M与电枢电流Is的平方成正比。,1.起动机的工作特性,c.机械特性 串励直流电动机转

12、速n与电枢电流Is的关系式为,从机械特性同样可以看出，串励直流电动机具有轻载转速高、重载转速低的特点。重载转速低，可以保证电动机在起动时不会超出限定值而烧毁，使起动安全可靠。,1.起动机的工作特性,d.功率特性 起动机功率由电动机电枢转矩M和电枢的转速n来确定，即 P=M n / 9550 式中：M电枢轴上的力矩Nm； n电枢转矩r/min；,在完全制动状态（n=0）和空载（M=0）时，起动机的功率等于零；电枢电流接近制动电流的一半时，电动机输出功率最大。由于起动机起动时间很短，起动机可以最大功率运转，因此将其最大功率作为额定功率。,1.起动机的工作特性,5、总结 完全制动时 相当于起动机刚接

13、通的瞬间n=0，电枢电流最大（即制动电流Imax）转矩也达到最大值（称为制动转矩），但输出功率为0。 起动机空转时 电流最小（称为空载电流I0），转速达到最大值（称为空载转速）输出功率也为0。 在电流接近制动电流一半时 起动功率最大，将其最大工率作为额定功率。,1.起动机的工作特性,6、影响起动机功率的主要因素 1、接触电阻和导线电阻的影响 电刷与换向器接触不良、电刷弹簧张力减弱以及导线与蓄电池接线连接不牢，都会使电阻增加；导线过长以及导线截面积过小也会造成较大的电压降。由于起动机工作时电流特别大，这些都会使起动机功率减小。因此必须保证电刷与换向器接触良好，导线接头牢固，并尽可能缩短蓄电池接至

14、起动机的导线以及蓄电池搭铁线的长度，选用截面积足够大的导线，以保证起动机的正常工作。 2、蓄电池容量的影响 蓄电池容量越小，其内阻越大，内阻上的电压降也越大， 因而供给起动机的电压降低，也会使起动机功率减小。 3、温度的影响 当温度降低时，由于蓄电池电解液粘度增大，内阻增加，会使蓄电池容量和端电压急剧下降，起动机功率将会显著降低。,1.起动机的工作特性,起动机的类型 1.按磁场产生的方式 分为永磁式起动机和励磁式起动机。 2.按操纵机构分类 分为直接操纵式起动机、电磁操纵式起动机。 3.按传动机构的啮合方式分类 分为惯性啮合式起动机、强制啮合式起动机、电枢移动式起动机、齿轮移动式起动机、减速式

15、起动机。,2.起动机的类型和型号,减速起动机 它是靠电磁吸力推动单向离合器，使小齿轮啮入飞轮齿圈的。 优点：可采用小型高速低转矩的电动机，使起动机的体积减小、质量约减少35%，并便于安装；提高了起动机的起动转矩，有利于发动机的起动；电枢轴较短，不易弯曲；减速齿轮的结构简单、效率高，保证了良好的机械性能。 分类：根据结构可分为外啮合式、内啮合式和行星齿轮啮合式三种类型。,2.起动机的类型和型号,（1）外啮合式减速机构 在电枢轴和起动机驱动齿轮之间利用惰轮作中间传动，且电磁开关铁心与驱动齿轮同轴心，直接推动驱动齿轮进入啮合，无需拨叉。,1-O形橡胶圈；2-电动机；3-毡垫圈；4-主动齿轮；5-惰轮

16、；6-拉紧螺栓；7-螺栓；8-传动外壳；9-驱动齿轮；10-单向离合器；11-从动齿轮；12-钢球；13-回位弹簧；14-电磁开关,2.起动机的类型和型号,（2）内啮合式减速机构 内啮合式减速机构传动中心距小，可有较大的减速比，故适用于较大功率的起动机。但内啮合式减速机构的驱动齿轮仍须拨叉拨动进行啮合，因此，起动机的外形与普通起动机相似。,QD254型内啮合式减速起动机,1- 起动开关； 2-起动继电器； 3-起动继电器触点； 4-主触点； 5-接触盘； 6-吸拉线圈； 7-保持线圈；8-活动铁心 ；9-拨叉； 10-单向离合器； 11-螺旋花键轴； 12-内啮合减速齿轮； 13-主动齿轮； 14-电枢绕组； 15-激磁绕组,2.起动机的类型和型号,（3）行星齿轮啮合式减速机构,1-拨叉；2-电磁开关；3-电枢；4-磁铁；5-电刷；6-换向器； 7-行星齿轮减速机构；8-单向离合器；9-驱动齿轮,2.起动机的类型和型号,（3）行星齿轮啮合式减速机构,2.起动机的类型