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1、【知识要求】 掌握汽车起动系统的组成和功用； 掌握直流电动机的工作原理和组成； 了解起动机的传动机构、操纵机构的工作原理； 掌握减速起动机的结构和工作原理； 了解起动机的分类和起动机的型号划分。 【能力要求】 能够就车确认汽车起动机的安装位置以及工作线路； 能够对起动机进行拆装和安装； 能够对典型起动系统进行调整和维护； 能够排除典型起动系统的常见故障。,一、相关知识,(一)汽车起动系统,1.起动系的功用 为内燃机的曲轴提供转矩，使发动机达到必需的起动转速，并进入自行运转状态。,2.起动系的起动方式 常用的汽车发动机起动方式有人力起动、电力起动、辅助汽油机起动3种,3.起动系的基本要求 1起动
2、机的额定功率应与发动机起动所必需的功率相匹配，以保证起动机产生的电磁力矩大于发动机起动时的阻力矩，带动发动机以高于最低起动转速运转。 2蓄电池的容量必须与起动机的功率相匹配，以保证为起动机提供足够大的起动电流和必要的持续时间。起动电路的连接要可靠，起动主电路导线电阻和接触电阻要尽可能小，一般应在0.010以下。因此，起动主电路的导线截面积比普通导线截面积大得多，并且连接非常牢固、可靠。 3发动机起动后，起动机小齿轮自动与发动机飞轮退出啮合或滑转，防止发动机带动起动机运转。,4.电力起动系统的组成,电力起动系统主要由蓄电池、起动机、起动继电器、点火开关等部件组成。起动机在点火开关及起动继电器的控
3、制下通电转动，并带动发动机齿轮齿圈使曲轴转动，起动发动机。为增大转矩，便于起动，起动机与曲轴的传动比：汽油机一般为1317，柴油机一般为810。起动机驱动齿轮的齿数一般为513齿。,(二)汽车起动机,起动机通常由直流电动机、传动机构和操纵机构三部分组成。,起动机的结构,1.直流电动机 直流电动机是将电能转化为机械能的装置，其功用是将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生发动机起动时所需要的电磁转矩。,直流电动机主要由电枢（转子）、磁极（定子）、换向器和电刷等主要部件构成。,(1)电枢 电枢是直流电动机的转动部分。其作用是产生电磁转矩。主要由铁芯、电枢绕组、电枢轴和换向器组成。,铁芯由硅钢片叠压而成
4、，内以花键固装在电枢轴上。铁芯外围均匀排列绕线线槽，用以放置电枢绕组。电枢绕组采用较粗的矩形裸铜漆包线绕制成型绕组。在铁芯线槽口两侧，用轧纹将电枢绕组挤紧。绕组的端头均匀地焊在换向片上。在铜线与铜线之间及铜线与铁芯之间用性能良好的绝缘纸隔开。,(2)磁极 磁极又称定子，其功用是产生磁场。主要由励磁绕组、磁极和壳体组成 。,磁极用低碳钢制成极掌形状，并用埋头螺钉紧固在机壳上。磁极一般是4个，相对交错安装在电机的壳体内，电枢与磁极形成的磁通回路，低碳钢板制成的机壳也是磁路的一部分。,励磁绕组的4个线圈有的是相互串联后再与电枢绕组串联（称为串联式），有的则是两两相串后再并联，再与电枢绕组串联（称混联
5、式），,磁场绕组的连接,(3)换向器 换向器的功用是将电流引入电枢绕组，并使不同磁极下导线中的电流方向保持不变。,由铜片和云母片相间叠压而成。铜片与铜片、铜片与电枢轴间均绝缘，铜片接电枢绕组，用夹固加焊方式连接。 换向器通过电刷来连接磁场绕组与电枢绕组。,(4) 端盖与电刷组件,电刷端盖般用浇铸或冲压法制成，盖内装有4个电刷架、电刷及电刷弹簧。其中两个搭铁电刷利用与端盖相通的电刷架搭铁，另外两个电刷的电刷架则与端盖绝缘，绝缘电刷引线与励磁绕组的一个端头相连接。,电刷弹簧压在电刷上其作用是保证电刷与换向器接触良好。电刷通常用铜粉(80%90%)和石墨粉压制而成，以减小电阻并提高耐磨性。,驱动端盖
6、上有拔叉座和驱动齿轮行程调整螺钉，还有支撑拨叉的轴销孔。为了避免电枢轴弯曲变形，一些起动机中装有中间支撑板。端盖及中间支撑板上的轴承多用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。,2.传动机构 (1)作用： 发动机起动过程中，使起动机的驱动齿轮与发动机飞轮齿圈相啮合，将直流电动机产生的转矩传递给发动机飞轮齿圈，发动机曲轴转动；发动机起动后，飞轮齿圈与驱动齿轮自动打滑脱离。,传动机构一般由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成。,(2)啮合过程： 在电磁开关的作用下，驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合，当二者完全啮合后，主电路接通，电枢轴开始带动发动机曲轴旋转。发动机起动后，驱动齿轮与飞轮齿圈仍处于啮合状态，单向
7、离合器打滑，驱动齿轮在飞轮的带动下空转。起动结束后，驱动齿轮在电磁开关的作用下，与发动机飞轮齿圈脱离啮合。,单向离合器有滚柱式、摩擦片式、弹簧式等几种类型,滚柱式单向离合器的驱动齿轮与外壳制成一体，外壳内装有十字块和4套滚柱、压帽和弹簧。十字块与花键套筒固连，与外壳相互扣合密封。花键套筒的外面装有啮合弹簧及衬圈，末端安装着拨环与卡圈。整个离合器总成套装在电动机轴的花键部位上。,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-啮合弹簧；11-拨环；12-卡簧,在外壳与十字块之间，形成4个宽窄不等的楔形槽，槽内分别装
8、有一套滚柱、压帽及弹簧。滚柱的直径略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的宽端。,(3)工作过程,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。起动机电枢的转矩经套筒带动十字块旋转，滚柱滚人楔形槽窄端，将十字块与外壳卡紧，于是电动机电枢的转矩可由十字块经外壳传递给驱动齿轮从而达到驱动发动机飞轮齿圈旋转、起动发动机的目的； 发动机起动后，飞轮齿圈的转速会高于驱动齿轮，而带动驱动齿轮旋转，当转速超过电枢转速时，滚柱滚人宽端，外壳与十字块之间不能传递力矩，发动机的力矩就不会传递至起动机，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，驱动齿轮脱离飞轮
9、齿圈。,滚柱式单向啮合器,平行轴式减速起动机的构造,4.减速起动机,作用：增大起动机的输出力矩，减小起动机的体积和重量。,(1)平行轴式减速起动机,主要包括电动机、平行轴减速装置、传动机构和控制装置,优点：在同样输出功率下，其体积和质量比普通起动机均减小30%-50%，并便于安装，提高了起动转矩，有利于低温起动。,(2)行星齿轮式减速起动机,星齿轮减速装置中有三个行星轮，一个太阳轮（电枢轴齿轮）及一个固定的内齿圈。 内齿圈固定不动，行星齿轮支架是一个具有一定厚度的圆盘，圆盘和驱动齿轮轴制成一体。三个行星齿轮连同齿轮轴一起压装在圆盘上，行星齿轮在轴上可以边自转边公转。驱动齿轮轴一端制有螺旋齿，与
10、离合器传动导管内的螺旋槽配合。,行星齿轮减速装置结构,5.起动机的分类,1.按直流电动机的不同,（1）电磁式起动机 （2）永磁式起动机,2.按啮合机构不同（1）电磁强制啮合式起动机（2）电枢移动式起动机 （3）齿轮移动式起动机 （4）惯性啮合式起动机,3.按传动机构有无减速装置（1）非减速起动机（2）减速起动机,6.起动机型号,（五）起动系控制电路,1主要部件,1) 点火开关,点火开关一般由钥匙控制，用导线与蓄电池、起动机及其它用电设备相连。,A附件；L锁住；OFF断开；ON运行；ST起动 1刮水器、洗涤器、电动门窗；2仪表；3起动机、点火控制器；4点火控制器；5点火线圈、安全带报警灯；6点火
11、线圈；7-空调系统、转向信号灯；8交流发电机报警灯,电磁开关的结构,结构：电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁心，接触片等组成。端子C通过点火开关接电源；端子30直接接电源。,2)电磁开关,电磁开关内的电磁铁是一个使活动铁心运动产生吸引力或保持力的电磁装置，,工作过程：,无起动继电器的控制电路,1)无起动继电器的控制电路,当点火开关位于起动档时,回路1：蓄电池“”点火开关“ST”端子50吸引线圈端子C励磁线圈电枢搭铁。 回路2：蓄电池“”点火开关“ST”端子50保持线圈搭铁。 实现的动作1是：流经吸引线圈和励磁线圈的电流使电机转动，但由于电流较小，电动机低速运转。,实现动作2是：
12、流经吸引线圈和保持线圈的电流使两线圈产生的磁场吸引可动铁芯向右运动，克服回位弹簧的作用力，拉动拨叉向右运动，拨叉使离合器的小齿轮向右移动，与飞轮的齿圈啮合。此过程中电动机的转速低，电枢轴上的螺纹使小齿轮边转动边轴向移动，保证了与飞轮之间平顺啮合。,2.起动系控制电路,起动机过程中 当小齿轮和飞轮齿圈完全啮合以后，与可动铁芯连在一起的接触片向左运动，与端子30及端子C接触，接通了主开关，通过起动机的电流增大，电动机的转速升高。而电枢轴上的螺纹使小齿轮和飞轮齿圈更加牢固的啮合。此时吸引线圈两端的电压相等，无电流通过。保持线圈产生的磁场力使可动铁心保持在原位不动。此时的电流方向分别为：蓄电池“”点火
13、开关起动开关端子50保持线圈搭铁；蓄电池“”端子30导电盘端子C励磁线圈电枢绕组搭铁。,发动机起动以后 点火开关从“START”档回到“ON”档，切断了端子50上的电压。这时，接触片和端子30及端子C仍保持接触。电路中的电流为：蓄电池“”端子30导电盘端子C 吸引线圈保持线圈搭铁。同时电流还经过端子C励磁线圈电枢搭铁。由于此时吸引线圈和保持线圈的电流方向相反，产生的磁场力相互抵消，在复位弹簧的作用下，可动铁心向左运动，使得小齿轮与飞轮齿圈脱离，同时，接触片和两个端子断开，切断电动机中的电流，整个起动过程结束。,2)带起动继电器的控制电路,作用：与点火开关配合，控制起动机电磁开关线圈中的电流（约
14、35-40A），以保护点火开关，延长其使用寿命。,3)带保护继电器的控制电路,作用: 保证在发动机运转（发电机正常工作）后，起动机不再通电运行。以防止误操作。 工作过程： 起动时； 起动后； 自停； 防止误起动,二、项目实施 (一)项目实施环境 起动机若干台、电器万能试验台、常用拆装工具若干套、万用表、游标卡尺、百分表、V型铁、弹簧秤、厚薄规、砂纸、锯片等。 (二)项目实施步骤,起动机的结构认识与拆装,1) 就车拆卸起动机 首先要拆下蓄电池的负极电缆，再拆下与起动机相连的正极电缆，用电工胶带包扎电缆夹。将汽车举升起来，拆开连接到电磁开关端子的导线。为避免在重装起动机时发生混淆，最好对导线进行标
15、记。,（1）起动机的解体,起动机结构的不同，解体的步骤、方法也不相同，进行解体操作时应注意其不同点。,起动机的解体步骤如下： 拆卸电磁开关总成时，先拆下引线，再拆下电磁开关的固定螺柱，向上拉起开关的顶端，从驱动杆中取出柱塞钩，取下电磁开关。,拆卸起动机磁轭总成,拆卸起动机磁轭总成 1-端盖；2-起动机磁轭；3-起动机外壳；4-驱动杆钩,拆卸起动机的电刷弹簧,固定电枢轴,拆下电刷,拆卸离合器总成,固定电枢 1-以台钳；2-布,敲开止动环,2.起动机的正确使用与维护,1) 起动机的正确使用 (1) 汽车起动机使用环境和条件非常苛刻，要经常检查起动机与发动机安装是否良好；以及起动机电路各连接导线接触
16、是否完好；蓄电池电量是否充足等以保证起动机的正常工作。 (2) 起动机工作时电流大、转速高、一次消耗蓄电池电量，所以每次起动发动机时间不要超过5s，再次起动时用间隔2min，使蓄电池电量得以恢复。如果连续第三次起动，应在检查与排除故障的基础上停歇15min以后再起动。频繁、过大的连续电流会使蓄电池使用寿命下降，严重时会导致蓄电池报废。 (3) 在冬季或低温情况下起动时，应采取保暖措施。商用车辆带手摇起动装置的，可采用手摇起动发动机。严禁杜绝在寒冷低温下频繁使用起动机进行冷起动。 (4) 发动机起动后，必须立即切断起动控制电路，使起动机停止工作。发动机运转时，严禁旋转起动开关，使起动机工作。,(5) 对于频繁起动的城市公交车和出租车，要每日对起动系统进行检查。保证起动机正常工作。 2) 起动机的维护 (1) 起动机外部应经常保持清洁，各连接导线、特别是与蓄电池相连导线，都应保证牢固可靠。尤其蓄电池正、负接线柱经长时间使用容易氧
