启动机拆装与检测教案,1,,直接操纵式 它是由驾驶员利用脚踏和手拉直接接通起动机的主电路，现在已被淘汰 电磁控制式 它是由驾驶员旋动点火开关或按下起动按钮，直接控制或通过起动继电器 使电磁开关接通起动机主电路现采用的起动机均为电磁操纵式 （2）按传动机构啮入方式，起动机可分为： 惯性啮合式 起动时驱动齿轮依靠惯性力自动啮入飞轮齿圈，发动机起动后又依靠惯性 力与发动机飞轮齿圈脱离这种啮合方式可靠性差，现代汽车上已不再使用 强制啮合式 依靠电磁力通过拨叉或直接推动驱动齿轮沿轴向移动来啮入飞轮齿圈，这 种方式工作可靠，操作简单而广泛使用 电枢移动式 依靠起动机磁极的磁吸力使电枢沿轴向移动而使驱动齿轮啮入发动机飞轮 齿圈电枢移动时需要较大的磁极吸力，常在一些大型起动机上使用 除上述以外，还有永磁起动机和减速起动机等 3.2 起动机的结构组成 起动机一般由直流电动机、传动机构、控制装置三部分组成，如图 3-1 所 示1）直流电动机 其作用是将蓄电池输入的电能转变成机械能，产生电磁转矩直流电动机 主要由电枢、磁极、电刷、电刷架及壳体等部件组成 电枢 电枢由电枢绕组、换向器、电枢轴、电枢铁芯等部件组成，如图 3-2 所示。
图 3-1 起动机的结构 1传动机构；2控制装置；3直流电动机,,2,图 3-3换向器,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,图 3-2 电枢的组成,3,1电枢;2电枢铁芯；3电枢绕组；4换向器1图片；2云母片 a 电枢绕组 为了得到较大的转矩，其电枢电流很大（一般汽油机 200600A，柴油机 可达 1000A），因此电枢绕组都是用较粗的矩形截面的裸铜线绕制而成为了 防止裸铜线绕组之间短路，在铜线与铁芯之间，铜线与铜线之间用绝缘纸隔 开裸体铜线较粗，在高速下可能会因离心力的作用而甩出，故在槽口的两 侧将铁芯扎稳挤紧 b 换向器 换向器的作用是向旋转的电枢绕组注入电流，它是由许多截面成燕尾型的 铜片围合而成，铜片之间用云母绝缘如图 3-3 所示 c 电枢轴 电枢轴除固装电枢铁芯及换向器以外，还伸出一定长度的花键部分，以便 套装离合器总成 d 电枢铁芯 电枢铁芯由相互绝缘的硅钢片叠加而成，其圆周上制有安放电枢绕组的线 槽，内孔借花键槽压装在电枢轴上 磁极 为了增大起动转矩，磁极的数量较多，一般为四个磁极每个磁极上套装 的激磁绕组为矩形截面的铜条，外包绝缘层，按一定绕向连接后使 S 级与 N 极相间排列，如图 3-4，3-5 所示。
图 3-5 所示为四个磁极的磁路，四个磁场绕组所产生的磁场是相互交错的 四个磁极绕组的连接方式有图 3-6 所示两种接法一种是四个绕组相互串 联，见图 3-6（a）所示另一种是先两个串联后再并联，见图 3-6（b）所示， 这种接法可以在导线截面积相同的情况下增大起动电流，提高起动转矩一般含铜 8090，石墨 1020 电刷架多制成框式，正极刷架与端盖绝缘地固装，负极刷架直接搭铁刷 架上装有弹力较大的盘形弹簧 壳体 壳体是由低碳钢卷制而成，壳体上有四个检查窗口，中部只有一个电流输 入接线柱，并在内部与激磁绕组的一端相连接图 3-4 普通起动机的磁极及其绕组 l 一定子铁芯；2 一激磁绕组,,图 3-5 四个磁极的磁路,,,图 3-6 磁场绕组的接法 a）四个绕组相互串联；b）两个绕组串联后再并联 l 一绝缘接线柱；2 一磁场绕组；3 一正电刷；4 一负电刷；5 一换向器 电刷与电刷架 电刷用铜与石墨粉压制而成，呈红棕色，加入铜可减小电阻并增加其耐磨,,4,,3.3 传动机构(或称啮合机构) 其作用是在发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿环，将起动机转 矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后又能使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动 脱开。
起动机的传动机构包括单向离合器和拨叉两部分离合器起着传递扭矩将 发动机起动，同时又能在起动后自动打滑脱离啮合保护起动机不致损坏的作 用拨叉的作用是使离合器做轴向移动 现代汽车上常用的离合器有滚柱式、弹簧式和摩擦片式三种 滚柱式单向离合器 滚柱式单向离合器是目前国内外汽车起动机中使用最多的一种，一般小型 起动机均采用此种离合器弹簧式单向离合器 国产黄河JN150 型汽车上的起动机用弹簧式离合器，此外，日本五十铃TXD50 型汽车的起动机也用此种离合器5,,起动发动机时，由于拨叉推动拨环使驱动小齿轮啮入飞轮齿环，起动机转 轴只带动花键套筒即主动套筒旋转，使扭力弹簧顺向扭紧并箍死两个套筒， 于是就能传递扭矩 发动机起动后，由于飞轮带着驱动齿轮的转速高于起动机轴，将扭力弹簧 作反向放松，使驱动齿轮套筒与主动套筒松脱而打滑，从而防止了超速运转 “飞散”的危险 这种离合器具有结构简单，工艺简化，寿命长，成本低等优点，但因扭力 弹簧所需圈数多，轴向尺寸较长，故适用于起动柴油机所需的大功率起动机， 而不适宜在小型起动机上采用 摩擦片式离合器 这种离合器多用于大功率起动机上，早期国产 JN150 型汽车曾用过此种结 构。
起动机工作时，内接合鼓沿螺旋槽向右移动，将摩擦片压紧，利用摩擦力， 将电枢的转矩传给飞轮 发动机起动后，起动机驱动齿轮被飞轮带动，当其转速超过电枢轴转速时， 内接合鼓则沿螺旋槽向左退出，摩擦片松开，这时驱动齿轮虽高速旋转，但 不驱动电枢，从而避免了电枢超速飞散的危险 如果起动机超载，弹性圈在压环的突缘压力下而弯曲，直至内接合鼓的端 部顶住弹性圈，此时离合器即打滑，能避免起动机在过载情况下的损坏6,,摩擦片式离合器虽有传递大转矩，防止超载损坏起动机的优点，但由于 摩擦片客易磨损而影响起动机性能，需经常检查，调整或更换同时结构也 比较复杂，耗用材料较多，加工费时，修理麻烦 3.4 控制装置 控制装置即电磁开关，用来接通和切断起动机与蓄电池之间的电路在有 些汽车上，还具有接入和切断点火线圈附加电阻的作用 起动机的控制装置通常称为起动开关，分为机械式和电磁式两种机械式 控制装置是用脚踏或手拉的方式直接操纵离合器和控制电动机电路的这种 装置虽然结构简单、工作可靠，但要求起动机、蓄电池靠近驾驶室，而受安 装布局的限制，且操纵不便，因此现已很少采用现在起动机大都采用电磁 式控制装置 电磁式控制装置是利用电磁力来控制离合器的驱动齿轮与飞轮的啮合或分 离，并同时控制电动机开或关。
控制原则 为了充分发挥起动机和蓄电池的性能，起动机控制装置应遵循如下基本原 则： a“先啮合后接通”的原则即首先使驱动齿轮进入啮合，然后使主开关接 通，以免驱动齿轮在高速旋转过程中进行啮合，引起打齿并且啮合困难 b“高起动转速”原则即起动机控制装置应尽量减少甚至不消耗蓄电池电 能，以便使蓄电池的电能尽可能多的用于起动电机，提高起动转速 c 切断主电路后，驱动齿轮能迅速脱离啮合 电磁开关 a 结构,如下图所示,,,,,,,,,,,,,,,,,,,电磁开关 1、13 一主接线柱 2 一附加电阻短路接线柱 3 一导电片 4 一接触盘 5 一固定铁心 6 一吸引线圈和保持线圈 7 一推杆 8 一活动铁心 9 一复位弹簧 10 一调节螺钉 11 一拨叉,,7,,b 工作原理 当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相同时，其电磁吸力便吸引活 动铁心向前移动，直到推杆前端的触盘将电动机开关触点接通使电动机主电 路接通为止当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相反时，其电磁吸 力相互抵消，在复位弹簧的张力作用下，活动铁心等可移动部件自动复位， 接触盘与触点断开，电动机主电路切断 拆装顺序 起动机的拆解 将起动机的外部油泥清洗干净； 从电磁开关接线柱上拆开起动电机与电磁开关之间的连接导线， 松 开电磁开关总成的两个固定螺母，取下电磁开关总成。
旋出防尘盖固定螺钉，取下防尘盖，用专用钢丝钩取出电刷；拆下电 枢轴上止推圈处的卡簧； 用扳手旋出两紧固穿心螺栓，取下前端盖，抽出电枢； 从后端盖上旋下中间支承板紧固螺钉，取下中间支承板，旋出拨叉轴 销螺钉，抽出拨叉，取出离合器； 将已解体的机械部分侵入清洗液中清洗，电气部分用棉纱沾少量汽油 擦拭干净 起动机的装合 起动机的装合可按照拆解的逆顺序进行，一般的顺序是先将离合器和拨叉 装入后端盖内，再装中间轴承支撑板，将电枢轴装入后端盖内，装上电动机 外壳和前端盖，并用长螺栓结合紧，然后装电刷和防尘罩，最后装起动机开 关 注意事项 在取出电磁开关总成时,应将其头部向上抬,使柱塞铁芯端头的扁方 与拨杆脱开后取出； 在组装起动机前,应将起动机的轴承和滑动部位涂以润滑脂 起动机零部件技术状况的初步目测判定 目视磁场绕组是否有烧蚀现象； 目视磁场绕组和磁场电刷之间的连接是否完好； 目视磁场绕组和定子铁芯之间是否有电气粘连； 目视换向片与换向片之间是否清洁，是否有电气粘连； 目视电枢轴是否有明显弯曲并造成定子铁芯磨损（扫堂）； 目视驱动小齿轮是否有打齿现象； 用手转动单向离合器，判定其能否单向转动，反向锁止；,,,,,,,,,,,,,,,,,,8,9,10,汽车电路与电气系统检修课程电子教案,,,,,接通，于是蓄电池的大电流流经起动机的电枢和磁场绕组，产生正常的转矩， 带动发动机旋转起动发动机。
与此同时，吸引线圈被短路，齿轮的啮合位置 由保持线圈 5 的吸力来保持 发动机起动后，松开起动按钮瞬间，保持线圈中的电流只能经吸引线圈 构成回路由于此时两线圈所产生的磁通方向相反而相互抵消，于是活动铁 芯在复位弹簧的作用下回至原位，小齿轮退出啮合，接触盘 13 脱离接触，切 断起动电路，起动机停止运转这种电磁开关是利用挡铁与电磁铁芯之间的 一定气隙，保证驱动齿轮先部分啮入飞轮齿环后，才接通起动主电路它具 有操作轻便，工作可靠的优点 2起动继电器控制起动系 起动继电器控制是指用起动继电器触点控制起动机电磁开关的大电流， 而用点火开关或起动按钮控制继电器线圈的小电流，如图 3-14 所示起动继,,,,,,,,,,,,,图 3-13 ST614 型起动机的电路图,l 一驱动齿轮；2 一复位弹簧；3 一拨叉；4 一活动铁芯；5 一保持线圈；6 一吸引线圈； 7 一接线柱；8 一起动按钮；9 一起动总开关；10 一熔断丝；11 一黄铜套； 12 一挡铁； 13 一接 触盘；14 15 一接线柱；16 一电流表；17 一蓄电池；18 一起动机 当合上起动机总开关 9，按下起动按扭 8 时，吸引线圈 6 和保持线圈 5 的 电路接通。
其电路如下：蓄电池正极接线柱 14电流表 16熔断丝 10起 动总开关 9起动按钮 8接线柱 7，然后分两路，一路为保持线圈 5搭铁 蓄电池负极另一路为吸引线圈 6接线柱 15起动机磁场绕组电枢绕 组搭铁蓄电池负极 这时活动铁芯 4 在两个线圈电磁吸力的共同作用下，克服回位弹簧 2 的 弹力而向右移动，带动拨叉 3 便将小齿轮回推出与飞轮齿环啮合这时由于 吸引线圈的电流流经磁场绕组和电枢绕组，产生一定的电磁转矩所以小齿 轮是在缓慢旋转的过程中啮合的当齿轮啮合好后，接触盘 13 将触头 14、15,,11,,电器作用就是以小电流控制大电流，保护点火开关，减少起动机电磁开关线 路压降 （1）起动开关（点火开关起动档）接通 起动继电器触点闭合，电磁开关电路接通继电器的电路是：蓄电池 点火开关继电器的线圈搭铁由于电流通过继电器线圈使其产生磁场， 在电磁力的作用下触点闭合，于是就接通了电磁开关中吸引线圈和保持线圈 的电路 吸引线圈的电路是：蓄电池继电器“电池接柱、支架、触点、“起动 机接柱起动机的接线柱“9”吸引线圈起动机开关接柱 5起动机磁 场绕组、电枢绕组搭铁 保持线圈的电路是：起动机的接柱“9”保持线圈搭铁。
此时驱动齿轮与飞轮的接触情况如图 3-15(a)所示。