项目三汽车启动系之任务一常规启动机

1、任务一任务一 常规启动机常规启动机任务二任务二 减速型启动机减速型启动机任务三任务三 启动预热装置启动预热装置任务四任务四 启动系控制电路启动系控制电路任务五任务五 启动机的使用与维护启动机的使用与维护 汽车启动系统是供给内燃机曲轴启汽车启动系统是供给内燃机曲轴启动转矩，使曲轴达到最低的启动转速，使内燃动转矩，使曲轴达到最低的启动转速，使内燃机进入自行运转状态。汽车发动机的启动方式机进入自行运转状态。汽车发动机的启动方式有多种，多数汽车发动机都采用电动机启动。有多种，多数汽车发动机都采用电动机启动。用电动机作为机械动力，当将发动机轴上的齿用电动机作为机械动力，当将发动机轴上的齿轮与发动机飞轮周

2、缘的齿圈啮合时，动力就传轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴上，使之旋转。到飞轮和曲轴上，使之旋转。任务一任务一 常规启动机常规启动机 u掌握汽车启动系的组成；掌握汽车启动系的组成；u掌握常规启动机的组成及工作原理；掌握常规启动机的组成及工作原理；u了解电磁控制装置的结构及工作与原理；了解电磁控制装置的结构及工作与原理； 汽汽车发动机启动车发动机启动系统主要由蓄系统主要由蓄电池、点火开电池、点火开关、启动机等关、启动机等部件组成，有部件组成，有些车型还带有些车型还带有启动继电器以启动继电器以用来保护点火用来保护点火开关。开关。图图3-13-1 汽车发动机启动系统组成汽车发动机启

3、动系统组成一一、启动机的结构、启动机的结构菏泽高级技工学校 启动机一般由直流电动机、单向传动启动机一般由直流电动机、单向传动机构、操纵机构三部分组成。其功用是直流电机构、操纵机构三部分组成。其功用是直流电动机由操纵机构控制将蓄电池的电能转换为机动机由操纵机构控制将蓄电池的电能转换为机械能，再通过其传动机构将发动机拖转启动。械能，再通过其传动机构将发动机拖转启动。 图图3-23-2 常规启动机的结构组成常规启动机的结构组成 现代汽车一般使用直流串励式电动现代汽车一般使用直流串励式电动机，这种直流电动机其励磁绕组与电枢绕组串机，这种直流电动机其励磁绕组与电枢绕组串联。主要由电枢、磁极、电刷及电刷架

4、、壳体联。主要由电枢、磁极、电刷及电刷架、壳体及前后端盖等组成。及前后端盖等组成。（一）（一） 直流电动机直流电动机 磁极是用来产生电动机磁场的，它磁极是用来产生电动机磁场的，它由磁极铁芯和磁极绕组两部分组成。由磁极铁芯和磁极绕组两部分组成。 磁极铁芯一般由低碳钢制成，并用磁极铁芯一般由低碳钢制成，并用螺钉固定在壳体的内壁上，其上套有磁场绕组。螺钉固定在壳体的内壁上，其上套有磁场绕组。 磁场绕组使用矩形裸铜线绕制，磁场绕组使用矩形裸铜线绕制，4 4个（个（6 6个）个） 绕组按一定方向连接，绕组通电后产生磁场，绕组按一定方向连接，绕组通电后产生磁场，将磁极磁化，各磁极的内侧形成将磁极磁化，各磁

5、极的内侧形成N N、S S极相同排极相同排列的形式，在磁极、外壳和电枢铁芯之间形成列的形式，在磁极、外壳和电枢铁芯之间形成磁路。磁路。 电枢又称转子，它用来产生电磁转矩，电枢又称转子，它用来产生电磁转矩，由铁芯、电枢绕组、电枢轴及换向器组成。由铁芯、电枢绕组、电枢轴及换向器组成。 电枢铁芯由多片互相绝缘的硅钢片叠电枢铁芯由多片互相绝缘的硅钢片叠成，借内圆面的花键槽压装在电枢轴上，其外成，借内圆面的花键槽压装在电枢轴上，其外圆表面有槽，用来安装电枢绕组。圆表面有槽，用来安装电枢绕组。图图3-53-5 电枢结构电枢结构 电刷和电刷架的作用是将电流引入电刷和电刷架的作用是将电流引入电枢并使之产生定向

6、转矩。电枢并使之产生定向转矩。 电动机的端盖有前后之分。前端盖电动机的端盖有前后之分。前端盖用钢板压制而成，内装电刷架。后端盖用灰铸用钢板压制而成，内装电刷架。后端盖用灰铸铁或用铝合金铸造，内装电机传动机构，设拨铁或用铝合金铸造，内装电机传动机构，设拨叉座及驱动齿轮行程调整螺钉。它们分别装在叉座及驱动齿轮行程调整螺钉。它们分别装在机壳相连。两端盖上都压装着滑动轴承，有些机壳相连。两端盖上都压装着滑动轴承，有些启动机采用滚动轴承。因电枢轴较长，故在后启动机采用滚动轴承。因电枢轴较长，故在后端盖上还装有带滑动轴承的中间支撑板，它与端盖上还装有带滑动轴承的中间支撑板，它与后端盖后端盖 间形成的一个较

7、大空腔用来安装传动机构。间形成的一个较大空腔用来安装传动机构。 机壳为基础件，起导磁作用，用钢机壳为基础件，起导磁作用，用钢管制成，其一端开有窗口，作为观察电刷与换管制成，其一端开有窗口，作为观察电刷与换向器之用，平时用防尘箍盖住。壳上只有一个向器之用，平时用防尘箍盖住。壳上只有一个与外壳绝缘的电源接线柱，并在机壳内部与磁与外壳绝缘的电源接线柱，并在机壳内部与磁场绕组的一端相接。场绕组的一端相接。 传动装置也称为单向传动机构，由传动装置也称为单向传动机构，由单向离合器和传动拨叉等部件组成，作用是在单向离合器和传动拨叉等部件组成，作用是在发动机启动时，使驱动小齿轮与飞轮齿圈啮合，发动机启动时，使

8、驱动小齿轮与飞轮齿圈啮合，传递电动机转矩以启动发动机，在发动机启动传递电动机转矩以启动发动机，在发动机启动后自动打滑，保证电枢不致飞散损坏。后自动打滑，保证电枢不致飞散损坏。（二）（二） 传动装置传动装置 单向离合器的作用是单向离合器的作用是: : 在启动发动机时在启动发动机时, , 将将启动机产生的动力传给飞轮启动机产生的动力传给飞轮, , 以带动发动机启动以带动发动机启动; ; 当发动机启动后当发动机启动后, , 迅速将发动机与启动机间的动迅速将发动机与启动机间的动力切断力切断, , 避免启动机超速旋转而损坏。避免启动机超速旋转而损坏。 常用的单向离合器主要有滚柱式、摩擦片常用的单向离合器

9、主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式三种。式和弹簧式三种。（1 1）滚柱式单向离合器）滚柱式单向离合器 结构简单、加工方便结构简单、加工方便, , 成本低成本低; ; 但轴向尺寸长但轴向尺寸长, , 适用于大功率起动机。适用于大功率起动机。（2 2）摩擦片式单向离合器）摩擦片式单向离合器 主要用于大、中功率的起动机中。主要用于大、中功率的起动机中。（3 3）弹簧式单向离合器）弹簧式单向离合器 结构简单结构简单, , 使用寿命长使用寿命长, , 但其轴向尺寸较大不但其轴向尺寸较大不能在小型起动机中使用。能在小型起动机中使用。 控制机构，又称操纵机构，其作用控制机构，又称操纵机构，其作用是控制驱动齿轮和

10、飞轮的啮合与分离；控制电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。常用的装置有机械控动机电路的接通与切断。常用的装置有机械控制式和电磁控制式两种。制式和电磁控制式两种。（三）（三） 控制机构控制机构 电磁开关主要由电磁铁机构和电动电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两部分组成。电磁铁机构由磁力线圈、机开关两部分组成。电磁铁机构由磁力线圈、活动铁芯和固定铁芯组成；电磁开关由主开关活动铁芯和固定铁芯组成；电磁开关由主开关接触盘、触点组成。接触盘、触点组成。 磁力线圈由导线粗、匝数少的吸引磁力线圈由导线粗、匝数少的吸引线圈和导线细、匝数多的保持线圈组成。吸引线圈和导线细、匝数多的

11、保持线圈组成。吸引线圈和保持线圈并联，和励磁绕组串联；保持线圈和保持线圈并联，和励磁绕组串联；保持线圈的一端接在线圈的一端接在S S接线柱、另一端直接搭铁。接线柱、另一端直接搭铁。 活动铁芯和固定铁芯安装在一个套活动铁芯和固定铁芯安装在一个套筒内。套筒外面安装回位弹簧，其作用是使活筒内。套筒外面安装回位弹簧，其作用是使活动铁芯等可移动部件复位。动铁芯等可移动部件复位。 固定铁芯不动，活动铁芯可在套筒固定铁芯不动，活动铁芯可在套筒内做轴向移动。活动铁芯前端固定有推杆，推内做轴向移动。活动铁芯前端固定有推杆，推杆前端安装有开关接触盘；活动铁芯的后端通杆前端安装有开关接触盘；活动铁芯的后端通过调整过

12、调整 螺钉和连接销装在变速杆上，与变速杆上的螺钉和连接销装在变速杆上，与变速杆上的机件绝缘，启动机不工作时，在回位弹簧的作机件绝缘，启动机不工作时，在回位弹簧的作用下，使接触盘与主触点保持分开状态。用下，使接触盘与主触点保持分开状态。 接触盘固定在活动铁芯的前端，两接触盘固定在活动铁芯的前端，两个触点分别与电动机开关的个触点分别与电动机开关的N N和蓄电池和蓄电池B B（3030）接线柱制成一体。接线柱制成一体。 常见的电磁开关与铁芯的结构形式常见的电磁开关与铁芯的结构形式分整体式和分离式两种。接触盘与活动铁芯固分整体式和分离式两种。接触盘与活动铁芯固定在一起的称为整体式电磁开关，否则称为分定

13、在一起的称为整体式电磁开关，否则称为分离式电磁开关。离式电磁开关。 （1 1）启动机不工作时）启动机不工作时 驱动齿轮与飞轮齿圈处于脱开位置，驱动齿轮与飞轮齿圈处于脱开位置，电磁开关中的接触盘与主触点分开。电磁开关中的接触盘与主触点分开。（2 2）当点火开关置于启动档时）当点火开关置于启动档时 蓄电池经启动控制电路向启动机的蓄电池经启动控制电路向启动机的电磁开关通电，其电流回路为：电磁开关通电，其电流回路为： 吸引线圈回路：蓄电池正极吸引线圈回路：蓄电池正极电动电动机开关机开关B B接线柱接线柱点火开关点火开关电磁开关电磁开关S S接线柱接线柱吸引线圈吸引线圈电动机开关接线柱电动机开关接线柱N

14、 N电动机磁场电动机磁场绕组绕组电枢绕组电枢绕组搭铁搭铁蓄电池负极。蓄电池负极。 保持线圈回路：蓄电池正极保持线圈回路：蓄电池正极电动电动机开关机开关B B接线柱接线柱点火开关点火开关电磁开关电磁开关S S接线柱接线柱保持线圈保持线圈搭铁搭铁蓄电池负极。蓄电池负极。 此时，吸引线圈和保持线圈的电流此时，吸引线圈和保持线圈的电流方向相同，由右手定则可知，两线圈产生同方方向相同，由右手定则可知，两线圈产生同方向的磁场，磁化铁芯，使活动铁芯克服回位弹向的磁场，磁化铁芯，使活动铁芯克服回位弹簧的弹力前移，使前端的接触盘与两个主触点簧的弹力前移，使前端的接触盘与两个主触点接触。与此同时活动铁芯后端带动拨

15、叉将驱动接触。与此同时活动铁芯后端带动拨叉将驱动齿轮推出与发动机的飞轮齿圈啮合。齿轮推出与发动机的飞轮齿圈啮合。 当驱动齿轮与飞轮齿圈完全啮合时，当驱动齿轮与飞轮齿圈完全啮合时，接触接触 盘已经将主触点接通，启动机的主电路接通，盘已经将主触点接通，启动机的主电路接通，此电路电阻极小，电流可达几百安培，电动机此电路电阻极小，电流可达几百安培，电动机产生最大转矩，通过结合状态下的单向离合器产生最大转矩，通过结合状态下的单向离合器传给发动机飞轮传给发动机飞轮。 主开关电路接通后，保持线圈的电主开关电路接通后，保持线圈的电流回路不变，活动铁芯在保持线圈电磁力的作流回路不变，活动铁芯在保持线圈电磁力的作

16、用下，保持在啮合位置。此时吸引线圈和附加用下，保持在啮合位置。此时吸引线圈和附加电阻则由于主触点的接通而被短路，其电流回电阻则由于主触点的接通而被短路，其电流回路被替代为：蓄电池正极路被替代为：蓄电池正极电动机开关电动机开关B B接线柱接线柱电动机开关接线柱电动机开关接线柱N N电动机电动机磁场绕组磁场绕组电枢电枢绕组绕组搭铁搭铁蓄电池负极。蓄电池负极。 （3 3）断开点火开关）断开点火开关 断开点火开关时，启动机主线路被切断，此断开点火开关时，启动机主线路被切断，此时保持线圈和吸引线圈串联，其电流回路为：时保持线圈和吸引线圈串联，其电流回路为：蓄电池正极蓄电池正极电动机开关接线柱电动机开关接

17、线柱B B接触盘接触盘吸吸引线圈引线圈保持线圈保持线圈搭铁搭铁蓄电池负极。因此蓄电池负极。因此时吸引线圈和保持线圈的电流方向相反，产生时吸引线圈和保持线圈的电流方向相反，产生反方向的磁场，互相抵消，活动铁芯在回位弹反方向的磁场，互相抵消，活动铁芯在回位弹簧的作用下迅速回位，使驱动齿轮与发动机的簧的作用下迅速回位，使驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈脱开啮合，启动机停止工作，启动完飞轮齿圈脱开啮合，启动机停止工作，启动完毕。毕。 菏泽高级技工学校 电动机是将电能转变为机械能的设备，电动机是将电能转变为机械能的设备，它是根据载流导体在磁场中将受到电磁力作用而它是根据载流导体在磁场中将受到电磁力作用而发生运

18、动的原理进行工作的。发生运动的原理进行工作的。 启动时，接通启动开关，启动机电路启动时，接通启动开关，启动机电路通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，继电通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯右移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，吸引铁芯右移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始移动，引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始移动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。齿轮在旋转中移出，减小冲击。 二

19、、启动机工作原理二、启动机工作原理 如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一角度后，上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸引的位置。维持铁芯处于开关吸引的位置。 在发动机发动后，驱动小齿轮和直在发动机发动后，驱动小齿轮和直流电动机之间通过单向离合器作用切断动力传流电动机之间通过单向离合器作用切断动力传递途径；启动完毕时，驱动小齿轮与飞轮齿圈递途径；启动完毕时，驱动小齿轮与飞轮齿圈自动脱离啮合，启动机保持静止状态。自动脱离啮合，启动机保持静止状态。 三、启动机类型三