模块3+启动系-汽车电气设备构造与维修教学课件.ppt

1、模块模块3 起动系统起动系统知识目标：知识目标：1.了解起动机的结构及原理；2.了解起动机的控制电路；3.掌握起动机的拆装、性能检测方法；4.掌握起动机的控常见故障诊断与排除方法。能力目标：能力目标：1.能正确地分析典型起动机控制回路；2.能正确地拆装起动机，以及对起动机进行性能检测；3.能正确地诊断与排除起动系统常见故障；4.能熟练使用各种常见维修工具和检测仪器。汽车发动机必须靠外力起动。起动系统的作用就是将蓄电池的电能转变为机械能，产生转矩，起动发动机。现代汽车起动系一般由蓄电池、起动机、控制继电器、点火开关(起动挡)等组成。如图3-1所示。使用起动机起动发动机，具有操作安全、起动迅速可靠

2、、减轻驾驶员劳动强度等优点，被现代汽车广泛采用。3.1 起动机的组成和分类起动机的组成和分类一、起动机的组成 起动机总成一般由直流电动机、传动机构、控制装置等三大部分组成。其结构如图3-2所示。图3-2 起动机结构1-驱动端盖 2-轴套 3-轴 4-磁极铁芯 5-传动叉 6-卡环7-挡片 8-复位弹簧 9-电磁开关 10-导电片 11-电磁开关接触片 12-电磁开关接线柱 13-电磁开关30接线柱 14-电磁开关15a接线柱 15-电磁开关M接线柱 16-电动机接线柱 17-负极电刷 18-负极电刷架 19-电刷弹簧20-起动机端盖2l-轴套 22-锁片 23-防尘盖 24-正极电刷架25-正

3、极电刷 26-橡胶密封圈 27-止推垫圈 28-磁场线圈接线柱 29-磁场线圈 30-磁极铁芯 31-换向器 32-起动机外壳 33-挡圈 34-电枢铁芯 35-电刷线圈 36-止推盘 37-弹簧 38-连接套筒 39-单向离合器弹簧 40-齿轮 41-锁环 1直流电动机。其作用是蓄电池的电能转换为机械能，产生转矩，起动发动机。2传动机构(单向离合器)。其作用是在发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮人飞轮齿圈，将起动机的转矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后，使驱动齿轮与飞轮齿圈脱离 (打滑或退出)，防止“飞散”，起保护作用。3控制装置(即电磁开关)。其作用是接通与切断电动机与蓄电池之间的电路，一般

4、还具有接入与隔除点火线圈附加电阻的作用。二、起动机的分类二、起动机的分类1按啮合方式分（1）惯性啮合式起动机 惯性啮合式起动机在起动机旋转时，其啮合小齿轮靠惯性力自动啮入飞轮齿圈。启动后，小齿轮又靠惯性力自动与飞轮齿圈脱离。这种啮合机构结构简单，但不能传递较大的转矩，而且可靠性较差，已很少采用。（2）强制啮合式起动机 所谓强制啮合，就是靠人力或电磁力拉动拨叉将起动机驱动齿轮推出啮入飞轮齿圈时，即使发生两齿端面相顶状态，拨叉仍继续强行移动，压缩单向离合器啮合弹簧，使主电路接通。强制啮合结构简单、操作方便，但啮合时机械撞击力大，可能产生打齿等故障。目前主要用于中、小功率发动机。（3）二级起动啮合式

5、起动机 所谓二级起动啮合是指当啮合发生顶齿时，开关主触点不能触合，只有当驱动齿轮与飞轮齿圈基本啮合后，开关主触点才能闭合。这样，啮合时冲击小，啮合柔和，飞轮齿环寿命可延长。二级起动啮合式起动机结构复杂，制造困难，一般用在大功率发动机上。二级啮合式起动机又分为齿轮移动式和电枢移动式。我国引进的斯太尔91系列汽车发动机的起动机就采用二级起动啮合式。2按起动机操纵机构分（1）直接操纵式启动机由驾驶者通过脚踏启动踏板或手拉启动拉杆直接操纵拨叉，使启动机驱动齿轮轴向移动而啮入飞轮齿圈，并通过固定在操纵杆上顶压螺钉推动推杆，使启动机上的接触盘式开关接通电动机电路。这种方式现在已很少采用。（2）电磁啮合式起

6、动机它是由驾驶员转动点火开关至起动挡(或按下起动按钮)，通过起动继电器，使电磁开关工作，起动机运转，属强制性啮合式。3.按电动机磁场产生方式分（1）励磁式起动机 一般采用直流串励式电动机，各型号结构基本相同。（2）永磁式电动机 以永磁材料为磁极。由于电动机中无磁极绕组，故可使起动机结构简化，体积和质量都可以相应减小。4.按起动机结构分（1）普通起动机 汽车常用的强制啮合式起动机。（2）减速式起动机 它是在一般起动机的基础上加装了一个减速装置，属强制啮合式。（3）永磁式起动机 一般采用6个永磁极，为增大转矩大多采用行星齿轮减速装置，属强制啮合式。（4）电枢移动式起动机 它是靠电动机内部辅助磁极的

7、电磁力，使整个电枢作轴向移动，将驱动齿轮啮人飞轮齿圈。发动机起动后，由复位弹簧使电枢回位，齿轮退出。这种起动机的接入分两个阶段，属二级起动啮合式。（5）齿轮移动式起动机 它是在电枢移动式起动机的基础上发展起来的。起动机的接入也分两个阶段，属二级起动啮合式。目前，国产汽车多为强制性电磁啮合式起动机。三、对起动机的要求 1.齿轮啮合容易，不发生冲击现象。2.发动机起动后，起动机驱动齿轮应能自动打滑脱离啮合，以免发动机带动起动机电枢高速运转，造成“飞散”现象。3.发动机工作时，起动机驱动齿轮不能再次与发动机飞轮齿圈啮合。4.结构简单，工作性能可靠。四、启动机的型号 根据中华人民共和国行业标准QC/T

8、73-1993汽车电气设备产品型号编制方法规定，起动机的型号如下：1 2 3 4 5 1.产品代号 起动机的产品代号：QD表示起动机；QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁型起动机（包括永磁减速型起动机）。2.电压等级代号：用一位阿拉伯数字表示 1表示12V；2表示24V。3.功率等级代号：用一位阿拉伯数字表示，功率等级代号含义见表3-1 4.设计序号：用12位阿拉伯数字表示 5.变型代号：大写字母A、B、C 表示。3.2 直流电动机直流电动机一、直流串励式电动机的构造 直流串励式电动机主要由电枢、磁极、机壳、端盖、电刷与电刷架等部件组成。如图3-3所示。1电枢 电枢是电动机的转子，用来产生电磁

9、转矩。它由铁心、绕组、换向器和电枢轴等组成，如图3-4所示。(1)铁心：铁心由硅钢片冲制叠压而成。为减少涡流损失(磁损)，硅钢片两侧涂有绝缘漆或经氧化处理，铁心外圆冲有线槽，以便安放电枢绕组。(2)绕组：起动机要产生较大的转矩，而供电电压又很低，因此电枢绕组的电流都很大，电枢绕组都是用较粗的矩形裸铜线绕制而成。为了防止裸体导线短路，在铁心与铜线之间、铜线与铜线之间用绝缘性能较好的复合绝缘纸隔开。电枢绕组各线圈的端头都焊在换向器铜片的凸缘上，通过电刷将蓄电池的电流引入。(3)换向器：电枢绕组各线圈的端头均焊接在换向器的换向片上，通过换向器和电刷将蓄电池的电流引进来，并适时地改变电枢绕组中电流的方

10、向。它由一定数量的燕尾形铜片压装而成。铜片与铜片之间、铜片与压环、轴套之间均用云母(或硬塑料)绝缘。铜片的一端有焊接电枢绕组端头的凸缘。为了避免电刷磨损的粉末落人铜片间形成短路，起动机的铜片间云母不割低。(4)电枢轴：电枢轴一般用优质钢材制成。除了固装铁心和换向器外，还伸出一定长度的花键及阶梯光轴，用以套装传动机构和在端盖上作支承用。2磁极 磁极的作用是建立磁场。它由磁极铁心和励磁绕组组成。为了增加起动转矩，磁极数一般为4个，功率大于735kW的起动机有用6个磁极的。（1）铁心：用低碳钢制成，呈靴形，以便使磁场合理分布和便于绕组安装。铁心用螺钉固定在起动机外壳上。（2）绕组：绕组用裸体扁铜线绕

11、制，匝间用复合绝缘纸绝缘。外部用无碱玻璃纤维带包扎，并经浸漆烘干，套装在铁心上。励磁绕组的线匝绕向，必须保证通电后产生N、S交叉排列的极性，如图3-5 a）所示。并通过机壳形成磁路，如图3-5 b）所示。图3-5励磁绕组的排列与磁极磁路a)励磁绕组的排列 b)磁极磁路绕组的连接方式有两种，即串联和串并联，如图3-6所示，采用串并联连接，电动机的总电阻较小，工作时可获得更大的电流，提高输出功率。3机壳 机壳是起动机的外壳，也是电动机的磁路部分，如图3-7。它由低碳钢板卷压焊接成圆筒形状或由无缝钢管加工而成，内部固定磁极，在它的一端开有检查电刷与换向器的窗口，平时用防尘箍密封。机壳中部装有一个与之

12、绝缘的电流输人接线柱，机壳两端止上有组装定位销或缺口。4端盖 端盖有两个。后端又称驱动盖，用以安装起动机和容纳传动机构，用灰铸铁铸造，有安装凸缘和螺栓孔，因轴较长，故在其中间加有一中间支承。前端盖一般用钢板压制，盖中均压装青铜石墨轴承或铁基含油轴承，外围有两个螺孔，起动机装配时，用两个螺栓将前、后端盖及外壳联为一体。5电刷与电刷架 电刷与换向器配合，将电流引入电枢绕组。它由铜粉与石墨粉压制而成，一般含铜8090，呈棕红色，其顶部有软铜引线。电刷架多制成框式，固定在前端盖上，正极电刷架与前端盖绝缘，负极电刷架直接搭铁，电刷架上装有弹力较强的盘形弹簧。电刷及电刷架的组合，如图3-8所示。二、直流串

13、励式电动机的工作原理 1工作原理 直流电动机是将电能转换为机械能，并产生转矩的设备。它是根据载流导体在磁场中受力的原理设计而成的。图3-9是直流电动机的工作原理图。图中永久磁铁作磁极，产生磁场，在磁场中放置一个能绕其轴旋转的线圈。线圈的两端各连接一个随线圈转动的半圆形换向片，与换向片接触的电刷固定不动，它们经导线与蓄电池的两极连接。图3-9直流电动机的工作原理a)线匝中电流方向为ad b)线匝中电流方向为da 接通电源，在线圈中就有电流通过，电流方向如图所示。根据左手定则可知，此时线圈将产生逆时针方向转矩。当线圈转过180的，虽然线圈在磁场中的位置发生了变化，但各边的电流方向，在换向片的作用下

14、，也随之改变，即在N极和S极下导线中电流的方向保持不变。故电磁转矩的方向并不改变，线圈将继续旋转。汽车上实际应用的电动机，为了获得较大的功率和转矩，获得比较平稳的转速，增加了线圈的数量与换向片数。同时，为了提高磁感应强度，并获得理想的电机特性，采用由励磁绕组电流产生的电磁场。2转矩与电压平衡方程（1）直流电动机的转矩 电动机的电磁转矩M取决于磁通、电枢电流Is的乘积，即M=CmIs 式中Cm电机结构常数 由此可见，电机动机转矩的大小与电枢电流Is和磁极磁通的乘成正比。（2）电压平衡方程式电机接通电源时，绕组中有电流通过，产生转矩使电枢旋转，而电枢旋转时，其绕组又会切割磁力线。根据电磁感应定律，

15、将产生一个与电枢电流方向相反的反电动势E，其大小为：E反=Cen 式中：Ce电机结构常数；磁极磁通；n电枢转速 由此可知，外加电压U除一部分克服电枢绕组电阻Rs和励磁绕组电阻RL外的电压降外，另一部分则用来平衡电动机的反动势Ef，即：Ub=E反+IsRa 上述公式是电动机运转时必须满足的一个基本条件，称为电压平衡方程式。移项，得电枢电流为：Is=（Ub-E反）/Ra 可见，当电动机负载增加时，由于电枢阻力矩增大，电枢转速降低，反电动势减小，而使电枢电流增大，电动机的转矩也随之增大，直至与阻力矩达到新的平衡，电动机在较低的转速下平稳运转，反之亦然。所以，当直流串励式电动机的负载变化时，其转速、电

16、流、转矩会随之变化，以满足不同工况的要求。三、直流串励式电动机的工作特性 直流串励式电动机的工作特性的工作特性主要是指电动机的转矩、转速、功率与电流之间的关系。它包括转矩特性、机械特性和功率特性。其特性曲线如图3-10所示。1转矩特性 转矩特性是指直流串励式电动机的电磁转矩随电枢电流的变化关系，即：M=f(Is)由于直流串励式电动机的励磁绕组与电枢绕组串联（如图3-11），电枢电流与励磁电流相同。即Is=IL,在磁路未饱和时，磁通与励磁电流IL成正比，故M=CmIsK Is=CIs2。由上式可知，串励式电动机的电磁转矩在磁路未饱和时，与电枢电流的平方成正比，这是直流串励式电动机的一个重要的特点

17、。在相同情况下，串励式电动机的转矩要比并励式电动机的转矩大得多。特别是在发动机起动瞬间，由于阻力矩很大，起动机处于完全制动状态，n=0，反电动势E反=0，电机电流达最大值，产生特别大的转矩（MIs2)，称为制动转矩，从而使发动机易于起动。这是汽车起动机采用直流串励式电动机的首要原因。串励电动机与并励电动机转矩特性比较如图3-12。2机械特性 直流串励式电动机的转速随电枢电流的变化关系称之为机械特性。即n=f(Ia)由电压平衡方程U=Ef+Is(Rs+RL)，可得在磁路未饱和时IL。当负载较小时，由于阻力矩小，电枢电流(也就是励磁电流)小，磁通与绕组压降ls(Rs+RL)也较小，故电动机的转速高

18、。反之，当负载较大时转速低，即轻载时转速高，重载时转速低。这种特性通常称为软机械特性，如图3-13所示。这种特性对起动发动机十分有利，因为重载时转速低，可使起动安全可靠，这是汽车起动机采用直流串励式电动机的又一重要原因。图3-13 直流电动机机械特性比较3功率特性 所谓功率特性是指直流串励式电动机的输出功率随电枢电流的变化关系，即Pe=f(Is)。发动机的功率可由测量电枢轴上的转矩M和转速n确定。即：Pe=Mn/9550 式中：M电枢轴上的转矩；n电枢的转速。由上式可知，完全制动(n=0)和空载(M=0)时，电动机的输出功率都等于零。只有在电枢电流接近制动电流的1/2时，功率才达到最大值，如图

19、3-10中的曲线所示。由于起动机运行时间很短(t5s)，允许以最大功率运转，通常起动机的功率就是指最大功率。生产中常通过起动机的空转和全制动试验来检查起动机是否正常。3.3 起动机的传动机构与控制装置起动机的传动机构与控制装置一、传动结构启动机的传动机构是启动机的主要组成部件，它包括单向离合器和拨叉两个部分。1单向离合器单向离合器的作用是在起动发动机时，将电动机的转矩传给发动机曲轴，起动发动机；而当发动机起动后，能自动打滑，保护起动机不致飞散。常用的单向离合器有以下几种：（1）滚柱式单向离合器 1）构造滚柱式单向离合器的构造如图3-14所示。驱动齿轮与外壳制成一体，外壳内装有十字块和4套滚柱、

20、压帽和弹簧。十字块与花键套筒固连，壳底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，可作轴向移动和随轴转动。2）工作原理 结构特点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，因此，当十字块主转时，滚柱滚入窄端，将十字块与外壳卡紧，似乎成为一体，能传递转矩；当外壳主转时，滚柱滚入宽端，则放松打滑，不能传递转矩。工作过程起动时，拨叉动作，将离合器推出，驱动齿轮啮入飞轮齿环后电动机通电，带动十字块旋转。由于十字块处于主动状态，迫使4套滚柱滚入窄端

21、(见图3-14a)。起动后，飞轮齿环带动驱动齿轮与外壳高速旋转，当转速超过十字块时，就迫使滚柱滚入宽端打滑(见图3-14b)，各自自由运动，起“飞散”保护作用。（2）摩擦片式离合器 中等功率和大功率的起动机多采用摩擦片式单向离合器。它是通过摩擦片的压紧(传递传矩)和放松(防止“飞散”)来实现离合的。其结构和工作原理如图3-15所示。1）构造 摩擦式单向离合器的驱动齿轮与外接合鼓做成一个整体，在外接合鼓的内壁有4道轴向槽沟，装有钢质从动摩擦片。在花键套筒的一端表面亦有3条螺旋花键，与内接合鼓内的3条螺旋花键配合。内接合鼓的表面也有4条轴向槽沟，装有钢或青铜制造的主动摩擦片。主动摩擦片和从动摩擦片

22、彼此相间地排列组装。内接合鼓的外面装有缓冲弹簧，端部固装着拨环。2）工作原理 动机起动时，拨叉推动拨环使内接合鼓沿3条螺旋花键向外移动，由于螺旋花键的作用，主动和从动摩擦片被相互压紧，具有了摩擦力。当驱动齿轮啮入飞轮齿圈后，电动机的转矩使主、从动片压得更紧，摩擦力更大，起动机的转矩通过摩擦传给飞轮齿圈，驱动曲轴旋转。发动机起动后，驱动齿轮被飞轮齿圈带动高速旋转，从动摩擦片到主动摩擦片的摩擦力带动内花键毂转动，使内花键毂与螺旋花键旋松，于是主动和被动摩擦片之间的摩擦力消失而打滑，防止了电枢超速飞散的危险。摩擦片式离合器具有传递大转矩，防止超载损坏起动机的优点，多用在大功率起动机上。但由于摩擦片容

23、易磨损而影响起动性能，需要经常检查、调整或更换。（3）弹簧式单向离合器1）构造：弹簧式单向离合器的构造如图3-16所示，连接套筒套装在电枢轴的螺旋花键上，驱动齿轮套在传动套的光滑部分上，两者之间由两个月形键连接。月形键可使驱动齿轮与连接套筒之间不能轴向移动，但可相对转动。在驱动齿轮柄与连接套筒外面包有扭力弹簧，其两端内径较小(两端内径较小部分的长度占弹簧总长度的1/4)，并分别箍紧在齿轮柄和连接套筒上。扭力弹簧有圆形和矩形两种截面，外部有护圈封闭。2）工作原理：起动时，电枢轴带动连接套筒旋转，扭力弹簧顺其螺旋方向扭转，圈数增加，内径变小，将齿轮柄与连接套筒包紧，成为整体。于是，电动机的转矩传给

24、驱动齿轮，带动曲轴旋转，起动发动机。起动后，驱动齿轮转速高于电枢转速，扭力弹簧被反向扭转，内径变大，齿轮柄与连接套筒松脱，各自转动(齿轮柄被飞轮齿环带动高速旋转，连接套筒随电枢低速旋转)，使发动机转矩不能传给电枢，起“飞散”保护作用。（4）棘轮式单向离合器 1）构造：主要由主动棘轮、被动棘轮、花键套筒、有键槽的轴套、弹簧、橡胶垫等组成，如图3-17所示。图3-17棘轮式单向离合器l一弹簧圈 2一有键槽的轴套 3一外壳 4一橡胶垫 5一垫圈 6一花键套筒7一弹簧 8一主动棘轮 9一挡圈 10一钢球 11一弹簧圈 12一被动棘轮 2）工作原理：起动时，离合器在拨叉的作用下作轴向移动，使驱动齿轮啮人

25、飞轮齿环，电动机电枢轴上的转矩通过有键槽的轴套2、主动棘轮8、被动棘轮12传到发动机飞轮齿圈上，起动发动机。起动后，当驱动齿轮转速超过电动机电枢转速时，被动棘轮变为主动，迫使主动棘轮8压缩弹簧7，摆脱同主动棘轮的啮合而打滑，起“飞散”保护作用。棘轮式单向离合器的传动转矩大，多用于大功率的起动机上。2拨叉拨叉 拨叉的作用是使离合器作轴向移动，将驱动齿轮啮入和脱离飞轮齿环。现代汽车上一般采用电磁式拨叉。图3-18为电磁式拨叉。它用外壳封装于起动机壳体上，由可动和静止两部分组成。可动部分包括拨叉和电磁铁心，两者之间用螺杆活络地连接。静止部分有绕在电磁铁心铜套外的线圈、拨叉轴和复位弹簧。发动机起动时，

26、驾驶员只需将点火开关旋至起动()挡，线圈通电产生电磁力，将铁心吸人，于是带动拨叉运动，由拨叉头推出离合器，使驱动齿轮啮人飞轮齿环。发动机起动后，松开点火开关，点火开关便自动回位一个角度(回至点火工作I档)，线圈断电，电磁力消失，在复位弹簧作用下，铁芯退出，拨叉返回，拨叉头将打滑工况下的离合器拨回，驱动齿轮脱离飞轮齿环。二、控制装置 启动机的控制装置也称为电磁开关，其作用是控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离以及电动机电路的通断。电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘、触点等组成。1直接控制式电磁开关 直接控制式电磁开关的作用是接通与切断起动机的主电路和起动时短路点火线圈附加电阻。（1

27、）构造 电磁开关的结构如图3-19所示。图3-19 电磁开关结构图1、13-主接线柱 2-附加电阻短路接线柱 3-导电片 4-接触盘 5-固定铁芯6-吸引线圈和保持线圈 7-推杆 8-活动铁芯 9-复位弹簧 10-调节螺钉11-拨叉 12-起动机接线柱 电磁开关装在起动机外壳上，吸引线圈和保持线圈绕在黄铜套上，套筒内有固定铁心5和活动铁心8。吸引线圈与电动机的励磁和电枢绕组串联。保持线圈一端搭铁，另一端与吸引线圈同时接在起动机接柱上(见下节图3-21)。活动铁心通过调节螺钉10与拨叉11连接，并可以通过推杆7推动主接触盘，接通与切断主电路。（2）工作过程 见下节QDl24型起动机控制电路 2启

28、动继电器控制式电磁开关 安装启动继电器的目的是减小通过点火开关的电流，防止点火开关烧损。现代汽车起动系多装用组合继电器，如图3-20所示（有的用单联起动继电器，如东风EQ1090型汽车QDl24型起动机控制电路）。图3-20 JD171型组合继电器a)启动继电器 b)保护继电器1、8-磁轭 2、6-铁芯 3、5 衔铁 4、7-弹簧（1）组合继电器的作用：1）与点火开关配合，控制起动机电磁开关吸引线圈与保持线圈电流的通、断。避免了因两线圈电流大，而烧损点火开关(或起动按钮)。2）使起动机具有自锁保护作用，即在发动机起动后能自动停止工作，还能防止起动机误投入工作。3）兼作控制充电指示灯继电器。（2

29、）组合继电器的构造：组合继电器由起动继电器和保护继电器两部分组成。起动继电器用来控制电磁开关工作。L1线圈承受蓄电池的端电压，K1触点常开。保护继电器在发电机中性点电压UN作用下，使起动机具有自锁功能，其K2触点为常闭式，在“L”柱与点火开关之间接一指示灯，可进行充电指示控制。（3）工作过程 见下节CAl092型汽车起动系统控制电路。3.4 起动系统电路起动系统电路一、东风EQl090型汽车起动系统 早期的东风EQl090型汽车起动系统，由QDl24型电磁开关强制啮合式起动机、起动继电器、点火开关(起动挡)等组成，其控制电路如图321所示。工作过程如下：1起动时，将点火开关3旋至起动挡(档)，

30、起动继电器线圈通电，其电路为：蓄电池“+”极一主接线柱一电流表一点火开关挡一起动继电器点火开关接线柱一继电线圈2一搭铁接线柱一搭铁一蓄电池负极。由于线圈通电，产生电磁力吸下衔铁，触点1闭合，接通了电磁开关吸引线圈与保持线圈电路，其电流路线为：蓄电池“+”极主接线柱4起动继电器电池接线柱磁扼及衔铁触点1继电器起动机接线柱起动机接线柱9/吸引线圈13接线柱8导电片7主接线柱5起动机RL与Rs 保持线圈14 /搭铁蓄电池“一”极。由于两线圈电流同向，磁场叠加，产生较大的电磁力，将活动铁心15吸入，通过拨叉19将单向离合器20推出。在起动机缓慢转动下，驱动齿轮21柔和地啮人飞轮齿圈。当齿轮啮合l/2时

31、，活动铁心15就顶动推杆11，使接线柱6和主接线柱4、5相继接通。火线圈附加电阻被短路后起动机通人大电流，产生强大转矩，起动发动机。2起动后，松开点火开关，点火开关即自动回转一个角度(到点火挡)，起动继电器线圈断电，衔铁被释放，触点l打开，电磁开关保持线圈中的电流改经起动机开关与吸引线圈，形成通路，其电路为：蓄电池“+”主接线柱4接触盘10主接线柱5导电片7接线柱8吸引线圈13接线柱9保持线圈14搭铁蓄电池“一”。此时，两线圈电流反向，磁场互相抵消，电磁力迅速消失，在复位弹簧的作用下，拨叉回位，驱动齿轮退出。同时活动铁心15放松了对推杆11的顶压，主、辅电路相继断开。起动机停止工作，附加电阻又

32、串人点火电路。驱动齿轮未退出前，单向离合器起“飞散”保护作用。二、解放CAl092型汽车起动系统 解放CAl092型汽车起动系统由电磁开关强制啮合式起动机、组合继电器和点火开关(起动挡)等组成，其控制电路如图3-22所示工作过程如下：1.起动时，将点火开关旋至起动挡(挡)，组合继电器线圈L1通电，其电路为：蓄电池“+”极电磁开关主接线柱130A熔断器电流表点火开关1I挡(14)组合继电器接线柱SW起动继电器线圈L1保护继电器常闭触点K2接线柱E搭铁蓄电池“一”极。由于L1线圈通电，K1闭合，接通了起动机电磁开关中吸引线圈与保持线圈电路：蓄电池“+”电磁开关主接线柱1组合继电器接线柱B触点K1接

33、线柱S起动机接线柱3/吸引线圈起动机 保持线圈 /搭铁蓄电池“一”极。以后起动机投人工作的过程与QDl24相同，故不重述。2.起动后，松开点火开关，它自动返回点火开关(I)挡，起动继电器L1线圈断电，K1打开，起动机停止工作(过程与QDl24相同)。3.自停：发动机起动后，若点火开关仍处于起动挡，起动机也会自动停止运转。这是因为发动机起动后，发电机已正常发电，中性点电压UN加在保护继电器线圈L2上使K2打开，起动继电器线圈L1断电，K1打开，切断了电磁开关电路，起动机停止工作。4防止误动作：发动机正常运行时，发电机中性点电压UN一直加在保护继电器的线圈L2上。K2一直打开。这时即使驾驶员误将点

34、火开关旋至起动挡，因起动继电器线圈Ll的电路不通，K1不会闭合，电磁开关也就不会动作，起到了锁止作用。三、QD04型起动机电路 某些柴油汽车，电系电压为12V，而起动机额定电压却为24V，为了满足正常和起动两种电压的要求，在起动机控制电路中，装设了电压转换开关。QD04型起动机就是这种控制电路，如图3-23所示。工作过程如下：1 不工作时，触点3和6常闭，蓄电池工和1I处于并联状态，输出电压12V，其并联电路为：蓄电池1I+”极连线柱+D熔断丝14接线柱+D2触点3接线柱DI蓄电池I“+”极。蓄电池“一”极接线柱-D2触点5熔断丝13搭铁。2 起动时，接通点火开关12，按下起动按钮1l，转换开

35、关线圈9通电，其电路为：电池组“+极接线柱+D1点火开关12按钮1l接线柱X2转换开关线圈9接线柱X1搭铁电池组“一”极。线圈9通电后，产生电磁力，将活动铁心10吸人，通过推杆8，使接触盘和夹布胶木圈4左移，顶开触点3和5，同时大接触盘6接通一D2和+D 1，小接触盘7接通J与+D2，使蓄电池工和串联，其电路为：蓄电池I“+”极接线柱Dl大接触盘6接线柱D2蓄电池“一”极。将蓄电池I的正极与蓄电池的负极接通，串联成电池组，输出电压24V。其中蓄电池的正极为电池组的正极，蓄电池I的负极为电池级的负极，蓄电池组对电磁开关供电，其电路为：蓄电池组“+”极接线柱+D熔断丝14接线柱+D2小接触盘7接线

36、柱J起动机接线柱 /吸引线圈2一起动机励磁、电枢绕组 保持线圈1 /搭铁蓄电池组“一”极。于是电磁开关工作，主电路接通，其电路为：蓄电池组“+”接线柱电磁开关主接触盘主接线柱起动机励磁、电构绕组搭铁蓄电池组“一”极。起动机在24V电压下工作，产生强大转矩，起动发电机。3起动后，松开起动按钮，转换开关线圈9断电，在复位弹簧弹力的作用下，接触盘等复位。+D1与D2，+D2与J断开，触点3和5闭合，蓄电池恢复并联。汽车电系以12V供电。3.5 起动机的检修与试验起动机的检修与试验一、起动机的检修 1.励磁绕组的检修 （1）励磁绕组的检查 励磁绕组最常见的故障有励磁绕组的松动、断路、接地、短路等。用万

37、用表检查励磁绕组的短路。用万用表R1挡，两表笔分别接触起动机机壳的接线柱和绝缘电刷上，如图3-24所示，此值应符合规定。若测得的电阻为无穷大，表明磁场绕组断路。检查磁场断路。方法如图3-25所示。用低压试灯，若试灯不亮，说明磁场绕组断路磁场绕组匝间短路的检查。首先通过视觉进行直观检查，若发现磁场绕组的外部扎层烧焦、脆化，一般表明匝间的绝缘不良。若外部完好，无法判断时，可以把磁场绕组套在铁棒上，放入电枢感应仪中进行检查，如图3-26所示。感应仪通电35min后，若绕组发热，则表明有匝间短路。磁场绕组接地的检查。用万用表检查时，先将绝缘电枢从电刷架中取出并悬空，然后用万用表R10挡检查，如图3-2

38、7所示，两表笔分别接触起动机电流输入接线柱和机壳，表针不摆动(电阻无穷大)，说明绝缘良好，否则说明磁场绕组绝缘不良而接地。（2）励磁绕组的修理 先拆下磁场绕组，取出扁铜线匝间的旧绝缘物(不要使线圈变形、绝缘漆脱落)，用薄竹片或小刀将线匝拨开，将涤轮带或绝缘纸塞入每层线匝之间，如图3-28所示。接着用白纱带按半叠包扎法包好，焊好接头，最后再浸漆烘干，即可装用。2.电枢绕组的检修（1）万用表检查电枢绕组的断路：用万用表Rl挡，两表笔分别接触换向器相邻铜片，如图3-29所示。测量每相邻两换向片是否相通，若万用表指针有指示，说明电枢绕组无断路故障；若表针指示电阻值为无穷大说明此处有断路故障。（2）利用

39、电枢感应仪检查断路。将电枢置于感应仪的V形槽中，如图3-30所示。用毫安表的两个触针分别放在换向器两相邻换向片上将电源开关置于工作位置，毫安表指针应指示某一数值。转动电枢如电路没有断路，毫安表的读数应保持不变；若在某处毫安表无读数，则表明此绕组断路。（3）电枢绕组短路的检验：如图3-31所示，将电枢放在感应仪的夹紧装置中，然后将电源开关置于工作位置，拿一薄钢片，平行地接触电枢铁心，在夹紧装置内慢慢地转动电枢一圈或几圈，在每槽上依次试验，如果在铁心的某一位置上，钢片发生振动，说明绕组有短路之处。当钢片在四个铁心槽出现振动时，说明相邻换向器铜片间短路；当钢片在所有的槽上振动时，说明同一个槽中上、下

40、两层导线短路。（4）电枢绕组接地的检验 检查电枢绕组接地可采用以下两种方法之一进行检查：第一种方法，利用万用表检查电枢轴与电枢绕组的绝缘电阻，如图3-32所示。将万用表拨至R10k挡用一表笔接触电枢轴，另一表笔依次接触换向器铜片，若万用表指针不摆动(电阻为无穷大)，说明绝缘良好；否则说明电枢绕组与电枢轴之间绝缘不良有接地之处第二种方法利用电枢感应仪检查，如图3-33所示，将电枢置于电枢感应仪的夹紧装置中，并把电源开关转列测试位置：用一个测试针接触电枢铁心，另一个测试针依次接触换向器的各个铜片，并观察测试灯，测试灯小亮，说明绝缘良好。如果在某一个换向片上测试灯亮了，则说明该处电枢绕组接地。3换向

41、器的检修（1）观察换向器表面是否有脏污或轻微烧伤若有可用“00”号砂布打光。（2）用游标卡尺测量它的直径，它的径向厚度不得小于2mm，否则应该更换。（3）用千分表在V形铁上测量其径向圆跳动，如图3-34所示。跳动大于025mm时，应将换向器修复。（4）清除换向器凹槽的杂质，检查凹槽深度，如图3-35所示。凹槽深度标准值为0.50.8mm，凹槽深度小于规定值时，可用钢锯条对其进行修整，如图3-36所示，不带凹槽的换向器不进行这项作业。检查换向器铜片短路时，可在电枢感应仪上进行，如图3-37所示。将电枢置于电枢感应仪夹紧装置中，电源开关置于测试工作位置，把电枢感应仪的测试头跨接在换向器相邻的两个换

42、向片上，调节电压，直到指针达到最高刻度。依次对每个换向片和相邻的换向片进行测试。如果某一对换向片测出的电压为零，则说明其短路，应更换电枢。4电枢轴的检修 用千分表检查电枢轴是否弯曲，如图3-38所示。若铁心表面偏摆超过015mm或中间轴颈偏摆大于005mm时，均应对转轴进行校正。5电刷与刷架的检修（1）检查电刚的高度 电刷的高度应不低于新电刷高度的2/3,如图3-39所示，否则应换新。（2）检查电刷的接触面 电刷与换向器表面之间的接触面积应达到75以上，否则应研磨电刷。研磨电刷的方法是：先在换向器上缠上“00”号砂布，然后装上起动机前端盖和电刷，用手转动电枢进行研磨，研磨时电枢的转动方向应与其

43、规定旋转方向相反。（3）电刷弹簧压力及电刷架的检修 用弹簧秤检查电刷弹簧压力，如图3-40所示。电刷弹簧压力普通货车为1215N，如压力不足，可将弹簧向与螺旋方向相反的方向拨动以增加弹力，若无效，则应更换。用220V交流试灯检查绝缘电刷架的绝缘情况，如图3-41所示。如试灯不亮，说明绝缘良好；如试灯点亮，说明绝缘架接地，应更换绝缘垫后重新铆合电刷架。另外也可用万用表进行检查，如图3-42所示。用万用表RlO挡，两表笔分别接触绝缘电刷架和前端盖，若表针不摆动，说明绝缘电刷架良好；若表针摆动，说明绝缘损坏而接地，应更换绝缘垫板。检查接地电刷架是否良好，如图3-42所示。用万用表R1挡测量接地电刷架

44、与前端盖之间的电阻。若电阻为零，说明接地良好；否则为接地不良，应拆下清除表面氧化物后，重新铆合牢固。电刷在电刷架内应上下移动灵活，无卡塞、歪斜、松旷现象。6端盖的检修 主要是轴承孔有无毛糙、烧伤现象；轴承与端盖座孔和电枢轴轴颈之间的配合是否得当；轴承与座孔之间不得有松旷，歪斜现象。若有上述情况之一，应更换轴承。7传动机构的检修（1）检查拨叉拨又应无变形、断裂、松旷等现象，回位弹簧应无锈蚀，弹力正常，否则应更换。（2）驱动齿轮的检查驱动齿轮的齿长不得小于全齿长的l/3，且不得有缺损、裂痕，否则应予以更换；齿轮磨损严重或扭益变形时，也应予以更换。（3）单向离合器的检验与修理 滚柱式单向离合器最常见

45、的故障是打滑。检查时，可将其夹在虎钳上，在花健套筒内插入一根花健轴，将扭力扳手与花健轴用套管相连，并逆时针方向转动扭力扳手，滚柱式单向离合器应能承受26Nm以上的转矩而不打滑，否则应予以更换。摩擦片式单向离合器摩擦片的工作面应平整，无破裂和严重变形；摩擦片平面度误差应不大于010mm；主动摩擦片表面沟槽磨平时应予以修复。摩擦片式单向离合器转矩检查方法与滚柱式单向离合器相同，要求承受120Nm以上的转矩而不打滑，但转矩大于180Nm时应打滑，其传递转矩的大小可通过增减压环与摩擦片之间的调整垫片进行调整。弹簧式单向离合器的检查内容是：检查其活动部件，看其是否活动自如，如有咬位、卡死现象，应检修。测

46、量扭力弹簧与套筒间的装配过盈，其标准为0。25O50mm。离合器的打滑检查方法同上。如果扭力弹簧折断、破裂，弹性减弱以及传递转矩不符合要求时,均应更换扭力弹簧。8.电磁开关的检修 电磁开关最容易发生的故障是接触盘和接线楗触点接触部分的烧蚀，其次是吸引线圈和保持线圈的短路、断路与接地。（1）接触盘、接线柱触点的修理 接触盘可拆下来用锉刀、砂布修整也可换面使用。接线柱头部触点烧蚀后也可锉磨修整。如修理后接触盘与钮点间隙过大可在接线柱根部加装垫片调整。（2）线圈的检修 用万用表Rl挡，测量吸引线圈和保持线圈的电阻，其值应符合表3-2规定。如果阻值无穷大，说明线圈断路；如果阻值小于规定值时，说明线圈匝

47、间短路。当线圈断路、严重短路或接地时，应重绕或更换，重绕时，应注意导线的直径、匝数及绕线方向均应与原来的相同，保持线圈在内层，吸引线圈在外层。线圈之间以及线圈架与外壳间应用青壳纸隔开，各引出线头套上绝缘管，以防导线绝缘漆磨损，两线圈绕好后，应测量是否符合规定值。表3-2 常见起动机电磁开关线圈阻值起动机型起动机型号号保持线圈/吸引线圈/起动机型起动机型号号保持线圈/吸引线圈/QD12110.880.10.270.05QD124A1.290.120.330.03QD124F0.970.10.60.05（3）电磁开关试验在进行启动机的解体之前，最好进行不解体检测，通过不解体的性能检测可以大致找出故

48、障。吸引线圈性能测试。如图3-43(a)所示，拆下启动机主接线柱上的励磁绕组电缆引线端子，将蓄电池负极接在壳体和启动机主接线柱上，正极接在电磁开关接线柱上，此时驱动齿轮应强有力地被推出。如果驱动齿轮不被推出，说明电磁开关吸引线圈断路，应予以修理或更换。保持线圈性能测试。如图3-43(b)所示，在上述驱动齿轮推出的情况下，拆下启动机主接线柱上的电缆夹，此时驱动齿轮应保持在伸出位置不动。如果驱动齿轮回位，说明保持线圈断路，应予以修理。驱动齿轮回位测试。在保持动作的基础上，再拆下启动机壳体上的电缆夹，如图3-43(c)所示。此时驱动齿轮应迅速回位，如果驱动齿轮不能回位，说明回位弹簧失效，应更换弹簧或

49、电磁开关总成。二、起动机的调整与实验二、起动机的调整与实验 起动机修复后，在装车前应进行实验，其目的在于检验起动机的技术状况是否良好。试验时，必须采用良好的全充电蓄电池。蓄电池的电压要与被试验的起动机额定电压相等，容量要足够，起动机与蓄电池的连接导线上的电压降不得超过0.20.3V。试验结果应与起动机有关性能标准中的规定一致。1.启动机的调整 起动机的调整主要是指起动机工作时，驱动齿轮与止推垫圈间隙的调整和电磁开关接通时刻的调整。（1）驱动齿轮与止推垫圈间隙的调整：起动机不工作时，驱动齿轮前端面与端盖凸缘间距离A应为2932mm。若间距不当，则需通过锁紧螺母和调整（限位）螺母进行调整，如图3-

50、44。有些起动机该间隙由结构设计保证，不需调整。（2）电磁开关接通时刻的调整 电磁开关接通时的调整包括主开关接通时刻的调整和附加电阻短路开关接通时刻的调整。当电磁开关通电，活动铁心完全吸入时，驱动齿轮最前端面与限位螺母间的间隙应为4.51mm。若不符合规定，利用固定螺母和连接杆进行调整，以保证主开关适时接通。其方法是在限位螺母和驱动齿轮之间插入厚度4-5mm的塞尺，同时拆下电动机开关上的连接片，M、E间接一灯泡，接好线路。闭合开关，驱动齿轮被推出，如试灯不亮，可将调整螺钉旋出，直至试灯发亮为止。如闭合开关时灯亮，则可将调整螺钉逐渐旋进，直到试灯不亮，然后再将它慢慢旋出，直到试灯再发亮为止。一般