第3章汽车起动系.ppt

1、1第三章第三章 起动系起动系2第一节第一节 起动系概述起动系概述3.3.起动系组成起动系组成起动系一般是由起动系一般是由蓄电池、起动机、蓄电池、起动机、起动继电器、点起动继电器、点火开关等部件组火开关等部件组成。成。一、起动系的组成一、起动系的组成3第一节第一节 起动系概述起动系概述起动系的组成起动系的组成41.1.直流串励式电直流串励式电动机动机作用：将蓄电池作用：将蓄电池提供的电能提供的电能转变为机械转变为机械能，产生转能，产生转矩驱动发动矩驱动发动机。机。第一节第一节 起动系概述起动系概述二、起动机的组成二、起动机的组成52.2.传动机构传动机构作用：作用：1)1)利用起动机驱动利用起动

2、机驱动齿轮啮入发动机齿轮啮入发动机飞轮齿圈；飞轮齿圈；传递电动机转矩带传递电动机转矩带动发动机起动；动发动机起动；2)2)起动后驱动齿轮起动后驱动齿轮自动脱离飞轮齿自动脱离飞轮齿圈。圈。第一节第一节 起动系概述起动系概述63.3.控制装置控制装置作用：用来接通作用：用来接通和切断电动机和切断电动机与蓄电池之间与蓄电池之间的电路，还具的电路，还具有接入或隔除有接入或隔除点火线圈附加点火线圈附加电阻的作用。电阻的作用。第一节第一节 起动系概述起动系概述78三、起动机的分类三、起动机的分类1.1.按控制装置分类按控制装置分类1)1)机械控制机械控制(操纵操纵)式起动机：由驾驶员用脚踏式起动机：由驾驶

3、员用脚踏或手动直接操纵机械式起动开关接通和切断起或手动直接操纵机械式起动开关接通和切断起动电源。动电源。2)2)电磁控制电磁控制(操纵操纵)式起动机：由驾驶员转动点式起动机：由驾驶员转动点火开关到起动挡，或按下起动按钮，直接控制火开关到起动挡，或按下起动按钮，直接控制或通过起动继电器使电磁开关自动接通和切断或通过起动继电器使电磁开关自动接通和切断起动电路。起动电路。第一节第一节 起动系概述起动系概述9(2)(2)按传动机构分类按传动机构分类1)1)惯性啮合式起动机：靠惯性力作用产生轴向移动，使惯性啮合式起动机：靠惯性力作用产生轴向移动，使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈。驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈。

4、2)2)强制啮合式起动机：靠人力或电磁力经拨叉的推移，强制啮合式起动机：靠人力或电磁力经拨叉的推移，强制性地使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈。强制性地使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈。3)3)电磁啮合式起动机：靠电动机内部辅助磁极的电磁力，电磁啮合式起动机：靠电动机内部辅助磁极的电磁力，吸引电轴做轴向移动，将驱动齿轮啮入飞轮齿圈，起吸引电轴做轴向移动，将驱动齿轮啮入飞轮齿圈，起动结束后再由回位弹簧使电枢回位，让驱动齿轮退出动结束后再由回位弹簧使电枢回位，让驱动齿轮退出飞轮齿圈。也称电枢移动式起动机。飞轮齿圈。也称电枢移动式起动机。4)4)其他类型起动机：通轴式其他类型起动机：通轴式(齿轮移动式齿轮移动

5、式)、永磁式、减、永磁式、减速式起动机等。速式起动机等。第一节第一节 起动系概述起动系概述n目前，典型的起动机结构有以下几种类型目前，典型的起动机结构有以下几种类型n1.1.普通式起动机（直接起动式起动机）普通式起动机（直接起动式起动机）n2.2.减速式起动机减速式起动机n3.3.永磁式起动机永磁式起动机10四、起动机的规格型号（国家行业标准四、起动机的规格型号（国家行业标准QC/T73-1993QC/T73-1993汽车电器设备产品型号编制方法规定）汽车电器设备产品型号编制方法规定）1.产品代号产品代号QD普通型；普通型；QDJ减速型；减速型；QDY永磁型永磁型2.电压等级电压等级112V；

6、224V3.功率等级功率等级11KW；21-2KW；32-3KW；43-4KW；54-5KW；65-6KW；76-7KW；87-8KW；98KW4.设计序号设计序号5.变形代号变形代号第一节第一节 起动系概述起动系概述11一、工作原理一、工作原理第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机FFFFAabcdB若把电刷A,B接到一直流电源上，电刷A接电源的正极，电刷B接电源的负极，此时在电枢线圈中将有电流流过。导体受力方向由左手定则确定。12一、工作原理一、工作原理第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机 一个线圈产一个线圈产生的电磁转矩是生的电磁转矩是有限的，且电枢有限的，且电枢转动不

7、平稳，故转动不平稳，故电枢绕组是由很电枢绕组是由很多组线圈组成的，多组线圈组成的，换向器片数量也换向器片数量也随线圈数量的增随线圈数量的增加而增加。磁极加而增加。磁极也设为两对或数也设为两对或数对。对。13二、直流电动机的构造二、直流电动机的构造直流电动机直流电动机由电枢、磁极（铁芯和励磁由电枢、磁极（铁芯和励磁 线圈）、机壳线圈）、机壳、电刷及刷架、电刷及刷架等组成。等组成。磁场与磁路磁场与磁路第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机141.电枢和换向器电枢和换向器（1 1）电枢）电枢:由电枢绕组及电由电枢绕组及电枢铁芯、电枢轴等组成；枢铁芯、电枢轴等组成；传动机构与电枢轴采用花传动机

8、构与电枢轴采用花键配合；轴尾部有限位圈；键配合；轴尾部有限位圈；铁芯：用硅钢片叠成；铁芯：用硅钢片叠成；绕组：相互绝缘的铜线绕绕组：相互绝缘的铜线绕制而成。制而成。第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机15（2）换向器）换向器由铜片和云母片相间叠压而成。铜片与铜片、铜片与电枢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。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。换向器通过电刷来连接磁场绕组与电枢绕组。换向器剖面示意换向器剖面示意铜片铜片轴套轴套压环压环接线凸缘接线凸缘电枢电枢第二节第二节

9、串励式直流电动机串励式直流电动机n换向器的作用：将电源提供的直流电转化成电换向器的作用：将电源提供的直流电转化成电枢绕组所需要的交流电，以保证电枢绕组所产枢绕组所需要的交流电，以保证电枢绕组所产生的转矩方向不变。生的转矩方向不变。16（3 3）电枢轴）电枢轴:电枢轴由优质钢材制而成。电枢轴由优质钢材制而成。在电枢轴在电枢轴的一端压装电枢铁芯和换向器；另一端则制成螺旋的一端压装电枢铁芯和换向器；另一端则制成螺旋花键。花键。第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机17 2.2.磁极：磁极：（1）组成）组成1）铁芯：低碳钢制成。）铁芯：低碳钢制成。2）绕组：由矩形铜条绕制。一）绕组：由矩形铜条

10、绕制。一端接外壳上的接端接外壳上的接线柱，另端接二线柱，另端接二只非搭铁的电刷。只非搭铁的电刷。3）磁极数目：磁极数目：一般为一般为4或或6个，个，同性相对安装。同性相对安装。（2）作用：产生磁场。）作用：产生磁场。磁场与磁磁场与磁路路绝缘接线柱绝缘接线柱外壳外壳磁极磁极电刷电刷换向换向器器磁场绕磁场绕组组磁场与磁路磁场与磁路第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机18磁极绕组与电枢绕组的连接方式有并励式、串励式和复磁极绕组与电枢绕组的连接方式有并励式、串励式和复励式三种。常见的汽车用起动机均用串励式。励式三种。常见的汽车用起动机均用串励式。第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机

11、19直流串励式电动机工作原理直流串励式电动机工作原理 电枢上的电磁转矩与电电枢上的电磁转矩与电枢电流枢电流IS及磁极磁通及磁极磁通的大小的大小成正比。即成正比。即式中：式中：Cm为电机常数，与磁为电机常数，与磁极对数和绕组个数等结构有极对数和绕组个数等结构有关。关。SmICM绝缘接线柱绝缘接线柱外壳外壳磁极磁极电刷电刷换向换向器器磁场绕磁场绕组组磁场与磁路磁场与磁路20第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机前端盖前端盖外壳外壳电电刷刷磁场绕磁场绕组组电电枢枢离合器离合器后端盖后端盖3.电刷与电刷架电刷与电刷架（1）电刷）电刷由铜粉由铜粉（80809090）和石墨粉和石墨粉（101020

12、20）压制而成压制而成。绝缘接线柱绝缘接线柱外壳外壳磁极磁极电刷电刷换向器换向器磁场绕组磁场绕组磁场与磁路磁场与磁路21第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机（2）电刷架电刷架一般为四个，为金属框式，两个正电刷与端盖绝缘，两一般为四个，为金属框式，两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。电刷架上装有弹力较大的盘形弹簧。个负电刷直接接铁。电刷架上装有弹力较大的盘形弹簧。22第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机4.机壳机壳机壳是电动机的磁极和电枢的安装体，并起导磁作用。其机壳是电动机的磁极和电枢的安装体，并起导磁作用。其中一端有四个检查窗口，中部有一接线柱，其在机壳内与中一端有

13、四个检查窗口，中部有一接线柱，其在机壳内与励磁绕组的一端相接。励磁绕组的一端相接。23前端盖前端盖外壳外壳电刷电刷磁场绕磁场绕组组电枢电枢离合器离合器后端盖后端盖第二节第二节 串励式直流电动机串励式直流电动机5.5.端盖端盖分前后两个端盖。前端盖用钢板压制，内装电刷架。后端分前后两个端盖。前端盖用钢板压制，内装电刷架。后端盖用灰铸铁铸成，内装电机传动机构。整机由两个长螺栓通过盖用灰铸铁铸成，内装电机传动机构。整机由两个长螺栓通过前后端盖夹紧机壳固定。前后端盖夹紧机壳固定。24一、汽车发动机对起动机传动机构的要求一、汽车发动机对起动机传动机构的要求1.1.要求：要求：（1 1）起动机的驱动齿轮与

14、发动机的飞轮齿圈啮合时要平）起动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈啮合时要平稳，不能发生冲击现象。稳，不能发生冲击现象。（2 2）由于起动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈速比很）由于起动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈速比很大大(一般大于一般大于15)15)，因此发动机起动后，驱动齿轮应能自，因此发动机起动后，驱动齿轮应能自动打滑或脱离啮合，以免发动机带动起动机电枢高速旋动打滑或脱离啮合，以免发动机带动起动机电枢高速旋转，造成电枢绕组转，造成电枢绕组“飞散飞散”的事故。的事故。（3 3）因为起动机是由点火开关控制的，所以当发动机工）因为起动机是由点火开关控制的，所以当发动机工作时，要防止点火开关误操作

15、，使起动机的驱动齿轮再作时，要防止点火开关误操作，使起动机的驱动齿轮再次与发动机的飞轮齿圈啮合，导致起动机与发动机的飞次与发动机的飞轮齿圈啮合，导致起动机与发动机的飞轮齿圈的损坏。轮齿圈的损坏。第三节第三节 传动机构传动机构25一、汽车发动机对起动机传动机构的要求一、汽车发动机对起动机传动机构的要求2.2.啮合过程：在电磁开关的作用下，驱动齿轮与飞轮齿啮合过程：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

16、仍处于啮合状态，单向离合器打滑，驱动齿轮飞轮齿圈仍处于啮合状态，单向离合器打滑，驱动齿轮在飞轮的带动在飞轮的带动下空转。起动下空转。起动结束后，驱动结束后，驱动齿轮在电磁开齿轮在电磁开关的作用下，关的作用下，与发动机飞轮与发动机飞轮齿圈脱离啮合。齿圈脱离啮合。第三节第三节 传动机构传动机构26传动机构包括单向啮合器和拨叉两部分。传动机构包括单向啮合器和拨叉两部分。单向啮合器单向啮合器1.作用作用传递电动机转矩，且在传递电动机转矩，且在起动后自动打滑，使起动起动后自动打滑，使起动机不致损坏。机不致损坏。2.种类种类滚柱式单向啮合器、滚柱式单向啮合器、摩擦片式单向啮合器、摩擦片式单向啮合器、弹簧式

17、单向啮合器等三类。弹簧式单向啮合器等三类。n二、常见的起动机单向离合器二、常见的起动机单向离合器第三节第三节 传动机构传动机构27（1）滚柱式单向啮合器）滚柱式单向啮合器种类：十字块式、十字槽式种类：十字块式、十字槽式第三节第三节 传动机构传动机构28结构结构工作原理工作原理第三节第三节 传动机构传动机构当拨叉拨动套筒，推动单向离合器向前移动而使起动当拨叉拨动套筒，推动单向离合器向前移动而使起动齿轮和飞轮环齿啮合时，起动机开关便把电路接通，齿轮和飞轮环齿啮合时，起动机开关便把电路接通，电枢开始旋转，它带动单向滑轮的外座圈转动。在外电枢开始旋转，它带动单向滑轮的外座圈转动。在外座圈内壁的摩擦力作

18、用下，滚柱向楔形腔室窄的一边座圈内壁的摩擦力作用下，滚柱向楔形腔室窄的一边滚动，紧紧地卡在外座圈和驱动齿轮尾部之间，从而滚动，紧紧地卡在外座圈和驱动齿轮尾部之间，从而驱动齿轮同起动机一起旋转，驱动飞轮，如图所示。驱动齿轮同起动机一起旋转，驱动飞轮，如图所示。当发动机起动后，驱动齿轮被飞轮带着超速旋转。它当发动机起动后，驱动齿轮被飞轮带着超速旋转。它的转速高于电枢转速，滚柱克服弹簧的张力，使滚柱的转速高于电枢转速，滚柱克服弹簧的张力，使滚柱向楔形腔室较宽的一边滚动，导致起动齿轮和外座圈向楔形腔室较宽的一边滚动，导致起动齿轮和外座圈以及电枢脱离联系，此时仅驱动齿轮随飞轮旋转，从以及电枢脱离联系，此

19、时仅驱动齿轮随飞轮旋转，从而避免了电枢超速旋转导致在破坏起动机的危险，如而避免了电枢超速旋转导致在破坏起动机的危险，如图所示图所示29特点：结构简单，在中、小功率的起动机上被广泛应特点：结构简单，在中、小功率的起动机上被广泛应用。但在传递较大转矩时，滚柱易变形卡死，因此滚柱用。但在传递较大转矩时，滚柱易变形卡死，因此滚柱式单向离合器不适用于功率较大的起动机上。式单向离合器不适用于功率较大的起动机上。主要用于主要用于中小型汽车上。中小型汽车上。30作用：控制起动机作用：控制起动机驱动齿轮与发动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合；控飞轮齿圈啮合；控制起动机主电路制起动机主电路(电电流为流为200600

20、A)的导通；有些起动的导通；有些起动机的电磁开关还能机的电磁开关还能在起动时将点火线在起动时将点火线圈的附加电阻短路，圈的附加电阻短路，以提高起动时的点以提高起动时的点火电压。火电压。第四节第四节 电磁开关电磁开关31磁力线圈由导线粗、匝数少的吸拉线圈和导线细、匝磁力线圈由导线粗、匝数少的吸拉线圈和导线细、匝数多的保持线圈组成。吸拉线圈的两端分别接在数多的保持线圈组成。吸拉线圈的两端分别接在C和和50接柱上。保持线圈的两端分别接在接柱上。保持线圈的两端分别接在50接柱和搭铁上。接柱和搭铁上。活动铁芯安装在电磁开关外壳内，活动铁芯尾部装有连活动铁芯安装在电磁开关外壳内，活动铁芯尾部装有连接钩，与

21、传动杆上部相连，有些连接钩可以借其螺纹进接钩，与传动杆上部相连，有些连接钩可以借其螺纹进行调整。行调整。端子端子30端子端子C端子端子50保持线圈保持线圈吸拉线圈吸拉线圈323.5 起动系电路和工作原理3.5.1 起动系电路组成和各零部件作用 起动系控制电路指除起动机本身电路以外的起动电路。大体可以分为无起动继电器的控制电路、有起动继电器的控制电路和带有保护继电器的控制电路。主要由蓄电池、起动机、起动开关（点火开关）、起动继电器、空挡开关和保护继电器 保护继电器有起动切断继电器和防盗继电器等。起动切断继电器的作用是起动后自动切断起动电路和防止误起动。333.5 起动系电路和工作原理 3.5.2

22、 不带继电器的起动系电路 34无继电器的起动控制电路工作原理无继电器的起动控制电路工作原理工作过程：点火开关接至起动档时，电流的流向为：蓄电池正极点火开关起动档端子50吸引线圈端子C励磁绕组电枢绕组搭铁蓄电池负极；同时，保持线圈中也通过电流：蓄电池正极点火开关起动档端子50保持线圈搭铁蓄电池负极。此时，吸拉线圈与保位线圈产生的磁场方向相同，在两线圈电磁吸力的作用下，活动铁芯克服回位弹簧的弹力而被吸入。拨叉将起动驱动齿轮推出使其与飞轮齿圈啮合。同时起动机低速顺转，电枢轴的螺纹花键也产生推力将起动驱动齿轮。齿轮啮合后，接触盘将端子“C”与端子“30”接通，蓄电池便向励磁绕组和电枢绕组供电，产生正常

23、的转矩，带动起动机转动。与此同时，吸拉线圈被短路，齿轮的啮合位置由保位线圈的吸力来保持。停止启动时，松开点火开关，刚松开时接触盘还保持将端子“C”与端子“30”接通。这是吸拉线圈与保位线圈的电流从蓄电池正极端子30接触盘端子C吸拉线圈保位线圈搭铁蓄电池负极；这是吸拉线圈的电流方向与保位线圈相反，加速退磁。铁心、接触盘、杠杆和驱动齿轮等等在弹簧力的作用下回到初值状态。结束启动过程。3536接通吸拉线圈接通吸拉线圈和保持线圈和保持线圈37先啮合先啮合先啮合先啮合38后接通电动机后接通电动机同时吸拉线圈同时吸拉线圈被短路被短路39循环磁场方向相反起磁场方向相反起退磁作用退磁作用403.5.3 带继电

24、器的起动系电路4142接通起动接通起动继电器线继电器线圈圈43起动继电起动继电器触点闭器触点闭合合44吸引线圈吸引线圈接通接通45保持线圈保持线圈同时接通同时接通46接通电动机接通电动机47循环吸拉线圈和保持线吸拉线圈和保持线圈磁场相反退磁圈磁场相反退磁4849电电磁磁开开关关的的工工作作过过程程50起动系电路实例别克凯越起动系电路515253第六节第六节 常规起动机的拆装与维护常规起动机的拆装与维护一、起动机的拆装一、起动机的拆装1、起动机的分解 2、起动机的装复54二、起动机的检测二、起动机的检测1、起动机的不解体检测（1）吸引线圈（2）保持线圈（3）驱动齿轮间隙（4）驱动齿轮回位（5）空

25、载测试55（1）吸引线圈牵引测试：接线，齿轮推出56牵引测试：接线，齿轮推出57（2）保持线圈58保持测试59（3）驱动齿轮间隙60驱动齿轮间隙6162测试小齿轮返回情况63无负荷测试64测量流入起动机的电流652、起动机的解体检测（1）直流电动机的检修（2）传动机构的检修（3）电磁开关检修66目试、清洁67起动机电枢绝缘和导通检查68换向片章导通情况69换向片圆跳动检查70换向器外径71检查凹槽深度72检查励磁线圈73电刷引线和磁轭间的绝缘情况74检查电刷 75检查起动机离合器的操作76检查电磁起动机开关的操作77检查电磁开关的导通情况78端子50和开关间的导通情况79更换80一、起动机使用

26、注意事项一、起动机使用注意事项1.起动前应将变速器挂上空挡，自动变速器应置于起动前应将变速器挂上空挡，自动变速器应置于P位或位或N位，起动同时踩下离合器踏板。位，起动同时踩下离合器踏板。2.每次使用不超过每次使用不超过5S，重复起动时间重复起动时间1015s以上，连以上，连续起动次数续起动次数3次。次。3.低温时先预热发动机再起动。低温时先预热发动机再起动。4.起动电路连接牢靠，导线截面各足够。起动电路连接牢靠，导线截面各足够。5.使用无自保护功能的起动机时，起动后及时回转钥匙，使用无自保护功能的起动机时，起动后及时回转钥匙，发动机正常运转时，勿随意按起动按钮。发动机正常运转时，勿随意按起动按

27、钮。第七节第七节起动机的使用与维护起动机的使用与维护81一、起动机使用注意事项一、起动机使用注意事项6.保持蓄电池充足电，以减小起动机重复工作时间。保持蓄电池充足电，以减小起动机重复工作时间。7.定期对起动机进行保养检修。定期对起动机进行保养检修。8.起动发动机时应踩下离合器或置空挡，严禁用挂挡起动起动发动机时应踩下离合器或置空挡，严禁用挂挡起动来移动车辆。来移动车辆。9.若起动机不能停转，应立即关闭电源总开关，或拆下蓄若起动机不能停转，应立即关闭电源总开关，或拆下蓄电池接线，查找故障。电池接线，查找故障。第八节第八节起动机的使用与维护起动机的使用与维护82二、起动机维护要点二、起动机维护要点

28、1.经常检查起动机电路各导线连接是否牢固，绝缘是否经常检查起动机电路各导线连接是否牢固，绝缘是否良好。良好。2.经常保持起动机机体和各部件的清洁干燥。汽车每行经常保持起动机机体和各部件的清洁干燥。汽车每行驶驶3000km后应检查清洁换向器。后应检查清洁换向器。3.汽车每行驶汽车每行驶50006000km后，应检查电刷磨损程度后，应检查电刷磨损程度及电刷弹簧压力。及电刷弹簧压力。4.经常检查传动机构和控制装置的活动部件，并按规定经常检查传动机构和控制装置的活动部件，并按规定加以润滑。加以润滑。5.起动机一般每年进行维护性检修，也可视实际情况对起动机一般每年进行维护性检修，也可视实际情况对检修周期作适当的缩短或延长。检修周期作适当的缩短或延长。83二、起动机维护要点二、起动机维护要点6.在车上进行起动检测前，一定要将变速器挂上空挡，在车上进行起动检测前，一定要将变速器挂上空挡，并实施驻车制动。并实施驻车制动。7.在拆卸起动机之前，应先拆下蓄电池的搭铁电缆线。在拆卸起动机之前，应先拆下蓄电池的搭铁电缆线。8.有些起动机在起动机与法兰盘之间使用了多块薄垫片，有些起动机在起动机与法兰盘之间使用了多块薄垫片，在装配时应按原样装回。在装配时应按原样装回。