第9章起动系统.ppt

第第9 9章章 起动系统起动系统学习目标学习目标 理解起动系统的工作过程理解起动系统的工作过程 认识起动系统的组成、结构认识起动系统的组成、结构 掌握起动机的工作过程掌握起动机的工作过程 掌握起动机的检修方法掌握起动机的检修方法第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.19.1概述概述9.1.19.1.1起动系统的作用和组成起动系统的作用和组成1 1、起动系统的作用、起动系统的作用 起动系的功用是：利用起动机将蓄电池的电能转换起动系的功用是：利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能，再通过传动机构将发动机拖转起动。为机械能，再通过传动机构将发动机拖转起动。2 2、起动系统的组成、起动系统的组成 起动系一般由起动机、传动机构和操纵机构三部分起动系一般由起动机、传动机构和操纵机构三部分组成，如图组成，如图9-19-1所示。所示。（1 1）起动机，其作用是产生转矩。）起动机，其作用是产生转矩。（2 2）传动机构（或称啮合机构），其作用是：在发动）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合入飞轮齿环，将起动机起动时，使起动机驱动齿轮啮合入飞轮齿环，将起动机转矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后，使驱动齿机转矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后，使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。轮打滑与飞轮齿环自动脱开。（3 3）操纵机构（即电磁开关），用来接通和切断起动）操纵机构（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，还具有接入和机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上，还具有接入和旁路点火线圈附加电阻的作用。旁路点火线圈附加电阻的作用。3 3、起动系统的分类、起动系统的分类 在各种起动系的三个组成部分中，电动机部分一般没有本质的差别，而控制方法和在各种起动系的三个组成部分中，电动机部分一般没有本质的差别，而控制方法和传动机构的啮合方式则有很大差异，因此起动机是按控制方法和传动机构的啮入方式的传动机构的啮合方式则有很大差异，因此起动机是按控制方法和传动机构的啮入方式的不同来分类的。不同来分类的。（1 1）按控制方法的不同，起动系统可分为以下几种方式。）按控制方法的不同，起动系统可分为以下几种方式。机械控制式：由脚踏或手拉杠杆联动机构直接控制起动机的驱动小齿轮与飞轮齿圈啮机械控制式：由脚踏或手拉杠杆联动机构直接控制起动机的驱动小齿轮与飞轮齿圈啮合，并控制主电路开关接通或切断起动机主电路。这种方式虽然结构简单、工作可靠，合，并控制主电路开关接通或切断起动机主电路。这种方式虽然结构简单、工作可靠，但由于要求起动机、蓄电池靠近驾驶室，而受安装布局的限制，且操作不便，因此已很但由于要求起动机、蓄电池靠近驾驶室，而受安装布局的限制，且操作不便，因此已很少采用。少采用。电磁控制式：借按钮或钥匙控制电磁铁，再由电磁铁控制起动机的驱动小齿轮与飞轮电磁控制式：借按钮或钥匙控制电磁铁，再由电磁铁控制起动机的驱动小齿轮与飞轮齿圈啮合，并控制主电路开关，以接通或切断主电路。由于装有电磁铁，可进行远距离齿圈啮合，并控制主电路开关，以接通或切断主电路。由于装有电磁铁，可进行远距离控制，操作省力，因此现代汽车大多采用这种方式。控制，操作省力，因此现代汽车大多采用这种方式。第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.19.1概述概述9.1.19.1.1起动系统的作用和组成起动系统的作用和组成（2 2）按传动机构啮入方式的不同，起动机可分为以下几种方式。）按传动机构啮入方式的不同，起动机可分为以下几种方式。惯性啮合式：起动机旋转时，驱动齿轮借惯性力自动啮合入飞轮齿圈。惯性啮合式：起动机旋转时，驱动齿轮借惯性力自动啮合入飞轮齿圈。强制啮合式：靠人力或电磁力拉动杠杆，强制拨动驱动齿轮啮合入飞轮齿圈。强制啮合式：靠人力或电磁力拉动杠杆，强制拨动驱动齿轮啮合入飞轮齿圈。电枢移动式：靠磁极磁通的电磁力，使电枢轴向飞轮齿环方向移动，将驱动齿轮啮合电枢移动式：靠磁极磁通的电磁力，使电枢轴向飞轮齿环方向移动，将驱动齿轮啮合入飞轮齿圈。入飞轮齿圈。齿轮移动式：靠电磁开关推动安装在电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮啮合入飞轮齿齿轮移动式：靠电磁开关推动安装在电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮啮合入飞轮齿圈。圈。同轴式起动机：靠与起动机同轴安装的电磁开关直接吸动驱动齿轮与飞轮齿圈啮合。同轴式起动机：靠与起动机同轴安装的电磁开关直接吸动驱动齿轮与飞轮齿圈啮合。除上述以外，还有磁极为永久磁铁的永磁式起动机以及内装减速齿轮的减速起动机等。除上述以外，还有磁极为永久磁铁的永磁式起动机以及内装减速齿轮的减速起动机等。第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.19.1概述概述9.1.19.1.1起动系统的作用和组成起动系统的作用和组成 起动发动机时，必须克服气缸内被压缩气体的阻力和发动机本身及其附件起动发动机时，必须克服气缸内被压缩气体的阻力和发动机本身及其附件内相对运动的零件之间的摩擦阻力。克服这些阻力所需的力矩称为起动转矩。内相对运动的零件之间的摩擦阻力。克服这些阻力所需的力矩称为起动转矩。保证发动机顺利起动所必需的曲轴转速称为起动转速。车用汽油机在保证发动机顺利起动所必需的曲轴转速称为起动转速。车用汽油机在002020的气温下，一般最低起动转速为的气温下，一般最低起动转速为303040r/min40r/min。为使发动机能在更低的气温下迅。为使发动机能在更低的气温下迅速起动，要求起动转速能达速起动，要求起动转速能达505070r70rminmin。转速过低时，压缩行程内的热量损。转速过低时，压缩行程内的热量损失过多，且进气流速过低，将使汽油雾化不良，导致气缸内混合气不易着火。失过多，且进气流速过低，将使汽油雾化不良，导致气缸内混合气不易着火。车用柴油机所要求的起动转速较高，达车用柴油机所要求的起动转速较高，达150150300r/min300r/min（采用直接喷射式燃烧（采用直接喷射式燃烧室时的起动转速较低；采用涡流室或预燃室式燃烧室时的起动转速较高）。这室时的起动转速较低；采用涡流室或预燃室式燃烧室时的起动转速较高）。这一方面是为了防止气缸漏气和热量散失过多，以保证压缩终了时气缸内有足够一方面是为了防止气缸漏气和热量散失过多，以保证压缩终了时气缸内有足够的压力和温度；另一方面为了使喷油泵能建立足够高的喷油压力和在气缸内造的压力和温度；另一方面为了使喷油泵能建立足够高的喷油压力和在气缸内造成足够强的空气涡流，否则柴油雾化不良，混合气品质不好，也难以着火。成足够强的空气涡流，否则柴油雾化不良，混合气品质不好，也难以着火。由于柴油机的压缩比较汽油机的大，因而起动转矩也较大，同时起动转速由于柴油机的压缩比较汽油机的大，因而起动转矩也较大，同时起动转速也较汽油机高，所以柴油机所需的起动功率比汽油机大。也较汽油机高，所以柴油机所需的起动功率比汽油机大。第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.19.1概述概述9.1.29.1.2对起动系统的要求对起动系统的要求 第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.29.2起动系统的构造与维修起动系统的构造与维修9.2.19.2.1起动机起动机 起动机的作用是产生转矩，使发动机起动。起动机的作用是产生转矩，使发动机起动。1 1起动机的构造起动机的构造 起动机一般由串励直流电动机、传动机构和操纵机构三部分组成。起动机一般由串励直流电动机、传动机构和操纵机构三部分组成。（1 1）串励直流电动机）串励直流电动机 串励直流电动机由电枢、磁极、外壳、电刷与电刷架等主要部件组成。串励直流电动机由电枢、磁极、外壳、电刷与电刷架等主要部件组成。上海汽车电机厂生产的桑塔纳轿车发动机上海汽车电机厂生产的桑塔纳轿车发动机QD1225QD1225型起动机的分解如图型起动机的分解如图9-29-2所示。所示。第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.29.2起动系统的构造与维修起动系统的构造与维修9.2.19.2.1起动机起动机l l）电枢总成。）电枢总成。电枢用来产生电磁转矩，它由铁心、电枢绕组、电枢轴及换向器组成，如图电枢用来产生电磁转矩，它由铁心、电枢绕组、电枢轴及换向器组成，如图9-39-3所所示。电枢铁心由多片互相绝缘的硅钢片叠成；电枢绕组的电流一般为示。电枢铁心由多片互相绝缘的硅钢片叠成；电枢绕组的电流一般为200200600A600A，因此，因此电枢绕组采用很粗的扁铜线，一般用波绕法绕制而成；换向器的铜片较厚，相邻铜片之电枢绕组采用很粗的扁铜线，一般用波绕法绕制而成；换向器的铜片较厚，相邻铜片之间用云母片绝缘。间用云母片绝缘。2 2）磁极）磁极 磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在电动机中产生磁场，磁极铁心一般由低碳磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在电动机中产生磁场，磁极铁心一般由低碳钢制成，并通过螺钉固定在电动机壳体上。磁极一般是钢制成，并通过螺钉固定在电动机壳体上。磁极一般是4 4个，由个，由4 4个激磁绕组形成两对磁个激磁绕组形成两对磁极两两相对，其连接方法有二种，一是四个激磁绕组串联，如图极两两相对，其连接方法有二种，一是四个激磁绕组串联，如图9-4a9-4a）所示；二是激磁）所示；二是激磁绕组二二相串联后再并联，如图绕组二二相串联后再并联，如图9-4b9-4b）所示。常见的激磁绕组一般与电枢绕组串联在电）所示。常见的激磁绕组一般与电枢绕组串联在电路中，故被称为串激式直流电动机。路中，故被称为串激式直流电动机。第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.29.2起动系统的构造与维修起动系统的构造与维修9.2.19.2.1起动机起动机3 3）电刷和电刷架）电刷和电刷架 电刷与电刷架的作用是将电流引入电枢，使电枢产生连续转动。电刷一电刷与电刷架的作用是将电流引入电枢，使电枢产生连续转动。电刷一般可以用铜和石墨压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷般可以用铜和石墨压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力紧压在换向器上。通常电动机内装有架中，借弹簧压力紧压在换向器上。通常电动机内装有4 4个电刷架，其中两个个电刷架，其中两个电刷架与外壳直接相连构成电路搭铁，称为搭铁电刷；另外两个连接激磁绕电刷架与外壳直接相连构成电路搭铁，称为搭铁电刷；另外两个连接激磁绕组和电枢绕组，与外壳绝缘，称为绝缘电刷。有些电动机是通过励磁绕组与组和电枢绕组，与外壳绝缘，称为绝缘电刷。有些电动机是通过励磁绕组与外壳连接构成塔铁电路，故这种电动机的所有电刷都与机壳绝缘，称为绝缘外壳连接构成塔铁电路，故这种电动机的所有电刷都与机壳绝缘，称为绝缘刷架。刷架。4 4）外壳）外壳 外壳由低碳钢卷制而成，或由铸铁铸造而成。起动机工作时间很短，所外壳由低碳钢卷制而成，或由铸铁铸造而成。起动机工作时间很短，所以一般采用铜和石墨轴承或铁基含油滑动轴承。减速起动机由于其电枢的转以一般采用铜和石墨轴承或铁基含油滑动轴承。减速起动机由于其电枢的转速很高，电枢轴承则采用滚针轴承或滚珠轴承。速很高，电枢轴承则采用滚针轴承或滚珠轴承。第第1 1章章 发动机总论发动机总论9.29.2起动系统的构造与维修起动系统的构造与维修9.2.19.2.1起动机起动机（2 2）传动机构）传动机构 传动机构的作用是在发动机起动时，将直流电动机的转矩传递给发动机传动机构的作用是在发动机起动时，将直流电动机的转矩传递给发动机曲轴；在发动机起动后，由于飞轮齿圈与起动机驱动齿轮的传动比为曲轴；在发动机起动后，由于飞轮齿圈与起动机驱动齿轮的传动比为 1 1：10101 1：1515，如果不及时将起动机与发动机分离，则起动机的电枢就会被发动，如果不及时将起动机与发动机分离，则起动机的电枢就会被发动机曲轴带动，以机曲轴带动，以 10000 r/min10000 r/min15000 r/min15000 r/min的高速旋转，导致电枢线圈从电的高速旋转，导致电枢线圈从电枢槽中甩出，造成枢槽中甩出，造成“飞散飞散”事故，而使电枢损坏。传动机构主要由单向离合事故，而使电枢损坏。传动机构主要由单向离合器、减速机构（