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第三章起動機 第一節(jié)概述 一 起動方式 人力起動 結構簡單 但是勞動強度大 不可靠 不安全 輔助汽油機起動 結構復雜 操作麻煩 電力起動機起動 結構比較簡單 操作簡便 起動迅速 并且可以遠距離控制 二 電力起動機的組成 直流串激式起動機 其作用是產(chǎn)生電磁轉矩 傳動機構 又稱嚙合機構 其作用是在起動時 將電磁轉矩傳遞給飛輪 驅動發(fā)動機運轉 而在起動后 使起動機驅動齒輪自動打滑 控制裝置 用來控制起動機主電路的通斷 三 起動機的分類 按控制裝置的操作方式分為 機械操縱起動機 電磁操縱起動機 按驅動齒輪的嚙入方式分為 慣性嚙合式起動機 強制嚙合式起動機 電樞移動式起動機 齒輪移動式起動機 四 對起動系的基本要求 1 起動機的功率應和發(fā)動機起動所必需的功率相匹配2 蓄電池的容量必須和起動機的功率相匹配3 起動電路的連接要可靠 起動主電路的導線電阻和接觸電阻要盡可能小4 發(fā)動機起動后 起動機小齒輪自動與發(fā)動機飛輪退出嚙合或滑轉 五 起動機的型號 1 產(chǎn)品代號 如QD QDJ QDY2 電壓等級代號 1 23 功率等級代號 1 94 設計序號5 變型代號例如 QD124 第二節(jié)直流串激式電動機 一 構造1 電樞 是直流電動機的轉子部分 由鐵心 繞組 換向器和電樞軸組成 2 磁極 用來產(chǎn)生電動機運轉所必須的磁場 它由鐵心和磁場繞組并通過外殼組成 多數(shù)起動機有4個磁極 少數(shù)有6個磁極 3 電刷 在前端蓋上有電刷架 電刷由銅與石墨粉壓制而成 4 軸承 由于起動機的工作時間很短 電樞軸承一般采用青銅石墨或鐵基含油軸承 二 工作原理 1 工作原理 直流電動機是將電能轉變?yōu)闄C械能的裝置 根據(jù)帶電導體在磁場中受到電磁力作用這一原理為基礎而制成的 為增大轉矩 且轉速穩(wěn)定 所以電樞繞有很多線圈 換向片數(shù)隨之增加 2 直流電動機轉矩自動調(diào)節(jié)原理 當負載變化時 電動機的轉速 電流和轉矩將自動的作相應變化 以滿足負載的需要 三 工作特性 直流串激電動機的輸出轉矩M 轉速n和功率P隨電樞電流變化的規(guī)律 稱為直流串激式電動機的工作特性 1 轉矩特性 在起動機起動的瞬間 電樞轉速為零 起動機處于完全制動狀態(tài) 電樞電流和磁場磁通都達到最大值 轉矩也相應地達到最大值 使發(fā)動機起動迅速 這是起動機采用直流串激電動機的主要原因 2 轉速特性 串激電動機這種輕載 即電樞電流小 轉速高 重載轉速低的特性 對保證汽車順利起動非常有利 這是起動機采用串激電動機的又一原因 3 功率特性功率曲線呈拋物線形狀 電樞電流為制動電流的一半時 電動機輸出功率達到最大值 在完全制動時 轉速n 0 輸出扭矩M最大 稱為制動轉矩 在空載時 輸出扭矩M 0 轉速n最高 稱為空載轉速 4 影響起動機功率的主要因素 1 接觸電阻和導線電阻的影響 電阻增大 造成較大的電壓降 使功率下降 2 蓄電池容量的影響 容量下降 內(nèi)阻增大 供給起動機的電壓降低 使功率下降 3 溫度的影響 溫度下降 蓄電池容量下降 使功率下降 第三節(jié)機械控制強制嚙合式起動機 1 直流串激式電動機2 傳動機構 滾柱式單向離合器 1 構造 驅動齒輪與外殼連成一體 外殼內(nèi)裝有十字塊3 十字塊與花鍵套筒8固連 在外殼和十字塊之間形成的四個模形槽內(nèi)分別裝有一套滾柱4 壓帽與彈簧5 在花鍵套筒8的外面裝有緩沖彈簧10及移動襯套11 在花鍵套筒的端部裝有卡簧12 2 工作情況 發(fā)動機起動時 電樞軸通過花鍵套筒帶動十字塊一同旋轉 滾柱在摩擦力作用下滾入楔形槽的窄端而越楔越緊 電磁力矩由花鍵套筒和十字塊經(jīng)過滾柱傳給外殼和驅動齒輪 帶動飛輪轉動 起動發(fā)動機 發(fā)動機起動后 滾柱在摩擦力作用下滾入模形槽的寬端而失去傳遞扭矩的作用 即打滑 這樣發(fā)動機的轉矩就不能從驅動齒輪傳給電樞 從而防止了電樞超速飛散的危險 3 特點 滾柱式單向離合器結構簡單 體積小 工作可靠 不需調(diào)整 摩擦阻力小 傳動效率較高 在傳遞大扭矩時滾柱易變形而卡死失效 使傳遞的扭矩受到限制 3 控制裝置 機械式控制裝置主接線柱1 2分別接蓄電池的正極和電動機磁場繞組的一端 與主接觸盤3組成主開關 輔助接線柱4 10分別接點火線圈附加電阻的兩端 內(nèi)部裝有一可在外殼6上軸向滑動的推桿7 其上絕緣地套有主 輔接觸盤3和5 兩接觸盤的兩側均裝有彈簧 二 工作情況 起動發(fā)動機時 駕駛員踩下起動踏板 或拉緊起動拉桿 撥叉一方面推動單向離合器沿電樞軸移動 使驅動齒輪與飛輪嚙合 同時撥叉上的頂壓螺釘9頂著推桿向左移動 使接觸盤將主接線柱接通 起動機通電帶動發(fā)動機運轉 發(fā)動機起動后 放松起動踏板或拉桿 在復位彈簧的作用下 撥叉推動單向離合器回位 驅動齒輪退出嚙合 同時 頂壓螺釘離開推桿 接觸盤在回位彈簧的推動下與主接線柱脫開 主開關斷開 起動機主電路被切斷 起動機停止運轉 第四節(jié)ST614型電磁控制強制嚙合式起動機 一 組成1 直流串激式電動機2 傳動機構 彈簧式單向離合器 1 構造 驅動齒輪1空套在電樞軸上 花鍵套筒6通過螺旋花鍵與電樞軸配合 兩個月形鍵3將驅動齒輪與花鍵套筒連接起來 在驅動齒輪柄和花鍵套筒的外面套有扭力彈簧4 在它的外面有護套5封閉 緩沖彈簧8 移動襯套9和卡簧10 2 工作情況 發(fā)動機工作時 電樞軸帶動花鍵套筒旋轉 使扭力彈簧變細 扭力彈簧各圈全部箍緊在齒輪柄和花鍵套筒上 將齒輪柄和花鍵套筒抱緊 電樞的電磁力矩經(jīng)花鍵套筒依靠摩擦力傳給扭力彈簧 再利用扭力彈簧和驅動齒輪柄之間的摩擦力傳給驅動齒輪 通過飛輪使發(fā)動機起動 發(fā)動機起動后 使扭力彈簧變粗 扭力彈簧各圈對齒輪柄和花鍵套筒的箍緊作用消失 即扭力彈簧松開而打滑 使驅動齒輪無法通過扭力彈簧將扭矩反向傳遞給花鍵套筒 3 特點 結構簡單 壽命長 成本低 傳遞的扭矩較大 軸向尺寸較大 因此在小型起動機上的應用受到一定的限制 3 控制裝置 電磁式控制裝置 活動鐵心4 保持線圈5 吸拉線圈6 主接線柱14 15 接觸盤13 擋鐵12 推桿 二 工作情況 起動時 接通總開關 按下起動按鈕 吸拉線圈和保持線圈的電路被接通 使活動鐵心右行 一方面使驅動齒輪與飛輪齒圈可靠嚙合 另一方面接通主開關 主開關接通后 吸拉線圈被短接 電磁開關的工作位置靠保持線圈的吸力來維持 注意 驅動齒輪緩慢轉動中進入嚙合 起動后 松開起動按鈕 吸拉線圈和保持線圈所產(chǎn)生的磁通方向相反 互相抵消 于是活動鐵心在回位彈簧的作用下迅速回位 第五節(jié)QD124型電磁控制強制嚙合式起動機 一 組成1 直流串激式電動機2 傳動機構 滾柱式單向離合器3 控制裝置 電磁開關起動繼電器 用來控制電磁開關線圈的電路 以保護點火開關 二 工作過程 起動時 將點火開關3置于起動位置 起動繼電器的線圈通電 使觸點閉合 電磁開關線圈供電 起動后 放松點火開關 點火開關將自動轉回一個角度 至點火位置 切斷起動繼電器線圈電流 起動繼電器觸點打開 三 調(diào)整 1 開關接通時間 主電路接通時 驅動齒輪與限位螺母之間的距離為4 5 1mm 可脫開連接片與調(diào)整螺釘之間的連接 旋入或旋出調(diào)整螺釘進行調(diào)整 2 附加電阻短路開關的調(diào)整 主電路接通同時或稍早 附加電阻應短路 可彎曲附加電阻短路開關接線柱內(nèi)的黃銅片進行調(diào)整 第六節(jié)起動機驅動保護電路 一 作用起動后 起動機能立即停止運轉 發(fā)動機工作時 即使接通起動開關 起動機也不工作 二 工作過程 起動時 將點火開關置于起動位置 復合繼電器的起動繼電器線圈電路接通 起動繼電器觸點閉合 接通電磁開關線圈的電路 起動機帶動發(fā)動機運轉 發(fā)動機起動后 發(fā)電機中性點電壓加在保護繼電器的線圈上 保護繼電器線圈產(chǎn)生的電磁吸力使其常閉觸點打開 切斷了起動繼電器線圈的電路 起動繼電器的觸點打開 電磁開關的線圈斷電 起動機停止工作 發(fā)動機正常工作過程中 由于保護繼電器的觸點已經(jīng)打開 使起動繼電器線圈無法搭鐵 第七節(jié)電樞移動式起動機 一 結構特點 1 電樞 電樞4在復位彈簧14的作用下與磁極錯開一定距離 且換向器較長 2 磁場繞組 起動機有三個磁場繞組 主磁場繞組由扁銅條繞制 串聯(lián)輔助磁場繞組和并聯(lián)輔助磁場繞組則用細導線繞制 3 電磁開關 磁化線圈由起動開關控制 活動觸點為一接觸橋 其上端較長 下端較短 以使起動機電路分兩個階段接通 二 工作原理 當接通起動開關K時 電磁鐵產(chǎn)生吸力 接觸橋上端閉合 接通了串聯(lián)輔助磁場繞組2和并聯(lián)輔助繞組3的電路 產(chǎn)生的電磁力使電樞向左移動 驅動齒輪嚙入飛輪齒環(huán) 這是第一階段 電樞移動使小齒輪完全嚙入后 擋片7脫扣 接觸橋6的下端閉合 接通主磁場繞組1 起動機驅動曲軸旋轉 這是第二階段 發(fā)動機起動后 起動機處于空載狀態(tài) 串聯(lián)輔助磁場繞組2中的電流減小 在復位彈簧的作用下 電樞回到位置 起動機停止旋轉 三 摩擦片式單向離合器 1 組成 花鍵套筒 三線螺旋花鍵 內(nèi)接合鼓9 主動摩擦片8 被動摩擦片6 外接合鼓1 螺母2 彈性圈3 壓環(huán)4 調(diào)整墊片5 緩沖彈簧13及移動襯套11 2 工作情況 發(fā)動機起動時 電樞軸首先帶動花鍵套筒旋轉 內(nèi)接合鼓因花鍵套筒的旋轉而左移 從而使主 被動摩擦片壓緊在一起 電樞的電磁力矩經(jīng)花鍵套筒 內(nèi)接合鼓及主 被動摩擦片和外接合鼓傳給驅動齒輪 使發(fā)動機起動 發(fā)動機起動后 內(nèi)接合鼓因轉速高于花鍵套筒的轉速而沿花鍵套筒的螺旋花鍵右移 使主 被動摩擦片放松 避免了電樞的超速飛散 3 特點 限制起動機的最大輸出轉矩 防止起動機過載 單向離合器所能傳遞的最大扭矩可以調(diào)整 摩擦片式單向離合器可以傳遞較大的轉矩 需要定期檢查 調(diào)整 第八節(jié)起動機的檢查與試驗 一 檢查 1 磁場繞組的檢查 磁場繞組的斷路和搭鐵故障可以用萬用表測量的歐姆檔進行檢查 磁場繞組的短路故障一般通過目測檢查 檢查繞組的絕緣層是否燒焦或損壞 2 電樞繞組的檢查 電樞繞組斷路的檢查 可用目測或電樞感應儀進行 用萬用表檢查 則只能檢查電樞繞組多處斷路的故障 電樞繞組短路的檢查 用目測或電樞感應儀進行 把電樞放在電樞感應儀上 接通電源 徐徐轉動電樞 將鋸片平行放在電樞最上面的繞組槽上 若鋸片振動表明電樞繞組短路 應修理或更換 電樞繞組搭鐵的檢查 將萬用表置于歐姆檔 兩表筆分別接換向器和鐵心 電阻應為無限大 3 單向離合器的檢查 一手握住單向離合器花鍵套筒 另一只手轉動驅動齒輪 齒輪應在一個方向可以自由轉動 另一個方向不能轉動 4 電刷的檢查 電刷長度應不低于新電刷高度的2 3 電刷彈簧張力可用彈簧秤測量 測量結果應符合標準值 5 電磁開關的檢查 觀察 用萬用表測電阻 吸合電壓和釋放電壓的檢測 6 軸承 二 試驗 1 空載性能試驗 1 I Istd nIstd M Mstd裝配過緊 繞組有短路 搭鐵2 I Istd M Mstd接觸不良 電刷彈簧壓力不足 換向器與電刷等3 驅動齒輪鎖止 電樞軸旋轉 單向離合器打滑 第九節(jié)起動機的故障診斷 一 起動機不轉 1 現(xiàn)象鑰匙開關旋至起動檔或起動按鈕接通 起動機不轉動 2 常見原因 1 蓄電池嚴重虧電或有故障 2 蓄電池極樁嚴重氧化或樁頭 導線連接松動 3 控制線路故障 4 電磁開關故障 5 直流電動機故障 3 診斷方法 1 檢查蓄電池充電情況和電路導線連接是否正常 2 短接起動機的兩主接線柱 3 短接與蓄電池連接的起動機主接線柱和電磁開關接線柱 4 短接起動繼電器 電池 和 起動機 接線柱 二 起動機轉動無力 1 現(xiàn)象 鑰匙開關旋至起動檔或起動按鈕接通 起動機轉動緩慢或不連續(xù) 使發(fā)動機無法起動 2 常見原因 1 蓄電池虧電或有故障 2 蓄電池極樁氧化或樁頭 導線連接松動 3 電磁開關故障 如接觸盤和主接線柱燒蝕等造成接觸不良 4 直流電動機故障 如換向器臟污或燒蝕 電刷磨損嚴重 電樞繞組或磁場繞組部分短路等 三 起動機空轉 1 現(xiàn)象