起動機工作原理

1、汽車起動機工作原理、  一、起動機的組成分類和型號1、組成：直流電動機產(chǎn)生電磁轉矩傳動裝置（嚙合機構）起動時，嚙合傳動；起動后，打滑脫開控制裝置（電磁開關）接通、切斷電動機與蓄電池之間的電路2、分類（1）按控制裝置分為：直接操縱式電磁操縱式（2）按傳動機構的嚙合方式分為：慣性嚙合式已淘汰強制嚙合式工作可靠、操縱方便、廣泛應用電樞移動式結構較復雜，大功率柴油車齒輪移動式電磁開關推動嚙合桿減速式質量體積小，結構工藝復雜3、型號（1）產(chǎn)品代號：qd表示起動機qdj表示減速起動機qdy表示永磁起動機（2）電壓等級：112v；224v（3）功率等級：101kw；212kw ;98kw

2、（4）設計序號（5）變型代號：拼音大寫字母表示，多表示電氣參數(shù)的變化qd122512v，12kw，第25次設計，普通式起動機二、發(fā)動機的起動性能和工作特性1、發(fā)動機的起動性能評價指標有：（1）起動轉矩（2）最低起動轉速（3）起動功率（4）起動極限溫度1、起動轉矩起動機要有足夠大的轉矩來克服發(fā)動機初始轉動時的各種阻力。起動阻力包括：（1）摩擦阻力矩（2）壓縮阻力矩（3）慣性阻力矩2、最低起動轉速（）在一定溫度下，發(fā)動機能夠起動的最低曲軸轉速。汽油機一般約為5070r/min，最好70100 r/min以上。（）起動機傳給發(fā)動機的轉速要大于發(fā)動機的最低轉速：若低于這個轉速，汽油泵供油不足，氣流速度

3、過低，可燃混合氣形成不充分，還會使壓縮行程的散熱損失和漏氣損失增加，導致發(fā)動機不能起動。3、起動功率起動機所具有的功率應和發(fā)動機起動所必需的起動功率相匹配。而蓄電池的容量與起動機的容量應成正比p=(450600）p/u4、起動極限溫度當環(huán)境溫度低于起動極限溫度時，應采取起動輔助措施：（1）加大蓄電池容量（2）進氣加熱（3）電噴車低溫補償2、起動機的工作特性1、起動機工作特性圖 2、分析當i=0時，m=0，所以，p=0，轉速n達到最大，n=nmax（起動機空載）；當i=imax時，n=0，所以，p=0，輸出轉矩達到最大m=mmax（起動機制動）?？蛰d和制動的工作情況，常用來檢驗起動機的

4、故障：空載時轉速低于規(guī)定值，同時電流大，說明有機械故障；制動實驗時，電源電壓和電流正常，轉矩下降，有電路故障3、影響起動機工作特性的因素（1）蓄電池的容量和充電情況容量大，充電充足，內阻小，供給起動機電流大，起動機的功率、轉速、制動力矩都大。（2）起動電路的電阻影響起動機內部電阻和起動線路電阻越大，起動機得輸出功率、轉速、制動力矩均會降低。（3）環(huán)境溫度的影響環(huán)境溫度低時，起動性能不好。三、通用型起動機的構造 四、直流電動機1、概述在現(xiàn)代汽車中，普遍采用電力起動，它以蓄電池為電源，以直流電動機為動力，通過傳動裝置和控制機構進行工作。它在工作時有兩個顯著特點：一是扭矩大；二是工作時間短

5、。2、直流串勵式電動機結構（1） 作用產(chǎn)生轉矩。（2） 要求零件的機械強度高，電路電阻小。（3） 組成： 1、電樞產(chǎn)生電磁轉矩 電樞線圈是用扁銅線繞成，較粗且匝數(shù)少；電樞軸中部位置制有螺旋齒槽，用以裝置嚙合器，有些起動機除兩端裝有襯套外，中間還裝有支承襯套。為了防止軸向竄動，軸的前端制有槽，用于裝置鎖板機構，軸的后端制有槽，用于裝置止動擋圈及彈性檔圈。2、磁極 由外殼、磁極、磁場線圈等部分組成。外殼內壁裝有四個磁極（有些是二個磁極），在其上面裝有磁場線圈，相對的是同極，相鄰的是異極。磁場線圈用扁而粗的銅線（或小銅線并聯(lián)的方法）繞成。磁場線圈采用串聯(lián)或并聯(lián)，一端與外

6、殼上的絕緣接柱（即磁場接柱）相連，另一端與正電刷相連，線路連接如圖所示。由磁極、磁場繞組和機殼組成。磁場與磁路見圖。3、電刷組件用銅粉和碳粉（或石墨）壓制而成。一般有四個，相對的電刷為同極。兩個負電刷搭鐵，兩個正電刷接磁場線圈，它們在壓簧的作用下緊密地與換向器接觸。4、換向器和電刷 三、直流電動機的工作原理將通電導線放入磁場中，導線會在磁場力的作用下做有規(guī)律的運動（其運動方向可以用電動機左手定則來判斷），這是直流電動機能夠轉動的基本道理。 直流電動機工作原理：上圖是最簡單的直流電動機，它由磁場、電樞線圈、換向器和電刷等機件組成。當線圈在垂直位置時，如圖（a），電刷不與換向器

7、接觸，線圈中沒有電流通過，因此電樞線圈不轉動。如將電樞線圈稍向順時針方向轉過一些，如圖（b），換向器片分別與兩電刷接觸，線圈中有電流通過，其方向是從線圈i邊流入，從邊流出。根據(jù)左手定則可以判定，線圈i邊向下運動，邊向上運動，電樞線圈向順時針方向轉動。當線圈轉到如圖（c）的位置時，換向器片不與電刷接觸，線圈中無電流通過，此時，電樞線圈在慣性作用下轉過這個位置。當線圈轉過垂直位置時，換向器片又與兩電刷接觸，如圖（d）所示。但此時換向器片已經(jīng)調換了位置。因此電流從線圈邊流入，從i邊流出。根據(jù)左手定則可以判定，線圈i邊向上運動，邊向下運動，電樞線圈仍向順時針方向轉動。這樣，使電流不斷地通入線圈，線圈便

8、按一定方向繼續(xù)不停地轉動。一個線圈的電動機，雖能旋轉，但轉動力量小，轉速也不穩(wěn)定，而且在圖（a，c）的位置時不能轉動。所以，實際使用的起動電動機都是由較多的線圈和配有相應換向片構成，同時采用多對電磁鐵來產(chǎn)生較強的磁場。但其工作原理還是一樣的。 四、電動機轉矩自動調節(jié)特性電動機的電磁轉矩m取決于磁通、電樞電流ia的乘積，即m= cmia其中cm電機結構常數(shù)1、反電動勢直流電動機拖動負載，當負載發(fā)生變化時，電動機的電樞轉速、電樞電流、電磁轉矩均會自動的作相應的變化，以滿足不同負載的需要。其原理如下：通電的線圈在磁場中受力而轉動，運動的線圈切割磁力線產(chǎn)生電動勢，電動勢的方向和線圈電流方向相

9、反，電動勢的大小為：e反=cen其中，ce電機結構常數(shù)；磁極磁通；n電樞轉速。、電動機工作時，電壓平衡方程式為：ub=e反+iara該公式稱為電動機發(fā)電機一體公式即電動機在一定條件下可以變成發(fā)電機，用于電機制動和儲能3、轉矩自動調節(jié)過程電樞電流為：ia=（ub- e反）/ra分析：當負載軸上阻力矩電樞轉速e反ia電磁轉矩直至電磁轉矩減至與阻轉矩相等電機拖動負載以較高轉速平穩(wěn)運轉；當負載軸上阻力矩電樞轉速e反ia電磁轉矩直至電磁轉矩增至與阻轉矩相等電機拖動負載以較低轉速平穩(wěn)運轉。五、傳動裝置（嚙合機構離合器）發(fā)動機起動時，使起動機的驅動齒輪和發(fā)動機飛輪齒環(huán)嚙合，將電動機的轉矩傳給飛輪；發(fā)動機起動

10、后，自動切斷動力傳遞，防止電動機被發(fā)動機帶動，超速旋轉而破壞。起動機驅動齒輪與曲軸飛輪齒環(huán)之間的傳動比很大，在傳動機構中設置了單向離合器，起動時傳遞斷聯(lián)系。外形見下圖。 嚙合器（離合器）嚙合器有多種型式，通常汽車起動機上普遍采用超越式嚙合器。嚙合器的構造如下圖所示，主要由起動齒輪（小齒輪），單向滑輪，傳動導管、推入彈簧和套筒等部分組成超越式嚙合器 單向滑輪單向滑輪的構造如下圖所示，圖形外座圈2與傳動導管1的一端固裝在一起，外座圈內部制成“+”字形空腔。起動齒輪7的尾部成圓柱形，伸在外座圈的空腔內，使四周形成四個楔形的小腔室，內裝有滾柱。在楔形腔室較寬的一邊的座圈孔內，還裝有

11、彈簧4和壓帽5，平時彈簧經(jīng)壓帽將滾柱壓向楔形室較窄的一面?；喭獍F殼6，起密封和保護作用。為增加承載能力，現(xiàn)單向滑輪內常制有五個腔室，采用扁形彈簧，不需鉆孔和壓帽。滾柱式單向離合器 1-驅動齒輪；2-外殼；3-十字塊；4-滾柱；5-壓帽彈簧；6-墊圈；7-護蓋；8-花鍵套筒；9-彈簧座；10-嚙合彈簧；11-撥環(huán)；12-卡簧單向滑輪的工作 1、飛輪2、起動齒輪 3、外座圈 4、起動齒輪尾部 5、滾柱 6、壓帽 7、彈簧離合器的作用是：在起動發(fā)動機時，將起動機產(chǎn)生的動力傳給飛輪，以帶動發(fā)動機起動；當發(fā)動機起動后，迅速將發(fā)動機與起動機間的動力切斷，避免起動機超速旋轉而損壞。離

12、合器的工作情況如下：當傳動叉撥動套筒，推動單向離合器向后移動而使起動齒輪和飛輪環(huán)齒嚙合時，起動機開關便把電路接通，電樞開始旋轉，它帶動單向滑輪的外座圈轉動。在外座圈內壁的摩擦力作用下，滾柱向楔形腔室窄的一邊滾動，緊緊地卡在外座圈和起動齒輪尾部之間，從而起動齒輪同起動機一起旋轉，驅動飛輪當發(fā)動機起動后，起動齒輪被飛輪帶著超速旋轉。它的轉速高于電樞轉速，此時，起動齒輪尾部帶動滾柱克服彈簧的張力，使?jié)L柱向楔形腔室較寬的一邊滾動，于是滾柱在起動齒輪尾部與外座圈間發(fā)生滑摩，導致起動齒輪和外座圈以及電樞脫離聯(lián)系，此時僅起動齒輪隨飛輪旋轉，從而避免了電樞超速旋轉導線在強離心力作用下甩出的危險，滾柱式單向離合

13、器優(yōu)缺點結構簡單、加工方便，成本低；軸向尺寸長，適用于大功率起動機。摩擦片式離合器構造 六、控制裝置（電磁開關）電磁開關主要由電動機開關和磁力線圈組成，見下圖中虛線部分所示。電磁開關殼體的前部，裝有電動機開關的c和30接線柱和磁力線圈50接柱，活動觸盤裝在觸桿上，與觸桿上的機件絕緣，起動機不工作時，在回位彈簧的作用下，使觸盤與觸點保持分開狀態(tài)。電磁開關構造（虛線部分） 控制裝置作用控制裝置的作用是控制驅動齒輪和飛輪的嚙合與分離；控制電動機電路的接通與切斷。常用的裝置有機械式和電磁式汽車上廣泛使用電磁式控制裝置（電磁開關）。qd124型起動機電磁控制裝置構造如下圖 

14、磁力線圈的作用磁力線圈的作用:是用電磁力來操縱嚙合器和電動機開關工作的。磁力線圈由導線粗、匝數(shù)少的拉動線圈和導線細，匝數(shù)多的保持線圈組成。拉動線圈的兩端分別接在c和50接柱上。保持線圈的兩端分別接在50接柱和搭鐵上。引鐵活裝在電磁開關引鐵套內，引鐵尾部裝有連接鉤，與傳動桿上部相連，有些連接鉤可以借其螺紋進行調整。減速起動機 1、傳動殼（后端蓋） 2、嚙合器及怠速齒輪 3、鋼珠 4、回位彈簧5、電磁開關 6、螺栓8 、電樞 7 、起動機外殼（軛） 9、電刷架 10、電動機前端蓋11、氈墊圈 12、軛及電樞 13、拉緊螺栓七、減速起動機的構造機主要由電磁嚙合開關，減速齒輪，電動機、起動齒

15、輪（小齒輪）及單向嚙合器等部分組成，如圖9，10所示。減速起動機和傳統(tǒng)起動機一樣，都是串激式起動機，它們的結構大體相似。但是，減速起動機具有以下顯著特點：動力輸出結構分為電樞軸和傳動軸兩部分。電樞軸兩端用滾珠軸承支承，負荷分布均勻，使用時間長，不易磨損，電樞較短，不易出現(xiàn)電樞軸彎曲，磨壞磁場繞組的情況。減速起動機圖 采用了減速裝置，在轉子和起動齒輪之間，安裝有減速齒輪，起動電動機傳遞給起動齒輪的扭距就會增大。利用電磁開關，使得承擔電動機（經(jīng)減速齒輪后）的動力輸出是起動齒輪和起動齒輪軸，而嚙合器部分不動。輸出功率小的起動機，常采用外嚙合方式，輸出功率大的起動機采用內嚙合方式。減速起動機采用電磁開關操縱，有些備有輔助開關（或稱副開關）。它的作用是防止燒壞電磁開關和電門（起動）開關。分級接通電源，大大降低了起動機損壞的可能性，從而延長了起動機的使用壽命。減速裝置 在電動機的電樞軸和輸出軸之間，設置了齒輪減速裝置。1）作用：通過轉矩的倍增作用，使起動機的輸出特性適應發(fā)動機的起動要求。齒輪減速比一般為35。2）結構型式：見上圖減速裝置齒輪結構形式（1）外嚙合齒輪減速器；（2）內嚙合齒輪減速器；（3）行星齒輪減速器。 傳動機構及控制裝置1）減速起動機的傳動裝置（單向離合器）仍采用滾