《汽車電氣系統(tǒng)檢修》課程——項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)及電路

1、汽車起動(dòng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 1 了解起動(dòng)系統(tǒng)的組成和功用 2 2 了解起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和類型 3 3 了解起動(dòng)機(jī)的工作原理和性能特征 4 4 掌握起動(dòng)機(jī)的控制過程及控制電路 5 5 掌握起動(dòng)機(jī)的檢測(cè)與維護(hù)方法 6 6 掌握起動(dòng)系統(tǒng)故障的診斷與排除方法項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的功用1、起動(dòng)系統(tǒng)的功用功用：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)之后，起動(dòng)系統(tǒng)便立即停止工作課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)起動(dòng)系統(tǒng)電路：項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的功用課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的功用2、起動(dòng)機(jī)的類型（1）按操縱機(jī)構(gòu)分類。 直接操縱式起動(dòng)機(jī)。 電磁操縱式起動(dòng)機(jī)。（2）按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合方式分類。 慣性嚙合

2、式起動(dòng)機(jī)。 強(qiáng)制嚙合式起動(dòng)機(jī)。 電樞移動(dòng)式起動(dòng)機(jī)。 減速式起動(dòng)機(jī)。課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的功用3、起動(dòng)機(jī)的型號(hào)課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 第一部分為產(chǎn)品代號(hào)。起動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品代號(hào)QD、QDJ、QDY分別表示起動(dòng)機(jī)、減速起動(dòng)機(jī)及永磁起動(dòng)機(jī)。 第二部分為電壓等級(jí)代號(hào)。1代表12V，2代表24V，3代表6V。 第三部分為功率等級(jí)代號(hào)?！?”代表01kW，“2”代表12kW，“9”代表89kW。 第四部分為設(shè)計(jì)序號(hào)。 第五部分為變形代號(hào)。例如，QD27E表示額定電壓為24V、功率為67kW、第五次設(shè)計(jì)的起動(dòng)機(jī)。項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)起動(dòng)機(jī)一般由串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和

3、操縱機(jī)構(gòu)3個(gè)部分組成課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)起動(dòng)機(jī)一般由串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)3個(gè)部分組成課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)起動(dòng)機(jī)一般由串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)3個(gè)部分組成課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)1、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)的作用是將蓄電池輸入的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。1）電樞 電樞用來產(chǎn)生起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)部分，主要由電樞軸、電樞鐵心、電樞繞組、換向器等組成課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2）磁極 磁極用來產(chǎn)生磁場(chǎng)，一般是由4個(gè)低碳鋼板制成，其內(nèi)

4、端部擴(kuò)大為極掌形課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)3）電刷架與殼體 電刷架安裝在起動(dòng)機(jī)后端蓋上，一般為框式結(jié)構(gòu)；起動(dòng)機(jī)殼體的后端有4個(gè)檢查窗口，中部有一個(gè)與殼體絕緣的電流輸入接線柱，并在內(nèi)部與勵(lì)磁繞組的一端相連課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，將直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈（曲軸），并在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后使起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小齒輪與飛輪齒圈及時(shí)脫離，防止起動(dòng)機(jī)被發(fā)動(dòng)機(jī)反拖而產(chǎn)生“飛散”。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由單向離合器、減速機(jī)構(gòu)（有些起動(dòng)機(jī)不具有減速機(jī)構(gòu)）等組成。3、操縱機(jī)構(gòu) 操縱機(jī)構(gòu)的作用是通過控制起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)及杠

5、桿機(jī)構(gòu)（或其他某種裝置），來實(shí)現(xiàn)起動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與飛輪齒圈的嚙合與分離，并接通和斷開電動(dòng)機(jī)與蓄電池之間的主電路。有的操縱機(jī)構(gòu)還承擔(dān)在起動(dòng)時(shí)接入或切斷點(diǎn)火線圈附加電阻（傳統(tǒng)點(diǎn)火裝置）的功能。課題一 起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的工作原理1、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的工作原理2、起動(dòng)機(jī)的工作特性1）轉(zhuǎn)矩特性 轉(zhuǎn)矩特性是指起動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中輸出轉(zhuǎn)矩與電樞電流之間的關(guān)系：M Cm IsCm C1 Is2 實(shí)際工作中，是檢測(cè)起動(dòng)機(jī)在全制動(dòng)條件下，其輸出扭矩與輸入電流是否符合規(guī)定要求，來考查起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩特性。在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬間，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩很

6、大，發(fā)動(dòng)機(jī)處于完全制動(dòng)狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速為零，反電動(dòng)勢(shì)也為零。此時(shí)電樞電流將達(dá)到最大值，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩，從而使起動(dòng)機(jī)易于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。這也是汽車上多采用直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的主要原因。課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的工作原理2、起動(dòng)機(jī)的工作特性2）轉(zhuǎn)速特性 轉(zhuǎn)速特性是指直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與電樞電流之間的關(guān)系 n 實(shí)際工作中，是檢測(cè)起動(dòng)機(jī)在空載條件下，其轉(zhuǎn)速與輸入電流是否符合規(guī)定要求，來考查起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速特性。 結(jié)合轉(zhuǎn)矩特性曲線可以看出，直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有輕載（輸出扭矩小，輸入電流小）轉(zhuǎn)速高、重載（輸出扭矩大，輸入電流大）轉(zhuǎn)速低的特點(diǎn)。重載轉(zhuǎn)速低，可以保證電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)（重載）不會(huì)超出限定

7、值而燒毀，使起動(dòng)安全可靠。這也是車用起動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的又一原因。但由于其輕載或空載時(shí)轉(zhuǎn)速很高，容易造成“飛散”事故，故對(duì)于功率較大的串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，不允許在輕載或空載下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理mdssCURIU項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的工作原理2、起動(dòng)機(jī)的工作特性3）功率特性 起動(dòng)機(jī)的輸出功率由電動(dòng)機(jī)電樞轉(zhuǎn)矩M和電樞的轉(zhuǎn)速n來確定 P 從特性曲線可以看出，在完全制動(dòng)狀態(tài)（n0）和空載（M0）時(shí)，起動(dòng)機(jī)的功率等于零；電樞電流接近制動(dòng)電流的一半時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸出功率最大。由于起動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間很短，起動(dòng)機(jī)可以最大功率運(yùn)轉(zhuǎn)，因此將其最大功率作為額定功率。課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理95

8、50Mn項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理 作用：在起動(dòng)發(fā)電機(jī)時(shí)將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪齒圈，使發(fā)動(dòng)機(jī)迅速起動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)完成后又能自動(dòng)打滑，防止起動(dòng)機(jī)不被發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪反拖，保護(hù)起動(dòng)機(jī)不致“飛散”損壞課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理 1、滾柱式單向離合器課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理2、摩擦片式單向離合器課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、操縱機(jī)構(gòu)的工作原理 操縱機(jī)構(gòu)（或稱為控制機(jī)構(gòu)）主要由起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)、撥叉、拔環(huán)等組成，如圖3.17所示。操縱機(jī)構(gòu)的作用有：一是控制起動(dòng)機(jī)主電路的通斷；二是在主電路

9、接通之前使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈嚙合。起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)有兩種控制方式：一種是由點(diǎn)火開關(guān)直接控制；另一種是由點(diǎn)火開關(guān)通過起動(dòng)附加繼電器控制課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、操縱機(jī)構(gòu)的工作原理 1、直接控制的電磁開關(guān)直接控制的電磁開關(guān)電路如圖3.17所示。這種電路的控制電路有兩條（回路1和回路2），主電路有1條（回路3）。整個(gè)起動(dòng)過程可分為如下3個(gè)階段 1）起動(dòng)時(shí)課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、操縱機(jī)構(gòu)的工作原理1、直接控制的電磁開關(guān) 2）起動(dòng)中課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、操縱機(jī)構(gòu)的工作原理1、直接控制的電磁開關(guān) 3）起動(dòng)后課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三

10、 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、操縱機(jī)構(gòu)的工作原理2、起動(dòng)附加繼電器控制的電磁開關(guān) 控制回路1：蓄電池正極點(diǎn)火開關(guān)起動(dòng)擋起動(dòng)附加繼電器線圈搭鐵蓄電池負(fù)極。 控制回路2：蓄電池正極起動(dòng)附加繼電器固定觸點(diǎn)活動(dòng)觸點(diǎn)磁軛50接柱吸拉線圈C接柱勵(lì)磁繞組電刷電樞繞組電刷搭鐵蓄電池負(fù)極。 控制回路3：蓄電池正極起動(dòng)附加繼電器固定觸點(diǎn)活動(dòng)觸點(diǎn)磁軛50接柱保位線圈搭鐵蓄電池負(fù)極。 主電路：蓄電池正極30接柱接觸盤C接柱勵(lì)磁繞組電刷電樞繞組電刷搭鐵蓄電池負(fù)極。 課題二 起動(dòng)機(jī)的工作原理項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)機(jī)的正確使用1、起動(dòng)機(jī)每次起動(dòng)時(shí)間不超過5s，再次起動(dòng)時(shí)應(yīng)間隔2min，使蓄電池得以恢復(fù)。如果連續(xù)第三次起動(dòng)，應(yīng)在檢

11、查與排除故障的基礎(chǔ)上停歇15min以后進(jìn)行。2、在冬季或低溫情況下起動(dòng)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，例如對(duì)蓄電池保溫確保蓄電池有充足的起動(dòng)容量，對(duì)手搖發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑等。3、發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，必須立即切斷起動(dòng)機(jī)控制電路，使起動(dòng)機(jī)停止工作。課題三 起動(dòng)機(jī)的使用與調(diào)整項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、起動(dòng)機(jī)的調(diào)整1、電樞軸軸向間隙的調(diào)整 如圖3.21所示，在電樞軸的電刷端蓋外側(cè)用調(diào)整墊片調(diào)整電樞軸的軸向間隙，其間隙應(yīng)為0.10.3mm，然后裝上擋圈。2、驅(qū)動(dòng)齒輪端面與起動(dòng)機(jī)安裝凸緣之間距離的調(diào)整 驅(qū)動(dòng)齒輪端面與起動(dòng)機(jī)安裝凸緣之間距離的調(diào)整如圖3.22所示，使活動(dòng)鐵心回到極限位置，讓撥叉靠在限位螺釘上。此時(shí)驅(qū)動(dòng)齒輪端面與

12、起動(dòng)機(jī)安裝凸緣之間的距離應(yīng)為32.534mm。若不符合要求，應(yīng)適當(dāng)擰入或旋出限位螺釘進(jìn)行調(diào)整。3、電磁開關(guān)接通時(shí)刻的調(diào)整 如圖3.22所示，將電磁開關(guān)的活動(dòng)鐵心推至使其開關(guān)剛好接通的位置，并保持穩(wěn)定。測(cè)量驅(qū)動(dòng)齒輪與止推墊圈端面之間的間隙值，一般其間隙值為4.05.0mm，如不符合，可拆下連接銷，適當(dāng)擰入或旋出撥叉與活動(dòng)鐵心的連接螺桿進(jìn)行調(diào)整，直至合格為止。課題三 起動(dòng)機(jī)的使用與調(diào)整項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)一、起動(dòng)系統(tǒng)電路的一般形式 起動(dòng)系統(tǒng)電路有兩種形式。一種是不帶起動(dòng)附加繼電器的起動(dòng)系統(tǒng)電路，如圖3.38所示；另一種是帶起動(dòng)附加繼電器的起動(dòng)系統(tǒng)電路，如圖3.39所示。課題四 起動(dòng)系統(tǒng)電路項(xiàng)目三

13、汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、典型起動(dòng)系統(tǒng)電路 1、CA1091型汽車起動(dòng)電路課題四 起動(dòng)系統(tǒng)電路項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、典型起動(dòng)系統(tǒng)電路 2、豐田轎車起動(dòng)電路課題四 起動(dòng)系統(tǒng)電路項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)二、典型起動(dòng)系統(tǒng)電路 3、上海帕薩特B5起動(dòng)電路課題四 起動(dòng)系統(tǒng)電路項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)三、起動(dòng)系統(tǒng)故障的診斷與排除 起動(dòng)系統(tǒng)的常見故障主要有：起動(dòng)機(jī)不工作（不轉(zhuǎn)）；起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力；起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪可與飛輪齒圈嚙合但起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)；起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)；起動(dòng)完畢后起動(dòng)機(jī)不停轉(zhuǎn)等。具體現(xiàn)象、原因、排除方法見表3.5課題四 起動(dòng)系統(tǒng)電路項(xiàng)目三 汽車起動(dòng)系統(tǒng)三、起動(dòng)系統(tǒng)故障的診斷與排除課題四 起動(dòng)系統(tǒng)電路故 障 現(xiàn) 象故 障 部 位

14、故 障 原 因排 除 方 法起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)蓄電池蓄電池嚴(yán)重虧電；蓄電池內(nèi)部短路或硫化檢查充電系統(tǒng)，排除不充電或充電電流過小的故障；修理或更換線路蓄電池至起動(dòng)機(jī)之間連接導(dǎo)線不良、連接松動(dòng)、接線柱氧化或積污，蓄電池搭鐵不良檢查導(dǎo)線，必要時(shí)更換；清潔接線柱及接點(diǎn)，并緊固點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)火開關(guān)起動(dòng)擋損壞更換起動(dòng)繼電器繼電器觸點(diǎn)氧化、線圈短路或斷路清潔觸點(diǎn)、修理或更換起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)停車/空擋繼電器變速器換擋手柄未處于停車擋或空擋；繼電器觸點(diǎn)氧化、線圈短路或斷路將變速器換擋手柄撥至停車擋或空擋清潔觸點(diǎn)、修理或更換起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)損壞，接觸盤觸點(diǎn)氧化，電刷磨損或彈簧損壞，換向器氧化與電刷接觸不良，電樞或勵(lì)磁繞組斷路檢查并找

15、出故障部位，修復(fù)，必要時(shí)更換起動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力，發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)蓄電池充電不足；蓄電池故障檢查充電系統(tǒng)并充電修理或更換線路蓄電池至起動(dòng)機(jī)之間接線松動(dòng)或接觸不良緊固并清理連接點(diǎn)起動(dòng)機(jī)磁開關(guān)接觸盤觸點(diǎn)氧化，電刷磨損，彈簧不良換向器氧化與電刷接觸不良；電樞或勵(lì)磁繞組短路或接觸不良清潔觸點(diǎn)，檢查彈簧張力和電刷長(zhǎng)度，必要時(shí)更換用細(xì)砂紙打磨換向器檢查電樞或勵(lì)磁繞組，必要時(shí)更換起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪可與飛輪齒圈嚙合但起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)蓄電池蓄電池嚴(yán)重虧電檢查充電系統(tǒng)，排除不充電或充電電流過小的故障起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)接觸盤、觸點(diǎn)氧化、電刷磨損；彈簧損壞；換向器氧化與電刷接觸不良；電樞、勵(lì)磁繞組短路、斷路清潔接觸盤和觸點(diǎn)；更換電刷更換彈簧清潔換向器檢查電樞和勵(lì)磁繞組，修理或更換起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)起動(dòng)機(jī)接觸盤接觸時(shí)間過早；單向離合器打滑檢查調(diào)整更換起動(dòng)完畢后起動(dòng)機(jī)不停轉(zhuǎn)起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)接觸盤與觸點(diǎn)燒結(jié)；傳動(dòng)叉彈簧損壞修理接觸盤及觸點(diǎn)更換傳動(dòng)叉彈黃起動(dòng)繼電器觸點(diǎn)燒結(jié)修理或更換繼電器點(diǎn)火開關(guān)損壞更換項(xiàng)目