起動機(jī)組成及原理

1、焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍主要內(nèi)容一、概述二、起動機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理三、常用起動電路分析焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍 要使發(fā)動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡要使發(fā)動機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動到工作狀態(tài)，必須先用外力轉(zhuǎn)動發(fā)動機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)發(fā)動機(jī)的曲軸，使活塞作往復(fù)運(yùn)動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨動，氣缸內(nèi)的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推

2、動活塞向下運(yùn)動使曲脹作功，推動活塞向下運(yùn)動使曲軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，軸旋轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)才能自行運(yùn)轉(zhuǎn)，工作循環(huán)才能自動進(jìn)行。因此，工作循環(huán)才能自動進(jìn)行。因此，曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機(jī)開始自動地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過動機(jī)開始自動地怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機(jī)的起動。完成起程，稱為發(fā)動機(jī)的起動。完成起動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機(jī)動過程所需的裝置，稱為發(fā)動機(jī)的起動系。的起動系。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍一、起動系統(tǒng)的基本組成 起動系統(tǒng)一般由蓄電

3、池、起動機(jī)、起動開關(guān)（點(diǎn)火開關(guān)）、起動繼電器和安全起動開關(guān)（空檔起動開關(guān)）等組成。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍根據(jù)起動機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)和控制裝置的不同，起動機(jī)可以分為以下四種：起動機(jī)種類慣性嚙合式起動機(jī)機(jī)械嚙合式起動機(jī)電磁嚙合式起動機(jī)電樞移動式起動機(jī)二、起動機(jī)的分類焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍電磁嚙合式起動機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠等特點(diǎn)，因而在現(xiàn)代汽車上被廣泛應(yīng)用，在各種轎車上幾何都采用電磁嚙合式起動機(jī)。電樞移動式起動機(jī)主要應(yīng)用于大功率的柴油發(fā)動機(jī)上。 慣性嚙合式起動機(jī)和機(jī)械嚙合式起動機(jī)，由于其結(jié)構(gòu)

4、的限制，目前已基本不采用。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍 起動機(jī)的型號 (1) 產(chǎn)品代號：起動機(jī)的產(chǎn)品代號有QD、QDJ、QDY三種，分別表示起動機(jī)、減速起動機(jī)和永磁起動機(jī)（包括永磁減速起動機(jī)）。 (2) 電壓等級代號：用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，1、2、6分別表示12V、24V和6V。 (3) 功率等級代號：用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其含義見表。代 號123456789功率/kW 1122334455667788焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍一、起動機(jī)的結(jié)構(gòu) 電磁嚙合式起動機(jī) 電磁嚙合式起動機(jī)的由直流電動機(jī)

5、、電磁操縱機(jī)構(gòu)和傳動機(jī)構(gòu)等幾部分組成。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍 （a) （b) 磁場繞組的接法 將所有磁場繞組的所有線圈串聯(lián)在一起，然后再與電樞繞組串聯(lián)。 將磁場繞組的線圈分成兩組，每組線圈相互串聯(lián)，然后兩組再并聯(lián)起來與電樞繞組串聯(lián)。 焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍13電樞：電樞： 直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，用來將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，用來將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，即在起動機(jī)通電時，與磁場相作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩

6、。即在起動機(jī)通電時，與磁場相作用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。電樞構(gòu)成如圖電樞構(gòu)成如圖；1-換向器、換向器、2-鐵芯、鐵芯、3-繞組、繞組、4-電樞軸電樞軸樞鐵芯由外圓帶槽的鋼片疊成，壓裝在電樞軸上；鐵芯的外槽內(nèi)饒有繞組，繞組用粗大的矩形截面裸銅線繞制而成，并且多采用波繞法，以便結(jié)構(gòu)緊湊，并可以通過較大的電流，獲得較大的電磁力矩。為防止電樞繞組搭鐵和匝間短路，在電樞繞組和鐵芯之間和電樞繞組間用絕緣紙隔開。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍 換向器是用來連接勵磁繞組與電樞繞組的換向器是用來連接勵磁繞組與電樞繞組的電路，并使處于同一磁極下的電樞導(dǎo)體中流電路，并使處于同

7、一磁極下的電樞導(dǎo)體中流過的電流保持固定方向。過的電流保持固定方向。 換向器由一定數(shù)量的燕尾形銅片組成，并換向器由一定數(shù)量的燕尾形銅片組成，并用軸套和壓環(huán)組裝成一個整體，壓環(huán)裝在電用軸套和壓環(huán)組裝成一個整體，壓環(huán)裝在電樞軸上，各銅片之間以銅片與軸套、壓環(huán)之樞軸上，各銅片之間以銅片與軸套、壓環(huán)之間均用云母或硬塑料片絕緣。間均用云母或硬塑料片絕緣。 電樞繞組各線圈的兩端焊接在相應(yīng)銅片的電樞繞組各線圈的兩端焊接在相應(yīng)銅片的接線凸緣上，經(jīng)過絕緣電刷和搭鐵電刷分別接線凸緣上，經(jīng)過絕緣電刷和搭鐵電刷分別與起動機(jī)磁場繞組的一端和啟動機(jī)殼體連接。與起動機(jī)磁場繞組的一端和啟動機(jī)殼體連接。 電樞軸除了鐵芯和換向器外

8、，還制有螺電樞軸除了鐵芯和換向器外，還制有螺旋槽和花鍵槽，以便安裝傳動裝置，電樞軸旋槽和花鍵槽，以便安裝傳動裝置，電樞軸兩端通過軸承支承在起動機(jī)前后端蓋上。兩端通過軸承支承在起動機(jī)前后端蓋上。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍電刷及電刷架電刷及電刷架 電刷由銅與石墨粉壓制而成，其中含銅80%90%，石墨10%20%以減小電阻，增加耐磨性及提高機(jī)械強(qiáng)度。為了盡量減小電刷與換向器之間的接觸電阻，并延長電刷使用壽命，電刷與換向器有較大的接觸面積，并且電刷靠電刷彈簧壓緊在換向器的外圓表面。一般起動機(jī)電刷個數(shù)等于磁極個數(shù)，也有的大功率起動機(jī)電刷個數(shù)等于磁極個數(shù)

9、的兩倍。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍傳動機(jī)構(gòu)的作用是將直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機(jī)的飛輪，以帶動發(fā)動的轉(zhuǎn)動。傳動機(jī)構(gòu)的主要部件是單向離合器，它的作用是單方向傳遞轉(zhuǎn)矩。單向離合器有滾柱式、摩擦片式和扭簧式三種。 單向離合器只傳遞起動機(jī)到發(fā)動機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)矩，以免發(fā)動機(jī)起動后，飛輪帶動起動機(jī)電機(jī)超速旋轉(zhuǎn)而損壞。傳傳動動機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍滾柱式單向離合器具有結(jié)構(gòu)簡單，能可靠地傳遞中小扭矩，因而在汽油發(fā)動機(jī)中被廣泛應(yīng)用。 滾柱式單向離滾柱式單向離合器合器焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢

10、修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍摩擦片式單向離合器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但它能傳遞較大的力矩，工作十分可靠，因此，在柴油發(fā)動機(jī)上得到應(yīng)用。 起動時，花鍵套筒在電動機(jī)驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)接合鼓左移，摩擦片被壓緊而傳遞轉(zhuǎn)矩； 發(fā)動機(jī)起動后，內(nèi)接合鼓的轉(zhuǎn)速高于花鍵套筒的轉(zhuǎn)速，內(nèi)接合鼓右移，摩擦片被放松而打滑。 摩擦片式單向離摩擦片式單向離合器合器焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍扭簧式（彈簧式）單向離合器的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、工作可靠，因而在柴油發(fā)動機(jī)中被廣泛應(yīng)用。 起動時，單向離合器彈簧在兩端摩擦力的作用下被扭緊而傳遞轉(zhuǎn)矩； 發(fā)動機(jī)起動后，驅(qū)動齒輪的轉(zhuǎn)速高于電動

11、機(jī)的轉(zhuǎn)速，單向離合器彈簧被放松。 扭簧式單向離扭簧式單向離合器合器焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍電磁操縱機(jī)構(gòu)又稱電磁開關(guān)、控制裝置等。它用來控制起動機(jī)主電路的通與斷，并操縱傳動機(jī)構(gòu)的工作。 電磁操縱機(jī)構(gòu)有二個線圈，一個與電樞繞組串聯(lián)，能產(chǎn)生較大的磁場力，稱為吸引線圈；另一個與電動機(jī)并聯(lián)，在吸引線圈被短路后，提供磁場力，保持鐵芯被吸住，稱為保持線圈。電電磁操縱磁操縱機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍減速起動機(jī)在直流電動機(jī)

12、與驅(qū)動齒輪之間增加一套減速機(jī)構(gòu)，以達(dá)到減速增扭的目的。這樣，電動機(jī)的體積和重量可以減小，工作電流也減小，從而延長了蓄電池的使用壽命。 減速起動機(jī)焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍行星齒輪減速器是應(yīng)用最廣泛的一種。它具有重量輕、噪聲低，安裝方便等特點(diǎn)，因而中高檔轎車上得到廣泛應(yīng)用。行星齒輪減速器 減速起動機(jī)的減速機(jī)構(gòu)分為外嚙合式、內(nèi)嚙合式和行星齒輪式三種：焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍 永磁起動機(jī)的電動機(jī)磁極用永磁材料制成，它具有體積小、重量輕，機(jī)械特性和換向性能得到改善，換向火花造成的高頻干擾減小，起動

13、機(jī)的工作可靠性提高等特點(diǎn)。 永磁減速起動機(jī)具有永磁起動機(jī)和減速起動機(jī)的共同特點(diǎn)，因此起動機(jī)的體積和重量大大減小，電路簡化，起動機(jī)的拆裝和維修十分方便，目前已廣泛應(yīng)用于各種轎車上。 永磁起動機(jī)焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍（四）、電樞移動式啟動機(jī) 電樞移動式啟動機(jī)的電路圖如圖4.16 所示。啟動機(jī)是借磁極磁力，移動整個電樞而使驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)的。啟動機(jī)的電樞10 在復(fù)位彈簧8 的作用下與磁極11 錯開一定距離，換向器比較長。啟動機(jī)的殼體上裝有電磁開關(guān)，其磁化線圈由啟動開關(guān)S 控制，活動觸點(diǎn)為一接觸橋3，接觸橋上端較長，下端較短，使啟動機(jī)電路的接

14、通分兩個階段進(jìn)行。 啟動機(jī)有3 個激磁繞組，其中，匝數(shù)少用扁銅條繞制的為主激磁繞組7，另外兩個用細(xì)導(dǎo)線繞制的分別為串聯(lián)輔助激磁繞組6 和并聯(lián)輔助激磁繞組5(又稱保持線圈)。啟動機(jī)單向離合器一般采用摩擦片式離合器。圖4.16 電樞移動式啟動機(jī)的電路圖1電磁鐵； 2靜觸點(diǎn)； 3接觸橋； 4擋片； 5并聯(lián)輔助激磁繞組； 6串聯(lián)輔助激磁繞組；7主激磁繞組；8復(fù)位彈簧； 9圓盤； 10電樞；11磁極； l2摩擦片式離合器； 13扣爪焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍2. 電樞移動式啟動機(jī)的工作原理 電樞移動式啟動機(jī)的工作過程分為兩個階段，串聯(lián)輔助激磁繞組主要在

15、第一階段工作，第二階段中由于與主激磁繞組并聯(lián)而幾乎被短路；并聯(lián)輔助激磁繞組則在兩個階段中都工作，不但可以增大吸引電樞的磁力，而且可以起限制空載轉(zhuǎn)速的作用。1) 進(jìn)入嚙合當(dāng)接通啟動開關(guān)S 時，電磁鐵1 產(chǎn)生吸力，吸引接觸橋3，但由于扣爪13 頂住了擋片4，接觸橋只能上端閉合，如圖4.16(a)所示，接通了串、并聯(lián)輔助激磁繞組電路，其通路為蓄電池正極靜觸點(diǎn)2接觸橋3 的上端并聯(lián)輔助激磁繞組5搭鐵蓄電池負(fù)極。蓄電池正極靜觸點(diǎn)2接觸橋3 上端串聯(lián)輔助激磁繞組6電樞10搭鐵蓄電池負(fù)極。并聯(lián)輔助激磁繞組5 和串聯(lián)輔助激磁繞組6 產(chǎn)生的電磁力克服復(fù)位彈簧8 的反力，吸引電樞10 向左移動，啟動機(jī)驅(qū)動齒輪嚙入

16、飛輪齒環(huán)。此時，由于串聯(lián)輔助激磁繞組6 的電阻大，流過電樞繞組的電流很小，啟動機(jī)僅以較小的速度旋轉(zhuǎn)，這樣電樞10 低速旋轉(zhuǎn)并向左移動。因此，驅(qū)動齒輪柔和嚙入飛輪齒環(huán)，這是接入啟動機(jī)的第一階段。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍2) 完全嚙合 電樞10 移動使驅(qū)動齒輪完全嚙入飛輪齒環(huán)后，固定在換向器端面的圓盤9 頂起扣爪13，使擋片4 脫扣，于是接觸橋3 的下端閉合，接通了啟動機(jī)的主激磁繞組7，啟動機(jī)便以正常的工作轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)，這是接入啟動機(jī)的第二階段。 在啟動過程中，摩擦片式離合器12 接合并傳遞扭矩。發(fā)動機(jī)啟動后，摩擦片式離合器松開，曲軸

17、轉(zhuǎn)矩便不能傳到啟動機(jī)軸上。這時啟動機(jī)處于空載狀態(tài)，轉(zhuǎn)速增高，電樞10 中反電勢增大，因而串聯(lián)輔助激磁繞組6 中的電流減小。當(dāng)電流小到磁極磁力不能克服復(fù)位彈簧8 的反力時，電樞10 在復(fù)位彈簧8 的作用下被移回原位，于是驅(qū)動齒輪脫開，扣爪13 回到鎖止位置，為下次啟動做準(zhǔn)備。直到斷開啟動開關(guān)S 后，啟動機(jī)才停止旋轉(zhuǎn)。 電樞移動式啟動機(jī)保護(hù)飛車的能力和反擊的能力不受功率限制，因此可做成大功率啟動機(jī)。它的不足是:不宜在傾斜位置工作，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動比不能大。此外，當(dāng)摩擦片磨損后，摩擦力會大大降低，因此需要經(jīng)常調(diào)整，東歐國家生產(chǎn)的斯可達(dá)706R、太脫拉111、T138、卻貝爾D350、D420、D450

18、 等汽車采用電樞移動式啟動機(jī)。國產(chǎn)ST9187、ST9187A型啟動機(jī)也采用電樞移動式結(jié)構(gòu)。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍 汽車的起動系統(tǒng)電路種類繁多，功能不同，但基本原理相同。 起動系統(tǒng)一般由蓄電池、起動開關(guān)、起動繼電器、安全開關(guān)（又稱空檔起動開關(guān)）和起動機(jī)組成。焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍一、基本起動電路焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工作原理制作 張焦軍二、具有安全開關(guān)的起動電路焦作市技師學(xué)院 汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與檢修起動機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)及工