汽車起動系構造與維修

1、汽車起動系構造與維修第1頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五一、起動系的功用 為內(nèi)燃機的曲軸提供轉矩，使發(fā)動機達到必需的起動轉速，并進入自行運轉狀態(tài)。二、起動系的起動方式 常用的汽車發(fā)動機起動方式有人力起動、電力起動、輔助汽油機起動3種 三、起動系的基本要求 1起動機的額定功率應與發(fā)動機起動所必需的功率相匹配，以保證起動機產(chǎn)生的電磁力矩大于發(fā)動機起動時的阻力矩，帶動發(fā)動機以高于最低起動轉速運轉。 2蓄電池的容量必須與起動機的功率相匹配，以保證為起動機提供足夠大的起動電流和必要的持續(xù)時間。起動電路的連接要可靠，起動主電路導線電阻和接觸電阻要盡可能小，一般應在0.010以下。因

2、此，起動主電路的導線截面積比普通導線截面積大得多，并且連接非常牢固、可靠。 3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，防止發(fā)動機帶動起動機運轉。第2頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五四、電力起動系統(tǒng)的組成起動機在發(fā)動機上的安裝 電力起動系統(tǒng)主要由蓄電池、起動機、起動繼電器、點火開關等部件組成。起動機在點火開關及起動繼電器的控制下通電轉動，并帶動發(fā)動機齒輪齒圈使曲軸轉動，起動發(fā)動機。為增大轉矩，便于起動，起動機與曲軸的傳動比：汽油機一般為1317，柴油機一般為810。起動機驅動齒輪的齒數(shù)一般為513齒。第3頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，

3、星期五第一節(jié) 起 動 機 第4頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五 起動機通常由直流電動機、傳動機構和操縱機構三部分組成。 起動機的結構 直流電動機產(chǎn)生發(fā)動機起動時所需要的電磁轉矩。 傳動機構由單向離合器與驅動齒輪、撥叉等組成。其作用是在起動發(fā)動機時使驅動齒輪與飛輪齒圈相嚙合，將起動機的轉矩傳遞給發(fā)動機曲軸；在發(fā)動機起動后又能使驅動齒輪與飛輪自動脫離，在它們脫離過程中，發(fā)動機飛輪反拖驅動齒輪時，單向離合器使其形成空轉，避免了飛輪帶動起動機軸旋轉。操縱機構：主要是指起動機的電磁開關，用來接通或斷開電動機與蓄電池之間的電路。 第5頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分

4、，星期五一、直流電動機 直流電動機是將電能轉化為機械能的裝置，其功用是將蓄電池輸入的電能轉換為機械能，產(chǎn)生發(fā)動機起動時所需要的電磁轉矩。 直流電動機主要由電樞（轉子）、磁極（定子）、換向器和電刷等主要部件構成。 第6頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五1.電樞 電樞是直流電動機的轉動部分。其作用是產(chǎn)生電磁轉矩。主要由鐵芯、電樞繞組、電樞軸和換向器組成。 鐵芯由硅鋼片疊壓而成，內(nèi)以花鍵固裝在電樞軸上。鐵芯外圍均勻排列繞線線槽，用以放置電樞繞組。電樞繞組采用較粗的矩形裸銅漆包線繞制成型繞組。在鐵芯線槽口兩側，用軋紋將電樞繞組擠緊。繞組的端頭均勻地焊在換向片上。在銅線與銅線之間及

5、銅線與鐵芯之間用性能良好的絕緣紙隔開。第7頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五2.磁極 磁極又稱定子，其功用是產(chǎn)生磁場。主要由勵磁繞組、磁極和殼體組成 。 磁極用低碳鋼制成極掌形狀，并用埋頭螺釘緊固在機殼上。磁極一般是4個，相對交錯安裝在電機的殼體內(nèi)，電樞與磁極形成的磁通回路，低碳鋼板制成的機殼也是磁路的一部分。第8頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五 勵磁繞組的4個線圈有的是相互串聯(lián)后再與電樞繞組串聯(lián)（稱為串聯(lián)式），有的則是兩兩相串后再并聯(lián)，再與電樞繞組串聯(lián)（稱混聯(lián)式）， 磁場繞組的連接第9頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五3.換

6、向器 換向器的功用是將電流引入電樞繞組，并使不同磁極下導線中的電流方向保持不變。 由銅片和云母片相間疊壓而成。銅片與銅片、銅片與電樞軸間均絕緣，銅片接電樞繞組，用夾固加焊方式連接。 換向器通過電刷來連接磁場繞組與電樞繞組。換向器剖面示意銅片軸套壓環(huán)接線凸緣電樞第10頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五4.端蓋與電刷組件 電刷端蓋般用澆鑄或沖壓法制成，蓋內(nèi)裝有4個電刷架、電刷及電刷彈簧。其中兩個搭鐵電刷利用與端蓋相通的電刷架搭鐵，另外兩個電刷的電刷架則與端蓋絕緣，絕緣電刷引線與勵磁繞組的一個端頭相連接。 第11頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五 電刷彈簧

7、壓在電刷上其作用是保證電刷與換向器接觸良好。電刷通常用銅粉(80%90%)和石墨粉壓制而成，以減小電阻并提高耐磨性。 驅動端蓋上有拔叉座和驅動齒輪行程調(diào)整螺釘，還有支撐撥叉的軸銷孔。為了避免電樞軸彎曲變形，一些起動機中裝有中間支撐板。端蓋及中間支撐板上的軸承多用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承。前端蓋外殼電刷磁場繞組電樞離合器后端蓋第12頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五二、傳動機構1.作用： 發(fā)動機起動過程中，使起動機的驅動齒輪與發(fā)動機飛輪齒圈相嚙合，將直流電動機產(chǎn)生的轉矩傳遞給發(fā)動機飛輪齒圈，發(fā)動機曲軸轉動；發(fā)動機起動后，飛輪齒圈與驅動齒輪自動打滑脫離。 傳動機構一般由驅動

8、齒輪、單向離合器、撥叉、嚙合彈簧等組成。 第13頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五2.嚙合過程： 在電磁開關的作用下，驅動齒輪與飛輪齒圈進入嚙合，當二者完全嚙合后，主電路接通，電樞軸開始帶動發(fā)動機曲軸旋轉。發(fā)動機起動后，驅動齒輪與飛輪齒圈仍處于嚙合狀態(tài)，單向離合器打滑，驅動齒輪在飛輪的帶動下空轉。起動結束后，驅動齒輪在電磁開關的作用下，與發(fā)動機飛輪齒圈脫離嚙合。第14頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五 單向離合器有滾柱式、摩擦片式、彈簧式等幾種類型 滾柱式單向離合器的驅動齒輪與外殼制成一體，外殼內(nèi)裝有十字塊和4套滾柱、壓帽和彈簧。十字塊與花鍵套筒固連

9、，與外殼相互扣合密封。花鍵套筒的外面裝有嚙合彈簧及襯圈，末端安裝著撥環(huán)與卡圈。整個離合器總成套裝在電動機軸的花鍵部位上。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-卡簧第15頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五 在外殼與十字塊之間，形成4個寬窄不等的楔形槽，槽內(nèi)分別裝有一套滾柱、壓帽及彈簧。滾柱的直徑略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的寬端。第16頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五3.工作過程 發(fā)動機起動時，經(jīng)撥叉將離合器沿花鍵推出，驅動齒輪嚙入

10、發(fā)動機飛輪齒圈。起動機電樞的轉矩經(jīng)套筒帶動十字塊旋轉，滾柱滾人楔形槽窄端，將十字塊與外殼卡緊，于是電動機電樞的轉矩可由十字塊經(jīng)外殼傳遞給驅動齒輪從而達到驅動發(fā)動機飛輪齒圈旋轉、起動發(fā)動機的目的； 發(fā)動機起動后，飛輪齒圈的轉速會高于驅動齒輪，而帶動驅動齒輪旋轉，當轉速超過電樞轉速時，滾柱滾人寬端，外殼與十字塊之間不能傳遞力矩，發(fā)動機的力矩就不會傳遞至起動機，防止了電樞超速飛散的危險。 起動完畢，由于撥叉、回位彈簧的作用，經(jīng)撥環(huán)使離合器退回，驅動齒輪脫離飛輪齒圈。第17頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五滾柱式單向嚙合器第18頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星

11、期五三、操縱機構 起動機的操縱機構主要用來接通或斷開電動機與蓄電池之間的電路，控制驅動齒輪與飛輪齒圈的嚙合與分離。 在現(xiàn)代汽車上，起動機的操縱機構均采用電磁式控制方式。主要是利用電磁開關的電磁力操縱撥叉，使驅動齒輪與飛輪嚙合或分離。 第19頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五電磁開關的結構電磁開關 結構：電磁開關主要由吸引線圈、保持線圈、回位彈簧、可動鐵心，接觸片等組成。端子C通過點火開關接電源；端子30直接接電源。 第20頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五工作過程：第21頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五平行軸式減速起動機的構造

12、四、減速起動機作用：增大起動機的輸出力矩，減小起動機的體積和重量。 1.平行軸式減速起動機 主要包括電動機、平行軸減速裝置、傳動機構和控制裝置 優(yōu)點：在同樣輸出功率下，其體積和質量比普通起動機均減小30%-50%，并便于安裝，提高了起動轉矩，有利于低溫起動。第22頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五2.行星齒輪式減速起動機 星齒輪減速裝置中有三個行星輪，一個太陽輪（電樞軸齒輪）及一個固定的內(nèi)齒圈。 內(nèi)齒圈固定不動，行星齒輪支架是一個具有一定厚度的圓盤，圓盤和驅動齒輪軸制成一體。三個行星齒輪連同齒輪軸一起壓裝在圓盤上，行星齒輪在軸上可以邊自轉邊公轉。驅動齒輪軸一端制有螺旋齒，

13、與離合器傳動導管內(nèi)的螺旋槽配合。行星齒輪減速裝置結構第23頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五五、起動機的分類1.按直流電動機的不同（1）電磁式起動機 （2）永磁式起動機 2.按嚙合機構不同（1）電磁強制嚙合式起動機（2）電樞移動式起動機 （3）齒輪移動式起動機 （4）慣性嚙合式起動機 3.按傳動機構有無減速裝置（1）非減速起動機（2）減速起動機 六、起動機型號變型代號設計序號功率等級電壓等級QD產(chǎn)品代號：Q表示：“起”，D表示“動”第24頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五實訓一 起動機的結構認識與拆裝第25頁，共50頁，2022年，5月20日，0點5

14、1分，星期五1器材設備準備 起動機若干臺、常用拆裝工具若干套。2注意事項 （1）起動機拆裝過程中必須按規(guī)定的步驟和操作規(guī)程進行，不得硬撬硬拆。 （2）拆下的零部件要按先后順序擺放好，以免組裝時出現(xiàn)差錯和遺漏。3實施步驟（1）起動機的解體 起動機結構的不同，解體的步驟、方法也不相同，進行解體操作時應注意其不同點。 起動機的解體步驟如下： 拆卸電磁開關總成時，先拆下引線，再拆下電磁開關的固定螺柱，向上拉起開關的頂端，從驅動桿中取出柱塞鉤，取下電磁開關。 拆卸起動機磁軛總成 拆卸起動機磁軛總成1-端蓋；2-起動機磁軛；3-起動機外殼；4-驅動桿鉤第26頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分

15、，星期五 拆卸起動機的電刷彈簧 固定電樞軸拆下電刷拆卸離合器總成固定電樞1-以臺鉗；2-布敲開止動環(huán)第27頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五實訓二 起動機的正確使用與維護第28頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五 1器材設備準備 起動機若干臺、常用拆裝工具若干套、萬用表、游標卡尺、百分表、V型鐵、彈簧秤、厚薄規(guī)、砂紙、鋸片等。 2注意事項 （1）做勵磁繞組和電樞繞組的短路檢查時，動作要快，時間要短，以免燒毀。 （2）蓄電池的電壓應與被測起動機的額定電壓相同，蓄電池的容量應與被測起 動機的功率相匹配，而且必須采用技術狀況良好的充足電的蓄電池。 （3）起動

16、機與蓄電池之間的連接導線截面積要足夠大，導線長度要短，其電壓降不得超過0.20.3V，電路中所有的接線柱保持清潔和連接牢固。3實施步驟（1）起動機的不解體檢測電磁開關吸引線圈性能試驗 牽引測試 牽引測試用于檢查起動機的電磁開關是否正常。 第29頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五電磁開關保持線圈性能試驗保持測試 保持測試的目的是檢查保持線圈是否正常。 驅動齒輪間隙的檢查驅動齒輪間隙的測量第30頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五驅動齒輪回位測試無負荷測試驅動齒輪復位試驗起動機的空載測試（3）起動機解體后的檢測 起動機解體后，應用直觀和借助于器材對各零部件

17、(或小總成)進行全面的檢驗，以鑒定其技術狀況是否良好。其主要檢測內(nèi)容如下：第31頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五換向器的檢測 直觀檢測換向器工作表面，若有輕微燒蝕、拉毛或臟污現(xiàn)象，可用“00”號砂紙打磨（不得用金鋼砂修磨），若燒蝕嚴重應用車床車削修整。 用百分表檢測換向器的徑向跳動量。換向器的徑向跳動量過大，會造成換向器與電刷的接觸不良，出現(xiàn)起動機無法運轉或運轉無力故障。換向器的徑向跳動量不應超過0.03mm，新的標準為0.02mm。 換向器彎曲檢驗 用游標卡尺檢測換向器的直徑，并與標準值進行比較，若測得的直徑小于最小值應更換電樞。 換向器最小直徑的檢查第32頁，共50

18、頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五電樞繞組的檢測 檢測電樞繞組的搭鐵故障時，可用萬用表10K檔分別測量電樞各換向片與電樞軸之間的電阻值。若萬用表的讀數(shù)接近于零，說明電樞繞組有搭鐵故障。 電樞繞組搭鐵故障檢查1-萬用表；2-換向器；3-電樞軸 用電樞感應儀檢測時，將電樞置于電樞感應儀的夾緊裝置上把電源開關轉到測試位置。用一個測試針接觸電樞鐵芯，另一個測試針依次接觸換向器的各個銅片，并觀察測試燈。測試燈不亮，則為絕緣良好；若某一換向片上測試時燈亮了，則該處電樞繞組有搭鐵故障。 第33頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五 檢測繞組的短路故障時，將電樞放在電器萬能試驗臺

19、電樞檢驗儀的 V 型槽上。 接通開關，并把薄鋼片放在電樞鐵芯上方的線槽上，同時轉動電樞，在每個槽上依次試驗。若薄鋼片在某槽上發(fā)生跳動，則表示該槽內(nèi)的繞組有短路故障。 注意下面兩種現(xiàn)象： a.若一處兩換向片間短路時，則會引起四個槽內(nèi)的繞組出現(xiàn)短路故障，把薄鋼片放在被短路的四個繞組的線槽上都會跳動。 b.電樞繞組的上層導線與下層導線之間有一處短路時，則薄鋼片放在所有槽上都會有不同程度的跳動。根據(jù)實踐經(jīng)驗，短路繞組一般出現(xiàn)在跳動較輕的四個槽內(nèi)。 第34頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五定子總成 外部檢視勵磁繞組是否有燒焦或斷路處，若外部檢查未發(fā)現(xiàn)問題，可用萬用表R1檔檢查繞組是

20、否斷路。兩表筆分別接觸起動機外殼引線（輸入接線柱）與繞組絕緣電刷接頭，若測得的電阻值為無窮大，說明繞組斷路，應予以檢查或更換。 用萬用表R100K檔檢查繞組的正極與殼體之間的電阻。電阻值應為無窮大，否則，說明繞組與殼體短路，應予以檢查或更換。 第35頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五電刷及電刷架 電刷的高度一般不應低于標準的23，電刷的接觸面積不應少于75，并且要求電刷在電刷架內(nèi)無卡滯現(xiàn)象。 用彈簧秤檢查電刷壓力，普通貨車應為1215N，若壓力不足，可反向撥動增加彈力或更換。 用萬用表或交流試燈檢查絕緣刷架絕緣情況和搭鐵刷架搭鐵情況，均應符合要求。第36頁，共50頁，20

21、22年，5月20日，0點51分，星期五 檢查驅動齒輪和花鍵及飛輪齒圈有無磨損或損壞，在確保驅動齒輪無損壞的情況下，握住單向離合器總成外座圈，轉動驅動齒輪，能自由轉動；反轉時應鎖住，否則應更換單向離合器。 單向離合器的其它檢查單向離合器的檢測 將單向離合器總成裝到電樞軸上，用手握住電樞軸，當轉動單向離合器外座圈時，離合器總成能沿電樞軸自如滑動。 單向離合器的檢查第37頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五電磁開關的檢測用拇指按住電磁開關的活動鐵芯，松開手指后，鐵芯應能順暢地返回原位。 用萬用表測量電磁開關端子50和端子C之間的導通情況，若兩端子導通正常，則電磁開關的吸引線圈正常

22、。 第38頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五實訓三 起動機的性能試驗第39頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五1器材設備準備起動機若干臺、汽車電器萬能實驗臺、相關手用工具。2注意事項（1）起動機與蓄電池之間的連接導線截面積要足夠大，導線長度要短，其電壓降不得超過0.20.3V，電路中所有的接線柱保持清潔和連接牢固。（2）空載試驗的時間不得超過1min，以免起動機過熱而燒壞。（3）做全制動試驗時，制動夾具必須夾牢固，身體避開彈簧秤的夾具，以保證人身安全。（4）全制動試驗時，每次接通電路的時間不得超過5S。3實施步驟（1）空載試驗 空載試驗就是檢測發(fā)起動機

23、空轉時所消耗的電流、電壓和轉速，以判斷起動機內(nèi)部電路和機械故障。 要求：空轉試驗時，起動機應轉速均勻、無異響，換向器無火花，試驗時間不得超過1min。第40頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五（2）全制動試驗 目的： 檢測起動機全制動時，產(chǎn)生的扭矩與消耗的電流與電壓。進一步檢測起動機內(nèi)部電路的基本技術狀況。還可以檢驗單向離合器是否打滑。 起動機人全制動試驗 判斷：若測得的電流，電壓低，轉矩小。證明電樞繞組或激磁繞組有局部短路或搭鐵故障；若測得的電流和轉矩均小，而電壓比標準高。其故障包括外電路接觸不良、電刷與換向器接觸不良或電磁開關觸點接觸不良等；若測得的電流和轉矩均小，電壓

24、也較低，則說明電源線接觸不良或蓄電池虧電。如果在全制動試驗過程中，起動機電樞仍能轉動，則證明單向離合器打滑，失去了傳遞扭矩的能力 第41頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五第二節(jié) 起動系控制電路第42頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五無起動繼電器的控制電路一、無起動繼電器的控制電路1.當點火開關位于起動檔時 回路1：蓄電池“”點火開關“ST”端子50吸引線圈端子C勵磁線圈電樞搭鐵。 回路2：蓄電池“”點火開關“ST”端子50保持線圈搭鐵。 實現(xiàn)的動作1是：流經(jīng)吸引線圈和勵磁線圈的電流使電機轉動，但由于電流較小，電動機低速運轉。 實現(xiàn)動作2是：流經(jīng)吸引線

25、圈和保持線圈的電流使兩線圈產(chǎn)生的磁場吸引可動鐵芯向右運動，克服回位彈簧的作用力，拉動撥叉向右運動，撥叉使離合器的小齒輪向右移動，與飛輪的齒圈嚙合。此過程中電動機的轉速低，電樞軸上的螺紋使小齒輪邊轉動邊軸向移動，保證了與飛輪之間平順嚙合。 第43頁，共50頁，2022年，5月20日，0點51分，星期五2.起動機過程中 當小齒輪和飛輪齒圈完全嚙合以后，與可動鐵芯連在一起的接觸片向左運動，與端子30及端子C接觸，接通了主開關，通過起動機的電流增大，電動機的轉速升高。而電樞軸上的螺紋使小齒輪和飛輪齒圈更加牢固的嚙合。此時吸引線圈兩端的電壓相等，無電流通過。保持線圈產(chǎn)生的磁場力使可動鐵心保持在原位不動。此時的電流方向分別為：蓄電池“”點火開關起動開關端子50保持線圈搭鐵；蓄電池“”端子30導電盤端子C勵磁線圈電樞繞組搭鐵。 3.發(fā)動機起動以后 點火開關從“START”檔回到“ON”檔，切斷了端子50上的電壓。這時，接觸片和端子30及端子C仍保持接觸。電路中的電流為：蓄電池“”端子30導電盤端子C吸引線圈保持線圈搭鐵。同時電流還經(jīng)過端子C勵磁線圈電樞搭鐵。由于此時吸引線圈和保持線圈的電流方向相反，產(chǎn)生的磁場力相互抵消，在復位彈簧的作用下，可動鐵心向左運動，使得小齒輪與飛輪齒圈脫離，同時，接觸片和兩個端子斷開，切斷電動機中的電流，整個起動過程結束。 第44頁，共50頁，2022年，5