《汽車電氣》3起動(dòng)機(jī)

第三章起動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和型號(hào)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)的特性起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制裝置新型起動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)的主要功用是起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)評價(jià)指標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能評價(jià)指標(biāo)有：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速、起動(dòng)功率、起動(dòng)極限溫度。一、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩起動(dòng)機(jī)要有足夠大的轉(zhuǎn)矩來克服發(fā)動(dòng)機(jī)初始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的各種阻力。起動(dòng)阻力包括：1.摩擦阻力矩；2.壓縮阻力矩；3.慣性阻力矩。

二、最低起動(dòng)轉(zhuǎn)速

1.在一定溫度下，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠起動(dòng)的最低曲軸轉(zhuǎn)速。在0～20℃時(shí)，汽油機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速為30～40r/min，柴油機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速為150～300r/min。

（起動(dòng)機(jī)齒較與飛輪齒圈傳動(dòng)比為10～15）2.起動(dòng)機(jī)傳給發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速要大于發(fā)動(dòng)機(jī)的最低轉(zhuǎn)速：若低于這個(gè)轉(zhuǎn)速，汽油泵供油不足，氣流速度過低，可燃混合氣形成不充分，還會(huì)使壓縮行程的散熱損失和漏氣損失增加，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能起動(dòng)。三、起動(dòng)功率

起動(dòng)機(jī)所具有的功率應(yīng)和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)所必需的起動(dòng)功率相匹配四、起動(dòng)極限溫度當(dāng)環(huán)境溫度低于起動(dòng)極限溫度時(shí)，應(yīng)采取起動(dòng)輔助措施：加大蓄電池容量、進(jìn)氣加熱、低溫補(bǔ)償溫度低、起動(dòng)困難第一節(jié)、起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和型號(hào)1、汽車用起動(dòng)機(jī)由直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制裝置三部分組成。構(gòu)造如右圖。起動(dòng)機(jī)組成第一節(jié)起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造和型號(hào)

二、起動(dòng)機(jī)的型號(hào)根據(jù)中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T73-1993《汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法》規(guī)定，起動(dòng)機(jī)的型號(hào)如下：1.產(chǎn)品代號(hào)起動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品代號(hào)：QD表示起動(dòng)機(jī)；QDJ表示減速起動(dòng)機(jī)；QDY表示永磁型起動(dòng)機(jī)（包括永磁減速型起動(dòng)機(jī)）。二、起動(dòng)機(jī)的型號(hào)2.電壓等級(jí)代號(hào)1表示12V；2表示24V。3.功率等級(jí)代號(hào)4.設(shè)計(jì)序號(hào)5.變型代號(hào)例：QD1246.汽油機(jī)用起動(dòng)機(jī)功率為1.5kw電壓為12v柴油機(jī)用起動(dòng)機(jī)功率為5kw電壓為24v第二節(jié)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)汽車起動(dòng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制裝置串勵(lì)式（汽車用最多）直流電動(dòng)機(jī)并勵(lì)式（按磁場繞組與電樞復(fù)勵(lì)式繞組的連接方式的不同）（作用：產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩）一、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理第二節(jié)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)三.直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩四、直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)節(jié)原理一、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造

1-前端蓋

2-電刷和電刷架

3-勵(lì)磁繞組4-磁極鐵心

5-機(jī)殼

6-換向器

7-電樞

8-后端蓋1、磁極普通起動(dòng)機(jī)的磁極及其繞組

1一定子鐵芯

2一激磁繞組1、磁極磁場繞組兩種接法：1）四個(gè)串聯(lián)2）兩個(gè)串聯(lián)后再并聯(lián)（在導(dǎo)線截面積相同的情況下可增大電流，提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩）2、電樞組成：鐵心、繞組、電樞軸和換向器功用：產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩?fù)Q向器的作用：把通入電刷的直流電源，轉(zhuǎn)換為電樞繞組中導(dǎo)體所需要的交變電流電樞繞組安裝在疊片外徑邊緣的槽內(nèi)，繞組線匝分別接到換向器銅片，電樞安裝在電樞軸上。波繞法電樞由若干薄的、外圓帶槽的硅鋼片疊成的鐵心和電樞繞組組成。鐵心的疊片結(jié)構(gòu)可以減小渦流電流。3電刷與電刷架：將電流引入電動(dòng)機(jī)。電刷裝在電刷架內(nèi)，借彈簧壓力將其緊壓在換向器上。正極刷架絕緣，負(fù)極刷架直接搭鐵。4機(jī)殼：大多數(shù)起動(dòng)機(jī)機(jī)殼的一端有4個(gè)檢查窗口。機(jī)殼中部有一個(gè)電流輸入接線柱，并在內(nèi)部與勵(lì)磁繞組的一端相連。5端蓋：分前、后兩個(gè)，前端蓋由鋼板壓制而成，它們的中心均壓裝著青銅石墨軸承套或鐵基含油軸承套，外圍有2個(gè)或4個(gè)組裝螺孔。后端蓋上有撥叉座，前端蓋內(nèi)裝有電刷架。一、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理第二節(jié)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)三.直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩四、直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)節(jié)原理二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理1.功用直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備。2.原理載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力作用會(huì)發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理根據(jù)“左手定則”——帶電導(dǎo)體在磁場中受到電磁力作用——的原理而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩一、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造二、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理第二節(jié)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)三.直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩三.直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩M取決于磁通φ、電樞電流Ia的乘積，即

M=CmφIa其中Cm—電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)第三節(jié)、起動(dòng)機(jī)的特性直流電動(dòng)機(jī)的型式按照磁場繞組和電樞繞組連接方法不同，可分為并激、串激、復(fù)激。見圖。2.影響起動(dòng)機(jī)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(nèi)阻小，供給起動(dòng)機(jī)電流大，起動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、制動(dòng)力矩都大。（2）起動(dòng)電路的電阻影響起動(dòng)機(jī)內(nèi)部電阻和起動(dòng)線路電阻越大，起動(dòng)機(jī)得輸出功率、轉(zhuǎn)速、制動(dòng)力矩均會(huì)降低。（3）環(huán)境溫度的影響。第四節(jié)起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1.作用發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，使起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒環(huán)嚙合，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給飛輪發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，自動(dòng)切斷動(dòng)力傳遞，防止電動(dòng)機(jī)被發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，超速旋轉(zhuǎn)而破壞。起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪與曲軸飛輪齒環(huán)之間的傳動(dòng)比很大，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)置了單向離合器，起動(dòng)時(shí)傳遞、切斷聯(lián)系。2.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成：離合器（單向）：嚙合、分離撥叉：是離合器做軸向移動(dòng)離合器分類：滾柱式（使用最多）彈簧式摩擦片式第四節(jié)起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1滾柱式單向離合器1起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪2外殼3十字塊4滾柱

5壓帽與彈簧6墊圈7護(hù)蓋8花鍵套筒

9彈簧座10緩沖彈簧

11移動(dòng)襯套12卡環(huán)單向離合器滾柱式單向離合器2.彈簧式單向離合器1）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，控制裝置迫使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒環(huán)嚙合，電樞軸帶動(dòng)花鍵套筒旋轉(zhuǎn)，在摩擦力的作用下離合彈簧扭縮，直徑縮小，抱緊兩個(gè)套筒外圓表面，使其成一剛體，于是電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)花鍵套筒，離合彈簧傳給驅(qū)動(dòng)齒輪，從而帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)。2）起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，由于飛輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速高于花鍵套筒，迫使彈簧扭力放松，使彈簧直徑擴(kuò)大，驅(qū)動(dòng)齒輪和花鍵套筒不再成為一剛體，可以相對滑動(dòng)，從而避免了電動(dòng)機(jī)超速旋轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)。3.摩擦片式單向離合器摩擦片式離合器構(gòu)造第五節(jié)起動(dòng)機(jī)的控制裝置第五節(jié)起動(dòng)機(jī)的控制裝置作用：控制裝置的作用是控制驅(qū)動(dòng)齒輪和飛輪的嚙合與分離控制電動(dòng)機(jī)電路的接通與切斷。常用的裝置有機(jī)械式和電磁式。

目前汽車上大多采用電磁操縱強(qiáng)制嚙合式起動(dòng)機(jī)，這種類型的起動(dòng)機(jī)又分為無起動(dòng)繼電器和有用動(dòng)繼電器兩種。

1、無起動(dòng)繼電器起動(dòng)機(jī)控制電路——ST614型起動(dòng)機(jī)，用于黃河、JN1090型載貨汽車。

2、起動(dòng)繼電器控制起動(dòng)電路——QD124型起動(dòng)機(jī)起動(dòng)電路，用于東風(fēng)EQ6100Q汽油機(jī)。第五節(jié)起動(dòng)機(jī)的控制裝置1驅(qū)動(dòng)齒輪2復(fù)位彈簧3撥叉4活動(dòng)鐵芯5保持線圈6吸引線圈7接線柱8起動(dòng)按鈕9起動(dòng)總開關(guān)10熔斷絲11黃銅套12擋鐵13接觸盤14、15接線柱16電流表17蓄電池18起動(dòng)機(jī)ST614直接控制（1）閉合起動(dòng)總開關(guān)9，按下起動(dòng)按鈕8，齒輪開始嚙合：蓄電池正極

→

接線柱14→電流表16→熔斷器10→

起動(dòng)開關(guān)9→

電磁開關(guān)接線柱7→

吸引線圈6→

接線柱15→起動(dòng)機(jī)磁場和電樞線圈→搭鐵保持線圈5→搭鐵→蓄電池負(fù)極（2）齒輪完全嚙合，接觸盤與觸頭14、15接通，并聯(lián)電路短路：蓄電池正極→接線柱14→接觸盤13→接線柱15→起動(dòng)機(jī)磁場和電樞線圈→搭鐵→蓄電池負(fù)極

大電流產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)所需的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，單向離合器分離，電樞軸空轉(zhuǎn)。在斷開起動(dòng)開關(guān)的瞬間，接觸盤仍在接觸位置：

1：蓄電池正極→接線柱14→接觸盤13→接線柱15→吸引線圈6→保持線圈5→搭鐵→蓄電池負(fù)極。

2：蓄電池正極→接線柱14→接觸盤13→接線柱15→起動(dòng)機(jī)磁場和電樞線圈→搭鐵→蓄電池負(fù)極點(diǎn)火開關(guān)極易損壞QD124型起動(dòng)機(jī)電路第六節(jié)新型起動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)的分類1．直接嚙合強(qiáng)制起動(dòng)式起動(dòng)機(jī)（普通式起動(dòng)機(jī)）2．減速式起動(dòng)機(jī)3．永磁式起動(dòng)機(jī)二、減速起動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

1.單位重量的輸出功率增加；2.縮小了外部尺寸,便于安裝；3.提高了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的低溫起動(dòng)；4.減輕了蓄電池的負(fù)擔(dān),延長了使用壽命。減速式起動(dòng)機(jī)三、電動(dòng)機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)。其磁場型式有：1.永磁式電動(dòng)機(jī)不需要磁場繞組，節(jié)省材料，體積小，換向性能好。用在小功率起動(dòng)機(jī)上。2.電磁式適用于輸出功率大于1.9KW的電動(dòng)機(jī)。四、減速裝置在電動(dòng)機(jī)的電樞軸和輸出軸之間，設(shè)置了齒輪減速裝置。1.作用：通過轉(zhuǎn)矩的倍增作用，使起動(dòng)機(jī)的輸出特性適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)要求。齒輪減速比一般為3～5。2.結(jié)構(gòu)型式：見圖減速裝置四、減速裝置結(jié)構(gòu)形式（1）外嚙合齒輪減速器；（2）內(nèi)嚙合齒輪減速器；（3）行星齒輪減速器。五、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制裝置五、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制裝置1.減速起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置（單向離合器）仍采用滾柱式單向離合器，結(jié)構(gòu)形式和普通起動(dòng)機(jī)相同，但耐沖擊要求提高了。2.減速起動(dòng)機(jī)的控制裝置電磁開關(guān)和普通