汽車起動系統(tǒng)幻燈片.ppt

1、發(fā)動機啟動系統(tǒng),1,一、概述 1、 什么是啟動過程？ 2、啟動系統(tǒng)的作用是什么？ 3、對啟動系統(tǒng)有什么要求？ 4、啟動方式有幾種？ 5、啟動系統(tǒng)的組成？,2,啟動過程：發(fā)動機的曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機自動怠速運轉(zhuǎn)的全過程。 啟動系統(tǒng)作用：在正常使用條件下，通過啟動機將蓄電池儲存的電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，帶動發(fā)動機以足夠高的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，以順利啟動發(fā)動機。 要求：啟動力矩；啟動轉(zhuǎn)速 啟動方式：人力啟動；電力啟動機啟動 組成：,蓄電池 啟動機 點火開關(guān) 啟動繼電器,3,二、起動機,1、 起動機的組成 起動機一般由直流電動機、傳動機構(gòu)和電磁操縱機構(gòu) 三部分組成。,4,直流電動機：在直流電壓的作用下，產(chǎn)

2、生旋轉(zhuǎn)力矩。 傳動機構(gòu)：使發(fā)動機驅(qū)動齒輪與發(fā)動機飛輪嚙合傳動及分離的裝置。啟動時，使驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈嚙合，將起動機轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動機飛輪；起動后，使驅(qū)動齒輪脫開飛輪齒圈。 電磁操縱機構(gòu)：控制啟動機主電路的通斷，同時控制啟動機的驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈的嚙合和分離。,5,2、直流電動機 （1）結(jié)構(gòu) 起動電動機一般為串勵式直流電動機，主要由電樞總成（轉(zhuǎn)子部分）、磁極（定子部分） 、機殼 、電刷和電刷架等組成。,6,a.電樞與換向器： 電樞由電樞軸、電樞鐵心和電樞繞組等組成，電樞的結(jié)構(gòu)如圖。 作用：通電時產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。,7,b. 磁極 磁極由固定在機殼上的鐵心和纏繞在鐵心上的勵磁繞組組成。 作用：建立電動機

3、磁場。,8,c.電刷與電刷架 電刷與電刷架的作用是將電流引入電動機，使電樞產(chǎn)生定向轉(zhuǎn)動力矩。 電刷一般用銅粉和石墨粉壓制而成，以有利于減小電阻及耐磨性。,9,（2）工作原理,10,通電 導體 在磁場中受到電磁力。,11,3.2.2 直流電動機結(jié)構(gòu)和工作原理,12,3.傳動機構(gòu) 又稱嚙合機構(gòu)或嚙合器 作用： （1）起動時將電樞的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機飛輪； （2）起動后，發(fā)動機帶動起動機時，嚙合機構(gòu)立即打滑，即具有單向傳遞動力的作用。 常見有滾柱式、摩擦片式、扭簧式和棘輪式等。,13,（1）滾柱式單向離合器,驅(qū)動齒輪與外殼連成一體， 外殼內(nèi)裝有十字塊， 十字塊與花鍵套筒固定連接 成一體。,14,在

4、外殼與十字塊形成的四個楔形槽內(nèi)分別裝有滾柱及壓帽與彈簧。 外殼與護蓋扣合密封。 在花鍵套筒外面套有移動襯套及緩沖彈簧。,15,整個單向離合器總成利用花鍵套筒套在電樞軸的花鍵上。 單向離合器總成在撥叉作用下，可以在電樞軸上軸向移動，也可以隨電樞軸轉(zhuǎn)動。,16,工作原理：起動時，電樞軸通過花鍵套筒帶動十字塊旋轉(zhuǎn)，這時滾柱在摩擦力作用下，滾入楔形槽的窄端，,17,將十字塊與外殼楔成一體，于是將轉(zhuǎn)矩傳給了驅(qū)動齒輪，帶動飛輪齒圈轉(zhuǎn)動，起動發(fā)動機。,18,1滾柱式單向離合器,19,1滾柱式單向離合器,起動后，曲軸轉(zhuǎn)速升高，飛輪帶動驅(qū)動齒輪高速旋轉(zhuǎn)。 當其轉(zhuǎn)速大于十字塊時，滾柱滾入楔形槽的寬端而打滑。,20

5、,1滾柱式單向離合器,所以轉(zhuǎn)矩不能從驅(qū)動齒輪傳給電樞軸，防止了電樞超速飛散。 滾柱式單向離合器結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，但傳遞轉(zhuǎn)矩受限制。,21,22,2摩擦片式單向離合器,摩擦片式單向離合器多用于功率較大的柴油機起動機。,23,2摩擦片式單向離合器,花鍵套筒（螺旋套）套在電樞軸的螺旋花鍵上，它的外表面上有三條螺旋花鍵套著內(nèi)接合轂。內(nèi)接合轂上有四個軸上槽，插放主動片的內(nèi)凸齒。,24,2摩擦片式單向離合器,從動片的外凸齒插在與驅(qū)動齒輪成一體的外接合轂（驅(qū)動齒輪套筒）的槽中。 主、從動片相間排列。離合器工作時，利用主、從動片的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)距。,25,2摩擦片式單向離合器,起動時：內(nèi)接合轂由于花鍵套筒的旋

6、轉(zhuǎn)而左移，使主、從動片壓緊而傳遞動力，電樞轉(zhuǎn)距傳給驅(qū)動齒輪，起動發(fā)動機。,26,2摩擦片式單向離合器,起動后，飛輪齒圈轉(zhuǎn)速高于驅(qū)動齒輪，于是內(nèi)接合轂又沿花鍵套筒的螺旋花鍵右移，使主、從動片出現(xiàn)間隙而打滑，避免電樞超速飛散。,27,2摩擦片式單向離合器,摩擦片離合器可傳遞較大轉(zhuǎn)距，并能在超載時自動打滑，但摩擦片易磨損，需經(jīng)常檢查調(diào)整，其結(jié)構(gòu)也較復雜。,28,3彈簧式單向離合器,花鍵套筒（傳動套）套在電樞軸的螺旋花鍵上，驅(qū)動齒輪套在電樞軸的光滑部分，兩者之間用月形鍵聯(lián)結(jié)，使兩者之間不能作軸向移動，但可以相對轉(zhuǎn)動。,29,3彈簧式單向離合器,在驅(qū)動齒輪柄和花鍵套筒外裝有扭力彈簧，彈簧的兩端各有1/4

7、圈內(nèi)徑較小，分別箍緊在齒輪柄和花鍵套筒上。,30,3彈簧式單向離合器,起動時，電樞軸帶動傳動套轉(zhuǎn)動，扭力彈簧順著螺旋方向?qū)X輪柄與傳動套包緊，發(fā)動機轉(zhuǎn)距經(jīng)扭力彈簧傳給驅(qū)動齒輪，起動發(fā)動機。,31,3彈簧式單向離合器,起動后，驅(qū)動齒輪轉(zhuǎn)速高于傳動套，扭力彈簧放松，驅(qū)動齒輪與傳動套松開，發(fā)動機的轉(zhuǎn)距不能傳遞給電動機電樞。,32,3彈簧式單向離合器,彈簧式單向離合器的結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，成本低。 但其軸向尺寸大，主要用在一些大功率起動機上。,33,3、起動機電磁操縱機構(gòu),起動機的操縱機構(gòu)分為機械式和電磁控制式2類。 現(xiàn)代汽車均采用電磁操縱機構(gòu)，由電磁開關(guān)控制。 電磁操縱機構(gòu)安裝在起動機的上部，控制起動

8、機的接通和關(guān)斷。,34,35,36,37,斷開點火開關(guān),38,39,332起動機電磁操縱機構(gòu),工作原理如上圖。 接通起動開關(guān)后，吸拉線圈和保持線圈通電，在吸拉線圈和保持線圈電磁力的共同作用下，使活動鐵心克服彈簧力右移，活動鐵心帶動拔叉移動，接觸盤也被活動鐵心推至與觸點接觸位置，使起動機通入起動電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距起動發(fā)動機。 接觸盤接通觸點后，吸拉線圈被短路，活動鐵心靠保持線圈的電磁力保持其嚙合位置。,40,332起動機電磁操縱機構(gòu),發(fā)動機起動后，斷開起動開關(guān)，此時流經(jīng)電磁線圈電流為：蓄電池正極接線柱11接觸盤10接線柱12吸引線圈6保持線圈5搭鐵蓄電池負極。 由于吸引線圈產(chǎn)生了與保持線圈相反方

9、向的磁通，兩線圈電磁力相互抵消，活動鐵心在彈簧力的作用下回位，使驅(qū)動齒輪退出嚙合狀態(tài)； 接觸盤同時回位，切斷起動機電路，起動機停止工作。,41,34 汽車起動系統(tǒng)電路實例分析,3.4.1 CA1091汽車起動系統(tǒng) 解放CA1091汽車使用QD151、QD1518、QD124A或QD124H等型號電磁嚙合式起動機，解放CA1091K2型柴油車則使用QD25型減速式起動機。 這里重點介紹組合繼電器 。,42,組合繼電器,解放CA1091起動系統(tǒng)在控制電路中采用了JD171型組合繼電器。 組合繼電器由起動繼電器和保護繼電器兩部分組成。,43,組合繼電器,起動繼電器：控制起動機電磁開關(guān)中吸引線圈和保持

10、線圈中電流的通斷； 保護繼電器：使起動電路具自動保護功能。,44,組合繼電器,起動保護： （1）在將發(fā)動機起動后自動停止起動機工作； （2）在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時防止誤起動。 還控制充電指示燈工作。,45,組合繼電器,觸點K1為常開式，觸點K2為常閉式。 由于起動繼電器線圈與觸點K2串聯(lián)，當K2打開時，K1不可能閉合。,46,起動系統(tǒng)的工作過程,（1）點火開關(guān)閉合，電流回路為：蓄電池正極電流表點火開關(guān)SW 線圈L1 常閉觸點K2搭鐵蓄電池負極。 常開觸點K1閉合，接通了電磁開關(guān)電路。,47,起動系統(tǒng)的工作過程,（2）起動機電磁開關(guān)電路接通：電池正極B 起動繼電器觸點K1 S起動機吸引線圈3搭鐵蓄電池負

11、極。 起動機起動,48,起動系統(tǒng)的工作過程,（3）起動后，松開點火開關(guān)，線圈L1斷電起動繼電器觸點K1打開切斷了電磁開關(guān)電路電磁開關(guān)復位起動機停。,49,起動系統(tǒng)的工作過程,（4）如果起動后，點火開關(guān)沒斷開，這時線圈L2有中性點N的電壓，使常閉觸點K2打開，切斷了線圈L1的電路，觸點K1斷開，使電磁開關(guān)斷電，起動機自動停止。,50,起動系統(tǒng)的工作過程,（5）若發(fā)動機運轉(zhuǎn)時誤起動，因為線圈L2總有發(fā)電機中性點電壓，保護繼電器觸點K2處于打開狀態(tài)，線圈L1不能形成電流回路，電磁開關(guān)不動作，起動機不工作。,51,3.4.2 東風EQ1090起動系統(tǒng)電路,該汽車采用的是QD124或QD1212型起動機

12、，傳動機構(gòu)采用滾柱式單向離合器，在控制電路中采用了起動繼電器。,52,3.4.2 東風EQ1090起動系統(tǒng)電路,起動繼電器的作用是用來接通或切斷起動機電磁開關(guān)線圈的電路。 起動系統(tǒng)電路如下圖：,53,接通點火開關(guān)，電流：從蓄電池正極電流表點火開關(guān)繼電器線圈蓄電池負極。,繼電器電磁吸力使繼電器觸點閉合接通起動機電磁開關(guān)控制電路。,54,3.4.2 東風EQ1090起動系統(tǒng)電路,電磁開關(guān)控制電路接通后，吸引線圈和保持線圈產(chǎn)生的電磁力，將起動機主電路接通。 此時電流：蓄電池正極主觸點接觸盤主觸點起動機勵磁繞組電樞繞組搭鐵蓄電池負極。 起動機產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距起動發(fā)動機。,55,減速起動機和永磁起動機,減速

13、起動機 在起動機電動機軸與驅(qū)動齒輪之間裝有減速器的起動機稱為減速起動機。,56,減速起動機,減速起動機解決直流電動機轉(zhuǎn)速高與發(fā)動機需求起動轉(zhuǎn)矩大的矛盾。 增加減速器，可采用高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩的直流電動機，電動機的體積和重量可以減小。 高轉(zhuǎn)速低扭矩的直流電動機，工作電流較小，還可減輕蓄電池的負擔，延長蓄電池的使用壽命。,57,減速起動機,常用減速起動機的減速器轉(zhuǎn)數(shù)比約為4：1。 目前減速起動機的應用非常普遍。,58,減速起動機,減速器按齒輪的嚙合方式不同，可分為：外嚙合式、內(nèi)嚙合式、行星齒輪式減速器三種。,59,減速起動機,外嚙合式，主動齒輪軸與從動齒輪軸平行，兩軸中心距較大。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工作

14、可靠、噪聲小、便于維修。 缺點：起動機徑向尺寸大。,60,減速起動機,內(nèi)嚙合式：兩軸中心距離較小，工作可靠，但噪聲較大。,61,減速起動機,行星齒輪式：兩軸中心線重合，利于起動機安裝；因扭矩平均分布在行星齒輪上，可采用塑料或粉末冶金的齒輪，既減輕重量，又抑制噪聲，應用廣泛。,62,永磁起動機,用永磁材料制成起動機的磁極，以取代原有的磁場繞組和磁極鐵心的起動機永磁起動機。,63,永磁起動機,由于取消了磁場繞組和磁極鐵心，起動機的體積和質(zhì)量大大減小，機械特性和換向性能得到改善，使換向火花造成的高頻干擾減小，工作可靠性提高。 但永磁材料會退磁，使起動功率逐漸下降，所以目前僅限于在小功率起動機上應用。

15、,64,永磁起動機,在永磁起動機上加裝減速器 永磁減速起動機。 它同時具有永磁起動機和減速起動機的特點，應用廣泛。,65,二起動機的正確使用與維護1. 起動機的正確使用,為了延長起動機的使用壽命，并保證能迅速、可靠、安全地工作，使用起動機必須注意以下幾點： （1）起動機是按短時間大電流工作設(shè)計的，因此，使用起動機時，每次工作時間不得超過5s，重復起動時必須間隔15s以上。 （2）在低溫下起動發(fā)動機時，應先預熱發(fā)動機后再起動(柴油機)。 （3）起動機電路的導線連接要牢固，導線的截面積不應太小。 （4）使用不具備自動保護功能的起動機時，應在發(fā)動機起動后迅速斷開起動開關(guān)。在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，切勿隨便

16、接通起動開關(guān)。 （5）應盡可能使蓄電池處于充足電的狀態(tài)，保證起動機正常工作時的電壓和容量，減少起動機重復工作的時間。 （6）應定期對起動機進行全面的保養(yǎng)和檢修。,66,2. 起動機的使用注意事項,（1）起動前應將變速器掛上空擋，自動變速器的汽車應將變速桿置于P位或N位，起動同時踩下離合器踏板。 （2）每次接通起動機的時間不得超過5s，兩次之間應間歇15s以上。 （3）當發(fā)動機起動后應立刻松開點火開關(guān)，使起動機停止工作。 （4）經(jīng)過三次起動，發(fā)動機仍沒有起動著火，則停止起動，進行簡單的檢查，如蓄電池的容量、極柱的連接、油電路等，否則蓄電池的容量將嚴重下降，起動發(fā)動機變得更困難。,67,3. 起動

17、機的維修注意事項,（1）在車上進行起動檢測之前，一定要將變速器掛上空擋，并實施駐車制動。 （2）在拆卸起動機之前，應先拆下蓄電池的搭鐵電纜線。,68,起動機常見故障部位,起動機常見故障部位如圖所示。,69,起動機的常見故障 （一）起動電流過小 （二）起動機帶動發(fā)動機轉(zhuǎn)動太慢,（）故障現(xiàn)象。發(fā)動機無法起動后，按喇叭聲音較小。 （）故障原因。電刷嚴重磨損，電刷彈簧壓力不足，蓄電池電量不足。,（）故障現(xiàn)象。起動機帶動發(fā)動機轉(zhuǎn)動太慢，轉(zhuǎn)動無力。 （）故障原因。蓄電池有故障或充電不足；蓄電池與起動機之間的連接導線有故障；起動機電流過??；起動機電流過大。,70,一、起動機的常見故障 （三）起動機帶不動發(fā)動

18、機 （四）起動機驅(qū)動齒輪不嚙合,（）故障現(xiàn)象。起動機帶不動發(fā)動機，起動機空轉(zhuǎn)，發(fā)動機不轉(zhuǎn)。 （）故障原因。蓄電池充電不足或有故障；電磁開關(guān)有故障；驅(qū)動齒輪或飛輪齒圈損壞；起動機嚙合力太小。,（）故障現(xiàn)象。起動機驅(qū)動齒輪不嚙合。 （）故障原因。觸點總成有故障；觸點總成搭鐵不良；保持線圈有故障。,71,一、起動機的常見故障 （五）起動機驅(qū)動裝置不分離 （六）起動機驅(qū)動裝置過早脫離,（）故障現(xiàn)象。起動機驅(qū)動裝置不分離。 （）故障原因。發(fā)動機飛輪齒圈損壞；驅(qū)動齒輪撥叉回位彈簧折斷或失效。,（）故障現(xiàn)象。起動機驅(qū)動裝置過早脫離。 （）故障原因。驅(qū)動裝置總成彈簧推力不足；保持線圈有故障。,72,二、起動機

19、的外觀檢查,（）起動機在汽車上安裝要牢固，不得有變形、裂紋。 （）檢查連接線是否牢固，不得有松動、接觸不良現(xiàn)象。松動、接觸不良，會產(chǎn)生瞬時高壓電，從而擊穿用電設(shè)備。大電流的通斷也可能產(chǎn)生電火花，形成安全隱患。 （）傳動帶有無裂紋或超出磨損極限，如有應及時更換。 （）檢查傳動帶的松緊度。過松容易發(fā)生皮帶打滑，過緊會損壞軸承或使轉(zhuǎn)子軸彎曲變形。若傳動帶的松緊度不符合要求，應及時調(diào)整。,73,起動機的檢修磁場繞組的檢修,74,75,76,檢查轉(zhuǎn)子（電樞部分）,1）使用萬用表對電樞繞組搭鐵的檢查,77,2）使用萬用表對電樞繞組斷路的檢查,78,使用短路測試儀對電樞繞組短路的檢查,79,用偏擺儀對電樞繞組跳動的檢查,8