汽车起动机的构造、工作原理、电路分析.ppt

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1、项目二 起动系统,单元一 起动机的构造与工作原理,项目二起动系统单元二：,起动系统电路分析,教学目的要求： 通过教学掌握起动机控制电路的特点。熟悉并掌握几种常见车型的起动控制电路的工作过程。 主要教学内容： 1、通用型起动系统控制电路 2、带安全继电器的控制电路 3、组合式继电器的工作过程 教学重点、难点： 通用型起动机的控制电路,起动系统电路分析,一、通用型起动系统控制电路,1、通用型电磁式起动系统控制电路，如下图所示(通用型起动系统控制线路),当点火开关未扭到起动时，电动机开关未接通，起动齿轮与飞轮处于分离状态。当打开点火开关，并扭转至起动档时，磁力线圈电路和电动机电路接通。 吸引线圈电路

2、为：蓄电池正极保险丝点火开关（起动档）电磁开关50接柱吸引线圈电动机开关的C接柱，磁场线圈（也叫励磁线圈）正电刷电枢线圈负电刷搭铁蓄电池负极。,保持线圈电路为：蓄电池正极保险丝点火开关（起动档）电磁开关50接柱保持线圈搭铁蓄电池负极。,起动系统电路框图,电源,吸引线圈和保持线圈通过电流后，由于电流方向相同，磁场相加，将铁芯吸入。铁芯带动啮合器沿电枢轴螺旋齿槽后移，使起动齿轮与飞轮啮合。当起动齿轮与飞轮接近完全啮合时，铁芯便前移至一定位置，使触盘与触点接触，电动机开关开始接通；当两齿轮完全啮合时，铁芯前移到达极限位置，电动机开关被压紧，使开关可靠接触，电动机旋转，经啮合器带动发动机起动。,电动机

3、电路为：蓄电池正极电动机开关30接柱触盘电动机开关C接柱磁场线圈正电刷电枢线圈负电刷搭铁蓄电池负极。当电动机开关30和C接通时，拉动线圈被短路，只靠保持线圈的磁力，足以能够保持铁芯在吸入后的位置。 发动机起动后，放松点火开关（它便自动回转一个角度）电路被切断，起动机停止工作，啮合器在弹簧的作用下回位，使起动齿轮与飞轮齿轮分开。,2、减速起动机的控制电路,二、带安全继电器的控制电路,起动电路和起动过程,起动机外壳上装有由安全继电器控制的电磁开关，安全继电器的主要作用是：发动机发动后，即使起动钥匙开关仍处于起动位置（未能及时松手），起动机也会自动停止工作；发动机运转时，即使驾驶员错误地闭合起动钥匙

4、开关，起动机也不会工作。当蓄电池开关闭合即蓄电池已搭铁的情况下，闭合起动钥匙开关时，安全继电器线圈中有电流流过，,其电路为： 蓄电池正极起动钥匙开关K安全继电器“S”接柱安全继电器触点K3线圈（安全继电器线圈电阻）搭铁E蓄电池负极。,发动机起动后，当发电机电压达到规定值时，由于中性点电压升高，流入磁场继电器线圈中的电流增大，使磁场继电器触点闭合，安全继电器线圈中有电流流过，其电路为： 发电机正极发电机“A”接柱调节器“A”接柱磁场继电器触点调节器“L”接柱安全继电器L接柱安全继电器线圈电阻搭铁E发电机负极。,三、组合式继电器,组合式继电器多由起动继电器和充电指示继电器组合而成。 （1）起动继电

5、器 一对常开触点用来接通或切断吸引线圈和保持线圈电流电路；继电器电磁铁线圈电流通路由点火开关控制，经充电指示控制继电器触点搭铁。 （2）充电指示继电器 具有一对常闭触点； 电磁铁线圈由发电机中性点供电，作用： 一是控制充电指示灯的亮灭，显示发电机工作状态； 二是对起动电路自动保护。,1、发动机起动时 点火开关起动，继电器内部线圈通电，接通常开触点，给吸引线圈通电，此时充电指示继电器通电灯亮。 2、发动机起动后 离合器打滑，点火开关断开，继电器内部线圈断电，常开触点断开，吸引线圈、保持线圈断电，起动机停止工作，若此时点火开关未松开，由于充电指示线圈承受发电机的中性点电压，使常闭触点断开，切断常闭

6、线圈，使触点断电，起动机断电。,三、组合式继电器的工作过程,3、起动机误接入时 因充电指示继电器线圈总有电压，使常闭触点断开，从而使电路不能接通。 4、作用 （1）发动机一旦起动，应使起动机自动停止工作。 （2）发动机正常工作后，即使误将起动开关接通，起动机也不会工作。,三、组合式继电器,四、起动机驱动保护电路,小 结,学会按照系统分析电路，画出电路分析框图。,单元三 起动系统的调整、检测与电路试验,教学目的要求： 掌握起动机的调整、试验、和维护,教学重点、难点： 1) 电磁开关试验 2) 起动机的试验,主要教学内容：,1)起动机的调整,2)电磁开关的试验,3)电动机的试验,4)起动机的维护,

7、5)起动机的检修,6)启动系的故障诊断与排除,一、起动机的调整,1、驱动齿轮与止推垫圈之间的间隙调整,调整齿轮行程限位螺钉,2、电磁开关的调整 （调整点火线圈附加电阻短路接线柱与接触片的接通时刻） 3、驱动齿轮端面与驱动端盖突缘面之间的间隙调整 （调整齿轮行程限位螺钉）,注意事项： 1）出现齿轮啮合不良、有冲击异响、起动困难，应进行调整。 2）注意测量间隙的位置。 3）电磁开关调整时只需将辅助接触片作相应的弯曲。,二、电磁开关试验,1、吸引动作试验,拆下C端子上的励磁绕组引线端子，将起动机C端子和电磁开关壳体与蓄电池的负极连接，50端子与蓄电池正极连接；此时驱动齿轮应向外移动。,2、保持动作试

8、验 在吸引动作基础上，拆下C端子上的夹子，此时驱动齿轮应保持在伸出位置不动。若回位，说明保持线圈断路。 3、回位动作试验 在保持动作的基础上，再拆下起动机壳体上的线夹，此时驱动齿轮应迅速回位。若不能回位，则回位弹簧失效。,三、起动机的试验,1、空载性能试验 当将50与30端子连接时，应动作正常，此时：I小于等于90A；n大于等2900r/min,2、全制动试验,在空载试验的基础上进行，目的是测量起动机在完全制动时的制动电流和制动力矩。,四、起动机的维护,1、起动发动机前： （1）确认驻车制动杆已经完全拉紧； （2）将变速杆置于空档位置，交将离合踏板完全踩下。并在整下起动过程中维持离合器踏板被完

9、全踩下。 2、起动发动机 无论是发动机是冷机还是暖机状态，不需要踩踏加速踏板，用钥匙将点火开关接到“ST（起动）位置，即可起动发动机。,发动机起动后，应立即松开点火钥匙使起动机停止，否则，易使起动系统产生故障。 每次起动时间不要超过15秒。若起动失败，应等候15秒后再次起动。 冷机起动后，不要以过高转速运转。,3、注 意,五、起动机的检修,1、电枢轴的检修 用千分表检查电枢轴是否弯曲,若摆差超过0.lmm时,应进行校正。电枢轴上的花键齿槽磨损严重或损坏时,应予修复或更换。 电枢轴轴颈与衬套的配合间隙,不能超过0.l5mm,间隙过大,应更换新衬套。,2、电枢线圈的检修,检查电枢线圈有无搭铁.将万

10、用表的两表笔一端接换向器上,另一端接铁心上,其阻值应为无限大。若阻值为零,则表明电枢线圈搭铁。,检查电枢线圈有无短路.将电枢放在电枢试验器上,在电枢铁心上放一钢锯 片。接通电源,转动电枢,钢锯片应不跳动,如钢锯片在铁心上跳动,表明电枢短路。,检查电枢线圈有无断路.检视电枢导线如有甩出和脱焊现象,可将折断处用钢焊焊接起来。甩出的导线应重新嵌人槽内,并焊牢接头。当电枢线圈有严重搭铁、短路或断路时,应更换新件或重新绕制。,3、励磁线圈的检查,4、励磁线圈的检查,5、电刷组件的检修,6、吸引线圈、保持线圈的检修,7、单向离合器的检修,8、单向离合器的检修,六、启动系的故障诊断与排除,1、起动机不转的原

11、因 1)蓄电池损坏、无电或其导线连接不良； 2)电源总开关未接通或其导线连接不良、搭铁不实 3)相关熔断丝烧断 4)启动继电器损坏； 5)电流表内部断路 6)电流表至点火开关接柱“I”之间导线断路： 7)起动机故障,2、启动机运转无力,(1)蓄电池存电不足； (2)启动机换向器过脏； (3)启动机电刷磨损过甚或电刷弹簧压力不足 (4)启动机磁场绕组或电枢绕组有匝间短路； (5)启动机电磁开关触点烧蚀； (6)发动机装配过紧或温度过低(机油粘度大)，使转动阻力过大；,2启动机驱动齿轮与飞轮齿环 不能啮合且有撞击声,(1)启动机驱动轮或飞轮齿环磨损甚或损坏； (2)启动机驱动齿轮与飞轮环的啮合滞后

12、于电磁开关触点与触盘的接通。驱动齿轮与飞轮齿环尚未啮合，遂产生撞击声。,3启动机空转,故障原因： (I)单向离合器打滑： (2)移动叉脱离滑环，或移动叉支承销松脱。,小结： 重点是掌握起动机试验的电路连接。 作业： 1、电磁开关的试验。 2、起动机的保护电路。,单元四,典型汽车起动系统控制电路分析,一、日产阳光起动电路图,日产阳光起动电路图,工作原理,（1） 起动前 点火开关处于OFF位，离合器互锁开关触点处于断开状态，起动机断路继电器触点也处于断开状态或A/T档位开关处于。,（2） 起动时 当点火开关置于START位，且A/T档位开关（自动变速器开关）置空挡位置或离合器互锁开关（手动变速器）

13、闭合时，电压加在吸拉线圈上，电磁铁动作，拨叉后移迫使驱动齿轮与飞轮啮合；同时，触盘动作，将起动机主电路接通，电流流过电机磁场绕组和电枢绕组，起动机运转，带动发动机运转。,二、别克（BUICK）新世纪系列轿车起动系统电路图,工作原理 1,（1）当点火开关调至运转（RUN）、灯泡测试 （BULB TEST）或起动（START）位置时，蓄 电池电压通过电路3、保险丝盒中的PCM-BCM保险丝和电路439，加到发动机罩下附加导线接线盒继电器一侧。 当点火开关调至起动（START）的位置，电压通过电路5、保险丝盒中的曲轴位置信号（CRANK SIGNAL）保险丝和电路806，再通过发动机罩下附加导线接线

14、盒被传送到PCM接头C2端子23,供电总是从发动机罩下附加导线接线盒中的Maxi保险丝提供给继电器触点。当PCM检测到曲轴信号且确定曲轴位置条件已满足，它通过电路625给继电器搭铁。当换挡手柄在驻车（PARK）或空挡（NEUTRAL）位置时，在继电器共同触点的供电时通过电路1737、变速驱动机构行程开关和电路6传送到起动机电磁阀上的端子S，使起动机运转。,（2）点火开关离开起动（START）位置时，蓄电池电压将离开电路5、曲轴信号（CRANK SIGNAL）保险丝和电路806至动力系统控制模块接头C2端子23。,工作原理2,PCM接着解除从电路625到曲轴继电器的搭铁。如此释放了继电器，并打开

15、继电器的正常的常开触点。释放了从电路6到起动机电磁线圈端子S和两个绕组接点的电压，这时起动电路被关闭。,（3） 遥控接受器防盗系统 本车辆装备遥控接收器防盗系统。该系统带有遥控接收器传感器，遥控接收器传感器是点火锁芯总成的一部分。车身控制模块（BCM）与遥控接收器传感器相对接。当用适当的钥匙将点火开关调到起动（START）位置时，遥控接收器传感器将产生模拟电压信号，该信号送入BCM。,工作原理3,该模拟电压信号对各车辆为一个特定值，并且随车辆的不同而不同。当试图起动发动机时，BCM将会比较预设定存储的模拟电压信号与从传感器来的信号。如两信号一致，BCM就会通过二级串行数据线发送燃油起动信号给动

16、力系统控制模块（PCM）。结果PCM能使继电器起动，从而允许将燃油输送到发动机。,当试图采用其他方法起动发动机，而不是用与点火开关相匹配的钥匙来起动发动机，遥控接收器传感器会发出不同的数值模拟电压信号。BCM将会比较预设定储存的模拟电压信号与从传感器来的信号。因为两个信号不一致，BCM就不能通过二级串行数据线发送燃油起动密码给动力系统控制模块（PCM）。结果PCM不能使继电器动作，从而不允许将燃油输送到发动机。,工作原理4,单元五,电动座椅控制电路,一、教学目的要求： 掌握电动座椅的组成、功用、工作过程以及控制电路 二、主要教学内容： （1）电动座椅的组成 （2）电动座椅的控制电路 （3）电动

17、座椅的工作过程 三、教学重点、难点： 电动座椅控制电路,一、电动座椅,1、组成： 1）双向电动机 2）传动装置： 变速器 联轴装置 电磁阀 3）座椅调节器： 螺旋千斤顶 齿轮传动机构,(1)、功用 为驾驶员提供便于操作、舒适而又安全的驾驶位置、为乘员提供不易疲劳、舒适而又安全的乘坐位置。 电动座椅是指以电动机为动力，通过传动装置和执行机构来调节座椅的各种位置，使驾驶员或乘员乘坐舒适的座椅。,(2)、要求,1）、位置合适 2）、舒适性好、美观 3）、经济性好、质量轻 4）、安全可靠、强度、刚度、耐久性、锁止性 5）、吸振性好 6）、可调性好,电动座椅的构造,1.电动座椅ECU 2.滑动电机 3.

18、前垂直电机 4.后垂直电机 5.电动座椅开关 6.倾斜电机 7.头枕电机 8.腰垫电机 9.位置传感器（头枕） 10.倾斜电机和位置传感器 11.位置传感器（后垂直） 12.腰垫开关 13.位置传感器（前垂直） 14.位置传感器（滑动）,座椅的调节,八种调节功能：全程移动所需时间约为8-10s 座椅的前后调节：前后方向调节量度100-160mm 座椅的上下调节 座椅的前部的上下调节 ：约为30-50mm 靠背的倾斜调节 侧背支撑调节 腰椎支撑调节 靠枕上下调节 靠枕前后调节,电动座椅的构造及工作原理,组成：,)、双向电动机（数量：两向移动两个、四向四个） )、传动装置 )、座椅调节器,双向电动

19、机,多采用永磁式电动机（内装有短路器） 作用是为电动座椅的调节机构提供动力。此类电动机多采用双向电动机。即电枢的旋转方向随电流的方向改变而改变，使电动机按不同的电流方向进行正转或反转，以达到座椅调节的目的。电动机的数量取决于电动座椅的类型，通常六向调节的电动座椅装有三个电动机。为防止电动机过载，电动机内装有熔断丝，以确保电器设备的安全。,传动机构,高度调整机构,1.铣平面 2.止推垫片 3.心轴 4.蜗轮 5.挠性驱动蜗杆轴,纵向调整机构,1.支撑及导向元件 2.导轨 3.齿条 4.蜗轮 5.反馈信号电位计 6.调整电动机,电动汽车座椅调整器,电动汽车座椅调整器分为前后、左右、高度与角度4种。

20、前后、左右、高度位置调整器由控制器、永磁式直流电动机、减速器、螺杆、滑块、连杆和导轨等构成,角度调整器由控制器、永磁式直流电动机、减速器、内齿轮机构和联轴等构成。,电动汽车座椅调整器,在背倾度调整机构支撑及导向元件包括两个调整齿轮及连杆。调整电机带动两端调整齿轮转动，两端调整齿轮由连杆相联动,座椅位置传感器,滑动电位式自动座椅传感器示意图,霍尔式位置传感器示意图,永久磁铁安装在由电动机驱动的轴上，由于转轴上磁铁的转动引起通过霍尔元件中磁通量的变化，从霍尔元件产生霍尔电压 .,电动座椅的控制电路,广州本田雅阁轿车驾驶席电动座椅电路,电动座椅的工作过程,电动座椅的控制电路如下图所示，它主要由蓄电池

21、、组合控制开关和三个电动机等组成。组合控制开关内部有四套开关触点。驾驶员或乘员通过控制开关上的按钮来调节座椅的位置。 电动座椅前倾的调节实际上就是座椅前部垂直的上下调节。,（1）前部上升电路,如需要电动座椅前部垂直上升时，可接通调节组合控制开关3中的前倾开关。此时电路中电流的流动方向如下图所示。电流由蓄电池1的正极熔断器2组合控制开关中左侧触点前倾电动机6熔断丝组合控制开关中右侧触点组合控制开关中右侧触点搭铁蓄电池的负极，构成闭合回路，电动机6转动，座椅前部垂直上升。,（2）前部下降电路,电流由蓄电池1的正极熔断器2组合控制开关中右侧触点熔断丝前倾电动机6组合控制开关中左侧触点组合控制开关中左

22、侧触点搭铁蓄电池的负极，构成闭合回路，电动机6反转，座椅前部垂直下降。,（3）座椅后倾的调节,电动座椅后倾的调节实际上就是座椅后部垂直的上下调节。 （1）后部上升电路 如需要电动座椅后部垂直上升时，可接通调节组合控制开关3中的后倾开关，这时，电流由蓄电池1的正极熔断器2组合控制开关中左侧触点后倾电动机4熔断丝组合控制开关中右侧触点组合控制开关中右侧触点搭铁蓄电池的负极，构成闭合回路，电动机4转动，座椅后部垂直上升。,（4）后部下降电路,蓄电池1的正极熔断器2组合控制开关中右侧触点熔断丝后倾电动机4组合控制开关中左侧触点组合控制开关中左侧触点搭铁蓄电池的负极，构成闭合回路，电动机4反转，座椅后部

23、垂直下降。,带存储功能的电动机座椅,采用微机控制，能将选定的座椅调节位置进行存储，使用时只需按指定按键开关，即能自动地调节到预先选定的位置。 存储装置通过四个电位计来控制座椅的调定位置。,带存储功能的电动座椅控制示意图,别克新世纪 电动车窗案例分析,座椅的所有功能都不工作（图） 在不工作的座椅上，用测试灯，从电动座椅开关接头的背面，在端子+A和地线之间进行检查。如果测试灯变亮，进行下一步。如果测试灯不亮，转入步骤。 用测试灯，从电动座椅开关接头的背面，在端子+A;（橙色导线）和+D;黑色导线）之间进行检查。如果测试灯变亮，进行下一步。如果测试灯不亮，转入步骤。,检查电动座椅开关上是否有连接不良

24、的地方。如果连接良好，更换电动座椅开关。参见“拆卸与安装”中的“电动座椅开关”。重新检查系统的工作。 维修电动座椅开关和保险丝盒之间的橙色导线中连接不良或开路的地方。重新检查系统的工作。 维修电动座椅开关和地线之间的黑色导线中连接不良或开路的地方。重新检查系统的工作。,小结,（1）电动座椅的组成,（2）电动座椅的控制电路,（3）电动座椅的工作过程,作业,（1）电动座椅有哪些调节功能。,（2）简述电动座椅的工作原理。,教学目的和重难点,教学目的要求： 通过教学掌握起动机的组成、分类、型号识别、起动性能、工作过程和工作原理。熟悉直流电动机中的通用型和减速型起动机结构特点及工作过程。 教学重点、难点

25、： 起动机结构、工作原理,主要教学内容,1、起动机的组成、分类和型号 2、起动机的起动性能和工作特性 3、通用型起动机的构造 4、直流电动机 5、传动机构 6、控制装置 7、减速型起动机,复习旧课,交流发电机和调节器的使用和维护： 1、安装 2、使用注意事项 3、检查 4、零部件检修 5、常见故障及修理 6、电路分析,导入新课,发动机最初的动力来源？,如何获得动力？,起动机为何可以提供发动机起步动力？,它的结构、作用、工作原理？,起动机组成,控制装置 （电磁开关）,传动装置 （啮合机构）,直流电动机,一、起动机的组成分类和型号,1、组成： 直流电动机产生电磁转矩 传动装置（啮合机构）起动时，啮

26、合传动；起动后，打滑脱开 控制装置（电磁开关）接通、切断电动机与蓄电池之间的电路,2、分类,1）按控制装置分为： 直接操纵式 电磁操纵式 2）按传动机构的啮合方式分为： 惯性啮合式已淘汰 强制啮合式工作可靠、操纵方便、广泛应用 电枢移动式结构较复杂，大功率柴油车 齿轮移动式电磁开关推动啮合杆 减 速 式质量体积小，结构工艺复杂,3、型号,1）产品代号： QD表示起动机 QDJ表示减速起动机 QDY表示永磁起动机 2）电压等级：112V；224V 3）功率等级：10-1KW；21-2KW ;98-KW 4）设计序号 5）变型代号：拼音大写字母表示，多表示电气参数的变化 QD122512V，1-2

27、KW，第25次设计，普通式起动机,二、发动机的起动性能和工作特性,（一）发动机的起动性能评价指标有： 1）起动转矩 2）最低起动转速 3）起动功率 4）起动极限温度,起动转矩,起动机要有足够大的转矩来克服发动机初始转动时的各种阻力。 起动阻力包括： ）摩擦阻力矩 ）压缩阻力矩 ）惯性阻力矩,最低起动转速,（）在一定温度下，发动机能够起动的最低曲轴转速。汽油机一般约为5070r/min，最好70100 r/min以上。 （）起动机传给发动机的转速要大于发动机的最低转速： 若低于这个转速，汽油泵供油不足，气流速度过低，可燃混合气形成不充分，还会使压缩行程的散热损失和漏气损失增加，导致发动机不能起动

28、。,起动功率,起动机所具有的功率应和发动机起动所必需的起动功率相匹配。 而蓄电池的容量与起动机的容量应成正比 P=(450600)P/U,起动极限温度,当环境温度低于起动极限温度时，应采取起动辅助措施： ）加大蓄电池容量 ）进气加热 ）电喷车低温补偿,（二）起动机的工作特性,、起动机工作特性图,、分析,当I=0时，M=0，所以，P=0，转速n达到最大，n=nmax（起动机空载）； 当I=Imax时，n=0，所以，P=0，输出转矩达到最大M=Mmax（起动机制动）。 空载和制动的工作情况，常用来检验起动机的故障：,、分析,空载时转速低于规定值，同时电流大，说明有机械故障； 制动实验时，电源电压和

29、电流正常，转矩下降，有电路故障。,、影响起动机工作特性的因素,（1）蓄电池的容量和充电情况 容量大，充电充足，内阻小，供给起动机电流大，起动机的功率、转速、制动力矩都大。 （2）起动电路的电阻影响 起动机内部电阻和起动线路电阻越大，起动机得输出功率、转速、制动力矩均会降低。 （3）环境温度的影响 环境温度低时，起动性能不好。,三、通用型起动机的构造,四、直流电动机,（一）、概述,（二）、直流串励式电动机结构,（三）、直流电动机的工作原理,（四）、电动机转矩自动调节特性,（一）概 述,在现代汽车中，普遍采用电力起动，它以蓄电池为电源，以直流电动机为动力，通过传动装置和控制机构进行工作。它在工作时

30、有两个显著特点： 一是扭矩大； 二是工作时间短。,（二）、直流串励式电动机结构,1、作用产生转矩。 2、要求零件的机械强度高，电路电阻小。 3、组成： 电枢：产生电磁转矩 磁极：产生磁场 换向器：改变引入电流方向 电刷组件：引入电流 壳体：安装磁极，固定机件,电 枢,产生电磁转矩,电枢线圈是用扁铜线绕成，较粗且匝数少；电枢轴中部位置制有螺旋齿槽，用以装置啮合器，有些起动机除两端装有衬套外，中间还装有支承衬套。为了防止轴向窜动，轴的前端制有槽，用于装置锁板机构，轴的后端制有槽，用于装置止动挡圈及弹性档圈。,磁 极,由外壳、磁极、磁场线圈等部分组成。外壳内壁装有四个磁极（有些是二个磁极），在其上面

31、装有磁场线圈，相对的是同极，相邻的是异极。磁场线圈用扁而粗的铜线（或小铜线并联的方法）绕成。磁场线圈采用串联或并联，一端与外壳上的绝缘接柱（即磁场接柱）相连，另一端与正电刷相连，线路连接如图所示。,由磁极、磁场绕组和机壳组成。 磁场与磁路见图。,用铜粉和碳粉（或石墨）压制而成。一般有四个，相对的电刷为同极。两个负电刷搭铁，两个正电刷接磁场线圈，它们在压簧的作用下紧密地与换向器接触。,电刷组件,换向器和电刷,（三）直流电动机的工作原理,将通电导线放入磁场中，导线会在磁场力的作用下做有规律的运动（其运动方向可以用电动机左手定则来判断），这是直流电动机能够转动的基本道理。,直流电动机工作原理,上图是

32、最简单的直流电动机，它由磁场、电枢线圈、换向器和电刷等机件组成。当线圈在垂直位置时，如图（a），电刷不与换向器接触，线圈中没有电流通过，因此电枢线圈不转动。如将电枢线圈稍向顺时针方向转过一些，如图（b）, 换向器片分别与两电刷接触，线圈中有电流通过，其方向是从线圈I边流入，从边流出。根据左手定则可以判定，线圈I边向下运动，边向上运动，电枢线圈向顺时针方向转动。,当线圈转到如图（c）的位置时，换向器片不与电刷接触，线圈中无电流通过.此时，电枢线圈在惯性作用下转过这个位置。当线圈转过垂直位置时，换向器片又与两电刷接触，如图（d）所示。但此时换向器片已经调换了位置。因此电流从线圈边流入，从I边流出。

33、根据左手定则可以判定，线圈I边向上运动，边向下运动，电枢线圈仍向顺时针方向转动。这样，使电流不断地通入线圈，线圈便按一定方向继续不停地转动。,一个线圈的电动机，虽能旋转，但转动力量小，转速也不稳定，而且在图（a,c）的位置时不能转动。所以，实际使用的起动电动机都是由较多的线圈和配有相应换向片构成，同时采用多对电磁铁来产生较强的磁场。但其工作原理还是一样的。,（四）电动机转矩自动调节特性,电动机的电磁转矩M取决于磁通、电枢电流Ia的乘积，即 M= CmIa 其中Cm电机结构常数,1、反电动势 直流电动机拖动负载，当负载发生变化时，电动机的电枢转速、电枢电流、电磁转矩均会自动的作相应的变化，以满足

34、不同负载的需要。其原理如下： 通电的线圈在磁场中受力而转动，运动的线圈切割磁力线产生电动势，电动势的方向和线圈电流方向相反，电动势的大小为： E反=Cen 其中，Ce电机结构常数；磁极磁通； n电枢转速。,、电动机工作时，电压平衡方程式为： Ub=E反+IaRa 该公式称为电动机发电机一体公式 即电动机在一定条件下可以变成发电机，用于电机制动和储能,转矩自动调节过程,电枢电流为：Ia=（Ub- E反）/Ra 分析： 当负载轴上阻力矩电枢转速E反Ia电磁转矩直至电磁转矩减至与阻转矩相等电机拖动负载以较高转速平稳运转； 当负载轴上阻力矩电枢转速E反Ia电磁转矩直至电磁转矩增至与阻转矩相等电机拖动负

35、载以较低转速平稳运转。,传动装置（啮合机构离合器）,发动机起动时，使起动机的驱动齿轮和发动机飞轮齿环啮合，将电动机的转矩传给飞轮；发动机起动后，自动切断动力传递，防止电动机被发动机带动，超速旋转而破坏。起动机驱动齿轮与曲轴飞轮齿环之间的传动比很大，在传动机构中设置了单向离合器，起动时传递动力。外形见下图。,啮合器（离合器）,啮合器有多种型式，通常汽车起动机上普遍采用超越式啮合器。 啮合器的构造如下图所示，主要由起动齿轮（小齿轮），单向滑轮，传动导管、推入弹簧和套筒等部分组成。,超越式啮合器,单向滑轮,单向滑轮的构造如下图所示，图形外座圈2与传动导管1的一端固装在一起，外座圈内部制成“+”字形空

36、腔。起动齿轮7的尾部成圆柱形，伸在外座圈的空腔内，使四周形成四个楔形的小腔室，内装有滚柱。在楔形腔室较宽的一边的座圈孔内，还装有弹簧4和压帽5，平时弹簧经压帽将滚柱压向楔形室较窄的一面。滑轮外包铁壳6，起密封和保护作用。为增加承载能力，现单向滑轮内常制有五个腔室，采用扁形弹簧，不需钻孔和压帽。,滚柱式单向离合器,1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽弹簧；6-垫圈；7-护盖；8-花键套筒；9-弹簧座；10-啮合弹簧；11-拨环；12-卡簧,1、飞轮 2、起动齿轮 3、外座圈 4、起动齿轮尾部 5、滚柱 6、压帽 7、弹簧,单向滑轮的工作,离合器的作用是：在起动发动机时，将起动机

37、产生的动力传给飞轮，以带动发动机起动；当发动机起动后，迅速将发动机与起动机间的动力切断，避免起动机超速旋转而损坏。 离合器的工作情况如下： 当拨叉拨动套筒，推动单向离合器向后移动而使起动齿轮和飞轮环齿啮合时，起动机开关便把电路接通，电枢开始旋转，它带动单向滑轮的外座圈转动。在外座圈内壁的摩擦力作用下，滚柱向楔形腔室窄的一边滚动，紧紧地卡在外座圈和起动齿轮尾部之间，从而起动齿轮同起动机一起旋转，驱动飞轮，如图所示。,当发动机起动后，起动齿轮被飞轮带着超速旋转。它的转速高于电枢转速，此时，起动齿轮尾部带动滚柱克服弹簧的张力，使滚柱向楔形腔室较宽的一边滚动，于是滚柱在起动齿轮尾部与外座圈间发生滑摩，

38、导致起动齿轮和外座圈以及电枢脱离联系，此时仅起动齿轮随飞轮旋转，从而避免了电枢超速旋转导致在强离心力作用下甩出的危险，如图所示。,滚柱式单向离合器,优缺点 结构简单、加工方便，成本低； 轴向尺寸长，适用于大功率起动机。,摩擦片式离合器构造,六、控制装置（电磁开关）,电磁开关主要由电动机开关和磁力线圈组成，见下图中虚线部分所示。电磁开关壳体的前部，装有电动机开关的C和30接线柱和磁力线圈50接柱，活动触盘装在触杆上，与触杆上的机件绝缘，起动机不工作时，在回位弹簧的作用下，使触盘与触点保持分开状态。,电磁开关构造（虚线部分）,控制装置作用,控制装置的作用是控制驱动齿轮和飞轮的啮合与分离； 控制电动

39、机电路的接通与切断。常用的装置有机械式和电磁式 汽车上广泛使用电磁式控制装置（电磁开关）。 QD124型起动机电磁控制装置构造如下图,控制装置,磁力线圈的作用,磁力线圈的作用:是用电磁力来操纵啮合器和电动机开关工作的。磁力线圈由导线粗、匝数少的拉动线圈和导线细、匝数多的保持线圈组成。拉动线圈的两端分别接在C和50接柱上。保持线圈的两端分别接在50接柱和搭铁上。引铁安装在电磁开关引铁套内，引铁尾部装有连接钩，与传动杆上部相连，有些连接钩可以借其螺纹进行调整。,1、传动壳（后端盖） 2、啮合器及怠速齿轮 3、钢珠 4、回位弹簧5、电磁开关 6、螺栓8 、电枢 7 、起动机外壳（轭） 9、电刷架 1

40、0、电动机前端盖11、毡垫圈 12、轭及电枢 13、拉紧螺栓,减速起动机,七、减速起动机的构造,减速起动机主要由电磁啮合开关，减速齿轮，电动机、起动齿轮（小齿轮）及单向啮合器等部分组成，如图9，10所示。 减速起动机和传统起动机一样，都是串励式起动机，它们的结构大体相似。但是，减速起动机具有以下显著特点： 动力输出结构分为电枢轴和传动轴两部分。电枢轴两端用滚珠轴承支承，负荷分布均匀，使用时间长，不易磨损，电枢较短，不易出现电枢轴弯曲，磨坏磁场绕组的情况。,减速起动机图, 采用了减速装置，在转子和起动齿轮之间，安装有减速齿轮，起动电动机传递给起动齿轮的扭矩就会增大。利用电磁开关，使得承担电动机（

41、经减速齿轮后）的动力输出是起动齿轮和起动齿轮轴，而啮合器部分不动。输出功率小的起动机，常采用外啮合方式，输出功率大的起动机采用内啮合方式。, 减速起动机采用电磁开关操纵，有些备有辅助开关（或称副开关）。它的作用是防止烧坏电磁开关和电门（起动）开关。分级接通电源，大大降低了起动机损坏的可能性，从而延长了起动机的使用寿命。,减速装置,减速装置,在电动机的电枢轴和输出轴之间，设置了齿轮减速装置。 1.作用：通过转矩的倍增作用，使起动机的输出特性适应发动机的起动要求。齿轮减速比一般为35。 2.结构型式：见上图,减速装置齿轮结构形式,（1）外啮合齿轮减速器； （2）内啮合齿轮减速器； （3）行星齿轮减

42、速器。,传动机构及控制装置,1.减速起动机的传动装置（单向离合器） 仍采用滚柱式单向离合器，结构形式和普通起动机相同，但耐冲击要求提高了。 2.减速起动机的控制装置 电磁开关和普通起动机相同。但单向离合器的操纵有两种型式： （1）拨叉式：和普通起动机相同，用在行星减速机构上。 （2）直动齿轮式：驱动齿轮和引铁装在一起，用在平行轴外啮合式减速机构上., 减速起动机的体积和重量大约是传统起动机的一半，节约了原材料，同时拆装修理很方便。 减速起动机的磁极对数与传统的起动机一样，但磁场线圈绕组常采用小导线多根半联的方法，电枢绕组的绕法虽与传统的原理相同，但制造工艺先进。,减速起动机的优点（总结）,1.单位重量的输出功率增加； 2.缩小了外部尺寸,便于安装； 3.提高了起动转矩,有利于发动机的低温起动； 4.减轻了蓄电池的负担,延长了使用寿命。,小 结,熟悉各种类型的起动机的结构、工作过程。,