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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,汽车电器设备与维修,汽电汽服教研室,烟 台 南 山 学 院,YANTAI NNASHAN UNIVERSITY,第1页，共44页。,第三章 起动机,第四节 电磁开关,第三节 传动机构,第二节 串砺式直流电动机,第一节 概述,第五节 起动机的工作特性,第六节 起动机的典型结构,返回目录,第2页，共44页。,第三章 起动机,第十节 起动机的使用与维护,第九节 起动机的检修与试验,第八节 起动机的故障诊断,第七节 起动机的控制电路,返回目录,第3页，共44页。,第一节 概述,一、起动系的组成,起动系是由蓄电池、起动机、起动继电器、点火开关等组成，如图3-1所示。,图3-1 起动系的组成,1蓄电池 2搭铁电缆 3起动机电缆,4起动机 5飞轮 6点火开关 7起动继电器,第4页，共44页。,第一节 概述,二、起动机的组成,起动机(俗称“马达”)是起动系的主要组成部分，由串励式直流电动机、传动机构和电磁开关三部分组成，如图3-2所示为起动机的结构图。,图3-2 起动机的结构图,a)整体结构图 b)分解图,1传动机构 2电磁开关 3串励式直流电动机 4拨叉 5活动铁心 6垫圈 7弹簧,8顶杆 9线圈体 10、12绝缘垫 11接触盘 13接线柱 14连接铜片 15电刷,16端盖 17防护罩 18穿钉 19搭铁电刷 20外壳 21定子绕组 22电枢,23单向离合器 24驱动齿轮,第5页，共44页。,第一节 概述,三、起动机的分类,四、起动机的型号,起动机的型号如下所示:,12345,1产品代号,2电压等级代号，电压等级代号：1表示12V；,3功率等级代号，功率等级代号其含义见表3-1。,4设计序号。,5变型代号。,功率等级代号,1,2,3,4,5,6,7,8,9,功率/kW,12,23,34,45,56,67,78,8,表3-1 起动机功率等级,返回本章目录,第6页，共44页。,第二节 串励式直流电动机,一、工作原理,直流电动机是将电能转化为机械能的装置，是以通电导体在磁场中受磁场力作用这一原理为基础制成的，其工作原理如图3-3所示。,图3-3 直流电动机的工作原理,第7页，共44页。,第二节 串励式直流电动机,二、构造,直流电动机的构造是由电枢、磁极、换向器、电刷等组成，如图3-4所示。,图3-4 直流电动机的构造,1端盖 2电刷架 3接线柱 4电枢 5磁极固定螺钉 6磁极铁心 7励磁绕组 8电刷,第8页，共44页。,第二节 串励式直流电动机,电枢由电枢轴、电枢绕组、换向器、铁心等组成，其作用是产生电磁转矩，如图3-5a所示。电枢绕组的两端均匀地焊在换向器片上，电枢绕组一般常用波绕法，如图3-5b所示。,图3-5 电枢的结构与电枢绕组的展开图,a)电枢的结构 b)电枢绕组的展开图,1换向器 2铁心 3电枢绕组 4电枢轴 5电枢绕组,6换向器 7电刷,第9页，共44页。,第二节 串励式直流电动机,磁极的作用是产生磁场，由铁心和励磁绕组构成。为增大磁场强度，大多数起动机采用四个磁极。通过螺钉将磁极铁心固定在电动机的外壳上，磁极与磁路如图3-6所示。,图3-6 磁极与磁路,a)磁极 b)磁路,1接线柱 2励磁绕组 3电刷 4铁心,第10页，共44页。,第二节 串励式直流电动机,励磁绕组与电枢绕组常见的接法如图3-7所示，由于励磁绕组与电枢绕组串联，故称为串励式直流电动机。,图3-7 励磁绕组与电枢绕组的接法,a)四个励磁绕组串联,b)励磁绕组两两串联后再并联,第11页，共44页。,第二节 串励式直流电动机,电刷与电刷架的作用是将电流引入电动机使电枢产生定向转矩。电刷一般是用铜和石墨粉压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力压在换向器上，如图3-8所示。,图3-8 电刷与电刷架,1换向器 2电刷 3盘形弹簧 4搭铁电刷架,5绝缘垫 6绝缘电刷架 7搭铁电刷,返回本章目录,第12页，共44页。,第三节 传动机构,一、汽车发动机对起动机传动机构的要求,图3-9所示为传动机构的工作示意图。,图3-9 传动机构的工作示意图,a)起动机静止状态 b)驱动齿轮与飞轮齿圈正在啮合 c)完全啮合,1飞轮 2驱动齿轮 3单向离合器 4拨叉 5活动铁心,6电磁开关 7电枢,第13页，共44页。,第三节 传动机构,二、常见的起动机单向离合器,滚柱式单向离合器的原理是通过改变滚柱在楔形槽中的位置来实现分离和结合，其结构如图3-10所示。,图3-10 滚柱式单向离合器结构,1驱动齿轮 2外壳 3十字块 4滚柱 5弹簧,与压帽 6护盖 7弹簧座 8弹簧 9移动,衬套 10传动套筒 11卡簧 12垫圈,第14页，共44页。,第三节 传动机构,其工作过程如下：当起动机开始工作时，拨叉拨动移动衬套9，使驱动齿轮1与发动机飞轮齿圈啮合，此时，再加上飞轮齿圈给驱动齿轮1的反作用力，滚柱在摩擦力矩的作用下，滚入楔形槽的窄端而卡死(如图3-11a)，于是驱动齿轮1和传动套筒10为一个整体，带动飞轮，起动发动机。此时，滚柱滚向楔形槽的宽端而打滑(如图3-11b)。,图3-11 滚柱式单向离合器工作原理,a)起动时传递电磁转矩 b)起动后打滑,1驱动齿轮 2外壳 3十字块 4滚柱 5弹簧与压帽 6楔形槽 7飞轮,第15页，共44页。,第三节 传动机构,摩擦片式单向离合器的原理是通过主、从动摩擦片的压紧和放松来实现分离，其结构如图3-12所示。,图3-12 摩擦片式单向离合器结构,a)装配图 b)解体图,1驱动齿轮与外接合鼓 2螺母 3弹性圈 4压环 5调整垫圈 6从动摩擦片7主动摩擦片 8、12卡环 9内接合鼓 10传动套筒 11移动衬套 13缓冲弹簧 14挡圈,第16页，共44页。,第三节 传动机构,弹簧式单向离合器的原理是通过扭力弹簧的径向收缩和放松来实现分离和接合，其结构如图3-13所示。,图3-13 弹簧式单向离合器结构,1驱动齿轮与套筒 2护套 3扭力弹簧 4传动套筒 5垫圈 6移动衬套 7卡簧 8缓冲弹簧,第17页，共44页。,第四节 电磁开关,一、电磁开关的结构,图3-14所示为电磁开关的结构与工作原理。,图3-14 电磁开关的结构与工作原理,1、3主接线柱 2点火线圈附加电阻短路接线柱 4点火开关 5起动接线柱6接触盘 7吸拉线圈 8保持线圈 9活动铁心 10调节螺钉 11拨叉 12单向离合器 13驱动齿轮 14飞轮,第18页，共44页。,第四节 电磁开关,二、起动机的工作过程,1)起动时，将点火开关S打到ST挡，电磁开关通电，其电路如下：,蓄电池正极主接线柱3点火开关S起动接线柱5保持线圈8搭铁。,吸拉线圈7主接线柱1串励式直流电动机搭铁。,主电路接通的同时，接触盘6将接线柱2接通，使点火线圈的附加电阻短接，提高点火电压。现在附加电阻已经很少采用，所以这个接线柱或不接线，或已经取消。,第19页，共44页。,第五节 起动机的工作特性,一、串励式直流电动机的工作特性,在直流电动机中，励磁绕组与电枢绕组的连接方式可分为：串励式、并励式和复励式三种形式，如图3-15所示。,1.转矩特性。如图3-15a所示。,图3-15 直流电动机的励磁方法,a)串励式 b)并励式 c)复励式,第20页，共44页。,第五节 起动机的工作特性,串励式直流电动机在轻载时IS小，转速高；重载时IS大，转速低，如图3-16所示的曲线n。,二、影响起动机功率的使用因素,图3-16 起动机的特性,第21页，共44页。,第六节 起动机的典型结构,一、普通式起动机,红旗轿车采用的起动机结构为普通式起动机，如图3-17所示。,图3-17红旗轿车采用的起动机结构,1开口弹簧圈2止推垫圈3单向离合器,4中间轴承5电磁开关6穿钉7转子,8电刷架9后端盖10密封垫,11、13垫片12锁紧片,第22页，共44页。,第六节 起动机的典型结构,电动机为串励式直流电动机，采用滚柱式单向离合器。该车起动系电路如图3-18所示。,图3-18 红旗轿车起动系电路,1点火开关 2蓄电池 3电枢 4单向离合器5飞轮 6拨叉 7电磁开关,第23页，共44页。,第六节 起动机的典型结构,二、减速式起动机,如图3-19所示为丰田汽车采用的外啮合式减速起动机分解图。,图3-19 丰田汽车采用的外啮合式减速起动机分解图,1橡胶圈 2电动机 3毡垫圈 4主动齿轮 5惰轮 6穿钉 7螺栓 8外壳9驱动齿轮 10单向离合器 11从动齿轮 12钢球 13回位弹簧 14电磁开关,第24页，共44页。,第六节 起动机的典型结构,如图3-20所示为内啮合式减速起动机结构图。该种起动机的传动中心距离为20mm左右，减速传动效率高，但成本也高。,图3-20 内啮合式减速起动机结构图,1点火开关 2起动继电器 3起动继电器触点 4主接线柱内侧触头 5接触盘 6吸拉线圈 7保持线圈 8活动铁心 9拨叉 10单向离合器 11螺旋花键轴 12内啮合减速齿轮 13主动齿轮 14电枢 15励磁绕组图,第25页，共44页。,第六节 起动机的典型结构,该种起动机的传动中心距离为零，输出轴与电枢轴同心，可使整机尺寸减小。如图3-21所示。,图3-21 行星齿轮式减速起动机,1拨叉 2电磁开关 3电枢 4磁场,5电刷 6换向器 7行星齿轮式减速,机构 8滚柱式单向离合器 9驱动齿轮,10电枢轴 11行星齿轮架 12内齿圈,第26页，共44页。,第六节 起动机的典型结构,三、永磁式起动机,如图3-22所示为奥迪五缸车用永磁式减速起动机分解图。,图3-22 奥迪五缸车用永磁式减速起动机分解图,1穿钉 2调整垫片 3机壳 4电磁开关 5活动铁心,6拨叉 7卡环 8驱动端盖 9止推垫圈 10滚柱式,单向离合器 11行星齿轮式减速机构 12转子,13电刷架 14端盖 15锁片 16密封圈,返回本章目录,第27页，共44页。,第七节 起动机的控制电路,一、带有起动继电器的起动系控制电路,大部分汽车为保护点火开关，在起动机控制电路中加装起动继电器，如图3-23所示。,图3-23带有起动继电器的起动系的控制电路,1蓄电池2起动机3主接线柱,4起动接线柱5起动继电器6点火开关,第28页，共44页。,第七节 起动机的控制电路,二、解放CA1092汽车起动机控制电路,如图3-24所示为解放CA1092汽车起动机控制电路。,三、防止起动系的误操作,图3-24 解放CA1092汽车起动机控制电路,1蓄电池 2起动组合继电器 3点火开关 4点火线圈 5点火控制器,6发电机 7电流表 8起动机,返回本章目录,第29页，共44页。,第八节 起动机的故障诊断,一、起动机不工作,二、起动机起动无力,蓄电池负极桩到发动机缸体之间的电压不大于0.4V，如图3-25所示。,三、起动机工作正常，但发动机不转动(或转动速度慢)，并有异响。,图3-25 起动机工作时起动电路的压降测试,返回本章目录,第30页，共44页。,第九节起动机的检修与试验,一、起动机部件的检修,短路故障的检查，如图3-26所示。搭铁故障的检查，如图3-27所示。断路故障的检查，如图3-28所示。,图3-26 励磁绕组短路,故障的检查,图3-27 励磁绕组搭铁故障的检查,1万用表棒 2起动机外壳,图3-28励磁绕组断路故障的检查,1外壳2万用表表笔3引线4电刷,第31页，共44页。,第九节起动机的检修与试验,（1）电枢绕组 搭铁故障的检查，如图3-29所示。短路故障的检查，如图3-30所示。,图3-29 电枢绕组搭铁故障的检查,图3-30 电枢绕组短路故障的检查,第32页，共44页。,第九节起动机的检修与试验,(2)换向器,(3)电枢轴 电枢轴的常见故障是弯曲变形，检查方法如图3-31所示。
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