第一章、蓄電池

1、第三章 起動機(jī),了解起動機(jī)的起動性能 了解起動機(jī)的工作原理和特性 掌握起動機(jī)的組成和結(jié)構(gòu) 掌握幾種單向離合器的構(gòu)造和工作過程 掌握電磁控制裝置的構(gòu)造及工作原理 掌握裝用交流發(fā)電機(jī)的驅(qū)動保護(hù)電路 掌握幾種減速起動機(jī)的特點及減速裝置 通過對起動機(jī)的工作原理、特性、結(jié)構(gòu)組成及控制裝置的工作過程的了解能夠?qū)ζ饎酉档囊恍┑湫偷墓收线M(jìn)行檢測并排除,第三章 起動機(jī),定義：通常把汽車發(fā)動機(jī)曲軸在外力作用下，從開始轉(zhuǎn)動到怠速運

2、轉(zhuǎn)的全過程稱為發(fā)動機(jī)的啟動。發(fā)動機(jī)常用起動方式有：人力啟動、輔助汽油機(jī)啟動和電力啟動。起動機(jī)由起動機(jī)、啟動繼電器、點火開關(guān)和電源組成，其主要功用是起動發(fā)動機(jī)。,第一節(jié) 起動機(jī)的構(gòu)造和型號,起動機(jī)由直流串勵式電動機(jī)、傳動裝置和控制機(jī)構(gòu)組成，其主要功用是起動發(fā)動機(jī)。,,起動機(jī)組成,起動機(jī)的型號,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)品型號編制方法規(guī)定，起動機(jī)的型號如下：,起動機(jī)的型號,1.產(chǎn)品代號起動機(jī)的產(chǎn)品

3、代號：QD表示起動機(jī)；QDJ表示減速起動機(jī)；QDY表示永磁型起動機(jī)（包括永磁減速型起動機(jī)）。2.電壓等級代號1表示12V；2表示24V。,起動機(jī)的型號,3.功率等級代號功率等級代號含義見表4.設(shè)計序號5.變型代號,第二節(jié) 直流串勵式電動機(jī),汽車用起動機(jī)的直流電動機(jī)的勵磁：串勵式和復(fù)勵式兩種。1.作用：產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。2.要求：零件的機(jī)械強(qiáng)度高電路電阻小。3.組成,直流串勵式電動機(jī)的組成,電樞（包括電樞繞組、換向器和電樞軸）磁

4、極電刷及電刷架機(jī)殼端蓋,電樞,磁場,由磁極、磁場繞組和機(jī)殼組成。磁場與磁路見圖3-10。,磁場,磁場繞組的連接型式見圖3-11。,二、發(fā)動機(jī)的起動性能,發(fā)動機(jī)可靠啟動條件： 1）氣缸吸入可能著火的混合氣 2）壓縮終了混合氣達(dá)到一定溫度和壓力 3） 點火裝置發(fā)出足夠能量的火花發(fā)動機(jī)的起動性能評價指標(biāo)有：起動轉(zhuǎn)矩、最低起動轉(zhuǎn)速、起動功率、起動極限溫度。,1、起動轉(zhuǎn)矩,起動機(jī)要有足夠大的轉(zhuǎn)矩來克服發(fā)動機(jī)初始轉(zhuǎn)動時的

5、各種阻力。起動阻力包括：摩擦阻力、壓縮阻力、慣性阻力。,2、最低起動轉(zhuǎn)速,1.在一定溫度下，發(fā)動機(jī)能夠起動的最低曲軸轉(zhuǎn)速。汽油機(jī)約為50-70r/min。柴油機(jī)約為100-200r/min以上2.起動機(jī)傳給發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速要大于發(fā)動機(jī)的最低起動轉(zhuǎn)速，若低于這個轉(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，還會使壓縮行程的散熱損失和漏氣損失增加，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)不能起動。,3、起動功率,起動機(jī)所具有的功率應(yīng)和發(fā)動機(jī)起動所必需的起動功

6、率相匹配而蓄電池的容量與起動機(jī)的容量成正比功率的大小取決于發(fā)動機(jī)最低啟動轉(zhuǎn)速和啟動阻力矩P＝Mn/9550(KW),4、起動極限溫度,當(dāng)環(huán)境溫度低于起動極限溫度時，應(yīng)采取起動輔助措施：加大蓄電池容量、進(jìn)氣加熱、電噴車低溫補償。,三、直流電動機(jī)的工作原理,1.功用直流電動機(jī)時將電能轉(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發(fā)生運動。工作原理圖見圖3-1。,直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩,電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩M取決于磁通φ

7、、電樞電流Ia的乘積，即　　M= CmφIa　　其中Cm—電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù),四、直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動調(diào)節(jié)特性,四、直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動調(diào)節(jié)特性,直流電動機(jī)拖動負(fù)載，當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時，電動機(jī)的電樞轉(zhuǎn)速、電樞電流、電磁轉(zhuǎn)矩均會自動的作相應(yīng)的變化，以滿足不同負(fù)載的需要。其原理如下：通電的線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動，運動的線圈切割磁力線產(chǎn)生電動勢，電動勢的方向和線圈電流方向相反，電動勢的大小為,E反=Ceφn其中，Ce——電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)；

8、 φ——磁極磁通；　　　n——電樞轉(zhuǎn)速電動機(jī)工作時，電壓平衡方程式為：　　　Ub=E反+IaRa 則電樞電流為：Ia=（Ub- E反）/Ra,四、直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動調(diào)節(jié)特性,四、直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動調(diào)節(jié)特性,分析： Ia=（Ub- E反）/Ra負(fù)載↓→電樞軸上阻力矩↓→電樞轉(zhuǎn)速↑→E反↑→Ia↓→電磁轉(zhuǎn)矩↓→直至電磁轉(zhuǎn)矩減至與阻轉(zhuǎn)矩相等→電機(jī)拖動負(fù)載以較高轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)；負(fù)載↑→電樞軸上阻力矩↑→電樞轉(zhuǎn)速↓→E反↓→Ia↑→電磁

9、轉(zhuǎn)矩↑→直至電磁轉(zhuǎn)矩增至與阻轉(zhuǎn)矩相等→電機(jī)拖動負(fù)載以較低轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。,四、直流電動機(jī)轉(zhuǎn)矩自動調(diào)節(jié)特性,電動機(jī)工作時，電壓平衡方程式為：　　　Ub=E反+IaRa該公式稱為電動機(jī)發(fā)電機(jī)一體公式即電動機(jī)在一定條件下可以變成發(fā)電機(jī)，用于電機(jī)制動和儲能。,第三節(jié) 起動機(jī)特性,1.起動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩隨電樞電流變化的關(guān)系稱為轉(zhuǎn)矩特性，即 。在磁路未飽和時，由于磁通與電樞電流成正比，即

10、 ，故電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為在起動的瞬間，由于發(fā)動機(jī)的阻力矩很大，起動機(jī)處于完全制動的情況下，n=0，故反電動勢E=0。此時電樞電流將達(dá)到最大值，稱為制動電流，產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩，稱為制動轉(zhuǎn)矩，從而使發(fā)動機(jī)易于起動。,,,,,第三節(jié) 起動機(jī)特性,2.起動機(jī)的轉(zhuǎn)速特性串勵直流電動機(jī)具有軟的機(jī)械特性，即輕載轉(zhuǎn)速高，重載轉(zhuǎn)速低。當(dāng)電樞電流增加時，則也增加，在磁路未飽和時，磁通Ф也增加。于是電動機(jī)轉(zhuǎn)速將隨和Ф的增加，而顯著下降。,,,,,第三節(jié)

11、起動機(jī)特性,3.起動機(jī)的功率特性串勵直流電動機(jī)的電磁功率和電樞電流的關(guān)系是一對稱的拋物線 。 (1)當(dāng)完全制動時，相當(dāng)于剛接入起動機(jī)的情況，此時電樞電流達(dá)到最大值(稱為制動電流)，轉(zhuǎn)矩M也達(dá)到最大，稱為制動轉(zhuǎn)矩。但這時n=0，所以功率P＝0。(2)在起動機(jī)空轉(zhuǎn)時，電流最小(稱為空載電流)，轉(zhuǎn)速達(dá)到最大值，稱為空載轉(zhuǎn)速。但此時，轉(zhuǎn)矩M=0，故功率P=0。(3)在電樞電流接近制動電流的一半()時，起動機(jī)的功率達(dá)到最大值。,,,,,

12、起動機(jī)工作特性圖,起動機(jī)特性,分析,當(dāng)I=0時，M=0，所以，P=0，轉(zhuǎn)速n達(dá)到最大，n=nmax（起動機(jī)空載）；當(dāng)I=Imax時，n=0，所以，P=0，輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到最大M=Mmax（起動機(jī)制動）?？蛰d和制動的工作情況，常用來檢驗起動機(jī)的故障：,4.影響起動機(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，供給起動機(jī)電流大，起動機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速、制動力矩都大。（2）起動電路的電阻影響起動機(jī)內(nèi)部電阻和起動線路

13、電阻越大，起動機(jī)得輸出功率、轉(zhuǎn)速、制動力矩均會降低。（3）環(huán)境溫度的影響環(huán)境溫度低時，起動性能不好。,第四節(jié) 起動機(jī)的傳動機(jī)構(gòu),1.作用發(fā)動機(jī)起動時，使起動機(jī)的驅(qū)動齒輪和發(fā)動機(jī)飛輪齒環(huán)嚙合，將電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給飛輪；發(fā)動機(jī)起動后，自動切斷動力傳遞，防止電動機(jī)被發(fā)動機(jī)帶動，超速旋轉(zhuǎn)而破壞。起動機(jī)驅(qū)動齒輪與曲軸飛輪齒環(huán)之間的傳動比很大，在傳動機(jī)構(gòu)中設(shè)置了單向離合器。,,滾柱式單向離合器,,,滾柱式單向離合器,如圖3-15示，傳動導(dǎo)管1與

14、外座圈2制成一體，外座圈內(nèi)部制成“十”字型空腔，驅(qū)動齒輪的尾部成圓柱形伸在外座圈的空腔內(nèi)，將“十”字型空腔分割成四個鍥形腔室。腔內(nèi)放置滾柱3，在腔室較寬的一邊的座圈孔內(nèi)，還裝有彈簧4和壓帽5。平時靠彈簧張力經(jīng)壓帽將滾柱壓向鍥型腔室較窄的一端。座圈的外面包有鐵殼，起密封和保護(hù)作用。,滾柱式單向離合器,傳動導(dǎo)管內(nèi)制有鍵槽，套在電樞軸的花鍵部分，而驅(qū)動齒輪則套在軸的光滑部位，它們可以隨軸轉(zhuǎn)動，又可以在軸上前后移動，以便使驅(qū)動齒輪和飛輪能嚙合與

15、分離。傳動導(dǎo)管的外側(cè)活絡(luò)的套裝有彈簧和撥叉環(huán)，并由卡簧限位。撥叉操縱撥叉環(huán)迫使驅(qū)動齒輪沿電樞軸軸向滑動，平時在回位彈簧的張力作用下，驅(qū)動齒輪與飛輪保持分離狀態(tài)。,滾柱式單向離合器,彈簧式單向離合器,優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，成本低；軸向尺寸長，適用于大功率起動機(jī)。,彈簧式單向離合器,1） 起動發(fā)動機(jī)時，控制裝置迫使驅(qū)動齒輪與飛輪齒環(huán)嚙合，電樞軸帶動花鍵套筒旋轉(zhuǎn)，在摩擦力的作用下離合彈簧扭縮，直徑縮小，抱緊兩個套筒外圓表面，使其成一剛

16、體，于是電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩經(jīng)花鍵套筒，離合彈簧傳給驅(qū)動齒輪，從而帶動飛輪旋轉(zhuǎn)。2）起動發(fā)動機(jī)后，由于飛輪帶動驅(qū)動齒輪的轉(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)動齒輪和花鍵套筒不再成為一剛體，可以相對滑動，從而避免了電動機(jī)超速旋轉(zhuǎn)的危險。,摩擦片式離合器構(gòu)造,第五節(jié) 起動機(jī)的控制裝置,1.作用：控制裝置的作用是控制驅(qū)動齒輪和飛輪的嚙合與分離；控制電動機(jī)電路的接通與切斷。常用的裝置有機(jī)械式和電磁式汽車上廣泛使用電磁式控制

17、裝置（電磁開關(guān)）。QD124型起動機(jī)電磁控制裝置構(gòu)造,,,,,,控制裝置,組成由電磁鐵機(jī)構(gòu)、電動機(jī)開關(guān)、起動繼電器和起動開關(guān)組成。結(jié)構(gòu)原理見圖,,工作過程,起動開關(guān)未接通時，起動繼電器觸點張開，電動機(jī)開關(guān)斷開，離合器驅(qū)動齒輪與飛輪處于分離狀態(tài)。起動繼電器線圈電路接通其電路為：蓄電池正極→點火開關(guān)接柱1→接柱3→起動繼電器“點火開關(guān)”接柱→線圈搭鐵→蓄電池負(fù)極。,工作過程,電磁鐵線圈電路接通繼電器觸點閉合，同時接通吸引線圈和保

18、持線圈電流電路，兩線圈產(chǎn)生同方向的磁場，磁化鐵心，吸動引鐵前移，引鐵前端帶動觸盤接通兩個開關(guān)（起動機(jī)開關(guān)和附加電阻短路開關(guān)），后端通過耳環(huán)帶動撥叉移動使驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合。,工作過程,吸引線圈電路：蓄電池正極→電動機(jī)開關(guān)接柱21→起動繼電器“電池”接柱、支架、觸點、“起動機(jī)”接柱→電磁開關(guān)接柱23→吸引線圈1→電動機(jī)開關(guān)接柱19→電動機(jī)磁場繞組→電樞繞組→搭鐵→蓄電池負(fù)極。,工作過程,保持線圈電路：蓄電池正極→電動機(jī)開關(guān)接柱2

19、1→起動繼電器“電池”接柱、支架、觸點、“起動機(jī)”接柱→電磁開關(guān)接柱23→保持線圈2→搭鐵→蓄電池負(fù)極。,工作過程,電動機(jī)電路接通觸盤將電動機(jī)開關(guān)接柱19、21連通后，電動機(jī)電路接通。此電路電阻極小，電流可達(dá)幾百安培，電動機(jī)產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩，帶動飛輪轉(zhuǎn)動。電動機(jī)開關(guān)接通后，吸引線圈和附加電阻短路。其電路為：蓄電池正極→電動機(jī)開關(guān)接柱19、21→導(dǎo)電片17→磁場繞組→電樞繞組→搭鐵→蓄電池負(fù)極。,工作過程,起動開關(guān)斷開起動繼電器停止

20、工作，觸點張開。電動機(jī)開關(guān)斷開，驅(qū)動齒輪和飛輪分離。起動繼電器觸點張開后電動機(jī)開關(guān)斷開瞬間，保持線圈電流通路為：蓄電池正極→電動機(jī)開關(guān)接柱21→觸盤18→接柱19→吸引線圈1→保持線圈2→搭鐵→蓄電池負(fù)極。,第四節(jié) 減速式起動機(jī),起動機(jī)的分類 1．直接嚙合強(qiáng)制起動式起動機(jī)（普通式起動機(jī)）2．減速式起動機(jī)3．永磁式起動機(jī),二、減速起動機(jī)的優(yōu)點,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.提高了起動轉(zhuǎn)矩,有利

21、于發(fā)動機(jī)的低溫起動；4.減輕了蓄電池的負(fù)擔(dān),延長了使用壽命。,減速式起動機(jī),三、電動機(jī),采用直流電動機(jī)。其磁場型式有：1.永磁式電動機(jī)不需要磁場繞組，節(jié)省材料，體積小，換向性能好。用在小功率起動機(jī)上。2.電磁式適用于輸出功率大于1.9KW的電動機(jī)。,四、減速裝置,在電動機(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，使起動機(jī)的輸出特性適應(yīng)發(fā)動機(jī)的起動要求。齒輪減速比一般為3～5。2.結(jié)構(gòu)型式：見圖

22、,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、傳動機(jī)構(gòu)及控制裝置,五、傳動機(jī)構(gòu)及控制裝置,1.減速起動機(jī)的傳動裝置（單向離合器）仍采用滾柱式單向離合器，結(jié)構(gòu)形式和普通起動機(jī)相同，但耐沖擊要求提高了。2.減速起動機(jī)的控制裝置電磁開關(guān)和普通起動機(jī)相同。但單向離合器的操縱有兩種型式：（1）撥叉式：和普通起動機(jī)相同，用在行星減速機(jī)構(gòu)上。（2）直動齒輪式：驅(qū)動齒輪和引鐵

23、裝在一起，用在平行軸外嚙合式減速機(jī)構(gòu)上,六、減速起動機(jī)實例,（一）12V11E14型減速起動機(jī)用于皇冠轎車，結(jié)構(gòu)見圖,,第五節(jié) 起動機(jī)的使用與維修,起動機(jī)的正確使用 起動機(jī)的維護(hù) 起動機(jī)的修理,一、起動機(jī)的正確使用,1、經(jīng)常保持蓄電池保持充足電的狀態(tài)，保持各部分連接牢固。2、起動機(jī)每次使用不超過5秒。3、電噴車和自動變速器車不能采用推車啟動。4、發(fā)動機(jī)起動后必須切斷控制電路。5、起動時應(yīng)掛入空檔或踩下離合器，嚴(yán)禁掛檔起動

24、。6、低溫起動時應(yīng)先預(yù)熱發(fā)動機(jī)再起動。7、 發(fā)動機(jī)起動后起動機(jī)若不能停轉(zhuǎn)，應(yīng)立即關(guān)閉電源或拆下蓄電池搭鐵線。,二、起動機(jī)的維護(hù),1、 起動機(jī)的保養(yǎng) 清潔（3000公里）和更換炭刷（5000公里或根據(jù)需要）。2、潤滑起動機(jī)軸承3、每年對起動機(jī)進(jìn)行一次解體性保養(yǎng),三、起動機(jī)的修理,1、 起動機(jī)的解體與裝復(fù)（1）      起動機(jī)的解體與清理（2）  

25、0;   檢驗與修理（3）      裝復(fù)與試驗2、起動機(jī)的故障分析與處理方法,起動機(jī)的故障分析與處理方法,起動機(jī)的常見故障有：起動機(jī)不轉(zhuǎn)，起動機(jī)運轉(zhuǎn)無力，驅(qū)動齒輪運轉(zhuǎn)不良，起動機(jī)不停止工作，起動機(jī)空轉(zhuǎn)等。起動機(jī)故障分析的首要條件是區(qū)分起動機(jī)故障和起動系電路故障，一般應(yīng)先判斷電路故障。 (1)  區(qū)分起動機(jī)故障與線路故障 （2）區(qū)分起動機(jī)

26、故障與蓄電池故障,起動機(jī)的常見故障及排除,1．起動機(jī)轉(zhuǎn)動無力（1）故障現(xiàn)象：將點火開關(guān)旋至“起動”檔，驅(qū)動齒輪發(fā)出“咔噠”聲向外移出，但是起動機(jī)不轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動緩慢無力。（2）診斷思路與方法：,起動機(jī)的常見故障及排除,動機(jī)的常見故障及排除,2．起動機(jī)空轉(zhuǎn)（1）故障現(xiàn)象：接通點火開關(guān)“起動”開關(guān)，起動機(jī)只是空轉(zhuǎn)，不能帶動發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)。（2）診斷思路與方法：①起動機(jī)空轉(zhuǎn)時，有嚴(yán)重的碰擦輪齒的聲音，說明飛輪輪齒或起動機(jī)驅(qū)動齒輪嚴(yán)重磨損，應(yīng)

27、拆下起動機(jī)進(jìn)一步檢查，根據(jù)實際情況更換驅(qū)動齒輪或飛輪輪齒；,起動機(jī)的常見故障及排除,2．起動機(jī)空轉(zhuǎn)②起動機(jī)空轉(zhuǎn)時，速度較快但無碰齒聲音，說明起動機(jī)單向離合器打滑，即驅(qū)動齒輪已經(jīng)嚙入飛輪輪齒中，但不能帶動飛輪旋轉(zhuǎn)，只是起動機(jī)電樞軸在空轉(zhuǎn)，應(yīng)更換單向離合器總成；③起動機(jī)空轉(zhuǎn)時，有較輕的摩擦聲音，起動機(jī)驅(qū)動齒輪不能與飛輪輪齒嚙合而產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，即驅(qū)動齒輪還沒有嚙合到飛輪輪齒中，電磁開關(guān)就提前接通，說明主回路的接觸盤行程過短，應(yīng)拆下起動機(jī)，進(jìn)行

28、起動機(jī)接通時刻的調(diào)整。,起動機(jī)的常見故障及排除,3．起動機(jī)不轉(zhuǎn)（1）故障現(xiàn)象：將點火開關(guān)旋至起動檔，起動機(jī)驅(qū)動齒輪不向外伸出，起動機(jī)不轉(zhuǎn)。（2）診斷思路與方法此種故障可能由蓄電池及電路連接造成，也有可能由起動機(jī)本身造成，首先應(yīng)進(jìn)行區(qū)分，方法如下：用螺絲刀或?qū)Ь€短接起動機(jī)電磁開關(guān)上的端子30和端子C兩個接線柱。若起動機(jī)不轉(zhuǎn)，說明電動機(jī)有故障，應(yīng)解體檢修；若起動機(jī)運轉(zhuǎn)，說明電動機(jī)正常，故障在起動機(jī)本身以外的電路。,起動機(jī)的常見故障及