汽车启动系统教学培训课件ppt

汽车起动系统,曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。,起动方式： 电力起动、手摇起动。 电力起动系主要由：蓄电池、起动机、起动继电器和点火开关组成。,一、起动机的功用、组成、结构,起动机的功用,本节主要内容：,起动机的结构,起动机主要由直流电动机、传动机构和操纵机构三部分组成。,起动机的结构,直流电动机的作用： 将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。 传动机构的作用： 在起动发动机时使驱动齿轮与飞轮齿圈相啮合，将起动机的转矩传递给发动机曲轴；在发动机起动后又能使驱动齿轮与飞轮自动脱离。 操纵机构的作用： 用来接通或断开电动机与蓄电池之间的电路。,1.起动机各装置的作用,功用：将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。 结构: 电枢、磁极、换向器、电刷 （1）电枢 电枢由外圆带槽的硅钢片叠成的铁心、电枢绕组线圈、电枢轴和换向器组成。,2.直流电动机,（2）磁极 功用：产生磁场 结构：由固定在机壳内的磁极铁心和磁场绕组线圈组成。两对磁极相对交错安装在电机的壳体内，定子与转子铁心形成的磁通回路如图。,励磁线圈的连接方式：励磁线圈有的是相互串联后再与电枢绕组串联（称为串联式），有的则是两两相串后再并联，再与电枢绕组串联（称混联式）。,a)四个励磁绕组相互串联 b)励磁绕组两两串联后并联,（3）电刷与电刷架 通常为框式结构，其中正极电刷架绝缘地固定在端盖上，负极电刷架与端盖直接相连并搭铁。电刷有铜粉与石墨粉压制而成，呈棕黑色。置于电刷架中，有较强弹性的盘形弹簧将电刷压靠在换向器上。,（4） 换向器 作用：向旋转的电枢绕组注入电流。 结构：由许多截面呈燕尾形的铜片围合而成；铜片之间由云母绝缘；电枢绕组各线圈的端头均焊接在换向器的铜片上。,3.传动机构,作用：起动时，使起动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿圈啮合，将电动机产生的转矩传递给飞轮；起动后，自动切断动力传递，防止电动机被发动机带动超速运转而遭到损坏。 组成：传动机构由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成，安装在转子轴的花键部分。 种类：滚柱式单向离合器、摩擦片式单向离合器、弹簧式单向离合器。,啮合器结构、工作过程：,起动时,起动后,作用：控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离；控制电动机电路的接通与切断。,4. 控制装置,二、起动机的工作原理、特性、类型和型号,起动机的工作原理,本节主要内容：,起动机的工作特性,起动机的类型和型号,1.电磁转矩的产生 载流导体在磁场中受到电磁力作用而发生运动。,起动机的工作原理,2.直流电动机转矩自动调节原理 电枢在电磁转矩作用下转动，但绕组在转动时同时也切割磁力线而产生感应电动势，根据右手定则判定其方向，感生电动势的方向与电枢电流Is方向相反，称为反电动势Ef。反电动势Ef与磁极磁通、电枢转速n成正比： Ef = Cen 式中：Ce电机结构常数。 由此可推出电枢回路的电压平衡方程式，即： U = Ef IsRs 式中：Rs电枢回路电阻。包括电枢绕组电阻和电刷和换向器的接触电阻。,1.工作特性曲线 起动机的转矩、转速、功率与电流的关系称之为起动机的工作特性曲线。 串励直流电动机的特点是起动转矩大，机械特性软。,2.转矩特性 在磁路未饱和的情况下，串励直流电动机的转矩与电枢电流的平方I2S成正比。,起动机的工作特性,3.转速特性（机械特性） 串励直流电动机转速与电枢电流Is的关系式为：,串励电动机在磁极未饱和时，由于不为常数，当Is 增加时，即电枢转矩增大，由于与Is(Rs+Rj)也随之增加，因此，电枢转速n随Is(M)的增大下降较快，故具有较软的机械特性。,4.功率特性 串励式电动机的功率P可用下式表示: P = Mn / 9550 式中：M电枢轴上的力矩 Nm； n电枢转速r/min）。,在完全制动（n=0）和空转（M=0）两种情况下，起动机的功率都等于0。因为起动机工作时间很短，可以允许在最大功率下工作，所以把起动机的最大输出功率称为起动机的额定功率。,1.蓄电池容量的影响 蓄电池容量越小，内阻越大，放电时产生的电压降越大，供给起动机的电压降低，起动机输出的功率减小。 2.环境温度影响 温度降低时，蓄电池电解液密度增大，内阻增大，使蓄电池容量和端电压急剧下降，起动机功率将会显著下降。 3.接触电阻和导线电阻 电刷与换向器接触不良、电刷压簧弹力下降、电刷过短以及导线与蓄电池接线柱接触不良，都会使工作线路电阻增加；导线过长以及导线横截面积过小也会造成较大的电压降，由于起动机工作电流特别大，这些都会使起动机功率减小。,影响起动机功率的主要因素,起动机的类型、型号,1.起动机的类型,2.起动机的型号,QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁起动机（包括永磁减速起动机），J、Y分别表示“减”、“永” 电压等级：112V；224V 功率等级：,三、起动系控制电路的工作过程,起动机控制电路的工作过程,本节主要内容：,起动机的使用与维护,起动系控制电路,1.无起动继电器控制的起动电路,在电磁操纵式起动机的使用中，常通过起动继电器的触点接通或切断起动机电磁开关的电路控制起动机的工作，以保护起动开关。,2.带起动继电器的控制电路,为了防止发动机起动以后起动电路再次接通，一些起动电路中安装了带有保护功能的组合式继电器。,3.组合继电器式控制装置,1.起动机每次起动时间不超过5s，再次起动时应间歇15s，使蓄电池得以恢复。如果连续第三次起动，应在检查与排除故障的基础上停歇2min以后进行。 2.在冬季或低温情况下起动时，应对蓄电池采取保温措施。 3.发动机起动后，必须立即切断起动机控制电路，使起动机停止工作。,起动机的使用与维护,1清除外部尘污和油垢；2拆下防尘箍，用铁丝钩提起电刷弹簧，将电刷取出；3取下穿心螺栓，分离前端盖、外壳和电枢；4拆下中间轴承板、拔叉和啮合器；5解体后，清洗擦拭各零件。金属零件用煤油或汽油，绝缘零件用布或浸汽油的布擦拭。,启动机的拆装,按分解的相反顺序装复：（1）将离合器和移动叉装入后端盖内；（2）装入中间轴承支撑板；（3）将电枢轴插入后端盖内；（4）装上电动机外壳和前端盖，并用长螺栓结合紧；（5）装电刷和防尘罩；（6）装起动机开关。起动机装复后应转动灵活，各摩擦部位涂润滑油予以润滑，电枢轴的轴向间隙应符合标准。,起动机的装复,起动机的不解体检测,1）吸引线圈的检测,2）保持线圈的检测线圈的检测,3）活动铁心回位弹簧的检测,起动机的解体检测,1.起动机每次起动时间不超过5s，再次起动时应间歇15s，使蓄电池得以恢复。如果连续第三次起动，应在检查与排除故障的基础上停歇2min以后进行。 2.在冬季或低温情况下起动时，应对蓄电池采取保温措施。 3.发动机起动后，必须立即切断起动机控制电路，使起动机停止工作。,起动机的使用与维护,起动系统常见故障诊断,1、现象：将点火开关旋到起动位置，起动机不运转。 2、故障原因： 该故障可以归纳为三类，即电源及线路部分、起动继电器、起动机三类故障。1）电源及线路部分的故障有： 蓄电池严重亏电； 蓄电池正、负极柱上的电缆接头松动或接触不良； 控制线路断路。2）起动继电器的故障有： 继电器线圈绕组烧毁可断路； 继电器触点严重烧蚀或触点不能闭合。,一、起动机不转的故障诊断与排除,3）起动机的故障有： 起动机电磁开关触点严重烧蚀或两触点高度调整不当而导致触点表面不在同一平面内，使触盘不能将两个触点接通； 换向器严重烧蚀而导致电刷与换向器接触不良； 电刷弹簧压力过小或电刷卡死在电刷架中； 电刷与励磁绕组断路或正电刷搭铁；,根据故障排除从易到难的一般原则，首先应检查 蓄电池储电情况和蓄电池搭铁线、火线的连接是否有松动，然后再做进一步的检查。故障诊断与排除程序如下： 1）打开前照灯开关或按下喇叭按钮，若灯光较亮或喇叭声音宏亮，说明蓄电池存电较足，故障不在蓄电池；若灯光很暗或喇叭声音很小，说明蓄电池容量严重不足；若灯不亮或喇叭不响，说明蓄电池或电源线路有故障，应检查蓄电池火线及搭铁电缆的连接有无松动以及蓄电池储电是否充足。,3、故障诊断与排除方法,2）若灯亮或喇叭响，说明故障发生在起动机、电磁开关或控制电路。可用螺丝刀将电磁开关的30#接柱与C接柱接通。若起动机不转，则起动机有故障；若起动机空转正常，说明电磁开关或控制电路有故障。 3）诊断起动机故障时，可用螺丝刀短接30#接柱与C接柱时产生火花的强弱来辨别。若短接时无火花，说明磁场绕组、电枢绕组或电刷引线等有断路故障；若短接时有强烈火花而起动机不转，说明起动机内部有短路或搭铁故障，须拆下起动机进一步检修。 4）诊断电磁开关或控制电路故障时，可用导线将蓄电池正极与电磁开关50#接柱接通(时间不超过35s)，如接通时起动机不转，说明电磁开关故障，应拆下检修或更换电磁开关；如接通时起动机转动，说明开关回路或控制回路有断路故障。 5）排除是开关回路还是控制回路故障时，可以根据是否有起动继电器吸合的响声来判断。若有继电器吸合的响声，说明是开关回路有断路故障；若无继电器吸合的响声，说明是控制回路有断路故障。,1、现象：将点火开关旋至起动档时，起动机能运转，但功率明显不足，时转时停。 2、故障原因： 1）蓄电池储电不足或有短路故障致使供电能力降低； 2）起动机主回路接触电阻增大使起动机工作电流减小，接触电阻增大的原因包括：蓄电池正、负极柱上的电缆紧固不良；超动机电磁开关触点与导电盘烧蚀；电刷与换向器接触不良或换向器烧蚀等； 3）起动机磁场绕组或电枢绕组匝间短路使起动机输出功率降低； 4）起动机装配过紧或有“扫膛”现象； 5）发动机转动阻力矩过大。 3、故障诊断与排除方法： 1）检查蓄电池容量(用高率放电计检查)，若容量不足，可用容量充足的蓄电池辅助供电的方法加以排除； 2）检查蓄电池桩头接柱及起动电磁开关主触头接柱的松动情况，若松动，加以紧固。 3）若怀疑是起动机内部故障，可用同型号无故障的起动机替换加以排除。确认是起动机内部故障时，应进一步拆检起动机。,二、 起动机起动无力的故障诊断与排除,1）现象：起动发动机时，起动机运转且转速很高，响声较大而发动机不运转。 2）故障原因：单向离合器打滑，不能传递驱动转矩。 3）排除方法：更换单向离合器故障即可排除。 2、驱动齿轮与飞轮齿圈啮合异响的故障诊断与排除 1）现象：起动发动机时，驱动齿轮不能顺利啮入飞轮齿圈，有齿轮撞击声。 2）故障原因 驱动齿轮轮齿或飞轮齿圈轮齿磨损过甚或个别齿损坏； 起动机调整不当，驱动齿轮端面与端盖凸缘间的距离过小。当驱动齿轮与飞轮齿圈尚未啮合或刚刚啮合时，起动机主电路就已接通，于是驱动齿轮高速旋转着与静止的飞轮齿圈啮合而发生的撞击声。,三、起动机空转的故障诊断与排除,四、其它类型起动机,平行轴式减速起动机,本节主要内容：,行星齿轮式减速起动机,平行轴式减速起动机,结构：电动机、平行轴减速装置、传动机构和控制装置。,1.电动机 电动机四个磁场绕组相互并联后再与电枢绕组串联，仍为串励式电动机。,2.传动机构及减速装置 结构：滚柱式单向离合器设置在减速齿轮内毂，其内毂制成楔形空腔，传动导管装入时，将空腔分割称个楔形腔室，腔室内放置滚柱和弹簧。 工作过程：不工作时，滚柱在弹簧张力作用下滚向楔形腔室窄端；传递动力时，由滚柱将传动导管和减速齿轮卡紧成一体。,3.控制装置,接通起动开关，吸引线圈和保持线圈通电，电流流向为：蓄电池点火开关端子50保持线圈搭铁；蓄电池点火开关端子50吸引线圈端子C励磁线圈电枢绕组搭铁，电动机低速运转。,吸引线圈和保持线圈的电磁力吸引活动铁心左移，推动驱动齿轮轴，迫使驱动齿轮与飞轮啮合。 驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合后，接触片和触点接触。电流流向为：蓄电池点火开关端子50保持线圈搭铁，保持线圈产生的磁场使活动铁心保持在原位。 同时，电流还流经磁场线圈，电路为：蓄电池端子30接触片端子C励磁线圈电枢绕组搭铁。电枢电路接通并开始旋转。电枢轴产生的力矩经电枢轴齿轮惰轮减速齿轮滚柱式单向离合器驱动齿轮轴驱动齿轮飞轮齿圈，带动曲轴旋转，使发动机起动。 发动机起动后，放松起动开关，点火开关回到“点火”档。吸引线圈和保持线圈断电，引铁在回位弹簧张力作用下回位，接触片与触点分离，