启动机毕业论文.doc

目 录 摘要3 关键词3 引言4一、启动机简介4(一) 启动系统的组成与作用4(二) 启动系统的电路图与工作原理4(三) 启动机的结构组成与结构图4(四) 启动机的分类6(五) 常见启动机的工作原理与原理图及其分析6二、启动机主要部件的维护与检修9(一) 电枢的维护与检修9(二) 磁场绕组的维护与检修9(三) 电刷与电刷架的维护与检修10(四) 单向离合器的维护与检修10(五) 电磁开关的维护与检修10(六) 轴承的检修以及铜套的维护与检修11三、启动机常见故障原因分析与诊断11(一) 启动机不转11(二) 启动机空转11(三) 启动机运转无力11(四) 启动机异常发响发热12四、启动机使用中常见注意事项12五、启动系统与启动机常见故障典型案例12 六、结论13 致谢13 参考文献14汽车启动机性能检测故障诊断与维修班级：汽车工程系大08级汽修2班 学生: 钦 华指导老师：杨秦生老师摘 要： 本文以汽车启动机为中心，将此文共分为五大部分。首先概括性地描述了汽车启动系统的组成、工作过程以及原理，紧接着启动机作为汽车启动系统的重要组成部分，详细且全面地介绍启动机的结构组成、所起作用、主要类型以及常见几种启动机的原理图，并以原理图为契机，深刻地叙述了汽车启动机的工作过程与原理。除此之外，随着汽车保有量的逐年攀升，汽车售后服务质量特别是维修技术还有待进一步加强，否则汽车服务市场难以满足消费者需求，因此此论文还从汽车维修的角度出发，详实地描述了启动机主要部件维护与检修的方法，启动机常见故障的检测步骤和排除方法，最后对于汽车在现实使用中启动机所出现的启动机典型故障案例以及不良反应进行详细分析并介绍诊断与排除方法！关键词：启动系统； 启动机； 原理； 维护与检修； 案例；引言：汽车启动系统是汽车发动机五大系统之一，而启动机则为启动系统中的重中之重。为使静止的汽车发动机进入工作状态，必须依靠于启动产生转矩外力从而通过飞轮使曲轴旋转，发动机再在点火系统、燃料供给系统等作用下而自动运转。因此，对汽车启动机结构组成的掌握与了解、启动机故障的检测与诊断、平常的维护与保养工作是十分重要的，因为启动机启动汽车是当代轿车启动的唯一方式！一、 启动机的相关简介（一）启动机的组成与作用1.组成：汽车启动系统作为汽车发动机的五大系统之一，其主要由蓄电池、启动机、点火开关、启动继电器、保险等组成，而启动机则被安装在汽车发动机飞轮壳的前端盖的座孔上。2.作用：发动机在燃料供给系统、点火系统、汽缸压力正常的情况下依靠外力使汽车发动机曲轴的转速达到一定适应值即可自动运行。因此汽车启动机的作用是通过启动机转动曲轴，从而启动发动机，发动机被启动以后，启动系统便自动停止工作。（二）启动系统电路图及工作原理1.启动电路如下所示： 1-蓄电池 2-启动机3-启动继电器4-点火开关5-电流表2.启动系统工作原理：当驾驶员将要启动发动机时，将点火钥匙插入点火开关，旋转点火钥匙至“ON”位置时，蓄电池给发动机电控系统供电，当旋转至“START”位置时，汽车的启动系统工作，启动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿环相啮合，启动机的直流电动机旋转，从而将转矩通过齿轮与飞轮传到曲轴，而使曲轴旋转启动发动机。（三）启动机结构组成与结构图1.启动机主要由直流电动机、传动机构、控制机构等组成：（1）直流电动机组成：电枢、磁极、换向器、轴承、电刷与电刷架。（其主要产生旋转转矩）。（2）控制机构组成：拨叉、回位弹簧、保持线圈、吸引线圈、开关壳、动触点、静触点、螺栓。（主要控制启动机起动电流的通断以及控制驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离）（3）传动机构组成:单向离合器、拨叉、回位弹簧、驱动齿轮、行星齿轮机构。（主要用于将电动机产生的转矩传递给飞轮以及当发动机的转速大于启动机时，离合器自动打滑退回，以防转速太快而损坏启动机）2.解释说明：常见发动机的启动装置是以蓄电池为电源的直流电动机，其电动机的启动动力必须超过发动机气缸的压缩阻力及其它各摩擦力;必须具有足够的起动转矩，以便使发动机达到适宜转速。在满足转速的情况下，还应保证发动机有足够大的起动转矩，因此启动装置应尽可能小型轻量化，为此启动装置除了必须有直流电动机和相应的附属装置外，还应有把电动机的动力转矩传递给发动机的动力传动机构。动力传动机构由飞轮齿环和电机轴上的小齿轮及行星齿轮机构、单向离合器等组成，发动机启动时，启动机驱动齿轮在电磁开关与拨叉的共同作用下，与发动机飞轮齿环相啮合，电动机转动通过减速机构减速增矩的作用，再通过小齿轮驱动发动机曲轴旋转。(四)启动机的分类1.按电动机磁场产生的方式：（1）励磁启动机：通过向励磁绕组导入电流而产生磁场，应用较为普遍。 （2）永磁式启动机:以永久磁铁作为启动机的磁极，应用较少。2.按启动时启动机的操纵方式：（1）电磁操纵式：由电磁开关通电后产生的电磁力控制驱动齿轮的移动与电动机电流的导通与截止。（2）直接操纵式：直接由司机脚踏启动踏板或手拉启动拉杆直接操纵拨叉，使驱动齿轮与飞轮啮合与退 回，同时电动机电流的通断也是通过驾驶员直接实现的。3.按驱动齿轮啮入方式：（1）惯性啮合式； （2）磁极移动式；（3）齿轮移动式；（4）电枢移动式；（5）强制移动式。4.按传动机构的结构方式：（1）非减速启动机：启动机与驱动齿轮之间只有一个单向离合器直接连接，没有减速增矩的作用。 （2）减速启动机:启动机与驱动齿轮之间增设了一个减速装置，起到减速增矩的功能。（五）常见类型启动机结构原理图及工作原理分析1.启动机控制电路如下所示启动机控制电路分析：启动时，点火开关旋转至“ST”位置，这时电流经蓄电池正极点火开关吸拉线圈C接住励磁绕住电枢，另一部分经50#接住保持线圈搭铁回蓄电池，在此时直流电动机缓慢转动，同时吸拉线圈与保持线圈产生同向磁力，将导电盘向左移动，而驱动齿轮在拨叉、拨环及铁芯的作用下向右移动，使启动机的驱动齿轮与飞轮的齿环完全啮合。而铁芯在磁场力的作用下，将30#接住与C接住接通，与此同时，吸拉线圈被导电盘短路，只有保持线圈还产生磁场力使驱动齿轮与飞轮结合，从而大电流经蓄电池正极30#接住导电盘C接住励磁绕住电枢搭铁蓄电池负极，则启动机快速旋转，通过启动机传动机构将转矩传给曲轴，保证能够启动发动机; 启动着车后，当发动机飞轮的转速大于驱动齿轮的转速时，单向离合器大滑从而切断驱动齿轮与飞轮之间的动力传递而保护启动机。松开点火钥匙，50#接住断电，然而由于导电盘的惯性作用，电流经蓄电池正极30#接住吸拉线圈保持线圈搭铁，此时吸拉线圈与保持线圈产生相反的磁场力使导电盘与接线柱断开，同时在弹簧的作用下，铁芯迅速回位，启动机的主电路被切断，启动完毕。2.带启动继电器的启动控制电路如下所示：启动时，点火钥匙旋转至“ST”位置，接通启动继电器的线圈电路，线圈产生磁场力而将继电器的主触点闭合，从而启动机的主电路导通，则电磁开关使驱动齿轮与飞轮啮合，导通直流电动机电路，使电动机产生转矩。启动后，点火开关自动回位，截断启动继电器线圈的电路，触点打开，从而切断电磁开关中保持线圈的电流，继而切断了电动机的电流。利用启动继电器控制电磁开关与直流电动机电流的导通与截止，减少了流过启动开关处的电流，降低点火开关触点烧损，延长点火开关的使用寿命。3.减速启动机：减速启动机电路如下所示：（1）按减速启动机齿轮减速器的传动方式，有外啮合式，内啮合式和行星齿轮减速器三种形式。 （2）解释说明：如果采用高速、低转矩的汽车启动机，如在功率相同的情况下，其重量与结构的复杂性将大大降低。但是启动机的启动转矩如果过小，很难满足启动机的启动要求，因此利用转速较低，转矩大的减速起动机，虽然其比前者结构较复杂些，但有利于发动机的启动，因为减速启动机在直流电动机电枢轴与单向离合器之间增设了一个减速装置。二、 启动机主要部件的维护与检修(一) 电枢的维护与检修检修电枢主要在于检测与维修电枢绕组，其主要故障有短路、短路和搭铁。首先得检查线圈的绝缘体部分是否烧毁，各连接头是否接触良好，如有地方松动应重新焊接。检测方法如下：1、用万用表X1K档检查电枢绕组内部有无断路，用两表笔接触不同的换向片，导通为良好； 2、用万用表RX1K档检查电枢绕组搭铁是否良好，用两表笔分别接触电枢轴与换向片，阻值应为无穷大，如为零，则为搭铁故障。（二）磁场绕组的维护与检修 其主要故障有短路、断路、和搭铁。首先用万用表RX1K档或用试灯笔进行检查，一端接触外壳，另一端接磁场端口，如电阻无穷大，则电路良好；否则有搭铁故障。（三）电刷与电刷架的检修1.检查电刷的高度，一般低于标准的2/3，电刷的接触面积不得少于75%，同时电刷在电刷架内无卡滞的现象，否则则进行研磨与更换。2.得用万用表检查正极电刷及引线的导通性，负极电刷及其引线的导通性，同时得检查正极电刷与电刷架是否绝缘。3.检查电刷弹簧的弹力，如弹力不符合要求，应对其进行更换。4.检查电刷架是否被扭曲，以及正负电刷在电刷架上的安装位置是否正确。（四）单向离合器的维护与检修单向离合器在使用过程中，其主要故障是常出现打滑、驱动轴空转以及减震弹簧空转。启动机空转、单向离合器打滑，是由离合器中的滚子磨损所引起的。检查方法拆开启动机，将单向离合器装在电枢轴上，一手拿电枢、一手转动驱动齿轮，若离合器的正反两个方向都能自由转动，则离合器已损坏，应进行更换;如其中有一个方向运转自如，另一方向卡死，则表示单向离合器良好，清洗维护后仍可使用！（五）电磁开关的维护与检修1.电磁开关的故障一般是吸拉线圈与保持线圈短路与断路；电磁开关内部的触点烧灼以至电流导通不畅。2.用万用表RX1K档检查吸拉线圈，一端接点火开关插接口，另一端接励磁绕组引线接住，应为导通，否则吸引线圈有断路故障；用万用表RX1K档检查保持线圈，一端接点火开关插接口，另一端接电磁开关壳体，应导通，否则有断路故障；用万用表RX1K档检查电磁开关内部的触点是否良好，此时万用表一端接蓄电池.正极接线柱，一端接励磁绕组引线接线柱，同时移动铁芯，如阻值变为零，则触点接触良好。（六）轴承以及铜套的维护与检修检查启动机內的各轴承以及直流电动机电枢轴上的铜套，如有磨损、破裂、变形应进行更换，且所选用的铜套要符合启动机的使用要求，运转时能够承受较大的冲击载荷。三、 启动机常见故障原因分析与诊断（一） 启动机不转1.故障现象：将点火开关旋至启动档，启动机无反应，无任何动作迹象（以有启动继电器为例）。2.原因分析：（1）蓄电池无电或亏电；(2)启动机线路断路或短路；（3）启动继电器的触点烧灼或线圈有断路；（4）点火开关故障（点火开关触点可能损坏）；（5）启动机故障（电磁开关的各触点接触不良；吸拉线圈与保持线圈断路与短路；电刷磨损过度或电刷弹簧弹力不足；电刷与换向器接触不良；电枢绕组与励磁绕组短路与断路）。（二） 启动机运转无力1.故障现象：启动时，启动机无法启动发动机，转速明显过低甚至于停转。2.原因分析:(1)蓄电池无电或亏电；（2）启动机及蓄电池各接线柱接触不良；（3）启动机故障（电磁开关内部导电盘的触点接触不良；电枢绕组与励磁绕组短路；电刷磨损过度以至其与换向器接触不良；换向器上的换向片磨损严重；电刷弹簧弹力过弱）。（三） 启动机空转1.故障现象：启动发动机时，只有启动机快速旋转而发动机的曲轴不转，此种现象表明启动机的线路与直流电动机无任何问题，问题则在于传动机构。2.原因分析：（1）单向离合器的滚换磨损以至打滑；（2）拨叉折断或未安装；（3）驱动齿轮与飞轮齿环配合不当。（四） 启动机异常发响发热1.发响：（1）启动机安装位置不正确，飞轮与驱动齿轮难以正确啮合；（2）飞轮齿环或驱动齿轮的磨损严重；（3）电磁开关的保持线圈断路或搭铁不良；2.异常发热：（1）启动机运转过长或启动次数过多；（2）线圈有局部短路。四、 启动机使用中的常见注意事项（一）启动机每次启动时间不得超过5s，第二次启动相隔15s以上，如果发动机已启动应让点火钥匙从“ST”档回味到“ON”档以防损坏启动机。（二）启动机启动开关及各导线安装应牢固可靠、绝缘良好、并保持启动机外表清洁，防止短路。（三）如出现启动时异响，则应马上检查启动机的状况，否则可能损坏飞轮齿环与驱动齿轮。五、启动系统与启动机常见故障典型案例（一）案例一1.故障现象：一辆轻型轿车，在使用启动时，只听见启动机的电磁开关“卡塔”的闭合声，但启动机却无任何反映。2.故障原因分析：此现象可能是由于蓄电池亏电，电磁开关动静触点接触不良，启动机内部的电枢绕组或励磁绕组断路或短路。打开点火开关，检查仪表盘上的电量指示灯显示蓄电池电量充足，因此不是蓄电池故障。用一根导线直接将直流电动机绕组的引线与蓄电池的正极相连而启动机运转，因此不是电动机故障。而是电磁开关的故障。拆开电磁开关，观察其内部，且用万用表测量吸拉线圈与保持线圈的导通状况，结果发现电磁开关的动静触点烧灼，以至电磁开关虽有动作但接触不良。3.故障排除：拆开启动机电磁启动开关的动静触点，用砂纸打磨重新装配，打开点火开关，启动机运转正常。（二）案例二1.故障现象：一辆北京轻型越野车，当使用启动机启动发动机时，启动机高速旋转，但发动机不转。2.故障现象分析：根据上述现象可以说明启动机的电路正常，直流电动机运转正常，其问题有可能离合器的滚子过度磨损以至打滑、拨叉折断或驱动齿轮与飞轮齿环啮合不当所引起的，因此对启动机进行拆解，结果发现启动机传动机构中的单向离合器正旋反旋都能转动，出现打滑现象。3.故障排除：将打滑的单向离合器更换重新装配，打开启动开关，能够启动着车并运转正常。（三）案例三1.故障现象：某北京切诺基越野车，在行驶途中停车后再启动困难，启动机无任何反应。2.故障原因分析：启动机不转其原因可能来至自于启动机启动机控制线路问题、启动继电器问题、点火开关问题、电磁开关问题、启动机本身问题等。3.故障排除：检查蓄电池的导线、启动机导线、蓄电池的电量均未发现异常，但用一根导线一端接蓄电池正极，另一端搭在启动机电磁开关的接线柱上，启动机运转正常。由此可见，启动机及电磁开关其本身并无任何问题，其问题在于启动