汽车构造与拆装下册42单元2--起动系统

2020/6/14,汽车构造与拆装（下册）（第二版）,林德华邰敬明主编金雷侯建党韩希国副主编朱军主审,全国中等职业学校课程改革规划教材,2020/6/14,电气设备单元1蓄电池和充电系统单元2起动系统单元3点火系统单元4声光系统单元5组合仪表与报警装置单元6刮水器和洗涤器系统单元7空调系统,第三篇,第四篇,底盘单元1离合器单元2手动变速器单元3自动变速器单元4万向传动装置和驱动桥单元5车架、车桥与车轮总成单元6悬架单元7转向系统单元8制动系统,单元2起动系统,项目一起动系统的结构与工作原理,项目二起动系统的拆装,项目一起动系统的结构与工作原理,一、起动系统的作用和组成不论汽油发动机或柴油发动机，正常工作都必须经过“进气压缩做功排气”4个行程，因此开始起动发动机完成进气行程和压缩行程必须先靠外力摇转曲轴。常用的外力有人力和电力两种，人力起动简单，但不方便，劳动强度大，目前只有在部分汽车上作为后备方式而保留着。电力起动操作方便，起动迅速可靠，重复能力强，所以在现代汽车上被广泛应用。汽车的起动系统由蓄电池、点火开关、电磁开关、起动机和导线等元件组成。图4-2-1所示为起动系统的示意图，实线部分为起动机电路，虚线部分为起动开关控制线路。蓄电池供应起动机所需的大电流（约50300A），一般使用点火开关以较小的电流（约35A）经电磁开关中线圈产生的磁力来控制起动机驱动齿轮与飞轮的接合与分离，即接通和断开起动电路。,项目一起动系统的结构与工作原理,图4-2-1起动系统的示意图,项目一起动系统的结构与工作原理,二、起动系统主要部件的结构1起动机起动机的功能：利用起动机小齿轮与发动机飞轮啮合，以摇转发动机使其能起动；发动机发动后，小齿轮与飞轮必须立刻分离，以免起动机受损。起动机是起动系统中的主要组成部分，起动机由直流串励式电动机、离合机构和控制装置3个部分组成，如图4-2-2所示。,项目一起动系统的结构与工作原理,图4-2-2起动机的结构,项目一起动系统的结构与工作原理,1）直流电动机直流电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。直流电动机主要由电枢、磁极、换向器等主要部件构成。（1）电枢。电枢是直流电动机的旋转部分，包括电枢轴、换向器、电枢铁芯、电枢绕组。为了获得足够的转矩，通过电枢绕组的电流一般为200600A，因此电枢绕组采用较粗的矩形裸铜线绕制成成型绕组。电枢绕组各线圈的端头均焊接在换向器片上，通过换向器和电刷将蓄电池的电流引进来。（2）磁极。磁极一般是4个，两对磁极相对交错安装在电动机定子内壳上，低碳钢板制成的机壳也是磁路的一部分。也有用6个磁极的起动机。,项目一起动系统的结构与工作原理,（3）电刷与电刷架。电刷架一般为框式结构，其中正极电刷架与端盖绝缘地固装，负极电刷架直接搭铁。电刷置于电刷架中，电刷由铜粉与石墨粉压制而成，呈棕红色。电刷架上装有弹性较好的盘形弹簧。（4）轴承。因为起动机工作时间短暂，每次工作时间仅几秒钟，所以所用轴承一般都采用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。,项目一起动系统的结构与工作原理,2）离合机构离合机构的作用是将电动机的电磁转矩传递给发动机使其起动，同时又能在发动机起动后自动打滑，保护起动机不致飞散损坏。目前，起动机常用的离合机构有滚柱式、摩擦片式和弹簧式3种。滚柱式离合机构是目前国内外汽车起动机中使用最多的一种。如图4-2-3所示，它由外座圈、内座圈、滚柱以及柱塞等组成。内座圈毂的花键套筒和起动机轴以花键连接，外座圈与驱动齿轮相连。,项目一起动系统的结构与工作原理,图4-2-3滚柱式离合机构,项目一起动系统的结构与工作原理,外座圈与内座圈之间的间隙宽窄不等，呈楔形槽。当起动机电枢旋转时，转矩由花键套筒传到内座圈上，内座圈则随电枢一起旋转，这时滚柱便滚入楔形槽的窄处被卡住，于是转矩传递给起动机驱动齿轮，带动飞轮齿圈使发动机起动，如图4-2-3a）所示。当发动机起动后，曲轴转速增高，飞轮齿圈带动驱动齿轮旋转，此时起动机驱动齿轮旋转方向虽未改变，但已由主动齿轮变为从动齿轮，且外座圈的转速大于内座圈的转速，于是使滚柱滚入楔形槽的宽处，使内、外座圈相对打滑，如图4-2-3b）所示。这样转矩就不能从起动机驱动齿轮传给电枢，也就防止了电枢超速飞散。,项目一起动系统的结构与工作原理,3）控制装置控制装置的作用是用来接通和断开电动机与蓄电池之间的电路，同时还能接入和切断点火线圈的附加电阻。起动机的控制装置一般是电磁开关，有的还采用了起动继电器。电磁开关安装在直流电动机壳体上方（图4-2-4），吸引线圈与保持线圈的匝数相同，绕向也相同。接通起动开关时，吸引线圈中的电流经由起动机的励磁绕组和电枢绕组后搭铁，而保持线圈直接搭铁。此时两个线圈产生较强的相同方向的电磁吸力，吸引可动铁芯向左移动。铁芯的移动通过拨叉将驱动齿轮推向飞轮齿圈，同时通过电枢中的较小电流使电枢轴缓慢旋转，这样有利于啮合。当驱动齿轮与飞轮齿圈完全啮合时，可动触点与固定触点也刚好完全闭合。此时，吸引线圈被短路，只靠保持线圈吸力将可动触点与固定触点保持在接通状态，强大的起动电流通过励磁绕组和电枢绕组使起动机快速转动。,项目一起动系统的结构与工作原理,图4-2-4电磁开关,项目一起动系统的结构与工作原理,发动机起动后，从起动开关到保持线圈的电流被切断，但在断开起动开关的瞬间，两触点仍处在闭合状态，电流从触点到吸引线圈，再经保持线圈搭铁。这时，两个线圈产生的电磁力大小相等，方向相反，相互抵消。铁芯在复位弹簧的作用下返回原位，触点断开，起动机因断电而停转，同时驱动齿轮与飞轮齿圈脱开而复位。,项目一起动系统的结构与工作原理,2点火开关汽车的点火开关装在转向柱上，通常有5个不同的挡位，如图4-2-5所示。它们分别是：,图4-2-5点火开关的位置,项目一起动系统的结构与工作原理,（1）锁止（LOCK）。钥匙转到此位置才能拔出。在此位置转向盘轴也被锁住，可防止汽车无钥匙被移动或被开走。（2）关闭（OFF）。在此位置全车电路断电，但转向盘可以转动，以便不起动发动机移动汽车时使用。（3）附件（ACC）。在此位置汽车附属电器的电路接通，如点烟器、收音机等，但点火系统断电。不起动发动机听收音机时应将钥匙置于此位置。（4）运转（ON）。在此位置时点火系统及汽车各电器电路均接通，一般汽车行驶时钥匙均置于此位置。（5）起动（START）。由运转位置顺时针方向扭转钥匙即为起动位置，手放松时，钥匙又可自动回到运转（ON）位置。在起动位置，点火系统及起动系统电路接通以起动发动机。,项目二起动系统的拆装,本项目以卡罗拉（1.6L）乘用车起动系统的拆装为例进行说明。起动系统部件安装位置如图4-2-6和图4-2-7所示。,图4-2-6起动系统部件安装位置（1）,项目二起动系统的拆装,图4-2-7起动系统部件安装位置（2）,项目二起动系统的拆装,一、起动机的拆装拆装起动机相关部件的分解图如图4-2-8所示；起动机分解图如图4-2-9所示。,图4-2-8拆装起动机相关部件的分解图,项目二起动系统的拆装,图4-2-9起动机分解图,项目二起动系统的拆装,1起动机的拆卸（1）断开蓄电池负极端子的电缆。（2）拆卸散热器上空气导流板。（3）拆卸起动机总成。如图4-2-10所示，分离2个线束卡夹。拆下螺栓和线束支架。拆下端子盖。拆下螺母并断开端子30。断开连接器。拆下2个螺栓并拆下起动机总成。,图4-2-10起动机的拆卸,项目二起动系统的拆装,2起动机的拆解（1）拆卸磁力起动机开关总成。如图4-2-11所示，拆下螺母，然后从磁力起动机开关总成上断开引线。如图4-2-12所示，固定磁力起动机开关总成时，从起动机驱动端壳总成上拆下2个螺母。,图4-2-11起动机的拆解（1）,图4-2-12起动机的拆解（2）,项目二起动系统的拆装,如图4-2-13所示，拉出磁力起动机开关总成，并且在提起磁力起动机开关总成前部时，从驱动杆和磁力起动机开关总成上松开铁芯挂钩。（2）拆卸起动机磁轭总成。如图4-2-14所示，拆下2个螺钉。,图4-2-13起动机的拆解（3）,图4-2-14起动机的拆解（4）,项目二起动系统的拆装,如图4-2-15所示，将起动机磁轭和起动机换向器端架总成一起拉出。如图4-2-16所示，从起动机换向器端架总成上拉出起动机磁轭总成。,图4-2-15起动机的拆解（5）,图4-2-16起动机的拆解（6）,项目二起动系统的拆装,（3）拆卸起动机电枢总成。如图4-2-17所示，从起动机磁轭总成上拆下起动机电枢总成。,图4-2-17起动机的拆解（7）,项目二起动系统的拆装,（4）拆卸起动机电枢板。如图4-2-18所示，从起动机驱动端壳总成或起动机磁轭总成上拆下电枢板。,图4-2-18起动机的拆解（8）,项目二起动系统的拆装,（5）拆卸起动机电刷架总成。如图4-2-19所示，从起动机换向端架总成上拆下2个螺钉。如图4-2-20所示，拆下卡夹卡爪，然后从起动机换向器端架总成上拆下电刷架总成。,图4-2-19起动机的拆解（9）,图4-2-20起动机的拆解（10）,项目二起动系统的拆装,（6）拆卸行星齿轮。如图4-2-21所示，从起动机中间轴承离合器分总成上拆下3个行星齿轮。,图4-2-21起动机的拆解（11）,项目二起动系统的拆装,（7）拆卸起动机中间轴承离合器分总成。如图4-2-22所示，从起动机驱动端壳总成上拆下带起动机小齿轮驱动杆的起动机中间轴承离合器分总成。拆下起动机中间轴承离合器分总成、橡胶密封件和起动机小齿轮驱动杆。,图4-2-22起动机的拆解（12）,项目二起动系统的拆装,3起动机的重新装配（1）安装起动机中间轴承离合器分总成。如图4-2-23所示，将润滑脂涂抹到起动机小齿轮驱动杆与起动机小齿轮驱动杆的起动机枢轴的接触部分。将起动机小齿轮驱动杆和橡胶密封件安装至起动机中间轴承离合器分总成。将起动机中间轴承离合器和起动机小齿轮驱动杆一起安装至起动机驱动端壳总成。,图4-2-23起动机的重新装配（1）,项目二起动系统的拆装,（2）安装行星齿轮。如图4-2-24所示，在行星齿轮和行星轴销部位涂抹润滑脂。安装3个行星齿轮。,图4-2-24起动机的重新装配（2）,项目二起动系统的拆装,（3）安装起动机电刷架总成。如图4-2-25所示，安装电刷架。用螺丝刀抵住电刷弹簧，并将4个电刷安装到电刷架上。如图4-2-26所示，将密封垫插入正极（+）和负极（-）之间。,图4-2-25起动机的重新装配（3）,图4-2-26起动机的重新装配（4）,项目二起动系统的拆装,（4）安装起动机换向器端盖总成。如图4-2-27所示，将电刷架卡夹装配到起动机换向器端架总成上。如图4-2-28所示，用2个螺钉安装换向器端架。,图4-2-27起动机的重新装配（5）,图4-2-28起动机的重新装配（6）,项目二起动系统的拆装,（5）安装起动机电枢总成。如图4-2-29所示，将橡胶件对准起动机磁轭总成的凹槽。将带电刷架的起动机电枢安装到起动机磁轭总成上。注意：此时应支承起动机电枢，以防起动机磁轭总成的磁力将其从起动机电刷架中拉出。,图4-2-29起动机的重新装配（7）,项目二起动系统的拆装,（6）安装起动机电枢板。如图4-2-30所示，将起动机电枢板安装至起动机磁轭总成。安装起动机板，使键槽位于键A和键B之间。,图4-2-30起动机的重新装配（8）,项目二起动系统的拆装,（7）安装起动机磁轭总成。如图4-2-31所示，将起动机磁轭键对准位于起动机驱动端壳总成上的键槽。用2个螺钉安装起动机磁轭总成（图4-2-14）。（8）安装磁力起动机开关总成。在铁芯挂钩上涂抹润滑脂。将磁力起动机开关总成的铁芯从上侧接合到驱动杆上（图4-2-13）。用2个螺母安装磁力起动机开关总成（图4-2-12）。将引线连接至磁力起动机开关，然后用螺母紧固（图4-2-11）。,图4-2-31起动机的重新装配（9）,项目二起动系统的拆装,4起动机的安装（1）安装起动机总成（图4-2-10）。用2个螺栓安装起动机总成。连接连接器。用螺母连接端子30。合上端子盖。用螺栓安装线束支架。安装2个线束卡夹。（2）安装散热器上空气导流板。（3）将电缆连接到蓄电池负极端子上。,项目二起动系统的拆装,二、点火开关的拆装拆装点火开关相关部件分解图如图4-2-32所示。1点火开关的拆卸（1）使前轮对准正前位置。（2）断开蓄电池负极端子的电缆。注意：从蓄电池负极上断开电缆后，至少要等待90s，以防止安全气囊和安全带预紧器激活。（3）拆卸1号仪表板底罩分总成。（4）拆卸仪表板下装饰板分总成。（5）拆卸转向盘3号下盖。（6）拆卸转向盘2号下盖。（7）拆卸转向盘装饰盖。（8）拆卸转向盘总成。（9）拆卸下转向柱罩。（10）拆卸上转向柱罩。,项目二起动系统的拆装,图4-2-32拆装点火开关相关部件分解图,项目二起动系统的拆装,（11）拆卸点火开关总成。如图4-2-33所示，拆下2个螺钉和点火开关。,图4-2-33点火开关的拆卸（1）,项目二起动系统的拆装,如图4-2-34所示，断开连接器，将连接器卡夹从点火开关上断开。,图4-2-34点火开关的拆卸（2