项目三起动系统

1、项目三项目三 起动机起动机 l学习目标l概述 l第一节 直流电动机 l第二节 起动机的特性 l第三节 起动机传动机构 l第四节 起动机控制装置 l第五节 强制啮合式起动机 l第六节 电枢移动式起动机 l第七节 齿轮移动式起动机l第八节 减速起动机l第九节 永磁减速起动机 l第十节 起动机保护电路 l第十一节 起动系统的故障诊断 l第十二节 起动机的检查 l第十三节 起动机使用、调整与试验 l小结l习题学习目标学习目标 l1、掌握起动机的构造和工作原理。l2、掌握起动机的控制保护电路。l3、会对起动机的技术状况进行检查和维护。l4、会诊断起动机的常见故障。l5、理解起动机的工作特性。l6、能够正

2、确地拆装起动机。 概述概述 l一、发动机起动方式 l二、起动机功用、组成与工作过程 l三、起动机的种类 一、发动机起动方式一、发动机起动方式发动机靠外力起动（开始运转到着火燃烧的过程），需要一定的转矩-克服压缩阻力、摩擦阻力和转速-汽油机0-20时50-70rpm、柴油机150-300rpm，常用起动方式常用起动方式有：人力起动人力起动：手摇或绳拉，小功率发动机电力起动机起动电力起动机起动：简称起动机起动，电动机带动，现代汽车发动机广泛应用汽油机起动汽油机起动：小型汽油机带动，大功率柴油机压缩空气起动压缩空气起动：压缩空气冲入气缸，大型柴油机组如轮船、电站二、起动机功用、组成与工作过程二、起动

3、机功用、组成与工作过程l电力起动机简称起动机。l起动机功用起动机功用：起动发动机（将蓄电池的电能转换为机械能-电 磁转矩，驱动发动机飞轮旋转）。l起动机组成起动机组成：一般由三部分组成（图3-1）。 （1）直流电动机：产生转矩。普遍采用串激（励）式直流电动机。 （2）传动机构（啮合机构）：传递动力和切断动力（起动时将起动机转矩传给发动机曲轴，起动后断开发动机向发电机的逆向动力传递）。 （3）控制装置（操纵机构）：控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离以及电动机电路的通断（对于某些汽油发动机还兼有短路点火线圈附加电阻的作用）。l工作过程工作过程：如图3-2所示。 图图3-1 3-1 起动机组

4、成起动机组成l直流电动机直流电动机：产生转矩l传动机构传动机构（啮合机构）：传递动力和切断动力l控制装置控制装置（操纵机构）：控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离以及电动机电路的通断。图图3-2 3-2 起动机工作过程起动机工作过程（1 1） 图图3-2 3-2 起动机工作过程起动机工作过程（2 2） 三、起动机的种类三、起动机的种类1、起动机分起动机分类类（1）按总体结构 普通起动机 永磁起动机 减速起动机（2）按起动机的控制（操纵）方式 机械控制式（直接操纵式） 电磁控制式（电磁操纵式）（3）按传动机构驱动齿轮啮入方式 惯性啮合式 电枢移动式（电磁啮合式） 齿轮移动式 强制啮合式 (

5、4)组合2、起动机型号起动机型号 根据QC/T7393规定编制 普通起动机：无特殊结构和装置（电磁式电动机即磁场由电产生，起动机与驱动齿轮之间直接通过单向离合器传动即传动机构无减速装置）。汽车起动机普遍使用。如EQ1090配用的QD124、QD1212型，CA1090配用的QD1215型和桑塔纳轿车配用的QD1225型起动机。 永磁起动机：以永久磁铁作磁极，取消磁场线圈。结构简化、体积小、重量轻。近年出现的新型起动机。 减速起动机：在起动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮，即传动机构设有减速装置。具有结构尺寸小、重量轻、起动可靠等优点（可采用小型高速、低转矩电动机，质量和体积比普通起动机减小3

6、0%-35%），在轿车上的应用日渐增多。 机械控制式（直接操纵式）：由脚踏或手拉，直接操纵拨叉使驱动齿轮与飞轮齿圈啮合和接通电动机电路。结构简单，但受布置局限，且操作麻烦，现已淘汰。 电磁控制式（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啮人飞轮齿圈和接通电动机电路。克服了直接操纵式起动机的不足，现普遍采用。 惯性啮合式：依靠驱动齿轮自身旋转的惯性力啮入飞轮齿环。结构简单，但工作可靠性较差，现很少采用。电枢移动式（电磁啮合式）：靠磁极产生的电磁力使电枢作轴向移动，带动固定在电枢轴上的驱动齿轮啮入飞轮齿环。结构较为复杂，欧洲生产的柴油车上使用较多。齿轮移动式：靠电磁开关推动电枢轴孔内

7、的啮合杆而使驱动齿轮啮入飞轮齿环。结构也比较复杂，用于大功率起动机。 强制啮合式：靠人力或电磁力，推动拉杆，强制驱动齿轮啮入飞轮齿环。强制啮合式起动机工作可靠、结构也不复杂，因而使用最为广泛。 (4)组合：将不同的控制方式与啮入方式进行组合，就可形成不同类型的起动机。 例如:电磁控制强制啮合式起动机QC/T7393QC/T7393 根据QC/T7393汽车电气设备产品型号编制方法规定，汽车起动机的型号表示如下： 产品代号：QD-起动机；QDJ-减速起动机；QDY-永磁起动机。 电压等级：1-12V；2-24V。 功率等级：含义见表。 例：QD124QD124表示额定电压为12V、功率为1-2K

8、W、第4次设计的起动机。 功率等级代号123456789功率（KW）0-11-22-33-44-55-66-77-88第一节第一节 直流电动机直流电动机 一、工作原理二、构造三、直流电动机的转矩及转矩自动调节功能一、工作原理（一、工作原理（1 1） 直流电动机是将电能转变为机械能的设备，根据通电导体在磁场中受电磁力作用的原理制成。工作原理如图所示： 一、工作原理（一、工作原理（2 2）永磁式直流电动机工作原理 一、工作原理（一、工作原理（3 3） 1-电枢绕组；2、6-磁极；3、5-炭刷；4-开口的环形换向器；7-励磁绕组；8-蓄电池励磁式（电磁式）直流电动机工作原理 二、构造二、构造组成：一

9、般由电枢总成、磁极、电刷、刷架及其他附件组成：一般由电枢总成、磁极、电刷、刷架及其他附件组成1、电枢总成2、磁极 3、电刷与刷架4、壳体、端盖与轴承 1 1、电枢总成、电枢总成组成组成：电枢轴、电枢铁心、电枢绕组及换向器。作用作用：是通人电流后，在磁极磁场的作用下产生电磁转矩。电枢铁心电枢铁心：用多片互相绝缘的硅钢片叠成，通过内圆花键固定在电枢轴上，外圆槽内绕有电枢绕组。电枢绕组电枢绕组：用很粗的扁铜线，采用波绕法绕制，各绕组的端子与换向器焊接。换向器换向器 ：由铜片和云母片相间叠压而成，压装于电枢轴的一端，云母片使铜片间、铜片与轴之间均绝缘。换向器的作用是把蓄电池的直流电转变为电枢绕组中的交

10、流电。 1-换向器铜片 2-云母片 3-电枢铁心 4-电枢绕组 5-电枢轴 6-电枢绕组接线端 2 2、磁极、磁极 分类分类：永久磁铁、电磁铁作用作用：产生磁场（电磁铁磁极是通入电流后）组成组成：电磁铁由铁心和磁场绕组（励磁绕组）构成，通过螺钉固定在电动机壳体上。磁极一般是四个（大功率起动机有时采用六个）磁场绕组磁场绕组：也用粗扁铜线绕制而成，4个磁场绕组连接方式有两种：4个串联或两串两并即两个串联后再并联。磁场绕组与电枢绕组连接方式有三种：串励、并励和复励。一般采用串励，大功率起动机也有采用复励。 磁场绕组连接方式磁场绕组连接方式 a)串联连接 b)两串两并 c)比较磁场绕组与电枢绕组连接方

11、式磁场绕组与电枢绕组连接方式a)串励 b)并励 c)复励 1-励磁绕组;2-电枢绕组;3-蓄电池3 3、电刷与刷架、电刷与刷架 作用作用：将电流引入电动机（电枢绕组） 结构结构：电刷用铜和石墨粉压制而成，加铜是为了减小电阻和增加耐磨性。刷架多为柜式，固定在前端盖上。刷架上的盘形弹簧将电刷紧紧地压在换向器铜片上。四个电刷架中，其中一对与端盖绝缘，一对与端盖相通 。 4 4、壳体、端盖与轴承、壳体、端盖与轴承 壳体壳体:用钢管制成， 其作用是安装磁极并起支承和保护作用。轴承轴承:安装在前后端盖上，用于支承电枢轴，由于结构限制一般采用滑动轴承。 端盖端盖:分前、后端盖，前端盖由钢板冲压而成，装有电刷

12、架，因此叫电刷端盖。后端盖用铸铁浇注而成，也叫驱动端盖。 三、直流电动机转矩及转矩三、直流电动机转矩及转矩自动调节功能自动调节功能1、转矩2、反电动势 （1）电动机与发电机 基本原理对比 （2）反电动势的产生（3）电压平衡方程式3、转矩自动调节原理1、转矩 根据安培定律，可以推导出直流电动机通电后所产生的电磁转矩M与磁极的磁通量以及电枢电流Is成正比： M=CmIs Cm-电机常数，与电动机结构有关（1）电动机与发电机基本原理对比电动机：带电的导体在磁场中受到电磁力(力的方向符合左手定则的规定)，导体就会运动，电能转化为机械能。 发电机：导体置于磁场中，靠外力使导体运动（切割磁力线）时，导体内

13、部就会产生电动势(电动势方向符合右手定则)，这是机械能转变成电能。 （2）反电动势的产生 电动机一旦运转起来，就同时符合了发电机的条件，电枢绕组因切割磁力线而产生电动势，根据右手定则此电动势与电枢电流的方向相反（见图），故称为反电动势。反电动势Es的大小与电动机电枢的转速n、磁极磁通成正比： Es=Cen Ce-电机常数，与电动机结构有关（3）电压平衡方程式 电动机运转时，外加于电枢上的电压U，一部分消耗在电枢回路的电阻Rs(包括电枢绕组的电阻和电刷与换向器的接触电阻)上，另一部分则用来平衡电动机的反电动势Es,电压平衡方程为：U=Es+IsRs或：RsCeeURsEsUIs3、转矩自动调节原

14、理当电动机负载增大(MMz)时：nEsIsMMMz电动机又在新的转速下稳定运转 可见，当负载发生变化时，直流电动机的转速、电流和转矩能自动作相应变化，以满足负载的需要，即直流电动机具有自动调节转矩功能。 第二节第二节 起动机的特性起动机的特性 一、直流串激（励）电动机的特性二、起动机的特性曲线 三、影响起动机功率的主要因素 一、直流串激（励）电动机的特性一、直流串激（励）电动机的特性串激电动机特点串激电动机特点： 电枢绕组和激磁绕组串联，电枢电流Is与激磁电流Ij相等（见图）。具有以下特性具有以下特性： 1、起动转矩大。 2、轻载转速高，重载转速低。串激式电动机电路 1、起动转矩大磁路未饱和时

15、： =C1Ij=C1Is；M=CmIs=CmC1IS2=CIS2磁路饱和时： 近似常数；M=CmIs=CIS起动瞬时：n=0，反电动势Es=0，电枢电流达到最大值（Ismax=（U-Es）/Rs =U/Rs，称为制动电流），产生最大转矩（称为制动转矩），发动机易于起动。可见，磁路未饱和时，电磁转矩与电枢电流的平方成正比。因此，供给同样的电枢电流时，串激电动机比并激电动机获得更大的电磁转矩（这是起动机采用串激式直流电动机的原因之一） 。2、轻载转速高，重载转速低 根据反电动势关系式Es=Cen和电压平衡方程式U=Es+Is（Rs+Rj），可得串激式电动机的转速与电枢电流的关系为： 可见，轻载时，

16、电枢电流与励磁电流小，转速高；而重载时，电枢电流与励磁电流大，转速低。这种“软”的机械特性保证了起动的安全可靠（这是串激式直流电动机作为起动机的又一理由） 。 但在轻载或空载时转速很高，易造成“飞车”事故。因此，对于功率较大的串激式电动机，不允许在轻载或空载下运行。 C)R(RIUnejss二、起动机的特性曲线二、起动机的特性曲线起动机的特性曲线起动机的特性曲线：起动机的转矩、转速、功率与电流的关系曲线（见图）1、起动机刚啮入飞轮时（相当于完全制动）：n=0，电流最大（称制动电流），转矩最大（称制动转矩）。为图中右交点。2、起动机空转时：n=nmax(称空转转速n0),电流最小（称空转电流I0

17、）。为图中左交点。 3、完全制动或无负荷（M=0）时，功率等于零，当电流约为制动电流的一半时，起动功率达到最大值（P=Mn/9550）。最大输出功率称为起动机的额定功率（起动时间短允许以最大功率运转）。 三、影响起动机功率的主要因素三、影响起动机功率的主要因素 影响起动机功率的主要因素有：1 1、接触电阻和导线电阻。、接触电阻和导线电阻。接触电阻大、导线过长及截面过小，将造成较大的电压降，使电动机的功率减小。选用截面积足够大的电瓶线和搭铁线，以保证起动机能正常工作。2 2、蓄电池容量。、蓄电池容量。蓄电池容量越小，其内阻越大，内压降越大，因而供给起动机的电流小，使起动机的功率减小。 3 3、温

18、度。、温度。温度降低，蓄电池内阻增大，容量减小。冬季若能使蓄电池保温，就可提高起动机功率，改善起动性能。 第三节第三节 起动机传动机构起动机传动机构 普通起动机的传动机构主要是单向离合器。作用作用：起动时将电动机的动力传递给发动机飞轮，以起动发动机；起动后断开发动机对起动机的逆向驱动，以防止发动机带动起动机高速旋转而使起动机“飞散”。单向离合器种类单向离合器种类：主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式 一、滚柱式单向离合器：结构简单，坚固耐用，工作可靠，广泛用于中小功率起动机（大功率易卡住）。 二、摩擦片式单向离合器：通过摩擦片的压紧(传递转矩)和放松(防止飞散) 实现离合，多用于大功率起动机。 三、

19、弹簧式单向离合器弹：结构简单，工作可靠，使用寿命长，成本较低。但轴向尺寸大，在小型起动机上应用受到限制。 一、滚柱式单向离合器（一、滚柱式单向离合器（1 1） 1、结构、结构 驱动齿轮与外壳制成一体，外壳内装有十字块，十字块与花键套筒固连，在外壳与十字块形成的四个楔形槽内分别装有一套滚柱及压帽与弹簧，外壳与护盖相互扣合密封，在花键套筒外面套有移动衬套及缓冲弹簧。整个离合器总成利用花键套筒套在电枢轴的花键上，离合器总成在传动拨叉作用下，可以在轴上轴向移动，也可以随轴转动。 1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽及弹簧；6-垫圈；7-护盖；8-花键套筒；9-弹簧座；10-啮合弹簧；

20、11-移动衬套；12卡簧一、滚柱式单向离合器（一、滚柱式单向离合器（2 2）2、工作过程、工作过程起动时：起动时：拨叉将离合器总成沿电枢轴花键推出，驱动齿轮啮入发动机飞轮齿环；起动机通电，转矩由花键套筒传到十字块，十字块随电枢一同旋转，这时滚柱在摩擦力作用下滚入楔形槽的窄端被卡死，于是将转矩传给了驱动齿轮，带动飞轮齿环转动，起动发动机(见图a)。起动后：起动后：飞轮齿圈带动驱动齿轮与外壳高速旋转，当转速超过十字块时，就迫使滚柱滚人宽端打滑（见图b)，各自自由转动，起飞散保护作用。 a)起动时 b)起动后滚柱式离合器工作原理滚柱式离合器工作原理1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压

21、帽及弹簧；6-飞轮齿环 二、摩擦片式单向离合器（二、摩擦片式单向离合器（1） 1-限位套；2-衬套；3-驱动齿轮；4-限位螺母；5-弹性垫圈；6-压环；7-调整垫圈；8-从动摩擦片；9、15-卡环；10-主动摩擦片；11-内接合鼓；12-缓冲弹簧；13-花键套筒；14-移动衬套；16-外接合鼓 1、结构、结构花键套筒13套在电枢轴的螺旋花键上，在花键套筒的外表面上有三线螺旋花键，内接合鼓(主动鼓)11套在其上。内接合鼓上有四个轴向槽，用来插放主动摩擦片10的内齿。从动摩擦片8的外凸齿插在与驱动齿轮3相固联的外接合鼓(被动鼓)16的切槽中。传动套筒上自左向右还装有弹性垫圈5、压环6和调整垫圈7，

22、端部用限位螺母4轴向固定。二、摩擦片式单向离合器（二、摩擦片式单向离合器（2） 2、工作过程、工作过程 起动时：起动时：起动机电枢带动花键套筒转动，由于内接合鼓与花键套筒之间的螺旋结构使内接合鼓轴向左移，主从动摩擦片被压紧，通过其摩擦力将电枢的转矩传递给驱动齿轮。 发动后：发动后：在飞轮的带动下，内结合鼓的转速高于花键套筒的转速，其相对转动使内接合鼓轴向右移，主从动摩擦片压力消失而打滑，断开发动机对起动机的逆向驱动。 发动机起动阻力过大时发动机起动阻力过大时：曲轴不能立即被带动，因内接合鼓与花键套筒之间仍存在的转速差，内接合鼓会继续左移，使摩擦片的压紧力继续增大，导致弹性垫圈在压环凸缘的压迫下

23、弯曲。当弹性垫圈弯曲到一定程度时，内接合鼓的左端顶到了弹性垫圈上而不能再左移，使主从动摩擦片的压力不再增加，传递的转矩也就不再增大，从而可避免电动机因负载过大而被烧坏的危险。加减调整垫圈可改变弹性垫圈的最大变形量，也即调整了摩擦片式单向离合器的最大传递转矩。 摩擦片式单向离合器可以传递较大的转矩，但最大传递转矩会因摩擦片的磨损(使弹性垫圈的最大变形量减小)而降低，因此需要经常检修调整，故这种单向离合器结构较复杂。 三、弹簧式单向离合器（三、弹簧式单向离合器（1） 弹簧式单向离合器结构l-衬套；2-驱动齿轮；3-挡圈；4-月形圈；5-扭力弹簧；6-护套；7-垫圈；8-连接套筒；9-缓冲弹簧；10

24、-移动衬套；11-卡簧连接套筒8套装在电枢轴的螺旋花键上，驱动齿轮2则套在电枢轴的光滑部分上，两者之间由两个月形圈4连接。月形圈可使驱动齿轮与连接套筒之间不能轴向移动，但可相对转动。在驱动齿轮柄与连接套筒外面包有扭力弹簧5，其两端各有1/4圈的内径较小部分箍紧在齿轮柄和连接套筒上。扭力弹簧有圆形和矩形两种截面，外部有护套封闭。 1 1、结构、结构三、弹簧式单向离合器（三、弹簧式单向离合器（2）2 2、工作过程、工作过程 起动时，电枢轴带动连接套筒旋转，扭力弹簧顺其旋转方向扭转，圈数增加，内径变小，将齿轮柄与连接套筒包紧而传递转矩，起动发动机。起动后，驱动齿轮转速高于电枢转速，扭力弹簧被反向扭转

25、而放松，驱动齿轮便在连接套筒上滑转。 弹簧式单向离合器，结构简单，工作可靠，使用寿命长，成本较低。但轴向尺寸大，在小型起动机上应用受到限制。 第四节第四节 起动机控制装置起动机控制装置 1-推杆；2-固定铁心；3-主接触盘；4-起动机“C”端子；5-点火起动开关；6-起动机“30”端子；7-起动机“15a”喘子；8-起动机“50”端子(插接片式片状端子)；9-吸引线圈；10-保持线圈；11-铜套；12-活动铁心；13-回位弹簧；14-调节螺钉；15-挂钩；16-拨叉；17-单向离合器；18-驱动齿轮；19-止推垫圈控制装置（机构）作用：控制装置（机构）作用：控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离；

26、控制电动机电路的接通与切断。控制装置种类：控制装置种类：有机械式和电磁式之分。现代汽车起动机均采用电磁式控制装置，即电磁开关。电磁开关具体结构和外形尽管有所不同，但工作原理基本一致 。桑塔纳控制机构（见图）：桑塔纳控制机构（见图）：结构：结构：电磁开关主要由主接触盘3、活动铁心12、吸引线圈9、保持线圈10、拨叉16和调节螺钉14等组成 。吸引线圈与保持线圈绕向相同，吸引线圈与电动机串联，保持线圈与电动机并联。工作过程：工作过程： 起动机控制装置起动机控制装置工作过程接通起动开关接通起动开关，吸引线圈电流经起动机励磁绕组和电枢绕组搭铁，保持线圈直接搭铁。此时两线圈并联，产生同向电磁力，吸引动铁

27、心左移，通过拨叉将驱动齿轮推向飞轮。同时通过电枢中的较小电流使电枢轴缓慢旋转，而有利于啮合。当驱动齿轮与飞轮齿圈当驱动齿轮与飞轮齿圈完全啮合时完全啮合时，推杆上的触盘将电动机开关的两个触点接通，吸引线圈短路，保持线圈保持触点接通状态，强大的起动电流通过励磁绕组和电枢绕组使电动机快速转动。发动机起动后（起动开关释放）发动机起动后（起动开关释放），起动开关到保持线圈电流切断，保持线圈电流经触点及吸引线圈形成回路，这时两线圈串联，产生电磁力方向相反，相互抵消。在回位弹簧作用下，铁心返回原位，触点断开，起动机因断电而停转，同时驱动齿轮退回。第五节第五节 强制啮合式起动机强制啮合式起动机 强制啮合式起动

28、机结构简单，工作可靠，因而使 用 最 为 广 泛 。 如EQ1090配用的QD124、QD1212型，CA1090配用的QD1215型和桑塔纳轿车配用的QD1225型起动机。QDl24型电磁控制强制型电磁控制强制啮合式起动机：啮合式起动机：一、结构：一、结构：电磁开关安装在起动机上部，单向离合器为滚柱式。二、工作原理：二、工作原理： QDl24型起动机1-前端盖；2-机壳；3-电磁开关；4-调节螺钉；5-拨叉；6-后端盖；7-限位螺钉；8-单向离合器；9-中盖；10-电枢；11-磁极；12-磁场绕组；13-电刷 强制啮合式起动机强制啮合式起动机工作原理QDl24型起动机电路1-起动继电器触点；

29、2-起动继电器线圈；3-点火开关；4、5-起动机开关接线柱；6-点火线圈附加电阻短路接线柱；7-导电片；8-接线柱；9-起动机接线柱；10-接触盘；11-推杆；12-固定铁心；13-吸引线圈；14-保持线圈；15-活动铁心；16-复位弹簧；17-调节螺钉；18-连接片；19-拨叉；20-定位螺钉；21-滚柱式单向离合器；22-驱动齿轮；23-限位螺母；24-附加电阻线(白线1.7) （1）起动继电器起动继电器电路中设有一个继电器，由电磁铁机构和触点组成。作用：作用：接通和切断电磁开关线圈电路，保护点火开关（电磁开关线圈电路起动时电流一般为3540A，直接控制点火开关会很快烧坏）。结构：结构：起

30、动继电器触点为常开触点，线圈一端搭铁，一端接起动机火线接线柱4，由点火开关控制。 1、起动继电器起动继电器 2、工作过程工作过程强制啮合式起动机强制啮合式起动机工作过程（1）起动时，点火开关）起动时，点火开关3转到起转到起动位置：动位置：起动继电器线圈电路接通，触点1闭合。电路：蓄电池正极-起动机开关接线柱4-电流表-点火开关3-起动继电器点火开关接线柱-线圈2-搭铁-蓄电池负极吸引线圈和保持线圈电路接通，此时两线圈并联，电流同向，产生同向吸力，活动铁心15左移，带动拨叉拨动驱动齿轮啮入飞轮齿环。电路：蓄电池正极-起动机开关接线柱4-起动继电器“电池”接线柱-支架-触点1-“起动机”接线柱-分

31、成并联两路：一路是：保持线圈14-搭铁-蓄电池负极；另一路是：吸引线圈13-接线柱8-导电片7-起动机开关接线柱5-起动机磁场绕组-电枢绕组-搭铁-蓄电池负极 当驱动齿轮与飞轮齿环完全啮合时，活动铁心15推动接触盘推杆11，接触盘10接通起动机主电路，并在短路点火线圈附加电阻的有利条件下，顺利起动发动机。主电路接通时，吸引线圈13被短路，活动铁心靠保持线圈14的磁力，保持在吸合位置。（2）起动后）起动后：点火开关松开，切断起动继电器线圈电路，触点1打开，保持线圈电流经吸引线圈形成回路，两线圈串联，电流反向，磁场相互抵消，电磁力迅速消失，活动铁心在复位弹簧作用下，退回原位，驱动齿轮与飞轮齿环脱离

32、啮合，接触盘退回切断起动机与蓄电池电路，起动机停止工作。 电流回路：蓄电池正极-起动机开关的接线柱4-接触盘10-接线柱5-导电片7-接线柱8-吸引线圈13-保持线圈-搭铁-蓄电池负极第六节第六节 电枢移动式起动机电枢移动式起动机 应用：应用：大功率柴油车（太脱拉、斯科达706R及国产ST9187、ST9187A）上，多用电枢移动式起动机。 结构特点结构特点 : :(1)起动机不工作时，电枢在复位弹簧的作用下与磁极错开（磁极中心轴向靠右位置）。(2)换向器较长，以便移动后仍能和电刷接触。(3)啮合过程是借助磁极磁场电磁力，由电枢轴向移动实现。起动后靠复位弹簧使齿轮脱离接合，回至原位。(4)有主

33、、辅两种励磁绕组（串联主励磁绕组、串联辅助励磁绕组和并联辅助励磁绕组），辅助绕组首先接通（由扣爪和档片作用）。(5)采用单向摩擦片式离合器。 电枢移动式起动机结构1-油塞；2-摩擦片式单向离合器；3-磁极；4-电枢；5-接线柱；6-接触桥；7-电磁开关；8-扣爪；9-换向器；10-圆盘；11-电刷弹簧；12-电刷；13-电刷架；14-复位弹簧；15-磁场绕组；16-机壳；17-驱动齿轮电枢移动式起动机电枢移动式起动机工作原理（1）工作过程分三个阶段：工作过程分三个阶段： 1 1、啮入：、啮入：起动时，按下起动按钮K，电磁铁4吸引接触桥6，因扣爪8顶住挡片7，接触桥仅能上端闭合，此时辅助励磁绕组

34、（并联辅助励磁绕组3和串联激磁绕组2）接通，产生的电磁力克服复位弹簧拉力吸引电枢向左移动，使驱动齿轮啮人飞轮齿环。由于辅助励磁绕组电阻较大（细铜线绕制），流过的电流较小，起动机以较低速度旋转，使齿轮啮入柔和。 电枢移动式起动机电枢移动式起动机工作原理（2）2、起动：、起动：当电枢移动使驱动齿轮与飞轮完全啮合后，固定在换向器端面的圆盘10顶起扣爪8，使挡片7脱扣，接触桥6的下端闭合，主励磁绕组1电路接通，起动机以正常转矩起动发动机。在起动过程中，摩擦片离合器13压紧并传递扭矩。电枢移动式起动机电枢移动式起动机工作原理（3） 1-主磁场绕组；2-串联辅助磁场绕组；3-并联辅助磁场绕组；4-电磁铁；

35、5-静触点；6-接触桥；7-挡片；8-扣爪；9-复位弹簧；10-圆盘；11-电枢；12-磁极；13-摩擦片离合器 3、脱开：、脱开：起动后，飞轮带动驱动齿轮高速旋转，摩擦片离合器松脱打滑，起动机处于空载状态。松开起动按钮，接触桥断开，切断磁场电路，复位弹簧使驱动齿轮随电枢右移与飞轮脱离，扣爪回到锁止位置（当未及时松开起动按钮时，起动机因空载而转速增高，电枢中反电动势增大，串联辅助励磁绕组2中的电流减小，当电流小到磁力不能克服复位弹簧的拉力时，电枢复位，驱动齿轮脱开齿环，扣爪回到锁止位置。直到松开起动按钮，起动机才停止运转）。 第七节第七节 齿轮移动式起动机齿轮移动式起动机波许TB型齿轮移动式起

36、动机1-驱动齿轮；2-齿轮柄；3-啮合杆；4-内接合鼓；5-摩擦片式单向离合器；6-压环；7-外接合鼓；8-弹性圈；9-电枢；10-电刷；11-电刷架；12-接线柱；13-电磁开关；14-活动铁心；15-开关闭合弹簧；16-前端盖；17-控制继电器；18-开关切断弹簧；19-换向端盖；20-滚针轴承；21-换向器；22-复位弹簧；23-磁场绕组；24-磁极；25-滚针轴承；26-机壳；27-螺旋花键套筒；28-后端盖；29-球轴承；30-滚子轴承 由电枢移动式起动机发展而来，德国Bosch公司采用较多。齿轮移动式起动机靠电磁开关推动啮合杆，带着驱动齿轮与飞轮齿环啮合，啮合杆装在电枢轴孔内。 结

37、构：结构：空心电枢轴内装有啮合杆3，杆上套有花键套筒27，螺旋花键套筒的螺纹上，套有摩擦片式离合器5。驱动齿轮柄2套在啮合杆上用锁止垫片与啮合杆固连在一起，用键与螺旋花键套筒27连接并由螺母锁紧以防脱出。螺旋花键套筒27的一端支持在电枢轴内孔的滚珠轴承25内，另一端支承在后端盖30中，使其既能转动又能移动。 电枢轴一端支承在换向端盖19内的滑动轴承中，另一端则通过摩擦片式离合器外接合鼓上的盖板，支承在后端盖28的球轴承29内。 电磁开关13，装在换向器端盖19的右侧，内有吸引线圈、保持线圈和阻尼线圈。电磁开关活动铁心14、啮合杆3在同一轴上。电磁开关外侧，装有控制继电器和锁止装置。锁止装置由扣

38、爪、挡片和释放杆组成。控制继电器17的铁心上绕有磁化线圈，用来控制两对触点的开闭，一对为常闭触点，一对为常开触点 齿轮齿轮移动式起动机移动式起动机工作原理（1）起动机工作过程可分为起动机工作过程可分为三个阶段：三个阶段：1、闭合起动开关、闭合起动开关6，接通控制继电器5的磁化线圈和电磁开关的保持线圈12，K1打开切断制动绕组16电路，K2闭合接通电磁开关的吸引线圈14和阻尼线圈13。电路为：蓄电池正极-接线柱30-K2-分成并联两路（吸引线圈14/阻尼线圈13）-磁场绕组17-电枢2-接线柱31-搭铁-蓄电池负极保持线圈12，吸引线圈14和阻尼线圈13三部分磁力共同作用，吸引活动铁心11向左移

39、动，推动啮合杆15使驱动齿轮柔和啮入飞轮齿圈（吸引线圈14和阻尼线圈13与电枢绕组串联，相当串联一个电阻，流过电流较小，电枢缓慢转动）。齿轮齿轮移动式起动机移动式起动机工作原理（2） 2 2、当驱动齿轮与飞轮齿环完全啮合后、当驱动齿轮与飞轮齿环完全啮合后，释放杆8顶开扣爪10，挡片9脱扣，触点K3闭合，接通起动机主电路，起动机以正常转矩起动发动机。此时吸引线圈和阻尼线圈被短路，驱动齿轮靠保持线圈的吸力保持在啮合位置。齿轮齿轮移动式起动机移动式起动机工作原理（3）1-驱动齿轮；2-电枢；3-磁极；4-复位弹簧；5-控制继电器；6-起动开关；7-接触盘；8-释放杆；9-挡片；10-扣爪；11-活动

40、铁心；12-保持线圈；13-阻尼线圈；14-吸引线圈；15-啮合杆；16-制动绕组；17-磁场绕组；18-飞轮；K1-常闭触点；K2-常开触点；K3-电磁开关主触点 3、发动机起动后、发动机起动后，摩擦片式单向离合器打滑，起 动 机 处 于 空 转 状 态（只要起动开关6保持接通，驱动齿轮与飞轮齿环仍保持啮合）。断开起动开关，切断保持线圈12和控制继电器5的磁力线圈电路。保持线圈断电磁力消失，电磁开关活动铁心与驱动齿轮在复位弹簧的作用下复位，扣爪也回到原位，触点K3打开切断起动机主电路。控制继电器断电，触点K2打开而K1闭合，制动绕组16与电枢绕组并联。制动绕组制动绕组在起动机工作时不起作用，

41、但切断起动开关时起制动作用使起动机很快停止转动（起动开关切断，K1闭合，制动绕组与电枢绕组并联，此时主电路虽已断开，但电枢由于惯性仍继续转动，以发电机状态运行。其电磁转矩方向，因电枢内电流方向改变而改变，与电枢旋转方向相反，起能耗制动作用）。 第八节第八节 减速起动机减速起动机 减速起动机1-起动开关；2-起动继电器磁化线圈；3-起动继电器触点；4-主触点；5-接触盘；6-吸引线圈；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-磁场绕组 为提高起动性能、减轻起动机重量，在电枢与驱动齿轮之间装有减速机构的起动机称

42、为减称为减速起动机速起动机。 起动机功率一定时，应用减速齿轮，可提高电动机转速、降低转矩，使起动机的重量和体积减小30%-35%或更多。同时提高了起动转矩，更有利于发动机起动。 减速起动机基本结构与电磁控制强制啮合式起动机相同，只是在电枢与驱动齿轮之间装有一级减速齿轮，传动比一般为3-4。在电枢轴端，有主动齿轮13与内齿圈12相啮合，内啮合齿轮与螺旋花键轴固连，螺旋花键轴上，套有滚柱式单向离合器10。 减速起动机减速起动机减速装置 有三种型式：有三种型式：内啮合式、外啮合式和行星齿轮式。其中行星齿轮式（中心重合，扭力负载均布行星轮上，可采用塑料内齿圈和粉末冶金行星齿轮，即减轻质量又抑制了噪声）

43、在轿车上使用较多。a)内啮合式 b)行星齿轮式(同轴式) c)外啮合式 型 式普通式内啮合式行星齿轮外啮合式齿轮数024或52或3轴向中心距（E）0小0大减速比（K）12.5K3.81K4相对效率比10.830.950.92相对质量比1约1/2约2/5约1/2注：相对效率比仅指在某一特定工况下与普通起动机效率之比。 第九节第九节 永磁减速起动机永磁减速起动机德国Bosch公司 DWl型永磁减速式起动机1-电刷；2-滚珠轴承；3-换向器；4-导线插头；5-电磁开关；6-永久磁铁磁极；7-拨叉；8-行星减速齿轮；9-驱动齿轮；10-轴承；11-单向离合器；12-电枢总成；13-行星齿轮；14-太阳

44、轮；15-内齿圈；16-拨叉环 永磁减速起动机不同之处，是电动机的磁极为铁氧体或钕铁硼永磁材料，取消了磁场绕组，因而起动机结构简单，体积和重量也相应减小。它是一种他励直流电动机，一般多用作小功率起动机。 电动机中有6块永久磁极，用弹性保持片固定在机壳内。传动机构为滚柱式单向离合器。减速机构为行星齿轮装置，其电枢轴齿轮为太阳轮，另有三个行星齿轮和一个固定内齿圈。 控制装置是电磁开关。 永磁减速永磁减速起动机起动机工作原理Bosch-12V DWl.4型永磁减速式起动机原理简图（北京切诺基BJ2021型吉普车装用）1-起动继电器；2-点火开关；3-吸引线圈；4-保持线圈；5-拨叉；6-电枢；7-永

45、久磁极；8-行星齿轮减速装置；9-滚柱式单向离合器 起动继电器有两对触点，均为常开触点。一对控制吸引线圈和保持线圈的电路，另一对在起动时使点火线圈附加电阻短路，以增大初级电流，有利于起动。 起 动 机 的 工 作 过 程 与QDl24型起动机基本相同，只是电枢轴产生的转矩，经行星减速装置放大，转矩传递路线：电枢轴齿轮-行星齿轮及支架-驱动齿轮轴-滚柱式单向离合器-驱动齿轮-飞轮齿圈第十节第十节 起动机保护电路起动机保护电路问题：问题：发动机起动后，未及时释放起动开关，造成单向离合器磨损和蓄电池能量消耗；发动机工作时，不慎将起动机开关再次接通，造成起动机驱动齿轮与飞轮齿圈的冲击，加速损坏。起动保

46、护措施（通常是一套驱动保护电路）：起动保护措施（通常是一套驱动保护电路）：1、发动机起动后，起动机自动停止工作（自动安全保护功能）。2、发动机工作时，即使接通起动开关，起动机也不会工作（自锁功能）。 多利用充电电路的特性和发电机中性点电压，辅以相应的继电器构成。 东风东风EQl090F型起动机保护电路结构原理（见图）：型起动机保护电路结构原理（见图）：1、结构：、结构：保护电路是一个起动复合继电器，由起动继电器和保护继电器组。起动继电器触点常开，控制起动机电磁开关；保护继电器触点常闭，控制充电指示灯并保护起动机。保护继电器磁化线圈一端搭铁，另一端接发电机的中性点，承受中性点电压 。2、工作原理

47、：、工作原理：起动后或发动机工作时，发电机中性点电压使K2处于断开状态，切断L1的电流，起动机不能起动。(1)起动时，起动时，点火开关旋至起动位置，起动继电器触点K1闭合，充电指示灯亮。线圈Ll产生电磁吸力，K1闭合，将起动机电磁开关吸引线圈和保护线圈的电路接通，在吸引线圈和保持线圈电磁吸力的共同作用下，起动机主电路接通，起动电流流经起动机磁场绕组，电枢绕组，起动机发出正常转矩，驱动发动机曲轴。 (2)(2)发动机起动后，发动机起动后，若驾驶员没及时松开点火开关，但此时交流发电机电压已升高，当中性点电压达5V时，在保护继电器线圈L2电磁力的作用下，使K2打开，切断了充电指示灯的电路，充电指示灯

48、熄灭；同时将L1的电路切断，K1打开，起动机电磁开关释放，切断了蓄电池与起动机之间的电路，起动机自动停止工作。(3)(3)发动机工作时，发动机工作时，在交流发电机中性点电压的作用下，K2一直处于打开状态，L1中无电流，K1始终处于打开状态，起动机电路未接通。即使驾驶员操作失误，起动机也不会工作。 第十一节第十一节 起动系统的故障诊断起动系统的故障诊断一、诊断思路一、诊断思路 起动系统可分起动机和控制电路两大部分，主要由蓄电池、起动机、点火开关、继电器以及连接导线等组成。系统故障有机械方面的，也有电器方面的。诊断时可分别检查起动机、电磁开关和控制电路故障。起动系统的常见故障有： 1、起动机不转

49、2、起动机运转无力 3、起动机空转 4、起动机异响等。二、诊断程序二、诊断程序 不同车型起动系统的组成、各组成部分的结构以及连接的方式都有一定的差异。因此，故障诊断的方法也因车型和操作人的经验而不同。 现以起动机不转故障为例说明诊断方法。起动机不转故障诊断方法起动机不转故障诊断方法（1 1） 1 1、故障原因、故障原因：起动机不转故障涉及起动机主电路、控制电路、起动机等多方面的原因 ： 起动机不转故障诊断方法起动机不转故障诊断方法（2 2）2、诊断步骤：、诊断步骤：现以上海桑塔纳轿车起动系（采用无起动继电器的控制电路，起动系统接线见图）为例，起动机不转故障的诊断流程为：检查条件：检查条件：（1

50、）电磁开关接线柱与接地线良好；（2）发动机与车身之间必须紧固，而且不能氧化；（3）蓄电池充足电。 第十二节第十二节 起动机的检查起动机的检查 一、转子检查 二、磁场绕组检查三、单向离合器检查 四、衬套间隙的检查五、电刷与电刷架的检查六、电磁开关检查七、起动继电器闭合电压与断开电压检查八、复合继电器检查一、转子检查一、转子检查1 1、电枢绕组检查、电枢绕组检查 常见故障：短路、断短路、断路和搭铁路和搭铁。有短路、搭铁故障时应重新绕制或换新。检查见图检查见图2 2、换向器检查、换向器检查 检查项目：换向器失换向器失圆、磨损和最小直径圆、磨损和最小直径 见图见图3 3、电枢轴检查、电枢轴检查检查项目

51、：弯曲弯曲 见图见图4 4、电枢感应仪原理、电枢感应仪原理电枢绕组短路检查电枢绕组短路检查转动电枢，当铁片产生振动时，该处电枢绕组短路电枢绕组断路检查 万用表或电枢感应仪，相邻铜条间电阻应为0电枢绕组搭铁检查万用表或220V交流试灯换向器失圆检查 严重烧蚀或圆度误差大于0.03时应车圆换向器磨损检修云母片深度小于0.2时应修整，锉刀应持平换向器最小直径检查换向片径向厚度小于2mm时应更换电枢轴弯曲检查铁心表面对轴线径向跳动大于0.15mm时应校直或更换二、磁场绕组检查二、磁场绕组检查 常见故障：常见故障： 断路、短路和断路、短路和搭铁。搭铁。有短路、搭铁故障时应重新绕制或换新。 检查见图检查见

52、图磁场绕组断路和搭铁检查断路-万用表或低压试灯、搭铁-220V交流试灯短路检查通电t10s试验磁极吸力大致相同或电枢感应仪通电5min绕组不发热电枢感应仪原理电枢感应仪原理 工作原理：工作原理： 接通交流电源后，检验仪U形铁心的交变磁场切割电枢绕组而产生感应电动势。线圈发生短路时，短路的线匝形成闭合回路而产生交变电流，该交变电流又产生一局部交变磁场，钢片在交变磁场的作用下，产生振动。单向离合器检查单向离合器检查及衬套间隙检查及衬套间隙检查三、单向离合器检查：三、单向离合器检查： 见图四、衬套间隙检查：四、衬套间隙检查： 各轴颈与衬套的配合间隙，应符合规定要求。检查单向离合器是否打滑检查单向离合

53、器是否打滑五、电刷与电刷架的检查五、电刷与电刷架的检查1 1、电刷检查：、电刷检查： 长度应不小于新电刷的2/3，与换向器的接触面积应大于75%以上，在电刷架内应活动自如无卡滞现象。 2 2、电刷架检查：、电刷架检查： 见图 3 3、电刷弹簧压力检查：、电刷弹簧压力检查： 见图，电刷弹簧压力一般为11.7-14.7N。 电刷架检查 六、电磁开关检查六、电磁开关检查1 1、接触盘和触点检查、接触盘和触点检查: :表面轻微烧蚀用砂布打光，严重时应更换。2 2、吸引线圈检查、吸引线圈检查: :见图3、保持线圈检查、保持线圈检查 :见图4、电磁开关闭合电压、电磁开关闭合电压和释放电压检查和释放电压检查

54、 :见图5 5、电磁开关断电能力、电磁开关断电能力检查检查: :起动机处于制动状态时切断电源，主触点应可靠断开。 吸引线圈电阻检查拆下励磁绕组接线，阻值应符合规定要求保持线圈电阻检查拆下励磁绕组接线，阻值应符合规定要求闭合电压：调高电压至试灯发亮时的电压，12V系统9V，24V系统14V释放电压：调低电压至试灯熄灭时的电压，应不大于标称电压的40%电磁开关吸放性能电磁开关吸放性能测试测试起动继电器、起动继电器、复合继电器复合继电器检查检查 七、起动继电器闭合电七、起动继电器闭合电压与断开电压检查：压与断开电压检查： 见图八、复合继电器检查：八、复合继电器检查： 分别检查复合继电器中起动继电器和

55、保护继电器的闭合电压和断开电压，其值应符合规定要求，否则应予以调整。 闭合电压：减小电阻至触点刚闭合时的电压，12V系统6-7.6V，24V系统14-16V断开电压：增大电阻至触点刚打开时的电压，12V系统3-5.5V，24V系统4.5-8V起动继电器闭合电压与断开电压检查起动继电器闭合电压与断开电压检查 第十三节第十三节 起动机使用、调整与试验起动机使用、调整与试验一、起动机正确使用与维护 二、起动机调整 三、电磁开关试验 四、起动机试验 一、起动机正确使用与维护一、起动机正确使用与维护 为延长使用寿命，保证能迅速、可靠、安全地工作，使用使用起动机必须注意：起动机必须注意：1、起动机按短时间

56、大电流工作设计，使用时每次工作时间不得超过5s，重复起动时必须间隔15s以上。2、低温起动时，应先预热发动机后再起动。3、起动机电路的导线连接要牢固，导线截面积不应太小。4、无自动保护功能时，应在发动机起动后迅速断开起动开关。在发动机运转时，切勿接通起动开关。5、尽可能使蓄电池处于充足电状态，保证起动机正常工作时的电压和容量，减小起动机重复工作的时间。 6、应定期对起动机进行全面的保养和检修。 二、起动机调整二、起动机调整 1 1、驱动齿轮静止位置：、驱动齿轮静止位置：齿轮端面与端盖凸缘间距29-32mm，调整定位螺钉20 2 2、开关接通时间：、开关接通时间：原则宁晚勿早。接触盘刚接通主电路时齿轮端面与限位螺母 间距4.51mm，调整调节螺钉17 3 3、附加电阻线短路时间：、附加电阻线短路时间：在主电路接通的同时或稍早，弯曲接线柱6内的黄铜片QD124QD124型起动机调整型起动机调整 6-点火线圈附加电阻短路接线柱；10-接触盘；17-调节螺钉；20-定位螺钉；23-限位螺母；24-附加电阻线(白线1.7) 三、电磁开关试验三、电磁开关试验1、吸拉动作试验吸拉动作试验 见图2、保持动作试验保持动作试验 见图3、回位动作试验回位动作试验 见图拆下C端子上励