汽车电器模块二

1、5/2/2022华新现代职业学院1汽车电器与电子控制技术（二）汽车电器与电子控制技术（二）SUCCESSSUCCESS5/2/2022华新现代职业学院2模块二模块二 起动电路原理与维修起动电路原理与维修n起动系概述起动系概述n起动系的分类起动系的分类n串励式直流电动机串励式直流电动机n串励式直流电动机的特性串励式直流电动机的特性n起动机的功率及其影响因素起动机的功率及其影响因素n起动机的构造与工作原理起动机的构造与工作原理n起动机的传动机构起动机的传动机构n控制装置控制装置n起动机故障诊断案例起动机故障诊断案例 1 1、电力起动系统的优点：起动方式简单可、电力起动系统的优点：起动方式简单可靠，

2、操纵方便，可随时工作，便于远距离靠，操纵方便，可随时工作，便于远距离控制。控制。 2 2、发动机的起动：发动机曲轴在外力作用、发动机的起动：发动机曲轴在外力作用下，完成从开始运转到怠速运转的过程。下，完成从开始运转到怠速运转的过程。 3 3、起动系的作用：以蓄电池为电源，直流、起动系的作用：以蓄电池为电源，直流电动机驱动发动机完成起动任务。电动机驱动发动机完成起动任务。4 4、起动系的组成、起动系的组成 起动系一般是由起动系一般是由蓄电池蓄电池、起动起动机机、起动继电器起动继电器、点火开关点火开关等等部件组成。部件组成。 起动系的组成示意：起动系的组成示意：5/2/2022华新现代职业学院8起

3、动机的分类起动机的分类1 1、按控制装置分类、按控制装置分类n1)1)机械控制机械控制( (操纵操纵) )式起动机：由式起动机：由驾驶员用脚踏或手动直接操纵机械驾驶员用脚踏或手动直接操纵机械式起动开关接通和切断起动电源。式起动开关接通和切断起动电源。n2)2)电磁控制电磁控制( (操纵操纵) )式起动机：由式起动机：由驾驶员转动点火开关到起动挡，或驾驶员转动点火开关到起动挡，或按下起动按钮，直接控制或通过起按下起动按钮，直接控制或通过起动继电器使电磁开关自动接通和切动继电器使电磁开关自动接通和切断起动电路。断起动电路。5/2/2022华新现代职业学院9起动机的分类起动机的分类2 2、按传动机构

4、分类、按传动机构分类n1)1)惯性啮合式起动机：靠惯性力作用产生惯性啮合式起动机：靠惯性力作用产生轴向移动，使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿轴向移动，使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈。圈。n2)2)强制啮合式起动机：靠人力或电磁力经强制啮合式起动机：靠人力或电磁力经拨叉的推移，强制性地使驱动齿轮啮入和拨叉的推移，强制性地使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈。退出飞轮齿圈。n3)3)电磁啮合式起动机：靠电动机内部辅助电磁啮合式起动机：靠电动机内部辅助磁极的电磁力，吸引电轴做轴向移动，将磁极的电磁力，吸引电轴做轴向移动，将驱动齿轮啮入飞轮齿圈，起动结束后再由驱动齿轮啮入飞轮齿圈，起动结束后再由回位弹簧使电枢回位，让

5、驱动齿轮退出飞回位弹簧使电枢回位，让驱动齿轮退出飞轮齿圈。也称电枢移动式起动机。轮齿圈。也称电枢移动式起动机。n4)4)其他类型起动机：通轴式其他类型起动机：通轴式( (齿轮移动式齿轮移动式) )、永磁式、减速式起动机等。永磁式、减速式起动机等。5/2/202210华新现代职业学院5/2/202211华新现代职业学院5/2/202212华新现代职业学院5/2/202213华新现代职业学院5/2/202214华新现代职业学院5/2/202215华新现代职业学院5/2/202216华新现代职业学院5/2/202217华新现代职业学院5/2/202218华新现代职业学院5/2/2022华新现代职业学

6、院19起动机的功率及其影响因素起动机的功率及其影响因素一、功率特性一、功率特性分析：分析：当起动机完全制动当起动机完全制动时转速和输出功率为零，时转速和输出功率为零，电流最大，转矩也最大电流最大，转矩也最大( (为为制动转矩制动转矩) )；空载时电流最；空载时电流最小，但转速最大小，但转速最大( (为空载转为空载转速速) )，输出功率也为零；只，输出功率也为零；只有当电枢电流接近制动电有当电枢电流接近制动电流一半时流一半时( (电动机电大功率电动机电大功率点点) )，输出功率最大。因起，输出功率最大。因起动时间短，一般把最大功率作为额定功率。通常用空载和制动时间短，一般把最大功率作为额定功率。

7、通常用空载和制动试验检验起动机技术状况。动试验检验起动机技术状况。5/2/2022华新现代职业学院20起动机的功率及其影响因素起动机的功率及其影响因素二、影响起动机功率的因素二、影响起动机功率的因素1.1.接触电阻和导线电阻接触电阻和导线电阻换向器烧蚀、污损、磨损；电刷磨换向器烧蚀、污损、磨损；电刷磨损；电刷弹簧弹力小；蓄电池极桩与起动电缆、搭铁线搭铁、损；电刷弹簧弹力小；蓄电池极桩与起动电缆、搭铁线搭铁、接触盘接触盘与主接线柱、起动与主接线柱、起动电缆及搭铁线过长、电缆及搭铁线过长、过细；过细；2.2.蓄电池容量蓄电池容量容量容量小则内阻大，电压降小则内阻大，电压降大，起动功率小；大，起动功

8、率小；3.3.环境温度环境温度影响蓄影响蓄电池容量和内阻。电池容量和内阻。5/2/2022华新现代职业学院21起动机实验小短片起动机实验小短片 起动机结构：起动机结构： 直 流 串 励直 流 串 励式 起 动 机式 起 动 机的构造的构造 是由电枢、是由电枢、换 向 器 、换 向 器 、磁 极 （ 铁磁 极 （ 铁芯 和 励 磁芯 和 励 磁线 圈 ） 、线 圈 ） 、机 壳机 壳 、 电、 电刷 及 刷 架刷 及 刷 架等组成。等组成。绝缘接线柱绝缘接线柱外壳外壳磁极磁极电刷电刷换向换向器器磁场绕磁场绕组组磁场与磁路磁场与磁路1.1.电枢和换向器电枢和换向器（1）电枢）电枢:由电枢绕组及电枢

9、铁芯、电枢轴等组成；由电枢绕组及电枢铁芯、电枢轴等组成；传动机构与电枢轴采用花键配合；传动机构与电枢轴采用花键配合；电枢轴采用三点支撑；电枢轴采用三点支撑；电枢轴尾部有限位圈；电枢轴尾部有限位圈；铁芯：用硅钢片叠成；铁芯：用硅钢片叠成；绕组：矩形断面裸铜线绕制，用绝缘纸绝缘，紧固。绕组：矩形断面裸铜线绕制，用绝缘纸绝缘，紧固。 （2）换向器）换向器 由铜片和云母片相间叠压而成。铜片与铜片、铜片与电枢由铜片和云母片相间叠压而成。铜片与铜片、铜片与电枢轴间均绝缘，铜片接电枢绕组，用夹固加焊方式连接。轴间均绝缘，铜片接电枢绕组，用夹固加焊方式连接。 换向器通过电刷来连接磁场绕组与电枢绕组。换向器通过

10、电刷来连接磁场绕组与电枢绕组。换向器剖面示意换向器剖面示意铜片铜片轴套轴套压环压环接线凸缘接线凸缘电枢电枢 2.磁极：磁极： （1）组成）组成 1）铁芯：低碳钢制成。）铁芯：低碳钢制成。 2）绕组：由矩形铜条绕制。一端接外壳）绕组：由矩形铜条绕制。一端接外壳上的接上的接 线柱，另端接二线柱，另端接二 只非搭铁的电刷。只非搭铁的电刷。 3）磁极数目：）磁极数目： 一般为一般为4或或6个，个， 同性相对安装。同性相对安装。 （2）作用：产生磁场。）作用：产生磁场。磁场与磁路磁场与磁路磁磁极极图图例例 磁极绕组与电枢绕组的连接方式有并励式、磁极绕组与电枢绕组的连接方式有并励式、串励式和复励式三种。常

11、见的汽车用起动串励式和复励式三种。常见的汽车用起动机均用串励式。机均用串励式。5/2/2022华新现代职业学院32起动机的构造与工作原理起动机的构造与工作原理n3.电刷与电刷架电刷与电刷架n（1）电刷）电刷n由铜粉（由铜粉（8090）和石墨粉（）和石墨粉（1020）压制而成。）压制而成。前端盖前端盖外壳外壳电电刷刷磁场磁场绕组绕组电电枢枢离合离合器器后端盖后端盖 （2）电刷架）电刷架 一般为四个，为金属框式，两个正电刷与端盖绝缘，两个一般为四个，为金属框式，两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。电刷架上装有弹力较大的盘形弹簧。负电刷直接接铁。电刷架上装有弹力较大的盘形弹簧。电磁开关电磁开关

12、作用：控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿作用：控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合；控制起动机主电路圈啮合；控制起动机主电路(电流为电流为200600A) 的导通；有些起动机的电磁开关还的导通；有些起动机的电磁开关还能在起动时将点火线圈的附加电阻短路，能在起动时将点火线圈的附加电阻短路，以提高起动时的点火电压。以提高起动时的点火电压。 一、电磁开一、电磁开关结构关结构 吸拉线圈吸拉线圈 保位线圈保位线圈 二、起动机二、起动机的工作过程的工作过程 一、普通式起动机一、普通式起动机 以红旗轿车为例。以红旗轿车为例。 1.1.起动机结构特点：起动机结构特点： 串励式直流电动机；串励式直流电动机； 滚

13、柱式单向离合器；滚柱式单向离合器； 2.起动系电路起动系电路特点：特点： 起动系与奥迪起动系与奥迪型轿车相同。型轿车相同。因点火开关因点火开关ST档容量大，档容量大，允许短时期内允许短时期内通过电磁开关通过电磁开关线圈内的电流线圈内的电流（20A），），故不设起动继故不设起动继电器。电器。 3.工作过程工作过程 二、齿轮减速式起动二、齿轮减速式起动机机 A.齿轮减速式起动机齿轮减速式起动机有：有： a.外啮合式外啮合式 b.内啮合式内啮合式 c.行星齿轮行星齿轮 B.减速作用：减速作用： 增扭，可用小型电机增扭，可用小型电机 C.减速比：一般为减速比：一般为35 D.电机允许转速可达电机允许转

14、速可达2000r/min1.1.外啮合式减速起动机外啮合式减速起动机 特点：传动中心距约特点：传动中心距约30mm.30mm.电枢轴与驱动齿电枢轴与驱动齿轮之间利用惰轮作中轮之间利用惰轮作中间传动，电磁开关铁间传动，电磁开关铁芯与驱动齿轮同轴心，芯与驱动齿轮同轴心，电压开关直接推动驱电压开关直接推动驱动齿轮与飞轮齿圈啮动齿轮与飞轮齿圈啮合，无需拨叉，起动合，无需拨叉，起动机的减速传动效率高，机的减速传动效率高，成本短路，广泛应用成本短路，广泛应用于小功率的起动机上。于小功率的起动机上。 2.2.内啮合式内啮合式齿轮减速起齿轮减速起动机动机 特点：该种特点：该种起动机的传起动机的传动中心距离动中

15、心距离为为20mm20mm左右，左右，减速传动效减速传动效率高，但成率高，但成本也高。本也高。 3.3.行星齿轮减速起动机行星齿轮减速起动机 传动中心距为零，输出传动中心距为零，输出轴与电枢轴同心，可使轴与电枢轴同心，可使整机尺寸减小，传动比整机尺寸减小，传动比最大，可达最大，可达4.54.5：1 1，大，大大减少了起动机的起动大减少了起动机的起动电流。行星齿轮总成由电流。行星齿轮总成由太阳轮、三个行星齿轮、太阳轮、三个行星齿轮、内齿圈组成。太阳轮装内齿圈组成。太阳轮装在电枢轴上，三个行星在电枢轴上，三个行星齿轮装在行星齿轮架上，齿轮装在行星齿轮架上，内齿圈固定不动。内齿圈固定不动。三、永磁式

16、起动机三、永磁式起动机 1.优点：结构简单，体优点：结构简单，体积小，质量轻积小，质量轻 2.结构特点：用永磁材结构特点：用永磁材料为磁极，磁极一般料为磁极，磁极一般有有23对，装有行星对，装有行星齿轮减速器，有较大齿轮减速器，有较大的传动比，可用小功的传动比，可用小功率电机率电机 3.应用：美国通用公司应用：美国通用公司部分轿车、国产北京部分轿车、国产北京切诺基、奥迪型切诺基、奥迪型5缸轿缸轿车车 一般汽车起动机的控制都是由点火开关一般汽车起动机的控制都是由点火开关STST挡来控制的。但挡来控制的。但是，由于起动机的电磁开关工作电流较大是，由于起动机的电磁开关工作电流较大( (大于大于20A

17、)20A)，若，若直接由点火开关控制起动机的电磁开关，点火开关会因此直接由点火开关控制起动机的电磁开关，点火开关会因此而经常烧坏。为此在一些汽车上的起动机控制电路中加装而经常烧坏。为此在一些汽车上的起动机控制电路中加装了起动继电器，避免起动机电磁开关的电流直接通过点火了起动继电器，避免起动机电磁开关的电流直接通过点火开关，起到保护点火开关的作用。此外，有的起动机控制开关，起到保护点火开关的作用。此外，有的起动机控制电路还具有起动保护功能，可保证发动机起动后，起动机电路还具有起动保护功能，可保证发动机起动后，起动机立刻自动停止工作，避免驱动齿轮随飞轮高速空转而增加立刻自动停止工作，避免驱动齿轮随

18、飞轮高速空转而增加磨损，而且起动系还具有防止误操作的功能，即在发动机磨损，而且起动系还具有防止误操作的功能，即在发动机工作时，点火开关打到工作时，点火开关打到STST挡，起动机不能工作，以免打坏挡，起动机不能工作，以免打坏驱动齿轮和飞轮齿圈。驱动齿轮和飞轮齿圈。5/2/2022华新现代职业学院61起动机的控制电路起动机的控制电路QD124型起动型起动(继电继电器器)控制电路控制电路1.作用：与点火开关作用：与点火开关配合，控制起动机电配合，控制起动机电磁开关线圈中的电流磁开关线圈中的电流（约（约35-40A），以），以保护点火开关，延长保护点火开关，延长其使用寿命。其使用寿命。2.工作过程工作

19、过程3.电路缺点电路缺点不能防止误操作。不能防止误操作。一、带有起动继电器的一、带有起动继电器的起动系控制电路起动系控制电路当点火开关打到当点火开关打到STST挡时，挡时，蓄电池经点火开关给蓄电池经点火开关给起动继电器中的磁化起动继电器中的磁化线圈供电线圈供电( (电流很小电流很小) )，使继电器中的常开触使继电器中的常开触点闭合，这样蓄电池点闭合，这样蓄电池电流经主接线柱电流经主接线柱3 3、继电器的触点到起动继电器的触点到起动机电磁开关上的起动机电磁开关上的起动接线柱接线柱4 4，起动机开，起动机开始正常工作。始正常工作。二、解放二、解放CA1092CA1092型汽车起动控制电路型汽车起动

20、控制电路三、防止起动系的误操作三、防止起动系的误操作 当发动机工作时，起动机是不能工作的，这一点除了利用当发动机工作时，起动机是不能工作的，这一点除了利用发电机的中性点电压控制起动复合继电器外，大多数汽车发电机的中性点电压控制起动复合继电器外，大多数汽车采用点火开关锁体控制。打到采用点火开关锁体控制。打到STST挡时，点火开关是从挡时，点火开关是从Off(Off(关断关断) )挡挡On(On(运行运行) )挡挡STST挡，重复打起动挡时，点挡，重复打起动挡时，点火开关必须从火开关必须从OffOff挡开始。即当发动机没有起动着，或发挡开始。即当发动机没有起动着，或发动机自动熄火，需要再次起动发动机时，点火开关必须先动机自动熄火