第三章 汽车起动系

模块三起动系统1、起动系的作用带动发动机曲轴转动，直到发动机能在自身动力作用下自行运转为止。2、汽车的起动方式电力起动（起动机起动）3、起动系的组成（桑塔纳系列轿车起动系统线路）蓄电池起动机控制继电器点火开关空挡起动开关3-1起动机的组成和分类一、组成控制装置（电磁开关）电动机传动机构(1)直流串励式电动机

作用：产生转矩。(2)传动机构(啮合机构)

作用：在发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿圈，将起动机的转矩传给发动机曲轴，而发动机起动后，使驱动齿轮打滑或与飞轮齿圈自动脱开。(3)控制装置(电磁开关)

作用：接通和切断电动机与蓄电池之间的电路；控制起动机小齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合与分离。二、起动机的分类按总体结构的不同可分为：

1)普通起动机

2)永磁起动机

3)减速起动机

4）活动磁极式起动机减速起动机:

就是在电枢和驱动齿轮之间，装有一对内啮合式减速齿轮，一般传动比为3~4。

按啮合方式分1）强制啮合式起动机2）电枢移动式起动机3)惯性啮合式起动机三、起动机的型号起动机的型号为：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：１－１２V；２－２４V功率等级：变型代号设计序号功率等级电压等级QD产品代号：Q表示：“起”，D表示“动”功率等级代号123456789功率（KW）<11~22~33~44~55~66~77~8>83-2、起动机用直流串励式电动机什么是串励式直流电动机?

电枢绕组与磁场绕组串联的直流电动机称为串励式直流电动机。

1、电枢作用：产生转动力矩。

2、磁极和外壳

作用：产生磁场励磁绕组的接法

3、电刷与电刷架电刷和装在电枢轴上的换向器用来联接磁场绕组和电枢绕组的电路，并使电枢轴上的电磁力矩保持固定方向。直流电动机的工作原理直流电动机是将电能转变为机械能的设备，它是根据通电导体在磁场中将受到电磁力作用而发生运动的原理进行工作的。5030C吸引线圈保持线圈直流串励式电动机转矩M=CmIsφ

电枢绕组中反电动势EU=E+Is(Rs+Rj)串励式电动机的特性直流串励式电动机的转矩M、转速n和功率P随电枢电流变化的规律，称为直流串励式电动机的特性。1.转矩特性电动机电磁转矩随电枢电流变化的关系，称转矩特性。

M=f（IS）即在磁路未饱和时，电磁转矩随电流的平方而增加。U=E+Is(Rs+Rj)2.转速特性电动机的转速，随转矩而变化的关系称为转矩特性，即n=f（M）的函数关系3.功率特性式中M——扭矩（N·m）；n——转速（r/min）。

当I=I0时，M=0，所以，P=0，转速n达到最大，n=nmax（起动机空载）；

当I=Imax时，n=0，所以，P=0，输出转矩达到最大M=Mmax（起动机制动）。空载和制动的工作情况，常用来检验起动机的故障：

空载时转速低于规定值，同时电流大，说明有机械故障；

制动实验时，电源电压和电流正常，转矩下降，有电路故障。起动机功率在IS=ISmax/2时起动机功率达到最大值。该最大值也常被作为起动机的额定功率。影响起动机功率的两个主要因素1、蓄电池的容量2、接触电阻和导线电阻3-3起动机传动机构和控制装置1、组成：由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成2、安装：安装在起动机轴的花键部分3、作用：起动时，使驱动齿轮沿起动机轴移出与飞轮齿圈啮合，将电动机产生的力矩通过飞轮传递给发动机的曲轴，使发动机起动；起动后，发动机带动起动机旋转时，驱动齿轮应立即打滑并退出与飞轮齿圈的啮合，防止电枢的“飞散”现象。1．滚柱式单向离合器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、花键套同9、弹簧座10、缓冲弹簧11、拨叉环12、卡簧工作过程2．摩擦片式单向离合器（1）结构外接合毂与电动机轴一体，主动摩擦片与外接合毂一体，为主动部分，从动摩擦片与内接合毂一体，内接合毂与驱动齿轮柄一体，为从动部分

（2）原理通过主从动摩擦片的压紧和放松来实现接合和分离的

1、结构：驱动齿轮与花键套筒间采用浮动的圆弧定位键相联接。齿轮后端传力圆柱表面和花键套简外圆柱面上包有扭力弹簧、扭力弹簧两端各有1/4圈内径较小，并分别箍紧在齿轮柄和套筒上。3．弹簧式单向离合器

2、工作原理：当起动机带动发动机转动时，扭力弹簧按卷紧方向扭转，弹簧内径变小。扭力弹簧借助摩擦力将驱动齿轮柄和花键套筒紧抱成一体，把起动机转矩传给飞轮。发动机起动后，飞轮转动线速度超过起动机驱动齿轮线速度，飞轮便驱动起动机小齿轮，此时，扭力弹簧受力方向与上述情况相反；弹簧朝旋松方向扭转．内径增大，驱动齿轮与花键套简分成两体而打滑，于是齿轮空转，而电枢不能跟着飞轮高速旋转三、控制装置（电磁开关）1、作用：接通和切断电动机与蓄电池之间的电路；控制起动机小齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合与分离。2、安装：位于电动机的外壳上。3、组成：吸引线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘、回位弹簧、接线柱等。5030C吸引线圈保持线圈3-4起动系统实例一、由点火开关直接控制的起系统（丰田、桑塔纳）二、带起动继电器的控制电路三、带保护继电器的控制电路（解放1090）桑塔纳系列轿车起动系统线路二、带起动继电器的控制电路档位开关防盗继电器带保护继电器的控制电路

3-5汽车用其他形式的起动机一、活动磁极式起动机二、电枢移动式起动机移动电枢啮合式起动机特点：①啮合过程是由整个电枢在磁场作用下的轴向移动来实现的，脱离啮合是靠复位弹簧的拉力实现；②激磁绕组分串联和并联的辅助激磁绕组和主激磁绕组。由于扣爪和挡片的作用，使辅助激绕组首先接通；③单向离合器是摩擦片式单向离合器。扣爪主励磁绕组并联励磁绕组辅助励磁绕组挡片凸缘盘三、减速起动机为了提高起动性能并减轻起动机的重量，近年来，又研制了一种内装减速齿轮的起动机，称为减速起动机。所谓减速起动机，就是在电枢和驱动齿轮之间，装有一对内啮合式减速齿轮，一般传动比为3~4。减速齿轮式减速起动机行星齿轮式减速起动机四、永磁式起动机3-6起动机及继电器的检修一、起动机的解体二、各组成部件的检查与维修1、电枢的检修（1）电枢绕组断路的检查（2）电枢绕组短路的检查：检查电枢绕组匝间短路可用感应仪。若电枢中有短路，则在电枢绕组中将产生感应电流，钢片在交变磁场的作用下，在槽上振动，由此可判断电枢绕组中的短路故障。（3）电枢绕组接地的检查：换向器和电枢线圈铁心之间不应导通

(4)电枢轴的检修

电枢轴的常见故障是弯曲变形。电枢铁心表面最大圆跳动应小于O.15mm，电枢轴中间轴颈处的最大圆跳动应小于0.05 mm.否则应校直。

(5)换向器的检修换向器故障多为表面烧蚀、云母片突出等。轻微烧蚀用“00”号砂纸打磨即可。严重烧蚀或失圆时应精加工，但加工后换向器铜片厚度不得少于2mm。换向器圆周表面对电枢轴线的径向圆跳动误差应小于0.05mmⅠ、电枢绕组出现:

断路、短路、接地故障，换向片厚度小于2MM更换电枢Ⅱ、电枢轴弯曲校正Ⅲ、换向器烧蚀、失圆

精车加工

Ⅳ、换向器轻微烧蚀或表面不平

用“00”号砂纸打磨2、磁场部分的检修：用万用表检查励磁绕组两电刷之间通路时，应导通。检查励磁绕组和定子外壳时，不应导通。3、电刷、电刷架及电刷弹簧的检修：

1）测量电刷的长度时要结合具体的标准，不应小于最小长度标准即可。

2）检查“＋”电刷架A和“－”电刷架B之间不应导通。若导通应进行电刷架总成的更换。

3）不同型号起动机的弹簧压力是不同的，若测得弹簧的张力不在规定的范围之内要更换电刷弹簧。4、电磁控制装置的检查

①吸引线圈的开路检查

②保持线圈的开路检查

③电磁开关接触片的检查5、单向离合器的检修将单向离合器及驱动齿轮总成装到电枢轴上，握住电枢，驱动齿轮总成应能沿电枢轴自如滑动。

（1）、花键套同与电枢轴的配合检查小齿轮和花键及飞轮齿圈有无磨损或损坏，情况下，握住外座圈，转动驱动齿轮，应能自由转动；反转时应锁住，否则应更换单向离合器。（2）、驱动此轮齿端应光滑，无崩角和碎裂，齿长方向磨损量不超过3mm。三、起动机的装复与性能测试1、起动机的装复2、起动机的性能测试（1）空转实验（实验时间不应超过1min)（2）全制动实验（试验时间不超过5s）四、起动机使用与维护

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。五、起动系故障诊断及检测（一）、起动机不转

1．故障现象与故障原因起动时，起动机不转动，可能故障如下:

(1)电源故障

蓄电池严重亏电或极板硫化、短路等，蓄电池极桩与线夹接触不良，起动电路导线连接处松动而接触不良等。

(2)起动机故障

换向器与电刷接触不良，激磁绕组或电枢绕组有断路或短路，绝缘电刷搭铁，电磁开关线圈断路、短路、搭铁或其触点烧蚀等。

(3)起动继电器故障起动继电器线圈断路、短路、搭铁或其触点接触不良。

(4)点火开关故障点火开关接线松动或内部接触不良。

(5)起动系线路故障起动线路中有断路、导线接触不良或松脱等。

2．故障诊断方法

(1)检查电源按喇叭或开大灯，如果喇叭声音小或嘶哑，灯光比平时暗淡，说明电源有问题。

(2)检查起动机用起子将起动机电磁开关两主接线柱短接，如果起动机不转，则说明是电动机内部有故障，应拆检起动机。

(3)检查电磁开关

用起子将电磁开关上连接起动继电器的接线柱与连接蓄电池的接线柱短接，若起动机不转，则说明起动机电磁开关有故障，应拆检电磁开关。

(4)检查起动继电器用起子将起动继电器上的“电池”和“起动机”两接线柱短接，若起动机转动，则说明起动继电器内部有故障。否则应再作下一步检查。

(5)检查点火开关及线路将起动继电器的“电池”与点火开关用导线直接相连，若起动机能正常运转，则说明故障在起动继电器至点火开关的线路中，可对其进行检修。（二）、起动机起动无力

1．故障现象与故障原因

起动时，起动机转速明显偏低甚至于停转，可能的故障有：

(1)电源故障

蓄电池亏电或极板硫化短路，起动电源导线连接处接触不良等。

(2)起动机故障

换向器与电刷接触不良，电磁开关接触盘和触点接触不良，电动机激磁绕组或电枢绕组有局部短路等。2、诊断思路与方法：

①首先应该查蓄电池容量和电源导线的连