汽车结构 第11章发动机起动系

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第十一章发动机起动系4/15/20241

第一节发动机的起动为了使静止的发动机开始进入工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使气缸内吸入可燃混合气，并将其压缩、点燃，混合气燃烧、膨胀产生强大的动力，推动活塞向下运动并带动曲轴旋转，使发动机自动进入工作循环。发动机的曲轴在外力的作用下开始旋转，到发动机开始自动地怠速运转的全过程，为发动机的起动过程。发动机起动时，必须克服气缸内被压缩气体的阻力，发动机本身的机件及其附件内相对运动零件之间的摩擦阻力。克服这些阻力所需要的转矩称为起动转矩。能使发动机起动所必须的曲轴转速，称为起动转速。4/15/20242起动转速4/15/20243起动方式(1)人力起动——手摇起动或拉绳起动，其结构十分简单。这种方式起动不便，并且加重了驾驶员的劳动强度，故目前只用于大型柴油机的辅助汽油机起动。(2)辅助汽油机起动——起动装置体积大，结构复杂，只用于大功率柴油机的起动。(3)电力起动机起动——以电动机作为动力源，当电动机轴上的驱动齿轮与发动机飞轮上的环齿啮合时，电动机旋转产生动力，就通过飞轮传递给发动机的曲轴，使曲轴旋转，发动机起动。电动机以蓄电池为电源，结构简单，操作方便，起动迅速而可靠。目前，几乎所有的汽车多采用电动机起动。4/15/20244起动预热4/15/202451.进气预热器4/15/202462.电热塞采用涡流室或预热室式燃烧室的柴油机，由于燃烧室外表积大，在压缩过程中的热量损失较燃料直接喷射式大，起动更为困难。因此，一般在涡流式和预燃式柴油机的燃烧室中装有预热塞，在起动时对燃烧室内的空气进行加以预热。安装于各缸的电热塞并联与电源相接。起动发动机之前，首先通过电热塞的电路，电阻丝通电后迅速将发热体缸套加热到红热状态，使气缸内的温度升高，从而可以提高压缩终了时的混合气温度。电热塞通电的时间，一般不超过1分钟。发动机起动后，应立即将电热塞断电。假设起动失败，应停歇一分钟，再将电热塞通电，进行第二次起动，否那么将降低电热塞的寿命。电热塞的结构4/15/202474/15/202483.起动预热锅炉有些重型汽车使用起动预热锅炉作为起动预热装置，对冷却水和机油进行加热。图11-4是用于前苏联生产的克拉斯-256B型汽车的亚姆丝-238V型8缸柴油机起动预热锅炉的组成与工作示意图。它由起动预热锅炉11、由电动机16驱动的泵组及燃烧器26等组成。4/15/202494.起动液喷射装置4/15/2024105.起动减压装置图11-6所示是起动减压装置的组成和工作示意图。它采用降低起动转矩、提高起动转速的方法来改善柴油机的起动性能。起动发动机时，将转换手柄1转到减压位置，使调整螺钉3按图中箭头方向转动，并微微顶开气门(气门一般压下1~1.25mm)，以降低压缩行程的初始阻力，使起动机转动曲轴时的阻力矩减小。此后，将手柄扳回原位，发动机即可顺利起动。4/15/2024114/15/202412第二节起动机电力起动机〔简称为起动机〕起动，几乎是现代汽车唯一的起动方式。起动机的组成局部有：一、直流电动机二、传动机构三、控制机构起动机的分类4/15/202413二.传动机构1.传动机构的作用2.传动机构的类型3.超速保护装置4/15/2024141.传动机构的作用起动机的传动机构安装在发动机电枢的延长轴上，用来在起动发动机时，将驱动齿轮与电枢轴连成一体，并使驱动齿轮沿电枢轴移出与飞轮环齿啮合，将起动机产生的电动转矩传递给发动机的曲轴，使发动机起动；发动机起动后，飞轮转速提高，带着驱动齿轮高速旋转，将使电枢轴高速旋转而损坏，因此，发动机起动后，驱动齿轮转速超过电枢轴转速时，传动机构应使驱动齿轮与电枢轴自动脱开，防止电动机超速。为此，起动机的传动机构必须具有超速保护装置。4/15/2024152.传动机构的类型车用起动机的传动机构也称为啮合机构，它分为如下类型：〔1〕惯性啮合式传动机构——接通起动机起动发动机时，驱动齿轮靠惯性力的作用，沿电枢轴移出与飞轮环齿啮合，使发动机起动。发动机起动后，驱动齿轮转速提高在惯性力的作用下自动沿电枢轴退回，脱离与飞轮的啮合。〔2〕强制啮合式传动机构——接通起动机起动发动机时，驱动齿轮靠杠杆机构的作用沿电枢轴移出，与飞轮环齿啮合。发动机起动后，切断起动开关，外力的作用消除后，驱动齿轮在回位弹簧的作用下沿电枢轴退回，脱离与飞轮的啮合。〔3〕电枢移动式传动机构——起动机不工作时，在弹簧的作用下起动机的电枢与磁极错开，接通起动开关起动发动时，靠磁极磁力克服弹簧拉力的作用移动整个电枢，在电枢与磁极对齐的过程中驱动齿轮移出与飞轮啮合。4/15/2024163.超速保护装置超速保护装置是起动机的离合机构，称为单向离合器。单向离合器安装在驱动齿轮与电枢轴之间，再接通起动开关起动发动机时，它将驱动齿轮与电枢轴连成一体，使起动机的电磁转矩通过驱动齿轮和飞轮传递到发动机的曲轴，发动机起动；发动机起动后，立即将驱动齿轮和电枢轴脱开，防止发动机高速旋转的转矩通过飞轮传递到电枢轴，起到超速保护的作用。起动机常用的单向离合器有多种形式：〔1〕滚柱式单向离合器〔2〕弹簧式单向离合器〔3〕摩擦片式单向离合器4/15/202417〔1〕滚柱式单向离合器4/15/202418〔1〕滚柱式单向离合器4/15/202419〔2〕弹簧式单向离合器起动时，起动机的电枢轴带动花键套筒旋转，有使弹簧5收缩的趋势，弹簧被箍紧在相应外圆面上。于是，起动机的转矩靠弹簧与外圆面之间的摩擦传递给驱动齿轮，通过飞轮环齿带动曲轴旋转，使发动机起动。发动机一且起动，驱动齿轮的转速超过花键套筒的转速，弹簧5张开，驱动齿轮2在花键套筒7上滑转，与电枢轴脱开，防止电动机超速。4/15/202420〔3〕摩擦片式单向离合器4/15/202421三、控制机构〔1〕控制机构的功用——控制起动机主电路的通、断和驱动齿轮的移出与退回。〔2〕控制机构的类型——起动机的控制机构也称为操纵机构，分为两种形式：1〕直接操纵式控制机构由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构，直接操纵起动开关接通起动机的主电路，并使驱动齿轮移出与飞轮环齿啮合。2〕电磁操纵式控制电路由驾驶员通过起动开关操纵起动机的电磁开关，或通过起动继电器操纵起动机的电磁开关，接通起动机的主电路，并将驱动齿轮推出与飞轮啮合。4/15/202422起动机的分类按起动机传动机构和控制机构的不同，可分为如下类型：1〕惯性啮合式起动机——惯性啮合式起动机和机械啮合式起动机，因结构复杂、可靠性差或操作不便，目前已很少使用。2〕机械啮合式起动机3〕电磁啮合式起动机——电磁啮合式起动机结构简单、工作可靠、操作方便，在国内、外汽车上的应用十分广泛。4〕电枢移动式起动机——电枢移动式起动机结构复杂，但可以传递较大的转矩，适用于起动功率大、在平坦路面上工作的工程车和特种车辆。4/15/2024234/15/202424

第三节减速起动机和永磁起动机一、减速起动机二、永磁起动机三、永磁减速起动机4/15/202425一、减速起动机在起动机中采用高速、低转矩的直流电动机时，在电动机的电枢轴与驱动齿轮之间安装齿轮减速器，可以在降低电动机转速的同时提高其转矩。减速起动机的齿轮减速器有外啮合式、内啮合式和行星齿轮式等三种不同