学习目标3认知起动机的基本结构与工作原理77课件

学习目标3：认知起动机的基本结构与工作原理重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设起动机的组成及实物图起动机用三个部件来实现整个起动过程。直流电动机引入来自蓄电池的电流并且使起动机的驱动齿轮产生机械运动；传动机构将驱动齿轮啮合入飞轮齿圈，同时能够在发动机起动后自动脱开；起动机电路的通断则由一个电磁开关来控制。4.1.4起动机的基本结构及其工作原理重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设1．直流电动机（1）直接电动机基本结构图

直流电动机的组成直流电动机由磁极、电枢、换向器、电刷、机壳和端盖组成。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设①磁极：磁极的作用是产生电枢转动时所需要的磁场，它由固定在机壳上的磁极铁芯和磁场绕组组成，见图如下。图

磁极的实物图和结构图重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设上图为励磁绕组的内部电路连接方法，励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上，另一端与两个非搭铁电刷相连。图

励磁绕组的接法重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设②电枢：图为电枢总成，由外圆带槽的硅钢片叠成的铁芯和电枢绕组组成，磁场绕组和电枢绕组一般采用矩形断面的裸铜线绕制。图

电枢总成重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设图

换向器③换向器。换向器装在电枢轴上，它由许多换向片组成，换向片嵌装在轴套上，各换向片之间用云母绝缘。换向器与电刷相接触。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设④电刷：电刷和换向器配合使用。它主要用来连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。图

电刷及电刷架的组合电刷装在端盖上的电刷架中重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设⑤机壳：它是电动机的磁极和电枢的安装机体，其中一端有4个检查窗口，便于进行电刷和换向器的维护。⑥端盖：端盖有前、后之分。前端盖一般由钢化板压制而成，其上装有4个电刷架，后端盖由灰铸铁浇铸而成。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设（2）直流电动机工作原理图

串励直流电动机的工作原理电动机工作时，电流通过电刷和换向片流入电枢绕组。换向片A与正电刷接触，绕组中的电流从a→d，根据左手定则判定绕组匝边ab、cd均受到电磁力F的作用，由此产生逆时针方向的电磁转矩M使电枢转动；重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设图

串励直流电动机的工作原理当电枢转动使换向片A与负电刷接触，换向片B与正电刷接触时，电流改为从d→a，但电磁转矩的方向仍保持不变，使电枢按逆时针方向继续转动。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设2．传动机构传动机构的作用是把直流电动机产生的转矩传递给飞轮齿圈，再通过飞轮齿圈把转矩传递给发动机的曲轴，使发动机启动；启动后，飞轮齿圈与驱动齿轮自动打滑脱离。传动机构驱动齿轮单向离合器拨叉啮合弹簧重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈啮合过程如图所示。图

起动机驱动齿轮与发动机飞轮啮合过程重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设单向离合器滚柱式摩擦片式弹簧式滚柱式单向离合器以及是最常用的，下面以滚柱式单向离合器为例，介绍其结构和工作原理。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设（1）滚柱式单向离合器的构造图

滚柱式离合器的构造1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-弹簧；6-垫圈；7-护盖；8-花键套筒；9-弹簧座；10-啮合弹簧；11-拨环；12-卡簧重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设（2）滚柱式单向离合器的工作原理图

滚柱的受力及作用示意图当起动机电枢旋转时，转矩经套筒带动十字块旋转，滚柱滚入楔形槽窄端，将十字块与外壳卡紧，使十字块与外壳之间能传递力矩重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设图

滚柱的受力及作用示意图发动机启动以后，飞轮齿圈会带动驱动齿轮旋转。当转速超过电枢转速时，滚柱滚入宽端打滑，这样发动机的力矩就不会传递至起动机，起到保护起动机的作用重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设拨叉的作用是使离合器做轴向移动，将驱动齿轮推进与脱离飞轮齿圈，汽车起动机上采用的拨叉一般由机械式拨叉和电磁式拨叉两种。现代汽车的起动机几乎全部采用电磁式拨叉重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设（1）电磁拨叉的结构图

电磁式拨叉结构1-线圈；2-外壳；3-电磁铁芯；4、5-接线柱；6-拨环；7-缓冲弹簧；8-驱动齿轮；9-拨叉轴；10-拨叉；11、12-弹簧重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设（2）电磁拨叉工作原理起动发动机时，转动启动开关或按下按钮开关，线圈通电产生电磁力将铁芯吸入，于是带动拨叉转动，由拨叉头推出离合器，使驱动齿轮啮入飞轮圈。发动机起动后，只要松开开关或按钮，线圈即断电，电磁力消失，在回位弹簧的作用下，铁芯推出，拨叉返回，拨叉头将打滑工况下的离合器拨回，驱动齿轮脱离飞轮齿圈。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设3．操纵机构操纵机构的作用是控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离，并控制电动机电路的接通与切断。在现代汽车上，起动机大多采用电磁式控制电路。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设（1）电磁控制装置的结构图

电磁开关的实物图与结构图电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、复位弹簧、活动铁芯、接触片等组成。其中，端子C接点火开关，通过点火开关再接电源，端子30直接接电源。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设（2）电磁控制装置的工作原理电磁开关的工作过程要结合电路图进行分析。图

点火开关的起动位置重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设保持线圈中电流的方向为：蓄电池“﹢”点火开关端子50保持线圈搭铁吸引线圈中电流的方向为：蓄电池“﹢”点火开关端子50吸引线圈端子C励磁线圈电枢搭铁由于吸引线圈和励磁线圈中的电流非常小，电动机低速运转。同时，吸引线圈和保持线圈中产生的磁场吸引活动铁芯向右运动，克服复位弹簧的作用力，拉动拨叉，拨叉使离合器的小齿轮向左与飞轮的齿圈啮合。这个过程电动机的转速低，可以保证齿轮之间平顺啮合。重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设当小齿轮和飞轮齿圈完全啮合以后，与活动铁芯连在一起的接触片向右运动，与端子30及端子C接触，从而接通了主开关，通过起动机的电流增大，电动机的转速升高。此时，吸引线圈两端的电压相等，无电流通过。图

小齿轮和飞轮齿圈啮合重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设保持线圈中电流的方向为：蓄电池“﹢”点火开关端子50保持线圈搭铁电枢绕组中电流的方向为：蓄电池“﹢”端子30接触片端子C励磁线圈电枢绕组搭铁重庆工业职业技术学院车辆工程学院课程建设发动机起动后，点火开关断开，切断了端子50上的电压。这时，接触片和端子30及端子C仍保持接触。电路中的电流为：蓄电池“﹢”→端子30