第3章启动系统 3.1启动机结构与原理 3.2启动机的特性 3.3启动系统基本测试    3.1启动机结构与原理                 发动机在启动时，要通过外力来带动，根据产生外力的原理不同，发动机常用的启动方式有以下三种。    ①人力启动:这种方式比较简单，但不方便，多用于农用车。    ②辅助汽油机启动:用一个专门的相对比较小的汽油机作为启动用，常用于大型的柴油机。    ③电力启动:电力启动方式具有操纵轻便，启动迅速、安全、可靠，可重复启动等优点，所以为现代汽车广泛采用，一般将这种电力启动机简称为启动机。                 现代汽车启动系统一般采用电力启动系统，该系统通常由启动机、启动继电器、点火开关(启动挡)和电源(蓄电池)等组成。                启动机安装在汽车发动机飞轮壳前端的座孔上，如图3-1所示。  3.1启动机结构与原理 max.book118.com构造     1.启动机的构造                启动机由直流串励式电动机、传动机构和控制装置三个部分组成，如图3-2所示。       (1)直流串励式电动机                  电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。直流串励式电动机主要由电枢、磁极、端盖、机壳、电刷及电刷架等组成。  3.1启动机结构与原理 (2)传动机构                 传动机构又称启动机离合器，啮合器的作用是在发动机启动时使启动机轴上的小齿轮啮入飞轮齿环，将启动机的转矩传递给发动机曲轴;在发动机启动后又能使启动机小齿轮与飞轮齿环自动脱开。启动机的传动机构包括离合器和拨义两部分。离合器起着传递钮矩将发动机启动，同时又起到在启动后自动打滑脱离啮合保护起坳机不致损坏的作用。拨义的作用是使离合器做轴向移动。                 传动机构有滚柱式、弹簧式、摩擦片式等。  3.1启动机结构与原理 (3)控制装置                启动系统控制装置的作用是接通和切断电动机与蓄电池之间的电路，同时还能接入和切断点火线圈的附加电阻。                启动机的控制装置分为机械式和电磁式两种。通常称为启动开关。对启动机控制装置的要求是操纵要方便，同时要便于重复启动;要能够确保启动机驱动小齿轮与发动机飞轮齿环先啮合，后接通启动机主电路以免打齿;当切断控制电路后，驱动小齿轮与飞轮齿环能顺利地脱离啮合        1)机械式控制装置              机械式启动开关的结构如图3-11所示。    3.1启动机结构与原理  2)电磁式控制装置                电磁式控制装置一般称之为启动机的电磁开关，与电磁式拨义合装在一起，利用挡铁控制。可分为直接控制和启动继电器控制两种。                黄河JN150汽车启动机的电磁开关，采用直接控制方式，所用的ST614型启动机电磁开关的结构原理如图3-13所示。                其工作过程如下:当合上启动机总开关9，按下启动按钮8时，吸引线圈6和保持线圈5的电路接通。其电路如下:                 蓄电池正极一接线柱14一电流表16一熔断妊10一启动总开关9-启动按钮8一接线柱7，然后，分两路，一路为保持线圈5一搭铁一蓄电池负极。另一路为吸引线圈6一接线柱15-启动机磁场绕组一电枢绕组一搭铁一蓄电池负极。  3.1启动机结构与原理  2.启动机型号               根据中华人民共和国行业标准QC/T 73-1993《汽车电气设备产品型号编制方法》规定，汽车启动机的型号编方法如下:  3.1启动机结构与原理 max.book118.com原理     1.直流电机的工作原理     (1)直流电机的转矩                 直流电动机是将直流电能转变为机械能并产生机械转矩的动力设备。它是根据带电导体在磁场中受到电磁力作用这一理论为基础而制成的。                 由电磁理论可知，将直导体置于磁场中，使其通过一定方向的电流时，直导体就会受到定向电磁力作用而运动，目运动方向与导体中电流方向和磁场方向有一定关系，可用左手定则判断，如图3-15所示。  3.1启动机结构与原理                如果将直导线做成一个线匝，并通上直流电时，则线匝两边在磁场中受到大小相等方向相反的电磁力偶作用而转动，形成电磁转矩，其方向仍按左手定则判断。                根据通电线匝在磁场中将产生电磁转矩的理论，就可以制成实用的直流电动机。其工作原理如图3-16所示。                 将电动机的电刷与直流电源相接后，电流由正电刷流入，由负电刷流出。此时绕组中的电流方向如图3-16所示，根据左手定则，此时转矩方向为逆时针。当电枢转过半周时，正电刷接触换向片时，负电刷接触的是另一换向片，绕组中的电流方向虽改变，但因在N极和S极下导线中的电流方向仍保持不变，故电磁转矩方向也不改变，使电枢仍按原来的逆时针方向继续转动。   3.1启动机结构与原理                 由于一个线圈所产生的转矩太小，目转速不稳定，因此实际上，电动机的电枢上绕有很多线圈，换向片数也随线圈的增多而相应增加。                 当直流电动机接上直流电源时，由于载流导体在磁场中受到电磁力的作用，产生电磁转矩使电枢旋转。                  由安培定律可知，作用在电枢上每根导线上的平均电磁力F为                   设电动机中有2P个磁极(P为磁极对数)，每个磁极的磁通为φ，电枢的直径为D，则每一磁极下的电枢表面积为πDL/2P。每一磁极下的平均磁感应强度则有  3.1启动机结构与原理 导体内的电流I为                     将式(3-2)、式(3-3)代入式(3-1)，则得作用在电枢上每根导线的平均电磁力F   3.1启动机结构与原理 作用在电枢上的电磁转矩为     (2)直流电动机转矩自动调节原理                  直流电动机接入直流电源后，产生电磁转矩，使电枢旋转，但是，当电枢旋转时，由于电枢绕组又切割磁力线，则其中又产生了感应电动势，其方向按右手定则判断，恰与电枢电流方向相反，故称为反电动势。其大小为   3.1启动机结构与原理                 这样外加于电枢上的电压，一部分消耗在电枢电阻上，另一部分则和来平衡电动机的反电动势。即                   公式(3-8)是电动机运转时，必须满足的一个基本条件，称为电压平衡方程式。                由式(3-8)可知电枢电流I为:   3.1启动机结构与原理 2.传动机构工作原理 (1)滚柱式离合器的工作原理                 滚柱式离合器的外壳与十字块之间的间隙为宽窄不同的楔形槽。这种离合器就是通过改变滚柱在楔形槽中的位置来实现离合的。                 发动机启动时，拨义动作，经拨环将离合器沿花键推出，驱动齿轮啮入发动机飞轮齿环。                 此时电枢转动，十字块随电枢一起旋转，滚柱流入楔形槽窄的一侧而卡往，从而传递转矩，
第3章汽车启动系统及其检测维修.ppt