第十一章发动机起动系教学要求了解发动机的起动原理ppt课件

1、第十一章第十一章 发动机起动系发动机起动系 教学要求：了解发动机的起动原理、起动方式，掌握起动教学要求：了解发动机的起动原理、起动方式，掌握起动机的构造和任务原理。机的构造和任务原理。为了使静止的发动机开场进入任务形状，必需先用外力转为了使静止的发动机开场进入任务形状，必需先用外力转动发动机的曲轴，使气缸吸入可燃混合气，并将其紧缩、动发动机的曲轴，使气缸吸入可燃混合气，并将其紧缩、点燃，混合气熄灭、膨胀产生强大的动力，推进活塞向下点燃，混合气熄灭、膨胀产生强大的动力，推进活塞向下运动并带动曲轴旋转，使发动机自动进入任务循环。发动运动并带动曲轴旋转，使发动机自动进入任务循环。发动机的曲轴在外力作

2、用下开场转动，到发动机自动的怠速运机的曲轴在外力作用下开场转动，到发动机自动的怠速运转的全过程，为发动机的起动过程。电力起动机简称起转的全过程，为发动机的起动过程。电力起动机简称起动机起动，几乎是现代汽车独一的起动方式。动机起动，几乎是现代汽车独一的起动方式。第一节第一节 发动机的起动发动机的起动使发动机从静止形状过渡到任务形状的全过程，叫发动机的起动。使发动机从静止形状过渡到任务形状的全过程，叫发动机的起动。完成起动所需求的安装叫起动系。完成起动所需求的安装叫起动系。 起动开关起动开关起动电路铁芯铁芯短路开关短路电路短路电路驱动杠杆驱动杠杆马达马达齿轮齿轮弹簧弹簧蓄蓄电电池池马达马达飞轮齿圈

3、飞轮齿圈第一节第一节 发动机的起动发动机的起动1起动条件起动条件 起动转矩：可以使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩，起动转起动转矩：可以使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩，起动转矩必需抑制紧缩阻力、发动机本身的机件及其附件内相对运动零矩必需抑制紧缩阻力、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所产生的力矩。起动阻力矩与发动机紧缩比、件之间的摩擦阻力所产生的力矩。起动阻力矩与发动机紧缩比、温度、机油粘度等有关。温度、机油粘度等有关。 起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速，在起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速，在020时，汽油机的起动转速为时，汽油机的起动转速

4、为3040 r/min，柴油机的起动转，柴油机的起动转速为速为150300r/min。2.起动方式起动方式 转动曲轴使发动机起动的方式很多，汽车发动机常用的有两种：转动曲轴使发动机起动的方式很多，汽车发动机常用的有两种： 人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。 电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮机轴上的齿轮与发动机

5、飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。3、起动辅助安装、起动辅助安装 发动机在严寒冬季起动困难，这是由于机油粘度增高，发动机在严寒冬季起动困难，这是由于机油粘度增高，起动阻力矩增大，蓄电池任务才干降低，以及燃油气化起动阻力矩增大，蓄电池任务才干降低，以及燃油气化性能变坏的缘故。为使之便于起动，在冬季应设法将进性能变坏的缘故。为使之便于起动，在冬季应设法将进气、光滑油和冷却水预热。车用柴油机为了能在低温下气、光滑油和冷却水预热。车用柴油机为了能在低温下迅速可靠的起动，常采用一些用以改善燃料着火条件和迅速

6、可靠的起动，常采用一些用以改善燃料着火条件和降低起动转矩的起动辅助安装，如电热塞、进气预热器、降低起动转矩的起动辅助安装，如电热塞、进气预热器、起动液放射安装以及减压安装等。起动液放射安装以及减压安装等。1、电热塞参课本、电热塞参课本 图图11-1 电热塞决非火花塞电热塞决非火花塞普通在采用涡流室式或预燃室式熄灭室的发动机普通在采用涡流室式或预燃室式熄灭室的发动机(柴油机柴油机)中装有电热塞，以便在起动时对熄灭室内的空气进展预中装有电热塞，以便在起动时对熄灭室内的空气进展预热。热。 螺旋形的电阻丝一端焊于中心螺杆上，另一端焊在耐高温不锈螺旋形的电阻丝一端焊于中心螺杆上，另一端焊在耐高温不锈钢制

7、造的发热钢套底部，在钢套内装有具有一定绝缘性能、导热钢制造的发热钢套底部，在钢套内装有具有一定绝缘性能、导热好、耐高温的氧化铝填充剂。各电热塞中心螺杆用导线并联，并好、耐高温的氧化铝填充剂。各电热塞中心螺杆用导线并联，并衔接到蓄电池上。在发动机起动以前，先用公用的开关接通衔接到蓄电池上。在发动机起动以前，先用公用的开关接通电热塞电路，很快红热的发热钢套电热塞电路，很快红热的发热钢套使汽缸内空气温度升高，从而提高使汽缸内空气温度升高，从而提高了紧缩终了时的空气温度，使喷入了紧缩终了时的空气温度，使喷入汽缸的柴油容易着火。汽缸的柴油容易着火。 2、进气预热器参课本、进气预热器参课本 图图11-2

8、在中、小功率柴油机上常采用进气预热器作为在中、小功率柴油机上常采用进气预热器作为冷起动的辅助安装。冷起动的辅助安装。 空心阀体由膨胀系数较大的空心阀体由膨胀系数较大的金属资料制成。其一端与进油管接头相连，另一端金属资料制成。其一端与进油管接头相连，另一端有内螺纹与一端带有外螺纹的阀芯相连。阀芯的锥有内螺纹与一端带有外螺纹的阀芯相连。阀芯的锥形端在预热器不任务时将油管接头的进油口堵塞。形端在预热器不任务时将油管接头的进油口堵塞。阀体外绕有外外表绝缘的电热丝。阀体外绕有外外表绝缘的电热丝。 柴油机起动时，柴油机起动时，接通预热器电路后，电热丝发热，同时加热阀体，接通预热器电路后，电热丝发热，同时加

9、热阀体，阀体受热伸长，带动阀芯挪动，使阀芯的锥形端分开进油孔。燃阀体受热伸长，带动阀芯挪动，使阀芯的锥形端分开进油孔。燃油流进阀体内腔受热气化，从阀体的内腔喷出，并被炽热的电热油流进阀体内腔受热气化，从阀体的内腔喷出，并被炽热的电热丝点燃生成火焰喷入进气管，使进气得以预热。当封锁预热开关丝点燃生成火焰喷入进气管，使进气得以预热。当封锁预热开关时，电路切断，电热丝变冷，阀体冷却收缩，其锥形端又堵住进时，电路切断，电热丝变冷，阀体冷却收缩，其锥形端又堵住进油孔而截止燃油的流入，于是火焰熄灭，预热停顿。油孔而截止燃油的流入，于是火焰熄灭，预热停顿。 3、减压安装图、减压安装图11-5 为了降低起动力

10、矩，提高发动机转速，在某些车用柴油机上采用为了降低起动力矩，提高发动机转速，在某些车用柴油机上采用减压安装。发动机起动时，首先经过手柄驱使调整螺钉旋转，并减压安装。发动机起动时，首先经过手柄驱使调整螺钉旋转，并略微顶开气门气门普通下降略微顶开气门气门普通下降1-1.25mm，以降低初紧缩阻力。，以降低初紧缩阻力。这样在柴油机起动前起动机转动曲轴比较容易。这样在柴油机起动前起动机转动曲轴比较容易。 当曲轴转动起来后，各零件工当曲轴转动起来后，各零件工作外表温度升高，光滑油粘度作外表温度升高，光滑油粘度降低，摩擦阻力减小，从而降降低，摩擦阻力减小，从而降低了起动阻力矩。这时将手柄低了起动阻力矩。这

11、时将手柄扳回原来位置，柴油机即可顺扳回原来位置，柴油机即可顺利起动。利起动。 4、起动液放射安装图、起动液放射安装图11-4：低温起动运用：低温起动运用在柴油机进气管内安装一个喷嘴，起动液压力放射罐内充有紧缩在柴油机进气管内安装一个喷嘴，起动液压力放射罐内充有紧缩气体氮气和易燃燃料乙醚、丙酮、石油醚等。当低温起气体氮气和易燃燃料乙醚、丙酮、石油醚等。当低温起动柴油机时，将放射罐倒立，罐口对准喷嘴上端的管口。轻压起动柴油机时，将放射罐倒立，罐口对准喷嘴上端的管口。轻压起动液动液放射罐，即翻开放射罐口处的单放射罐，即翻开放射罐口处的单向阀，那么起动液经过单向阀、喷向阀，那么起动液经过单向阀、喷嘴喷

12、入柴油机进气管，并伴随进嘴喷入柴油机进气管，并伴随进气管内的空气一同被吸入熄灭室。气管内的空气一同被吸入熄灭室。由于起动液是易燃燃料，故可在由于起动液是易燃燃料，故可在较低的温度和压力下迅速着火，从而点燃喷入熄灭室的柴油。较低的温度和压力下迅速着火，从而点燃喷入熄灭室的柴油。第二节第二节 起动机的组成起动机的组成 1 组成：组成： 直流电动机常采用串激直流电动机，其特点是低速时转矩很大，直流电动机常采用串激直流电动机，其特点是低速时转矩很大，随转速随转速n，转矩，转矩T，这一特征非常适宜发动机起动的要求。，这一特征非常适宜发动机起动的要求。汽油机用起动机：功率为汽油机用起动机：功率为1.5kw

13、 ，电压为，电压为12v 柴油机用起动机：功率为柴油机用起动机：功率为5kw，电压为，电压为24v 2支配机构支配机构直流电动机直流电动机支配机构支配机构离合机构离合机构直接支配直接支配电磁支配远间隔支配电磁支配远间隔支配 直接支配：由驾驶员经过起动踏板和杠杆机构直接支配起动开直接支配：由驾驶员经过起动踏板和杠杆机构直接支配起动开关并使传动齿轮副进入啮合。构造简单、运用可靠、但操作不便，关并使传动齿轮副进入啮合。构造简单、运用可靠、但操作不便，且当驾驶员座位距起动机较远时难以布置，目前以很少运用。且当驾驶员座位距起动机较远时难以布置，目前以很少运用。 电磁支配：由驾驶员经过起动开关支配继电器电

14、磁开关，电磁支配：由驾驶员经过起动开关支配继电器电磁开关，而由继电器支配起动机电磁开关和齿轮副或经过起动开关直接支而由继电器支配起动机电磁开关和齿轮副或经过起动开关直接支配起动机电磁开关和齿轮副。配起动机电磁开关和齿轮副。 布置灵敏、运用方便、适宜于远间布置灵敏、运用方便、适宜于远间隔支配，目前，车用汽油机或柴油机均采用电磁支配式起动机。隔支配，目前，车用汽油机或柴油机均采用电磁支配式起动机。起动机齿较与飞轮齿圈传动比为起动机齿较与飞轮齿圈传动比为1015。3离合机构离合机构 起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，而当发动机开起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，而当发动机开场任务之后，起

15、动机应立刻与曲轴分别。否那么，随着发动机转场任务之后，起动机应立刻与曲轴分别。否那么，随着发动机转速的升高，将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动速的升高，将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏起动机电枢绕组松弛，甚至飞散。机损坏起动机电枢绕组松弛，甚至飞散。 因此，起动机中装有离合机构。在起动时，它保证起动机的因此，起动机中装有离合机构。在起动时，它保证起动机的动力可以经过飞轮传送给曲轴；起动终了，发动机开场任务时，动力可以经过飞轮传送给曲轴；起动终了，发动机开场任务时，立刻切断动力传送道路，使发动机不能够反过来经过飞轮驱动起立刻切断动力传送道路，使发动机不能够反过来经

16、过飞轮驱动起动机以高速旋转。动机以高速旋转。 滚柱式离合机构是常用的离合机构。滚柱式离合机构是常用的离合机构。 滚柱式离合机构由开有楔滚柱式离合机构由开有楔形缺口的外座圈、内座圈、滚形缺口的外座圈、内座圈、滚子以及连同弹簧一同装在外座子以及连同弹簧一同装在外座圈孔中的柱塞组成。作为内座圈孔中的柱塞组成。作为内座圈毂的套筒和起动机轴用花键圈毂的套筒和起动机轴用花键衔接。固定在外座圈上的齿轮衔接。固定在外座圈上的齿轮随电枢轴一同转动，驱动飞轮随电枢轴一同转动，驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。图齿圈而使曲轴旋转。图118 d 外座圈外座圈马达齿轮马达齿轮与外座与外座圈固接圈固接内内座座圈圈滚子弹簧柱塞滚子

17、弹簧柱塞飞轮齿圈飞轮齿圈 当电枢连同内座圈依箭头所示方向旋转时，滚子借摩擦力和弹簧当电枢连同内座圈依箭头所示方向旋转时，滚子借摩擦力和弹簧推力而楔紧在内外座圈之间的楔形槽的窄端。于是起动机轴上的推力而楔紧在内外座圈之间的楔形槽的窄端。于是起动机轴上的转矩便可经过楔紧的滚子传到外座圈，因此固定在外座圈上的齿转矩便可经过楔紧的滚子传到外座圈，因此固定在外座圈上的齿轮随电枢轴一同旋转，驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。轮随电枢轴一同旋转，驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。 当发动机开场任务，曲轴转速升高以后，即有飞轮齿圈带动起动当发动机开场任务，曲轴转速升高以后，即有飞轮齿圈带动起动机齿轮高速旋转的趋势。此时虽然齿

18、轮的旋转方向不变，但已由机齿轮高速旋转的趋势。此时虽然齿轮的旋转方向不变，但已由自动轮变成了从动轮。于是，滚子在摩擦力的作用下抑制弹簧张自动轮变成了从动轮。于是，滚子在摩擦力的作用下抑制弹簧张力而向楔形槽较宽的一端滚动，从而，高速旋转的小齿轮与电枢力而向楔形槽较宽的一端滚动，从而，高速旋转的小齿轮与电枢轴脱开，防止了起动机超速的危险。轴脱开，防止了起动机超速的危险。 滚柱式离合机构动画演示图滚柱式离合机构动画演示图118 d起动初期，滚子借摩起动初期，滚子借摩擦力和弹簧推力而楔擦力和弹簧推力而楔紧在楔形槽的窄端紧在楔形槽的窄端当滚子楔紧在窄端时，动力当滚子楔紧在窄端时，动力传送道路是：传送道路

19、是：电枢及内座圈电枢及内座圈滚子滚子外座外座圈及马达齿轮圈及马达齿轮飞轮齿圈飞轮齿圈内外座圈内外座圈同步旋转同步旋转起动后，发动机转起动后，发动机转速上升，因飞轮齿速上升，因飞轮齿带动马达齿，故外带动马达齿，故外圈转速高于内圈圈转速高于内圈当内外圈分别后，马达齿将在当内外圈分别后，马达齿将在飞轮齿圈离心力作用下被甩出飞轮齿圈离心力作用下被甩出动动画画终终了了4起动过程：起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继电器起动过程：起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继电器的吸引线圈和坚持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯右！的吸引线圈和坚持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯右！移，并带动驱动杠杆绕其

20、销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流经过电动机的绕组，电枢开场转与此同时，由于吸引线圈的电流经过电动机的绕组，电枢开场转动，齿轮在旋转中移出离合动，齿轮在旋转中移出离合机构略，减小冲击。机构略，减小冲击。假设齿轮与飞轮齿端相对，不能马假设齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧紧缩，当齿轮转上啮合，此时弹簧紧缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯挪动到使短路开封锁合合。当铁芯挪动到使短路开封锁合的位置时，短道路路接通，吸引线的位置时，短道路路接通，吸引线圈被短路，

21、失去作用，坚持线圈所圈被短路，失去作用，坚持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。阐明：起动过程原理参课本吸合的位置。阐明：起动过程原理参课本P334图图1112电磁啮合电磁啮合式起动机的电路原理。式起动机的电路原理。起动过程动画演示起动过程动画演示起动开关起动开关铁芯右移铁芯右移齿轮左移齿轮左移铁芯右移导致短路铁芯右移导致短路开关接通开关接通动画终了动画终了第三节第三节 电磁啮合式起动机电磁啮合式起动机因目前各种汽油机、柴油机几乎都运用电磁啮合式起动机，故重因目前各种汽油机、柴油机几乎都运用电磁啮合式起动机，故重点讲解电磁啮合式起动机构造和任务原理参点讲解电磁啮合式起动机构造和任务原理参P334图