汽车电气项目二

1、项目二项目二 启动系统启动系统任务任务 熟悉启动系统熟悉启动系统2.1.1 了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理2.1.2 启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路2.1.3 学会检测和排除启动电动机常见故障学会检测和排除启动电动机常见故障2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理一、理论知识一、理论知识1.电动机的工作原理电动机的工作原理直流电动机是电力启动电动机的核心，它是利用磁场的相互直流电动机是电力启动电动机的核心，它是利用磁场的相互作用把电能转换成机械能。磁力线从磁铁的作用把电能转换成机械能。磁力线从磁铁的N极流到极流到S极极(图图

2、2-1)。在把通电导体放在磁场之中时，会出现两个磁场。在把通电导体放在磁场之中时，会出现两个磁场(图图2-2)。在导体的左边，磁力线在相同的方向，这会加强左边的磁力在导体的左边，磁力线在相同的方向，这会加强左边的磁力线的磁通密度。由于两个磁场的相互加强，而使得产生一个线的磁通密度。由于两个磁场的相互加强，而使得产生一个强磁场。在导体右边的磁力线彼此方向相反，这产强磁场。在导体右边的磁力线彼此方向相反，这产生了一个更弱的磁场。通电导体将从强磁场向弱磁场运动生了一个更弱的磁场。通电导体将从强磁场向弱磁场运动(图图2-3),即通电导体在磁场中做切割磁力线运动。该原理应用在即通电导体在磁场中做切割磁力

3、线运动。该原理应用在直流电动机中就是通过电磁将电能转换成机械能。直流电动机中就是通过电磁将电能转换成机械能。下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理一个简单的电磁式启动电动机如一个简单的电磁式启动电动机如图图2 -4所示。内部的绕组称为所示。内部的绕组称为电枢。电枢是电动机的可旋转部件，它由层状铁芯盘绕导线电枢。电枢是电动机的可旋转部件，它由层状铁芯盘绕导线组成，它用于建立一个磁场。电枢在固定的外部绕组中组成，它用于建立一个磁场。电枢在固定的外部绕组中旋转，该外部绕组称为励磁绕组，有极靴周围盘绕的绕组旋转，该外部绕组称为励磁绕组，有极靴周围盘绕的绕组(图图2 -

4、5)。励磁绕组是盘绕在铁芯周围以形成电磁场的粗铜线。励磁绕组是盘绕在铁芯周围以形成电磁场的粗铜线。极靴由高的磁场渗透率材料制成，以帮助集中和指导磁场集极靴由高的磁场渗透率材料制成，以帮助集中和指导磁场集合中的磁力线。合中的磁力线。 当电流作用在励磁绕组和电枢时，两者都产当电流作用在励磁绕组和电枢时，两者都产生磁力线生磁力线(图图2 -6 )。磁力线在磁场中从。磁力线在磁场中从N极流向极流向S极。在电枢极。在电枢中，磁力线在绕组的一边上在一个方向环绕而在另一边上在中，磁力线在绕组的一边上在一个方向环绕而在另一边上在相反方向环绕。相反方向环绕。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理

5、了解电动机的构造与工作原理电流流过导线会在导线绕组周围建立一个磁场，该磁场将与电流流过导线会在导线绕组周围建立一个磁场，该磁场将与北部和南部磁场相互作用并在绕组上施加转向力，该力引起北部和南部磁场相互作用并在绕组上施加转向力，该力引起绕组向磁场较弱的方向转动。然而，电枢被限制在绕组向磁场较弱的方向转动。然而，电枢被限制在00900范范围内转动，当电枢处于极靴之间中途时，磁场彼此平衡。在围内转动，当电枢处于极靴之间中途时，磁场彼此平衡。在磁场处于平衡处的点称为静态中立点。为了让电枢继续旋转，磁场处于平衡处的点称为静态中立点。为了让电枢继续旋转，使用一个换向器与电枢绕组的两端接触。换向器是由位于电

6、使用一个换向器与电枢绕组的两端接触。换向器是由位于电枢一枢一端周围的导电片组成。电流通过接触换向器片的电刷端周围的导电片组成。电流通过接触换向器片的电刷进人和退出电枢。电刷是导电的滑动触点，通常由铜和碳进人和退出电枢。电刷是导电的滑动触点，通常由铜和碳组成。随着电刷从换向器的一片滑到另一片，这样会使电组成。随着电刷从换向器的一片滑到另一片，这样会使电枢持续旋转。枢持续旋转。2.电动机的结构电动机的结构上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理 直流电动机由电枢、换向器、磁极等组成。直流电动机由电枢、换向器、磁极等组成。 1)电枢电枢 电枢由彼此相临放置的若

7、干块薄铁冲压件叠成的铁芯构成电枢由彼此相临放置的若干块薄铁冲压件叠成的铁芯构成(图图2 -7)。如果使用一个实铁芯，则磁场会产生涡流，在铁芯会。如果使用一个实铁芯，则磁场会产生涡流，在铁芯会感应出反电压，而反电压会使铁芯发热并消耗能量。通感应出反电压，而反电压会使铁芯发热并消耗能量。通过使用叠层结构，在铁芯中的涡电流降到最少。叠片的外径过使用叠层结构，在铁芯中的涡电流降到最少。叠片的外径支撑着电枢绕组，绕组盘绕在铁芯周围并与整流子连接。每支撑着电枢绕组，绕组盘绕在铁芯周围并与整流子连接。每一块整流子片与其毗邻的片绝缘。一个典型的电枢有超过一块整流子片与其毗邻的片绝缘。一个典型的电枢有超过30块

8、的整流子片。一根钢制轴穿过铁芯叠片中的中心孔，来支块的整流子片。一根钢制轴穿过铁芯叠片中的中心孔，来支撑电枢。撑电枢。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理电枢有两种基本的绕组模式电枢有两种基本的绕组模式:叠绕组和波形绕组。在叠绕组中，叠绕组和波形绕组。在叠绕组中，绕组的两端与临近的整流子片相连绕组的两端与临近的整流子片相连(图图2 -8)。在这种模式中，。在这种模式中，通过电线的电流方向相同。通过电线的电流方向相同。在波形绕组模式中，绕组的每一端与整流子片相连，整流子在波形绕组模式中，绕组的每一端与整流子片相连，整流子片是片是900或或180。分开的

9、。分开的。(图图2 -9)在这种模式设计中，有些绕在这种模式设计中，有些绕组会在电枢旋转的特定位置处没有电流。原因是由于绕组的组会在电枢旋转的特定位置处没有电流。原因是由于绕组的整流子片末端与有相同极性的电刷接触。由于其较低的电阻，整流子片末端与有相同极性的电刷接触。由于其较低的电阻，波形绕组模式最为常用。波形绕组模式最为常用。2)换向器换向器换向器由安装在电枢轴上的换向器和电刷组成换向器由安装在电枢轴上的换向器和电刷组成(图图2-10)。其作。其作用是连接磁场绕组、电枢绕组和电源，并保证电磁力矩方向用是连接磁场绕组、电枢绕组和电源，并保证电磁力矩方向不变，使电动机能输出固定方向的转矩。不变，

10、使电动机能输出固定方向的转矩。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理铜制换向片内侧制成燕尾形，嵌在绝缘轴套内，片间用云母铜制换向片内侧制成燕尾形，嵌在绝缘轴套内，片间用云母绝缘，外表面车削成圆形，片间的云母和铜片外表面等高，绝缘，外表面车削成圆形，片间的云母和铜片外表面等高，保证电刷磨损的粉末不致落人而造成换向片间短路。保证电刷磨损的粉末不致落人而造成换向片间短路。电刷一般用含铜石墨制成。电刷通过装在刷架中并通过弹簧电刷一般用含铜石墨制成。电刷通过装在刷架中并通过弹簧压上换向片，保证接触良好。生产厂家对电刷弹簧张力的大压上换向片，保证接触良好。生产厂家

11、对电刷弹簧张力的大小有严格的规定，使用时应按规定调整。小有严格的规定，使用时应按规定调整。3)励磁绕组励磁绕组励磁绕组是由绕制在极靴周围的线带或线圈组成的电磁铁，励磁绕组是由绕制在极靴周围的线带或线圈组成的电磁铁，极靴由厚铁块组成。励磁绕组被固定在启动电动机机壳内部极靴由厚铁块组成。励磁绕组被固定在启动电动机机壳内部(图图2-11 (a)，大多数启动电动机使用，大多数启动电动机使用4个励磁绕组。铁质极靴个励磁绕组。铁质极靴和铁质启动电动机机壳一起工作以增加和集中励磁绕组的磁和铁质启动电动机机壳一起工作以增加和集中励磁绕组的磁场强度场强度(图图2-11 (b)。上一页 下一页返回2.1.1了解电

12、动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理在任何一种直流电动机中，有三种把励磁绕组与电枢连接的在任何一种直流电动机中，有三种把励磁绕组与电枢连接的方法方法:串联、并联和使用串联和并联两者的复合连接。串联、并联和使用串联和并联两者的复合连接。(1)励磁绕组与电枢的串联。大多数启动电动机的励磁绕组与励磁绕组与电枢的串联。大多数启动电动机的励磁绕组与电枢是串联的，即电流首先到达励磁绕组，然后在整流子和电枢是串联的，即电流首先到达励磁绕组，然后在整流子和电枢绕组接触电刷的时刻到达电刷，流经电枢后，经接地电电枢绕组接触电刷的时刻到达电刷，流经电枢后，经接地电刷回到蓄电池电源刷回到蓄电池电源(图图2-

13、12)。这种设计所有通过励磁绕组的电。这种设计所有通过励磁绕组的电流也通过电枢。流也通过电枢。串联电动机在初始启动时刻产生电动机的最大的转矩输出。串联电动机在初始启动时刻产生电动机的最大的转矩输出。随着电动机速度的增加，电动机的转矩输出会减少，这种转随着电动机速度的增加，电动机的转矩输出会减少，这种转矩输出的减少是自感应引起的反电动势矩输出的减少是自感应引起的反电动势(CEMF)的结果。的结果。由于启动电动机在磁场中有线圈在旋转，而线圈在旋转时会由于启动电动机在磁场中有线圈在旋转，而线圈在旋转时会产生电压和电流，并且该感应流与通过启动电动机的蓄电池产生电压和电流，并且该感应流与通过启动电动机的

14、蓄电池电流方向相反。电流方向相反。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理电枢旋转越快，产生的感应电流就越大。这样电枢旋转越快电枢旋转越快，产生的感应电流就越大。这样电枢旋转越快使从蓄电池流到启动电动机的电流越少。图使从蓄电池流到启动电动机的电流越少。图2-13显示了启动显示了启动电动机转速和反电动势之间的关系。电动机转速和反电动势之间的关系。注意注意:在每分钟转数为在每分钟转数为0时，反电动势也为。在这个时候，有时，反电动势也为。在这个时候，有最大的从蓄电池流到启动电动机的电流是可能的最大的从蓄电池流到启动电动机的电流是可能的(随着电动机随着电动机旋转

15、加快，反电动势增加而使流过电动机的电流减少。由于旋转加快，反电动势增加而使流过电动机的电流减少。由于电流的减少，旋转力电流的减少，旋转力(转矩转矩)也随着减少。也随着减少。(2)励磁绕组与电枢的并联。有的电动机励磁绕组与电枢并联励磁绕组与电枢的并联。有的电动机励磁绕组与电枢并联(图图2-14)，用于限制电动机的转速。并励电动机在其速度增加，用于限制电动机的转速。并励电动机在其速度增加时不会减少转矩输出，这是因为在电枢中产生的反时不会减少转矩输出，这是因为在电枢中产生的反电动势没有减少励磁绕组的强度。由于并励电动机没能力产电动势没有减少励磁绕组的强度。由于并励电动机没能力产生高的转矩，因此，它并

16、不常见。在汽车中，并励电动机常生高的转矩，因此，它并不常见。在汽车中，并励电动机常用做雨刮电动机、电动车窗电动机、电动座椅电动机等。用做雨刮电动机、电动车窗电动机、电动座椅电动机等。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理(3)励磁绕组与电枢的并、串联。在复励电动机中，大多数励励磁绕组与电枢的并、串联。在复励电动机中，大多数励磁绕组与电枢串联，而有一个励磁绕组与蓄电池和电枢并联磁绕组与电枢串联，而有一个励磁绕组与蓄电池和电枢并联(图图2-15)。这种配置使得复励电动机产生较高的启动转矩以及。这种配置使得复励电动机产生较高的启动转矩以及恒定的工作速度。并联

17、的励磁绕组用于限制启动电动机的速恒定的工作速度。并联的励磁绕组用于限制启动电动机的速度。度。二、实践操作二、实践操作1.从发动机上拆除和安装电动机从发动机上拆除和安装电动机 注意注意:拆下蓄电池负极电缆，用胶带把电缆夹子包裹或把它封拆下蓄电池负极电缆，用胶带把电缆夹子包裹或把它封套在一个橡胶管中，以防止与蓄电池接线柱的意外接触。套在一个橡胶管中，以防止与蓄电池接线柱的意外接触。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理(2)把到电磁阀的接线柱的接线端子断开。为了防止混淆，利把到电磁阀的接线柱的接线端子断开。为了防止混淆，利用一块胶带来识别不同的接线。用一块

18、胶带来识别不同的接线。在有些汽车上，为了能拆下启动电动机，可能需要断开排气在有些汽车上，为了能拆下启动电动机，可能需要断开排气系统。如果螺栓难以拆卸，可以用渗透油喷洒排气系统的紧系统。如果螺栓难以拆卸，可以用渗透油喷洒排气系统的紧固件以帮助拆卸。固件以帮助拆卸。(3)松开电动机螺栓并拆下除一个外全部的螺栓，支撑电动机，松开电动机螺栓并拆下除一个外全部的螺栓，支撑电动机，拆下留下的螺栓，然后取下电动机。拆下留下的螺栓，然后取下电动机。注意注意:启动电动机是较重的，因此，要防止操作过程中电动机启动电动机是较重的，因此，要防止操作过程中电动机掉到地上而损坏。掉到地上而损坏。上一页 下一页返回2.1.

19、1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理把已修复的电动机安装到发动机的操作步骤与拆除相反。安把已修复的电动机安装到发动机的操作步骤与拆除相反。安装时应小心不要使电动机掉落，要确保安全装时应小心不要使电动机掉落，要确保安全;确保全部电线连确保全部电线连接是紧的并有效的。如果正在安装一个新的或大修的电动机，接是紧的并有效的。如果正在安装一个新的或大修的电动机，应除去任何可能阻止良好连接的油漆。应除去任何可能阻止良好连接的油漆。通用汽车公司有些汽车的电动机在电动机和固定支架之间使通用汽车公司有些汽车的电动机在电动机和固定支架之间使用了垫片用了垫片(图图2-16)，安装时需要检查齿轮的啮

20、合间隙。检查时，安装时需要检查齿轮的啮合间隙。检查时，把扁平刀形螺丝刀插人在传动箱侧面上的进日槽。把驱动行把扁平刀形螺丝刀插人在传动箱侧面上的进日槽。把驱动行星齿轮撬进啮合位置。利用一根直径为星齿轮撬进啮合位置。利用一根直径为0. 020 in(0. 508 mm)的导线检查在齿轮之间的间隙的导线检查在齿轮之间的间隙(图图2-17) 。如果两个齿轮之间的间隙过大或过小，那么电动机在启动发如果两个齿轮之间的间隙过大或过小，那么电动机在启动发动机时都会产生一种高波噪声。动机时都会产生一种高波噪声。维修技巧维修技巧:传动箱破损的主要原因是由于在齿轮和齿圈之间的传动箱破损的主要原因是由于在齿轮和齿圈之

21、间的间隙太小，有一个比最小的间隙大一点的间隙始终是好的。间隙太小，有一个比最小的间隙大一点的间隙始终是好的。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理2.电动机的分解和装配电动机的分解和装配如果电动机有故障，那么需要把电动机从发动机上拆卸下来如果电动机有故障，那么需要把电动机从发动机上拆卸下来进行台架试验和修理。为了把汽车停车时间减上下少到最少，进行台架试验和修理。为了把汽车停车时间减上下少到最少，许多维修厂一般不会现场修复电动机，常常会更换它们。许多维修厂一般不会现场修复电动机，常常会更换它们。如果电动机要进行修复，技术员应研究生产厂家的维修手册，如果电

22、动机要进行修复，技术员应研究生产厂家的维修手册，熟悉该电动机的结构，并熟悉该特定电动机的拆卸步骤。图熟悉该电动机的结构，并熟悉该特定电动机的拆卸步骤。图2-18为一典型电动机的结构示意图，我们熟知后，按照为一典型电动机的结构示意图，我们熟知后，按照图图2-19所示的步骤拆卸电动机。所示的步骤拆卸电动机。图图2 - 20显示了一个典型的针对永磁式齿轮减速启动电动机的显示了一个典型的针对永磁式齿轮减速启动电动机的拆卸过程。再次提醒，必须查阅正在工作的启动电动机的厂拆卸过程。再次提醒，必须查阅正在工作的启动电动机的厂家维修手册。家维修手册。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电

23、动机的构造与工作原理在拆卸电动机时，可以对其进行清洗和检查。清洗时，不要在拆卸电动机时，可以对其进行清洗和检查。清洗时，不要在溶剂或汽油中清洗启动电动机的元件，否则残留物可能点在溶剂或汽油中清洗启动电动机的元件，否则残留物可能点燃并破坏电动机。应使用燃并破坏电动机。应使用25 Dsi (172.4 kPa)的压缩空气吹，的压缩空气吹，用干净抹布擦拭或使用工业酒精来清洗启动电动机的元件。用干净抹布擦拭或使用工业酒精来清洗启动电动机的元件。检查机架总成，是否有松动的极靴和断开或磨损的电线。检检查机架总成，是否有松动的极靴和断开或磨损的电线。检查换向器是否有停顿和过热的现象。查换向器是否有停顿和过热

24、的现象。在重新装配启动电动机时，基本上是按照拆卸的相反步骤进在重新装配启动电动机时，基本上是按照拆卸的相反步骤进行，另外附加的步骤如下。行，另外附加的步骤如下。(1)用高温油脂，润滑电枢轴上的花键。用高温油脂，润滑电枢轴上的花键。(2)安装电枢轴上的弹性挡圈时，用锤子敲击术头使弹性挡安装电枢轴上的弹性挡圈时，用锤子敲击术头使弹性挡圈到轴上圈到轴上(图图2-21)。(3)用高温油脂润滑轴承。用高温油脂润滑轴承。(4)在把电磁阀安装到机架上之前，为电磁阀法件涂密封胶。在把电磁阀安装到机架上之前，为电磁阀法件涂密封胶。上一页 下一页返回2.1.1了解电动机的构造与工作原理了解电动机的构造与工作原理把

25、电枢装人机架，保证电枢、机架、传动箱、换向器相互之把电枢装人机架，保证电枢、机架、传动箱、换向器相互之间的位置。间的位置。(6)检查行星齿轮的间隙。断开到启动电动机励磁绕组的检查行星齿轮的间隙。断开到启动电动机励磁绕组的M接线柱。从蓄电池负极接线柱到启动电动机机架连接跨接电接线柱。从蓄电池负极接线柱到启动电动机机架连接跨接电缆缆(图图2-22)。从。从M接线柱连接跨接线并随时把跨接线的另一端接线柱连接跨接线并随时把跨接线的另一端接触启动电动机机架，这会使行星齿轮移动到启动位置并保接触启动电动机机架，这会使行星齿轮移动到启动位置并保持在那里直到蓄电池被断开。利用测隙规检查间隙持在那里直到蓄电池被

26、断开。利用测隙规检查间隙(图图2-23)，把测量间隙与规定值进行比较把测量间隙与规定值进行比较;通常，规定值要求通常，规定值要求0. 010 0. 140 in (0. 250. 35 mm)的间隙。的间隙。维修技巧维修技巧:在大多数汽车上没有任何调整行星齿轮间隙的规定。在大多数汽车上没有任何调整行星齿轮间隙的规定。然而，如果间隙过大，则可能是电磁阀连锁或换挡杆的过度然而，如果间隙过大，则可能是电磁阀连锁或换挡杆的过度磨损。磨损。(7)在把启动中动机安装讲汽车之前。执行自由旋转试验。在把启动中动机安装讲汽车之前。执行自由旋转试验。上一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装

27、置和控制电路一、理论知识一、理论知识1.启动电动机传动装置启动电动机传动装置电动机传动机构工作过程如电动机传动机构工作过程如图图2-24所示。电磁开关拉动拨叉，所示。电磁开关拉动拨叉，推动驱动齿轮向左移动，使之与飞轮啮合，从而带动发动机推动驱动齿轮向左移动，使之与飞轮啮合，从而带动发动机旋转。启动电动机传动装置是启动电动机中连接电枢到发动旋转。启动电动机传动装置是启动电动机中连接电枢到发动机飞轮启动齿圈的部分。启动电动机传动装置包括与在发动机飞轮启动齿圈的部分。启动电动机传动装置包括与在发动机机轴上的飞轮启动齿圈相啮合的行星齿轮组机机轴上的飞轮启动齿圈相啮合的行星齿轮组(图图225）。为）。为

28、了防止行星齿轮或启动齿圈的破坏，行星齿轮必须在启动电了防止行星齿轮或启动齿圈的破坏，行星齿轮必须在启动电动机旋转之前与启动齿圈啮合。为了帮助平稳的连接，行星动机旋转之前与启动齿圈啮合。为了帮助平稳的连接，行星齿轮轮齿末端是锥形的。电枢的动作也必须一直是从电动机齿轮轮齿末端是锥形的。电枢的动作也必须一直是从电动机到发动机。启动齿圈的轮齿数和启动电动机传动行星齿轮上到发动机。启动齿圈的轮齿数和启动电动机传动行星齿轮上的轮齿数日比率通常为的轮齿数日比率通常为15: 1- 20: 10这意味着启动电动机比发这意味着启动电动机比发动机转速快动机转速快15 20倍。倍。下一页返回2.1.2启动电动机传动装

29、置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动系数由传动齿轮启动电动机传动系数由传动齿轮(行星齿轮行星齿轮)上轮齿数除以被上轮齿数除以被传动齿轮传动齿轮(飞轮飞轮)轮齿数得出。一般的发动机启动转速大约是轮齿数得出。一般的发动机启动转速大约是为为200 r/min。如果启动电动机传动装置有一个如果启动电动机传动装置有一个18: 1的比率，那么启动电动的比率，那么启动电动机会以机会以3 600 r/min的转速旋转。如果发动机启动后加速到了的转速旋转。如果发动机启动后加速到了2 000 r/min，那么启动电动机转速会增加到，那么启动电动机转速会增加到36 000 r/min。在一个典型的

30、超越型离合器中在一个典型的超越型离合器中(图图2-26)，离合器壳内部被通过，离合器壳内部被通过花键连在启动电动机的电枢轴上。在离合器壳内的传动行星花键连在启动电动机的电枢轴上。在离合器壳内的传动行星齿轮在电枢轴上自由地旋转。当转矩通过电枢轴传到离合器齿轮在电枢轴上自由地旋转。当转矩通过电枢轴传到离合器壳时，弹簧支撑的滚轴被压进其锥形槽最窄的地方壳时，弹簧支撑的滚轴被压进其锥形槽最窄的地方(图图2-27 )。然后它们被紧紧地压在传动装置与行星齿轮的端面之间，此然后它们被紧紧地压在传动装置与行星齿轮的端面之间，此时行星齿轮室和离合器壳被锁在了一起时行星齿轮室和离合器壳被锁在了一起;转矩通过启动由

31、动机转矩通过启动由动机传到了齿圈和发动机。传到了齿圈和发动机。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路在发动机启动并在自身动力驱动下运行时，齿圈就会带动行在发动机启动并在自身动力驱动下运行时，齿圈就会带动行星齿轮以高于电枢轴转速的速度旋转。这会卸载离合器滚轴，星齿轮以高于电枢轴转速的速度旋转。这会卸载离合器滚轴，并使行星齿轮释放而围绕电枢轴自由地旋转。并使行星齿轮释放而围绕电枢轴自由地旋转。2。控制电路和控制元件。控制电路和控制元件1)控制电路控制电路汽车的启动电路由两个电路组成汽车的启动电路由两个电路组成:启动电动机控制电路和电动启动电动机控制电路

32、和电动机供电电路机供电电路(图图2-28),这些电路是分开的但是有关联的。控制这些电路是分开的但是有关联的。控制电路由点火开关的启动部分、启动安全开关电路由点火开关的启动部分、启动安全开关(如果存在如果存在)和把和把这些元件与继电器或电磁线圈相连的接线组成。电动机供电这些元件与继电器或电磁线圈相连的接线组成。电动机供电电路由从蓄电池到继电器和启动电动机、或直接连到在启动电路由从蓄电池到继电器和启动电动机、或直接连到在启动电动机时电磁线圈的重型蓄电池电缆组成。电动机时电磁线圈的重型蓄电池电缆组成。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路2)控制元件控制

33、元件(1)磁力开关。磁力开关。启动电动机要求大流量的电流启动电动机要求大流量的电流(高达高达300 A)以产生转动发动机以产生转动发动机所需要的转矩。这样大的电流需要足够大截面的导体来运载所需要的转矩。这样大的电流需要足够大截面的导体来运载(如蓄电池电缆如蓄电池电缆)，才能够保证安全。把大尺寸的导体放进线，才能够保证安全。把大尺寸的导体放进线束里连到点火开关是不切实际的。为了既能提供大电流，又束里连到点火开关是不切实际的。为了既能提供大电流，又能减小导体的截面积，因此，所有启动系统都包含有不同类能减小导体的截面积，因此，所有启动系统都包含有不同类型的磁力开关。常用的磁力开关有两种类型型的磁力开

34、关。常用的磁力开关有两种类型:电磁阀和继电器。电磁阀和继电器。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路启动电动机安装的电磁阀。电磁阀是一种利用柱塞的运动启动电动机安装的电磁阀。电磁阀是一种利用柱塞的运动发挥拉力和夹持力的电磁设备。在电磁驱动的启动电动机系发挥拉力和夹持力的电磁设备。在电磁驱动的启动电动机系统中，电磁阀直接安装在启动电动机的顶部统中，电磁阀直接安装在启动电动机的顶部(图图2-29)。在启动电动机上的电磁阀开关执行两个功能在启动电动机上的电磁阀开关执行两个功能:关闭蓄电池和启关闭蓄电池和启动电动机间的电路动电动机间的电路;把启动电动机的行

35、星齿轮换挡到与齿圈啮把启动电动机的行星齿轮换挡到与齿圈啮合，这是通过在电磁阀柱塞和在启动电动机上的变速杆之间合，这是通过在电磁阀柱塞和在启动电动机上的变速杆之间的连杆系完成。在过去，给电磁阀通电的最常用方法是直接的连杆系完成。在过去，给电磁阀通电的最常用方法是直接从蓄电池通过点火开关。然而，现在大多数的汽车连同电磁从蓄电池通过点火开关。然而，现在大多数的汽车连同电磁阀使用启动电动机继电器。继电器用于减少流过点火开关的阀使用启动电动机继电器。继电器用于减少流过点火开关的电流，并且通常由动力系统控制模块电流，并且通常由动力系统控制模块(PCM)控制。控制。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动

36、装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路在电路闭合和电流流到电磁阀时，来自蓄电池的电流流到吸在电路闭合和电流流到电磁阀时，来自蓄电池的电流流到吸合绕组和保持绕组合绕组和保持绕组(图图2-30)。由于要求高达。由于要求高达50 A的电流来形成的电流来形成一个大的把柱塞拉人的磁力，因此，两个绕组均被通电来形一个大的把柱塞拉人的磁力，因此，两个绕组均被通电来形成一个拉动柱塞的联合磁场。一旦柱塞被移动，夹持柱塞所成一个拉动柱塞的联合磁场。一旦柱塞被移动，夹持柱塞所需的电流减少，这使得用于拉人柱塞的电流能被用于驱动启需的电流减少，这使得用于拉人柱塞的电流能被用于驱动启动电动机旋转。动电动机旋转。 当点

37、火开关在启动位置时，电压作用在电磁阀当点火开关在启动位置时，电压作用在电磁阀s接线柱接线柱(图图2-30 ) 。吸合绕组有自己的到电磁阀箱体的接地，吸合绕组的。吸合绕组有自己的到电磁阀箱体的接地，吸合绕组的接地是通过启动电动机。电流会流经两个绕组来产生一个强接地是通过启动电动机。电流会流经两个绕组来产生一个强的磁场。当柱塞运动到与主蓄电池和电动机接线柱接触时，的磁场。当柱塞运动到与主蓄电池和电动机接线柱接触时，吸合绕组断电。由于该接触使蓄电池电压作用在线圈的两端，吸合绕组断电。由于该接触使蓄电池电压作用在线圈的两端，因此，吸合绕组是没有通电的因此，吸合绕组是没有通电的(图图2-31)。原经吸合

38、绕组的电流。原经吸合绕组的电流现在流到了电动机，增大了流经电动机的电流。现在流到了电动机，增大了流经电动机的电流。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路由于柱塞运动推动变速杆旋转时，接触盘没有关掉从蓄电池由于柱塞运动推动变速杆旋转时，接触盘没有关掉从蓄电池到启动电动机的电路，因此，在电枢开始旋转前行星齿轮与到启动电动机的电路，因此，在电枢开始旋转前行星齿轮与飞轮是完全啮合的。飞轮是完全啮合的。在发动机启动后，把钥匙拧到运行在发动机启动后，把钥匙拧到运行(RUN)位置打开控制电路。位置打开控制电路。电压不再作用在吸合绕组上，回位弹簧使柱塞回到其中性位

39、电压不再作用在吸合绕组上，回位弹簧使柱塞回到其中性位置。在图置。在图2 -31和图和图2 - 32中说明了中说明了R接线柱。该接线柱提供到接线柱。该接线柱提供到点火旁通电路的电流，该电路在发动机启动时向点火线圈提点火旁通电路的电流，该电路在发动机启动时向点火线圈提供的电流全部由蓄电池承担。供的电流全部由蓄电池承担。 遥控电磁阀。有些汽车厂家使用安装在靠近蓄电池翼板轮遥控电磁阀。有些汽车厂家使用安装在靠近蓄电池翼板轮桐槽或散热器支架上的启动电动机电磁阀，称为遥控电磁阀桐槽或散热器支架上的启动电动机电磁阀，称为遥控电磁阀(图图2-33)。当点火开关转动到启动。当点火开关转动到启动(START)位置

40、时，电流通过位置时，电流通过该开关向电磁阀绕组供电。绕组产生磁场，该磁场把可移动该开关向电磁阀绕组供电。绕组产生磁场，该磁场把可移动的铁芯拉人与蓄电池的内部触点和启动电动机接线柱接触的铁芯拉人与蓄电池的内部触点和启动电动机接线柱接触(图图2-32 )。随着触点闭合，全部蓄电池电流供给了启动电动机。随着触点闭合，全部蓄电池电流供给了启动电动机。图图2-34为遥控电磁阀安装在驱动电路中的情况。为遥控电磁阀安装在驱动电路中的情况。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路 (2)启动电动机继电器控制。启动电动机继电器控制。大多数现代汽车安装与启动电动机电磁阀

41、配合的启动大多数现代汽车安装与启动电动机电磁阀配合的启动电动机继电器来控制电动机的运转。该继电器通过点火开电动机继电器来控制电动机的运转。该继电器通过点火开关或由动力系统控制模块来控制。关或由动力系统控制模块来控制。 在一个使用点火开关控制在一个使用点火开关控制继电器的系统中，开关通常会被安装在继电器控制电路的绝继电器的系统中，开关通常会被安装在继电器控制电路的绝缘缘端端(图图2 35）。当点火开关被转到启动位置时，蓄电池电压）。当点火开关被转到启动位置时，蓄电池电压作用在继电器线圈上。由于继电器线圈是接地的，线圈通电作用在继电器线圈上。由于继电器线圈是接地的，线圈通电后把触点拉闭合。随着触点

42、的闭合，蓄电池电压作用在启动后把触点拉闭合。随着触点的闭合，蓄电池电压作用在启动电动机电磁阀的控制端。电磁阀在之前讨论过的相同方式下电动机电磁阀的控制端。电磁阀在之前讨论过的相同方式下工作。在这种类型的系统中，从蓄电池到点火开关可使用一工作。在这种类型的系统中，从蓄电池到点火开关可使用一根非常小的电线。这减少了线束的尺寸。根非常小的电线。这减少了线束的尺寸。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路在动力系统控制模块系统中，动力系统控制模块会监控点火在动力系统控制模块系统中，动力系统控制模块会监控点火开关的位置来确定电动机是否应该通电。不同厂家使用不同

43、开关的位置来确定电动机是否应该通电。不同厂家使用不同的软件，但软件的作用都是防止在发动机已在运行时启动电的软件，但软件的作用都是防止在发动机已在运行时启动电动机，以及在动力系统控制模块里面安装防盗钥匙。动机，以及在动力系统控制模块里面安装防盗钥匙。(3)点火开关点火开关点火开关是为大多数汽车电器主系统的配电点点火开关是为大多数汽车电器主系统的配电点(图图2-36)。大多。大多数点火开关有数点火开关有5个位置。个位置。附属。向汽车附属电器电路供电。它不向发动机控制电路、附属。向汽车附属电器电路供电。它不向发动机控制电路、启动电动机控制电路或点火系统供电。启动电动机控制电路或点火系统供电。上锁。机

44、械地锁住方向盘和传输齿轮选择器。在点火开关上锁。机械地锁住方向盘和传输齿轮选择器。在点火开关中的所有电器都是断开的。大多数点火开关必须在该位置插中的所有电器都是断开的。大多数点火开关必须在该位置插人和拔出钥匙。人和拔出钥匙。关闭。所有由点火开关控制的电路是断开的，转向盘和传关闭。所有由点火开关控制的电路是断开的，转向盘和传输齿轮选择器未锁住。输齿轮选择器未锁住。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路开启或运行。该开关提供到点火、发动机控制和所有其他开启或运行。该开关提供到点火、发动机控制和所有其他由该开关控制的电路。有些系统会用在点火开关中的钥匙给

45、由该开关控制的电路。有些系统会用在点火开关中的钥匙给谐音器和灯供电。其他系统在钥匙被移走和在钥匙插人谐音器和灯供电。其他系统在钥匙被移走和在钥匙插人时，关掉它的时候给防盗系统供电。时，关掉它的时候给防盗系统供电。启动。该开关向启动电动机控制电路、点火系统和发动机启动。该开关向启动电动机控制电路、点火系统和发动机控制电路提供电流。控制电路提供电流。点火开关在启动位置是弹簧加载的。在驾驶员放开钥匙时，点火开关在启动位置是弹簧加载的。在驾驶员放开钥匙时，瞬时接触会自动地把接触移到运行瞬时接触会自动地把接触移到运行RUN)位置。所有其他的位置。所有其他的点火开关位置是止动位置。点火开关位置是止动位置。

46、上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路(4)启动安全开关。启动安全开关。 空挡安全开关用在装备有自动变速箱的汽车上，它在变速器空挡安全开关用在装备有自动变速箱的汽车上，它在变速器换挡选择器处在任何非停车或空挡位置时断开启动电动机控换挡选择器处在任何非停车或空挡位置时断开启动电动机控制电路。空挡安全开关实际的位置取决于变速箱的种类和变制电路。空挡安全开关实际的位置取决于变速箱的种类和变速杆的位置，有些厂家把开关放在变速箱里面速杆的位置，有些厂家把开关放在变速箱里面(图图2-37 ) 。装备有自动变速箱的汽车要求一种在变速箱处于正常工作情装备有自动变速

47、箱的汽车要求一种在变速箱处于正常工作情况下防止发动机启动的方法。如果没有这种特性，一旦汽车况下防止发动机启动的方法。如果没有这种特性，一旦汽车启动后，汽车会向前或向后窜动，从而引起个人伤害或财启动后，汽车会向前或向后窜动，从而引起个人伤害或财产损失。常开空挡安全开关串联到启动系统控制电路，同时产损失。常开空挡安全开关串联到启动系统控制电路，同时通常由变速杆操作。在处于停车或者空挡位置时，该开关是通常由变速杆操作。在处于停车或者空挡位置时，该开关是闭合的，允许电流流向启动电动机电路。在变速箱处于轮齿闭合的，允许电流流向启动电动机电路。在变速箱处于轮齿位置时，该开关是断开的，电流不能流向启动电动机

48、电路。位置时，该开关是断开的，电流不能流向启动电动机电路。许多汽车配备有使用类似安全开关的手动变速箱。启动离合许多汽车配备有使用类似安全开关的手动变速箱。启动离合器互锁开关通常通过离合器踏板的运动来操作器互锁开关通常通过离合器踏板的运动来操作(图图2 -38)。上一页 下一页返回2.1.2启动电动机传动装置和控制电路启动电动机传动装置和控制电路当离合器踏板被向下推时，该开关闭合，电流能流过启动当离合器踏板被向下推时，该开关闭合，电流能流过启动电动机电路。如果离合器踏板向上抬起，则开关断开，电流电动机电路。如果离合器踏板向上抬起，则开关断开，电流不能流动。不能流动。有些汽车使用了一种机械连锁来阻

49、塞点火开关缸筒的运动，有些汽车使用了一种机械连锁来阻塞点火开关缸筒的运动，除非变速箱处于停车或空挡位置除非变速箱处于停车或空挡位置(图图2-39)。二、实践操作二、实践操作根据电路图根据电路图2 - 27，练习启动电路的连接。练习步骤如下。，练习启动电路的连接。练习步骤如下。(1)看图。理解启动电路图的工作原理。看图。理解启动电路图的工作原理。(2)选择、确定各电缆的截面积。选择、确定各电缆的截面积。(3)根据电路图连线。根据电路图连线。(4)启动。检查电路连接是否正确。启动。检查电路连接是否正确。上一页返回2.1.3学会检测和排除启动电动机常见故学会检测和排除启动电动机常见故障障检查电动机故

50、障前，应先检查电刷和换向器表面情况，消除检查电动机故障前，应先检查电刷和换向器表面情况，消除电刷发卜、表面沾油等故障。在确定电刷和换向器表面间接电刷发卜、表面沾油等故障。在确定电刷和换向器表面间接触正常后，用充好电的蓄电池转动启动电动机。若启动电动触正常后，用充好电的蓄电池转动启动电动机。若启动电动机不转，则为励磁线圈断路机不转，则为励磁线圈断路;若电动机转动无力，转速低，则若电动机转动无力，转速低，则为励磁线圈短路。若外电路接触火花很大，则可能为励磁线为励磁线圈短路。若外电路接触火花很大，则可能为励磁线圈或刷架有搭铁故障。若通电开始转动的瞬间有转动不均匀圈或刷架有搭铁故障。若通电开始转动的瞬

51、间有转动不均匀现象，除检查励磁线圈和电枢线圈的短路故障外，还应检查现象，除检查励磁线圈和电枢线圈的短路故障外，还应检查电枢线圈断路和换向器表面拉毛的现象。若空转正常，但输电枢线圈断路和换向器表面拉毛的现象。若空转正常，但输出扭矩小带不动发动机旋转，除了检查励磁线圈和电枢线圈出扭矩小带不动发动机旋转，除了检查励磁线圈和电枢线圈的短路外，还应检查电刷接地是否良好。上述故障，需拆开的短路外，还应检查电刷接地是否良好。上述故障，需拆开电动机进行检查。电动机进行检查。下一页返回2.1.3学会检测和排除启动电动机常见故学会检测和排除启动电动机常见故障障一、励磁线圈的故障检查和排除一、励磁线圈的故障检查和排

52、除1.断路故障的检查和排除断路故障的检查和排除常见的断点是在机壳接线柱与线圈抽头之间的连接导线焊接常见的断点是在机壳接线柱与线圈抽头之间的连接导线焊接处和各励磁线圈之间的接线处，在拆检时可同时见到。维修处和各励磁线圈之间的接线处，在拆检时可同时见到。维修时进行补焊即可。时进行补焊即可。2.短路故障的检查和排除短路故障的检查和排除当励磁线圈存在匝间短路时，线圈表面常有烧焦痕迹。对无当励磁线圈存在匝间短路时，线圈表面常有烧焦痕迹。对无烧焦痕迹的线圈可进行通电检查，如图烧焦痕迹的线圈可进行通电检查，如图2 - 40所示，存在短路所示，存在短路故障的线圈通电故障的线圈通电5 min后会出现发热现象。维

53、修时，更换新后会出现发热现象。维修时，更换新励磁线圈。励磁线圈。3.搭铁故障的检查和排除搭铁故障的检查和排除励磁线圈的搭铁故障多是因绝缘层击穿或被碰伤所致，可用励磁线圈的搭铁故障多是因绝缘层击穿或被碰伤所致，可用万用表的电阻挡检查万用表的电阻挡检查(图图2-41)。维修时更换新励磁线圈。维修时更换新励磁线圈。上一页 下一页返回2.1.3学会检测和排除启动电动机常见故学会检测和排除启动电动机常见故障障二、电枢线圈故障的检查和排除二、电枢线圈故障的检查和排除1.断路故障的检查和排除断路故障的检查和排除首先，查看线圈端头与换向片的焊接点，若有脱焊及焊料熔首先，查看线圈端头与换向片的焊接点，若有脱焊及

54、焊料熔化痕迹，即可断定该处断路。若发现某换向片烧蚀严重，应化痕迹，即可断定该处断路。若发现某换向片烧蚀严重，应注意检查此片里端嵌线槽处是否有焊料溶化痕迹。其次，用注意检查此片里端嵌线槽处是否有焊料溶化痕迹。其次，用万用表分层检查每个线圈是否有电流通过来判断是否断路。万用表分层检查每个线圈是否有电流通过来判断是否断路。维修时，可进行焊接，并进行检测。维修时，可进行焊接，并进行检测。2.搭铁故障的检查和排除搭铁故障的检查和排除电枢线圈的搭铁故障可用万用表来进行检查，一支表笔接电电枢线圈的搭铁故障可用万用表来进行检查，一支表笔接电枢铁芯枢铁芯;另一支笔接换向片另一支笔接换向片(图图2 -42)。依次

55、检查，若有电流通。依次检查，若有电流通过，说明存在搭铁故障。维修时，需更换电枢线圈。过，说明存在搭铁故障。维修时，需更换电枢线圈。上一页 下一页返回2.1.3学会检测和排除启动电动机常见故学会检测和排除启动电动机常见故障障3.短路故障检测和排除短路故障检测和排除 线圈短路检测仪能产生非常强的磁场，该磁场有能力在导体线圈短路检测仪能产生非常强的磁场，该磁场有能力在导体中感应出电流和磁性。线圈短路检测仪被用于检测电枢是否中感应出电流和磁性。线圈短路检测仪被用于检测电枢是否短路和接地短路和接地(图图2-43 ) 。在检测电枢是否短路时，把电枢放在线圈短路检测仪中并且在检测电枢是否短路时，把电枢放在线

56、圈短路检测仪中并且保持一块薄的钢条与铁芯平行保持一块薄的钢条与铁芯平行(图图2-44)。慢慢地旋转电枢并观。慢慢地旋转电枢并观察钢条，如果钢条开始振动或朝铁芯拉，则说明电枢是短路察钢条，如果钢条开始振动或朝铁芯拉，则说明电枢是短路的，有必要对其进行更换。的，有必要对其进行更换。三、换向器检查三、换向器检查 如果没有线圈短路检测仪可用，可使用欧姆表检测电枢换向如果没有线圈短路检测仪可用，可使用欧姆表检测电枢换向器是否开路和接地，换向器应该用细砂布进行清洗。在检查器是否开路和接地，换向器应该用细砂布进行清洗。在检查连续性时，把欧姆表放在最低的量程上。把表笔和任意两个连续性时，把欧姆表放在最低的量程

57、上。把表笔和任意两个换向器扇片相连换向器扇片相连(图图2 45）。此时应该有一个）。此时应该有一个0 SL的电阻。的电阻。如果存在电阻，则说明需要更换电枢。如果存在电阻，则说明需要更换电枢。上一页 下一页返回2.1.3学会检测和排除启动电动机常见故学会检测和排除启动电动机常见故障障四、电刷检测四、电刷检测利用欧姆表检测电刷支架的导通利用欧姆表检测电刷支架的导通(图图2-46 ) 。把一个表笔与正。把一个表笔与正极电刷相连，另一个表笔与负极电刷相连。在电枢之间应没极电刷相连，另一个表笔与负极电刷相连。在电枢之间应没有任何导通，如果欧姆表指示导通，说明需要更换电刷支架。有任何导通，如果欧姆表指示导

58、通，说明需要更换电刷支架。另一个电刷总成的检查要求是检查弹簧张力。在检测时，把另一个电刷总成的检查要求是检查弹簧张力。在检测时，把电刷安装进电刷支架并在换向器之上使该总成滑动。利用弹电刷安装进电刷支架并在换向器之上使该总成滑动。利用弹簧秤测量电刷支架在弹簧升起电刷的点处的弹簧张力，如果簧秤测量电刷支架在弹簧升起电刷的点处的弹簧张力，如果弹簧张力低于规定值，说明弹簧或电刷支架总成要被更换。弹簧张力低于规定值，说明弹簧或电刷支架总成要被更换。最后，测量每个电刷的长度。如果它们比规定值要短，则更最后，测量每个电刷的长度。如果它们比规定值要短，则更换电刷。有些启动电动机可能没有可维修的电刷，因此，需换

59、电刷。有些启动电动机可能没有可维修的电刷，因此，需要更换电刷支架总成。要更换电刷支架总成。上一页 下一页返回图图2-1磁力线磁力线返回图图2-2通电导体引起磁场变化通电导体引起磁场变化 返回图图2-3通电导体在磁场中运动通电导体在磁场中运动返回图图2-4通电导体在磁场中运动通电导体在磁场中运动 返回图图2-5磁力绕组磁力绕组 返回图图2-6导体旋转方向导体旋转方向 返回图图2-7电枢的结构电枢的结构 返回图图2-8叠绕组中枢叠绕组中枢 返回图图2-9波形绕组中枢波形绕组中枢 返回图图2-10电枢和换向器电枢和换向器 返回(a)电枢:(b)换向器图图2-11磁力绕组磁力绕组 返回（a）内部结构（

60、B）电磁场极性图图2-12串连电动机串连电动机 返回图图2-13串连电动机转速和扭转的关系串连电动机转速和扭转的关系 返回图图2-14并联电动机并联电动机 返回图图2-15并、串连电动机并、串连电动机 返回图图2-16检查齿合齿轮间隙的操作示意图检查齿合齿轮间隙的操作示意图 返回一块电板会增加大约一块电板会增加大约0. 005 in的间隙，的间隙，可能要求一块以上的电板可能要求一块以上的电板图图2-17齿轮间隙要求齿轮间隙要求返回图图2-18电动机结构示意图电动机结构示意图返回1一杆一杆;2-柱塞柱塞;3一巾磁阀一巾磁阀;4. 10一电刷一电刷;5一弹告一弹告;6一线圈一线圈;7一电枢一电枢;