模块三起动系统

1、u单元单元1 1 起动机的结构、原理与检修起动机的结构、原理与检修u单元单元2 2 起动系统控制电路及故障诊断起动系统控制电路及故障诊断起动系统的组成和安装位置起动系统的组成和安装位置a)外形外形 b)结构示意结构示意 c)起动机驱动齿轮机构起动机驱动齿轮机构 起动系统一般由蓄电池、起动机、点火开关、空挡起动系统一般由蓄电池、起动机、点火开关、空挡起动开关、继电器等组成。起动开关、继电器等组成。单元单元1 1 起动机的结构、原理与检修起动机的结构、原理与检修 常规起动机结构由直流串励式电动机、传动机构和常规起动机结构由直流串励式电动机、传动机构和控制装置三部分组成。控制装置三部分组成。常规起动

2、机的结构常规起动机的结构 a)结构结构 b)外形外形一、起动机的结构组成和工作原理一、起动机的结构组成和工作原理直流串励式电动机的组成直流串励式电动机的组成（1）结构结构1）电枢电枢电枢电枢 直流串励式电动机由电枢、磁极、电刷、机壳等直流串励式电动机由电枢、磁极、电刷、机壳等主要部件构成。主要部件构成。 电枢电枢( (也称转子也称转子) ) 是直流电动机的旋是直流电动机的旋转部分转部分, , 包括电枢轴、换向器、电枢铁包括电枢轴、换向器、电枢铁心、电枢绕组等部分。心、电枢绕组等部分。磁极磁极电刷与电刷架电刷与电刷架起动机机壳起动机机壳2）磁极磁极3）电刷架与机壳电刷架与机壳 磁极一般由磁极一般

3、由4 4 个低碳钢板制成个低碳钢板制成, , 其内端其内端部扩大为极掌形。部扩大为极掌形。 电刷架一般为框式结构电刷架一般为框式结构, , 其中正极刷架其中正极刷架与端盖绝缘与端盖绝缘, , 负极刷架通过机壳直接搭铁。负极刷架通过机壳直接搭铁。电刷置于电刷架中电刷置于电刷架中, , 正电刷与励磁绕组的末正电刷与励磁绕组的末端相连端相连, , 负电刷与负极刷架搭铁。负电刷与负极刷架搭铁。 起动机机壳的一端有起动机机壳的一端有4 4 个检查窗口个检查窗口, , 中中部有一个与壳体绝缘的电流输入接线柱部有一个与壳体绝缘的电流输入接线柱, , 并并在内部与励磁绕组的一端相连。端盖分前、在内部与励磁绕组

4、的一端相连。端盖分前、后两个后两个, , 前端盖由钢板压制而成前端盖由钢板压制而成, , 后端盖由后端盖由灰铸铁浇铸而成。前、后端盖均压装有青铜灰铸铁浇铸而成。前、后端盖均压装有青铜石墨轴承套或铁基含油轴承套石墨轴承套或铁基含油轴承套, , 外围有外围有2 2 个个或或4 4 个组装螺孔。电刷装在后端盖内。前端个组装螺孔。电刷装在后端盖内。前端盖上有拨叉座盖上有拨叉座, , 盖口有凸缘和安装螺孔盖口有凸缘和安装螺孔, , 还还有拧紧中间轴承板的螺钉孔。有拧紧中间轴承板的螺钉孔。直流串励电动机的工作原理直流串励电动机的工作原理a)电流方向电流方向a db)电流方向相反电流方向相反d a 电动机是

5、将电能转变为机械能的设备，它是根据载电动机是将电能转变为机械能的设备，它是根据载流导体在磁场中将受到电磁力作用而发生运动的原理流导体在磁场中将受到电磁力作用而发生运动的原理进行工作的。进行工作的。 起动机的工作特性有转矩特性、转速特性和功率特起动机的工作特性有转矩特性、转速特性和功率特性。其转矩、转速、功率与电流的关系曲线称为电动性。其转矩、转速、功率与电流的关系曲线称为电动机的特性曲线。机的特性曲线。 当负载发生变化时当负载发生变化时, , 串励式电动机的转速、电流和串励式电动机的转速、电流和转矩将会自动做相应的变化转矩将会自动做相应的变化, ,以满足负载的要求。这以满足负载的要求。这就是直

6、流串励式起动机起动转矩大、机械特性软的特就是直流串励式起动机起动转矩大、机械特性软的特性。性。 传动机构的作用是在发动机起动时传动机构的作用是在发动机起动时, , 将直流电动机的将直流电动机的转矩传递给发动机曲轴转矩传递给发动机曲轴; ; 在发动机起动后在发动机起动后, , 而与飞轮啮而与飞轮啮合的小齿轮没有及时回位的情况下合的小齿轮没有及时回位的情况下, , 保护起动机不被飞保护起动机不被飞轮反拖。传动机构主要由单向离合器、减速机构轮反拖。传动机构主要由单向离合器、减速机构( (有些有些起动机不具有减速机构起动机不具有减速机构) )、驱动齿轮等组成。、驱动齿轮等组成。传动机构传动机构 单向离

7、合器的作用是单向离合器的作用是: : 在起动发动机时在起动发动机时, , 将起动机产将起动机产生的动力传给飞轮生的动力传给飞轮, , 以带动发动机起动以带动发动机起动; ; 当发动机起动当发动机起动后后, , 迅速将发动机与起动机间的动力切断迅速将发动机与起动机间的动力切断, , 避免起动机避免起动机超速旋转而损坏。超速旋转而损坏。 常用的单向离合器主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式常用的单向离合器主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式三种。三种。 结构简单、加工方便结构简单、加工方便, , 成本低成本低; ; 但轴向尺寸长但轴向尺寸长, , 适用适用于大功率起动机。于大功率起动机。主要用于大、中功率的起

8、动机中。主要用于大、中功率的起动机中。 结构简单结构简单, , 使用寿命长使用寿命长, , 但其轴向尺寸较大不能在但其轴向尺寸较大不能在小型起动机中使用。小型起动机中使用。 控制装置的作用是通过控制起动电磁开关及杠杆机构控制装置的作用是通过控制起动电磁开关及杠杆机构( (或其他某种装置或其他某种装置), ), 来实现起动机传动机构与飞轮齿圈的来实现起动机传动机构与飞轮齿圈的啮合与分离啮合与分离, , 并接通和断开起动机与蓄电池之间的电路并接通和断开起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同时还能接入和切断点火线圈的附加电阻( (传统点火装置传统点火装置) )。控制装

9、置主要由电磁开关和拨叉两部分组成。控制装置主要由电磁开关和拨叉两部分组成。起动机控制装置起动机控制装置电磁开关端子位置电磁开关端子位置1.使用起动机时，每次工作时间不得超过使用起动机时，每次工作时间不得超过5s。反复起动时。反复起动时必须间隔必须间隔15s以上。以上。2.起动机电路的导线连接要牢固，导线的截面积不应太小。起动机电路的导线连接要牢固，导线的截面积不应太小。3.在发动机起动后迅速松开点火钥匙，当发动机正常运转在发动机起动后迅速松开点火钥匙，当发动机正常运转时，切勿随便接通点火开关至起动挡。时，切勿随便接通点火开关至起动挡。4.应尽可能使蓄电池处于充足电的状态，以保证起动机正应尽可能

10、使蓄电池处于充足电的状态，以保证起动机正常工作时的电压和容量，从而减少起动机重复工作的时常工作时的电压和容量，从而减少起动机重复工作的时间。间。5.应定期对起动机进行全面的保养和检修。应定期对起动机进行全面的保养和检修。二、起动机的正确使用二、起动机的正确使用三、起动机的拆检与装配三、起动机的拆检与装配 拆卸步骤为：拆卸蓄电池正、负极电池夹拆卸步骤为：拆卸蓄电池正、负极电池夹拔下起动拔下起动机上的控制接线端机上的控制接线端拆卸起动机上的蓄电池接线柱拆卸起动机上的蓄电池接线柱松松开起动机固定螺母开起动机固定螺母卸下起动机。卸下起动机。起动机的安装位置起动机的安装位置(1) (1) 从电磁开关处断

11、开引线。从电磁开关处断开引线。(2) (2) 将电磁开关固定在驱动机构外壳上的两个螺母将电磁开关固定在驱动机构外壳上的两个螺母拧出拧出, , 取下电磁开关。取下电磁开关。(3) (3) 将后轴承盖的两个螺钉拧出将后轴承盖的两个螺钉拧出, , 取下轴承盖。取下轴承盖。(4) (4) 用一字旋具将锁止板撬开用一字旋具将锁止板撬开, , 取出弹簧和橡胶圈。取出弹簧和橡胶圈。(5) (5) 拧出拧出2 2 个贯穿螺栓个贯穿螺栓, , 将换向器端框架拆下。将换向器端框架拆下。(6) (6) 用铁丝钩将用铁丝钩将4 4 个电刷取出个电刷取出, , 同时将电刷架拆下。同时将电刷架拆下。(7) (7) 将励磁

12、线圈架和电枢等一并取出。将励磁线圈架和电枢等一并取出。(8) (8) 用一字旋具轻轻敲入前端止动圈套用一字旋具轻轻敲入前端止动圈套, , 撬出弹簧撬出弹簧卡环卡环, , 从电枢轴上拆下止动圈套和单向离合器。从电枢轴上拆下止动圈套和单向离合器。取下电磁开关取下电磁开关取下电刷架取下电刷架（1）转子总成的检修转子总成的检修检测电枢轴的径向跳动检测电枢轴的径向跳动1)电枢轴 用游标卡尺检测轴颈的外径与衬套的内径用游标卡尺检测轴颈的外径与衬套的内径, ,间隙应符合间隙应符合表表311311要求要求, , 间隙过大应更换衬套并重新铰配。间隙过大应更换衬套并重新铰配。 电枢轴弯曲量可用百分表检测。其径向圆

13、跳动应不大电枢轴弯曲量可用百分表检测。其径向圆跳动应不大于于0.15 mm,0.15 mm,否则应予以校正。否则应予以校正。2 2）换向器）换向器 检查换向器表面有无烧蚀及圆度误差是否合格。轻微烧蚀用00 号砂纸打磨, 严重时应车削。换向器与电枢轴的同轴度误差不大于0. 03 mm, 否则应在车床上修整。 用游标卡尺检测换向器直径不小于标称值1. 10 mm, 换向片应高出云母片0. 40 0. 80 mm.检测换向器直径检测换向器直径电枢线圈搭铁的检查电枢线圈搭铁的检查电枢线圈短路的检查电枢线圈短路的检查3）电枢电枢电枢线圈搭铁的检查。电枢线圈搭铁的检查。电枢线圈短路的检查。电枢线圈短路的检

14、查。电枢线圈断路的检查。电枢线圈断路的检查。电枢线圈断路的检查(2) (2) 定子绕组的检验定子绕组的检验1) 1) 励磁线圈搭铁的检验。励磁线圈搭铁的检验。励磁线圈搭铁的检验励磁线圈搭铁的检验 a) 原理图原理图b) 示意图示意图1指示灯指示灯2万用表万用表3励磁线圈励磁线圈4外壳外壳（3）电刷总成的检修电刷总成的检修1）电刷高度的检查电刷高度的检查2) 用12V蓄电池检查定子绕组的短路、断路。 蓄电池正极接起动机接线柱, 负极接正电刷, 将旋具放在每个磁极上迅速检查磁极对旋具的吸力, 应相同。磁极吸力弱的为匝间短路, 各磁极均无吸力为断路。若用万用表置于电阻挡, 测试接线柱与正电刷的导通情

15、况，如不导通, 说明断路。2 2）电刷架的检查）电刷架的检查 用万用表的电阻挡测量两绝缘电刷架与电刷架座用万用表的电阻挡测量两绝缘电刷架与电刷架座盖盖, , 阻值应为无穷大阻值应为无穷大, , 否则说明绝缘体损坏否则说明绝缘体损坏; ; 用相用相同方法测量两搭铁电刷架与电刷架座盖同方法测量两搭铁电刷架与电刷架座盖, , 阻值应为阻值应为零零, , 否则说明电刷架松动否则说明电刷架松动, , 搭铁不良。搭铁不良。3）电刷弹簧的检查电刷弹簧的检查 用弹簧秤检查弹簧的弹力用弹簧秤检查弹簧的弹力, , 应为应为11.11. 76 76 14.7 N, 14.7 N, 如过小应更换。如过小应更换。（4）

16、单向离合器的检查单向离合器的检查单向离合器的检查单向离合器的检查 1扭力扳手扭力扳手 2台虎钳台虎钳 3单向离合器单向离合器 4夹具夹具（5）电磁开关的检查电磁开关的检查检测保持线圈电阻检测保持线圈电阻检测吸引线圈电阻检测吸引线圈电阻 按顺时针转动驱动齿轮按顺时针转动驱动齿轮, , 应自由转动应自由转动; ; 按逆时针转按逆时针转动时动时, , 应被锁住。应被锁住。（1）起动机的装配）起动机的装配（2）起动机的调整）起动机的调整驱动小齿轮与限位环圈间隙驱动小齿轮与限位环圈间隙1限位环圈限位环圈2驱动小齿轮驱动小齿轮 3间隙间隙按拆卸的相反顺序安装起动机各零部件。按拆卸的相反顺序安装起动机各零部

17、件。1）驱动小齿轮与限位环圈之间的间隙调整。）驱动小齿轮与限位环圈之间的间隙调整。2) 2) 驱动小齿轮端面与传动端壳凸缘之间的距离调整。驱动小齿轮端面与传动端壳凸缘之间的距离调整。驱动小齿轮端面与传动端壳凸缘的间隙驱动小齿轮端面与传动端壳凸缘的间隙 1固定螺钉固定螺钉2活动铁心活动铁心技能训练技能训练一、设备准备一、设备准备 起动机、蓄电池、欧姆表、万用表、百分表、游起动机、蓄电池、欧姆表、万用表、百分表、游标卡尺、常用工具各标卡尺、常用工具各1套。套。二、实训要求二、实训要求1. 能顺利拆卸起动机并对主要零部件进行检测。能顺利拆卸起动机并对主要零部件进行检测。2. 能正确安装起动机并进行调

18、试。能正确安装起动机并进行调试。3. 符合安全文明操作。符合安全文明操作。单元单元2 2 起动系统控制电路及故障诊断起动系统控制电路及故障诊断一、起动系统的控制电路一、起动系统的控制电路 不带起动继电器的起动系统控制电路不带起动继电器的起动系统控制电路 带起动继电器的起动系统控制电路带起动继电器的起动系统控制电路 起动系统控制电路有两种形式起动系统控制电路有两种形式: : 一种是不带起动继电器一种是不带起动继电器的另一种是带起动继电器的。无论是否带起动继电器的另一种是带起动继电器的。无论是否带起动继电器, , 都都可将起动系统控制电路分为两个部分可将起动系统控制电路分为两个部分: : 一部分是

19、主电路一部分是主电路, , 另一部分为控制电路。另一部分为控制电路。桑塔纳轿车起动系统控制电路桑塔纳轿车起动系统控制电路 桑塔纳轿车起动系统电路桑塔纳轿车起动系统电路 桑塔纳轿车的起动系统即采用无起动继电器控制的起桑塔纳轿车的起动系统即采用无起动继电器控制的起动系统控制电路动系统控制电路, , 由点火开关直接控制由点火开关直接控制, , 起动控制线经起动控制线经中央线路板的内部电路后直接与电磁开关连接。中央线路板的内部电路后直接与电磁开关连接。丰田皇冠丰田皇冠3.0型轿车系统控制电路型轿车系统控制电路丰田皇冠丰田皇冠3.0型轿车带空挡起动开关的起动控制系统电路型轿车带空挡起动开关的起动控制系统

20、电路 使用自动变速器的汽车使用自动变速器的汽车, , 为了避免起动时汽车往前冲而造为了避免起动时汽车往前冲而造成安全隐患成安全隐患, , 起动控制电路中都装有空挡起动开关。汽车起起动控制电路中都装有空挡起动开关。汽车起动时动时, , 变速杆只有挂在停车挡或空挡变速杆只有挂在停车挡或空挡(P/ N (P/ N 挡挡) ) 时时, , 起动继起动继电器线圈才能得电使触点闭合电器线圈才能得电使触点闭合, , 起动机才能进入工作状态。起动机才能进入工作状态。丰田威驰轿车系统控制电路丰田威驰轿车系统控制电路丰田威驰轿车带防盗装置的起动系统控制电路丰田威驰轿车带防盗装置的起动系统控制电路 当防盗警报电子控

21、制单元当防盗警报电子控制单元(ECU) (ECU) 不工作时不工作时, , 切断起切断起动继电器的触点常闭动继电器的触点常闭; ; 当防盗警报当防盗警报ECU ECU 工作时工作时, , 切断切断起动继电器的线圈有电流流过起动继电器的线圈有电流流过, , 触点打开触点打开, , 起动继电起动继电器控制电路被切断器控制电路被切断, , 起动机无法工作起动机无法工作, , 起到防盗作用。起到防盗作用。北京现代伊兰特轿车起动系统控制电路北京现代伊兰特轿车起动系统控制电路北京现代伊兰特轿车带起动离合器踏板位置开关的起动系统控制电路北京现代伊兰特轿车带起动离合器踏板位置开关的起动系统控制电路 这种开关在

22、踩下离合器踏板时闭合这种开关在踩下离合器踏板时闭合, , 接通起动控制电路接通起动控制电路, , 保证汽车安全起动。保证汽车安全起动。二、起动系统的故障诊断与排除二、起动系统的故障诊断与排除起动机常见故障起动机常见故障 起动系统常见故障主要有起动系统常见故障主要有: : 起动机不转、起动机运起动机不转、起动机运转无力及其他故障转无力及其他故障。起动机不转的故障诊断流程起动机不转的故障诊断流程（1）现象现象将点火开关旋到起动位置将点火开关旋到起动位置, , 起动机不运转。起动机不运转。（2）故障原因故障原因故障可以归纳为电源及线路部分、起动继电器、起动机三种。故障可以归纳为电源及线路部分、起动继

23、电器、起动机三种。（3）故障诊断与排除方法故障诊断与排除方法起动机起动无力的故障诊断流程起动机起动无力的故障诊断流程起动机空转的故障诊断流程起动机空转的故障诊断流程 起动机其他故障包含起动机空转、驱动齿轮与飞起动机其他故障包含起动机空转、驱动齿轮与飞轮齿圈啮合异响、电磁开关异响等故障。轮齿圈啮合异响、电磁开关异响等故障。三、起动机性能试验三、起动机性能试验起动机的空载试验起动机的空载试验接通接通“50” 端子进行试验端子进行试验 空载性能试验是将起动机与蓄电池和电流表空载性能试验是将起动机与蓄电池和电流表( (量程为量程为0 0 100 A 100 A 以以上的直流电流表上的直流电流表) )

24、连接连接, , 蓄电池正极与电流表正极连接蓄电池正极与电流表正极连接, , 电流表负电流表负极与起动机极与起动机“30” 30” 端子连接端子连接, , 蓄电池的负极与起动机外壳连接。蓄电池的负极与起动机外壳连接。 用带夹电缆将用带夹电缆将“30” 30” 端子与端子与“50” 50” 端子连接起来端子连接起来, ,此时驱动齿此时驱动齿轮应向外伸出轮应向外伸出, , 起动机应平稳运转。当蓄电池电压大于或等于起动机应平稳运转。当蓄电池电压大于或等于11.5 11.5 V V 时时, , 运转电流应不超过运转电流应不超过50 A, 50 A, 用转速表测量电枢轴的转速应不低用转速表测量电枢轴的转速

25、应不低于于5 000 r/ min5 000 r/ min。 如电流大于如电流大于50 A 50 A 或转速低于或转速低于5 000 r/ min 5 000 r/ min 时时, , 说明起动机装配说明起动机装配过紧或电枢绕组和磁场绕组有短路或搭铁故障。如电流和转速都低过紧或电枢绕组和磁场绕组有短路或搭铁故障。如电流和转速都低于标称值于标称值, , 说明电动机电路接触不良说明电动机电路接触不良, , 如电刷与换向器接触不良或如电刷与换向器接触不良或电刷弹簧弹力不足等。电刷弹簧弹力不足等。吸拉动作试验线路吸拉动作试验线路保持动作试验方法保持动作试验方法（1）吸拉动作试验吸拉动作试验（2）保持动

26、作试验保持动作试验 将起动机固定到台虎钳上将起动机固定到台虎钳上, , 拆下起动机端子拆下起动机端子“C” C” 上的磁场绕组电缆引线端子上的磁场绕组电缆引线端子, , 用带夹电用带夹电缆将起动机缆将起动机“C” C” 端子和电磁开关壳体与蓄电端子和电磁开关壳体与蓄电池负极连接用带夹电缆将起动机池负极连接用带夹电缆将起动机“50” 50” 端子与端子与蓄电池正极连接蓄电池正极连接, , 此时驱动齿轮应向外移动。此时驱动齿轮应向外移动。如驱动齿轮不动如驱动齿轮不动, , 说明电磁开关有故障说明电磁开关有故障, , 应予应予修理或更换。修理或更换。 在吸拉动作基础上在吸拉动作基础上, , 当驱动齿轮保持在伸当驱动齿轮保持在伸出位置时出位置时, ,拆下电磁开关拆下电磁开关“C” C” 端子上的电缆端子上的电缆夹。此时驱动齿轮应保持在伸出位置不动夹。此时驱动齿轮应保持在伸出位置不动; ; 如驱动齿轮回位如驱动齿轮回位, , 说明保持线圈断路说明保持线圈断路,