汽车电器知识第4章起动机功能及结构

1、.PAGE ：.；PAGE 23第四章 起动机功能及构造 第一节 起动机的功能 汽车装用的汽油发动机或柴油发动机属于内燃机，其本身不能起动，必需借助外力，才干开场运转，并完成发动机最根本的动作进气、紧缩、迸发及排气。 发动机所借助的外力普通是指以蓄电池为电源的直流电动机，人们把起动发动机用的这种电动机称为起动机。起动机与普通直流电动机的最大区别在于：起动机是一种带有与发动机啮合、脱开机构的电动机。首先看一下发动机的起动过程，开场起动机是静止的，必需向起动机通电使其旋转,同时起动机还要与发动机短时间地连在一同，即起动机小齿轮 与飞轮齿环啮合，带动发动机旋转，当发动机已被起动，可以 靠本身的力量旋

2、转时，就应立刻脱开起动机与发动机的衔接机 构。假设发动机起动之后，仍与起动机衔接在一同的话，发动机 反过来就要带动起动机旋转，当发动机转速升高时，就会带动 起动机高速运转，甚至损坏起动机内的零部件。因此发动机被 起动的同时，必需使发动机和起动机分别。由此可以看出，起 动机构造要比普通直流电动机复杂得多。一、起动机的型号根据中华人民共和国行业规范规定，起动机的型号如下：12345 产品代号起动机的产品代号：QD表示起动机；QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁型起动机包括永磁减速型起动机。电压等级代号1表示12V；2表示24V。3.功率等级代号功率等级代号含义见下表1235671kW以下1-2kW

3、2-3kW3-4kW4-6kW6-7kW4.设计序号(1-2位)5.变型代号省略、A、B、C、D、E、F、Y、Z例如：QD263Y24V、4.5KWQD1538(12V、3.2KW)QDJ131(12V、2.2KW)二、起动机的特点： 体积小、功率大 由于发动机构造本身的特点，不能够给附件以充分的空间，与普通电动机相比，体积、分量为同功率电动机的110左右；其次其“饭量也相当惊人，12V、2.5kW的起动机，在每次起动时要吃进600A左右的电流，其电流密度为普通电动机的35倍。 任务时间短 按起动机技术条件规定，每次起动时间不超越5秒，属于短时定额任务制。 性能受电源影响 从起动机的输出功率来

4、看，由于起动机是以蓄电池为电源的，所以蓄电池的容量越大，起动机的输出功率越大。采用小容量或充电形状很差的蓄电池，起动机将达不到设计的输出功率。第二节 起动机构造一、起动机构外型式起动机是由产生转矩的电机部分、与发动机啮合及脱开 的机构组成。即由直流电动机、传动机构、控制安装三部分组成。QD263Y型起动机由三部分共八大件组成：直流电动机部分有五大件组成，分别为：前盖装配、中盖装配、电枢装配、定子装配、后盖装配；传动机构部分有两大件组成，分别为：挪动叉装配、单向器；控制安装由起动开关、起动继电器、电磁开关组成。其它还有13个零件(防护带、衔接片、挡圈、销轴、电刷、螺栓等)及28个规范件组成。 Q

5、D263Y起动机外形图起动机构造见图1。衔接片 2-紧固螺栓 3-后盖装配 4-防护盖5-定子装配 6-电枢装配 7-前盖装配 8-单向器9-挡圈 10-中盖装配 11-挪动叉装配14-电磁开关图11、直流电动机部分作用：产生电磁转矩。1前盖装配前盖装配由前盖及铜衬组成，前盖的资料普通为球墨铸铁QT450-10，铜衬为铜基粉末冶金含油轴衬，它起着支撑电枢及衔接发动机的作用。见图2。 图22中盖装配由中盖板及铜衬组成，起支撑电枢的作用。见图3。 图3中盖板用厚度2毫米的ST12冷轧板料深拉伸成形加工。3电枢装配见图4 电枢装配包括全塑换向器、轴、铁芯和电枢绕组等。起着产生转矩的作用。全塑换向器和

6、铁芯经过过盈配合压装在轴上，电枢绕组那么嵌装在铁芯内。为了获得足够的转矩，经过电枢绕组的电流很大，普通可达2001500A，故电枢绕组采用较粗的矩形裸铜线制造，为了防止裸铜线绕组短路，在铜线与铜线及铜线与铁芯之间，均用耐高温性能好的DMD绝缘纸隔开。较粗的裸铜线在高速旋转时，能够会因离心力作用而被甩出，故在铁芯两侧用无纬带将裸铜线扎紧。电枢端部均点焊在全塑换向器上，全塑换向器由铜片和酚醛塑料叠压而成。见图5。 图4电枢装配 图5全塑换向器 4定子装配见图6定子装配由磁极铁芯见图7、机壳见图8、励磁绕组见图9组成。 图6定子装配图7磁极铁芯图8机壳图9励磁绕组定子装配作用是产生磁场，与电枢装配一

7、同构成完好的磁路。磁极铁芯普通为4个，磁极铁芯上装有用铜线绕制的励磁绕组，励磁绕组相互衔接后，再经过电刷和换向器与电枢绕组“串联，“串激式起动机的称号由此而来。汽车用起动机的直流电动机的励磁方式有：串励式和复励式两种。要求零件的机械强度高，励磁绕组电路电阻小。我公司励磁绕组普通采用“两组绕组分别串联后再并联简称“两串两并式。这种接法可以增大起动电流，提高起动机转矩。磁路见图10。绕组的衔接型式见图11。 图10磁路四个励磁绕组串联 两串两并图11绕组的衔接型式5后盖装配后盖装配由后盖、刷架、刷簧、铜衬组成，起支撑作用。刷架内装有电刷，电刷普通为金属石墨电刷，12V 电机电刷牌号为J487或J4

8、88，24V电机电刷牌号为J205。见图12。 图122、传动机构部分作用：起动发动机时，挪动叉使起动机的单向器和发动机飞轮齿圈啮合，将电动机的转矩传给飞轮；发动机起动后，自动切断动力传送，防止电动机被发动机反拖动，超速旋转而破坏。由于起动机小齿轮与飞轮齿圈之间的传动比很大，因此，在传动机构中设置了单向器，在发动机起动时,使起动机的小齿轮啮合入飞轮齿圈,将起动机转矩传给发动机曲轴，在发动机起动后,使起动机自动脱开飞轮齿圈。1挪动叉装配它的作用是起动时将单向器推出并与飞轮齿圈啮合，起动终了后把单向器拨至原位。见图13。 图132单向器单向器又称离合器，它的作用是与飞轮齿环啮合，将转矩传送到发动机

9、曲轴上，并且发动机起动以后反向打滑，防止起动机电枢被飞轮齿环带动旋转而超速损坏。我厂单向器有滚柱式、弹簧式、摩擦片式、棘轮式四种。滚柱式单向器见图14。 图14图15任务过程1起动发动机时，开场小齿轮与飞轮齿圈啮合而相对静止，电枢轴经花键套筒带动小齿轮旋转，在小齿轮外圆的摩擦力和弹簧张力作用下，使滚柱位于锲型腔室较窄的一端，将花键套筒和小齿轮尾部卡紧成一体，于是小齿轮随电枢轴一同转动并带动飞轮旋转，使发动机起动。2起动发动机后，由于飞轮齿圈带动小齿轮高速旋转，且比电枢轴转速高的多即被发动机反带，小齿轮外圆的摩擦力带动滚柱抑制弹簧压力，使滚柱滚向锲型腔室较宽的一端，于是滚柱将在小齿轮与花键套筒间

10、发生滑动摩擦，发动机动力不能传给电枢轴，起到分别作用，电枢轴只按本人的转速空转，防止电枢超速飞散的危险。3优缺陷构造简单，任务可靠；接合时为刚性，能接受大的冲击力，传送大扭矩。但在被发动机反带时小弹簧易失效；适用于额定功率在6.6KW以下的起动机。弹簧式单向器 图16优缺陷构造简单、加工方便，本钱低；轴向尺寸长，适用于小功率起动机。摩擦片式单向器构造见图17图17棘轮式单向器。见图18 图183、控制安装作用：控制驱动齿轮和飞轮的啮合与分别；接通和切断直流电动机与蓄电池之间的电流输入。常用的控制方式有机械式和电磁式即电磁开关。起动继电器作用是接通、切断吸引线圈和坚持线圈电流通路。起动开关作用是

11、接通、切断起动继电器线圈电流通路。起动开关与点火开关组合在一同。电磁开关 电磁开关有两方面的作用，一是接通主电路使起动机旋转，二是经过拨叉把单向器推出与发动机飞轮齿圈啮合。所以要求电磁开关吸力大、行程大、触点能可靠通断大电流。电磁开关和动铁芯可在装有螺管式线圈的黄铜套管内顺利挪动，动铁芯经过挪动叉与单向器相连。在回位弹簧的作用下，动铁芯普通坚持在不任务的初始位置。起动时，起动机单向器要向前挪动约1220mm，因此在电磁开关开场吸合时需求很大的磁势以产生足够大的初始吸力，而吸动之后，气隙逐渐减小，所需电磁吸力也逐渐减少。为此电磁开关都采用两组线圈( 吸引线圈和坚持线圈)， 开场时由吸引线圈和坚持

12、线圈共同产生吸力，当开关主触点闭合后将吸引线圈短路，单独由坚持线圈任务，使开关趋于吸合形状。坚持线圈电流比较小，可用较细的漆包线绕制。QD1538型起动机所用电磁开关吸引线圈为1.31绕160匝，电流为25A；坚持线圈为0.8绕160匝，电流为15A。QD263Y型起动机所用电磁开关吸引线圈为0.93绕225匝，电流为35A；坚持线圈为0.64绕225匝，电流为20A。见图19。 图19二、起动机任务过程 接通起动开关，电磁开关通电( 吸引线圈和坚持线圈同时任务)； 在电磁吸力作用下，动铁芯被吸动，借助于挪动叉使起动机单向器前移与飞轮齿圈啮合(或顶住齿圈)； 开关主触点闭合，接通起动机电源，电

13、枢旋转( 假设有顶齿那么旋转后啮合)并传送转矩给发动机曲轴。 主触点闭合的同时，吸引线圈被短路，以后靠坚持线圈使动铁芯继续运动直至完全吸合并坚持吸合形状； 起动机单向器由于螺旋花键的作用将继续前移直至碰到挡圈为止； 单向器为自动轮拖动飞轮齿圈旋转；发动机起动后，电磁开关仍为吸合形状，单向器与飞轮齿圈坚持啮合，飞轮齿圈成为自动轮，单向器开场反向旋转，维护起动机，起动机电流下降，这时起动机转速相当高，有时达15000rmin；断开起动开关，电磁开关两组线圈的吸力相互抵消，在回位弹簧的作用下，动铁芯退出，主触点断开，起动机停顿任务，同时单向器回到原始位置，起动过程终了。 三、起动机的实验 1、空载实

14、验 将被试起动机置于实验台上，加额定电压于起动机主电路，运转5秒后，测取电流和转速值： 假设电流大于规范值，而转速低于规范值，阐明起动机装配过紧或电枢、励磁绕组内部有短路缺点； 假设电流和转速低于规范值，阐明起动机线路中有接触不良的地方； 假设电流小于规范值，而转速大于规范值，阐明起动机性能良好。2、制动实验 目的是丈量起动机在完全制动时所耗费的电流和制动转矩，以判别起动机主电路能否正常，并检查单向器能否打滑。做此实验，每次接通起动机时间不超越2秒。 假设制动电流、制动转矩均小于规范值，阐明起动机内部有接触不良缺点； 假设制动电流小于规范值，电机空转，阐明单向器已打滑； 假设制动电流大于规范值，转矩小