起动系统的原理与检修

1、文档编码 : CI9F6O1P10B6 HX9B7C7H10K2 ZR2Y9N7H6W4； 一体化课程授课教案 （ 2022-2022 学年 其次 学期） 课程： 汽车电气 授课老师：杨维俊 学习任务： 起动系统的原理与检修 总计 32 授课时间 授课班级 起动系统的检修是整车爱惜作业中的一个重要项目； 工 作 情 境 汽车机电修理工依据模拟修理前台接待供应的修理工单,在汽车机电修理工 描述 位,在规定工时内以经济的方式,依据专业要求规范操作,完成待修汽车起动系 统的检修工作,并为客户提出正确的使用建议； 在老师指导下完成汽车起动系统的检修作业；在工作过程中学习汽车起动系 学 习 任 务 统的

2、基本组成及结构,起动机的类型及结构,拆装方法及工作原理,起动系统电 描述 路分析及及起动系统故障的检修等学问； 与 其 他 学 本工作任务是汽车电气修理中常见的任务之一,也是汽车电气课程的重要内 习 情 境 的 容,是将来从事汽车修理工作的常见问题； 关系 -可编辑修改 - 第 1 页,共 36 页； 1. 能够表达汽车起动系统的基本组成； 2. 能够认知起动机的结构； 学习目标 3. 能够描述起动机的工作原理； 4. 能够独立完成起动机的拆装 5. 能够在老师指导下,依据要求规范完成汽车起动系统的拆装及检修作业； 1. 汽车起动系统的组成； 2. 汽车起动机的功用,类型及结构； 学习内容 3

3、. 起动机的工作原理； 4. 起动机的电路分析； 5. 汽车起动机常见故障的检修； 1. 教学设备：汽车起动机 3 个；整车 1 台； 教学条件 2. 学习资料：学习材料； 车辆使用说明书,修理手册；网络资源 3. 教学场地：多媒体教学教室； 整车实训场； 1. 全班同学分为 3 个学习小组,每组 9-10 人 教 学 方 法 2. 以小组学习为主,以正面课堂教学和独立学习为辅,三种方式交替进行,工学 组织形式 一体教学法贯穿教学全过程； 1. 精确找出汽车起动系统的组成； （小组评判） 学习评判 2. 指认汽车起动系统各组成零件名称及位置,功用； -可编辑修改 - （老师评判） ； 3. 能

4、依据工作方案,独立完成汽车起动系统使用性能的检查,动作精确,规范； （小组评判和老师评判相结合） 4. 能依据电路图在老师指导下,小组完成汽车起动系统的检修作业,动作精确, 规范；（老师评判） 5. 阐述汽车起动系统的工作原理； （小组评判,老师评判） 6. 在完成本任务的过程中的团队合作才能,执行 和组评相结合） 5S 治理情形和学习态度； （自评 -可编辑修改 -第 3 页,共 36 页； 1. 老师设置学习任务,表达汽车起动系统检修作业的任务和完成本任务所需预备 的学问；（ 1 课时） 2. 同学小组合作,在学习材料的引导下,从整车和汽车台架上找出汽车起动系统 的各组成部分； （ 1 课

5、时） 3. 老师引导同学观看汽车发电机的工作情形,同学小组合作,归纳发电机的结构 教学流程 与工作原理,老师予以总结和点评； （ 6 课时） （ 4 课时） 4. 老师指导同学完成起动机的拆装任务； （ 4 课时） 5. 在学习材料的引导下,同学独立完成汽车起动机的检修； 6. 同学小组合作,在老师的指导下同学小组争论起动系统,并对起动系统电路进 行分析,老师予以评判和总结； （ 8 课时） 7. 同学小组合作,在学习材料的引导下,争论完成起动系统故障的排除方法； （ 8 课时） 审批看法 审批人 /日期： -可编辑修改 - 第 4 页,共 36 页； 教学后记 -可编辑修改 -第 5 页,共

6、 36 页； 活动一,起动系统的结构原理（一） 问题 1：你见过起动机吗？起动机有在汽车上有什么作用？大家有没有看到因 为起动机的故障而引起的的汽车故障？把你看到的写下来？ 问题 2 : 以下为起动系统的把握电路,看图说明其起动系统由哪些件组成的？ -可编辑修改 - 第 6 页,共 36 页； 问题 3：你见过继电器吗？请检索相关的资料来表达继电器的作用？ 问题 4：你能看懂继电器上的符号的意思吗？请回答以下的几个问题？ -可编辑修改 - 第 7 页,共 36 页； 继电器端子有 个,分别是 ；继电器端子脚有一对是相互 垂直的,是用来做什么的？ 问题 5：观看下图,请摸索,当 D,E 通电后,

7、衔铁如何运动？当 D, E 断电 后,衔铁又如何的运动？ 问题 6：查找资填空 问题 7：观看起动机的教学资源,完成以下的连接： -可编辑修改 - 第 8 页,共 36 页； 活动二,起动系统的工作原理（二） 图 1 一,起动发动机 当点火开关旋到“开头”位置,电流流进牵引线圈和保持线圈,小齿轮滑动 -可编辑修改 - 第 9 页,共 36 页； 并和齿圈啮合；同时,流过励磁线圈的电流使电动机旋转,这种旋转运动传递 给小齿轮,齿圈和曲轴,以使发动机曲柄转动； 提示： 当发动机起动时,齿圈驱动电枢旋转；预防起动机被发动机带动而旋转,附 带了离合器的功能；电枢可防止因高速转动受到损坏； 问题 l：请

8、依据上述工作过程,在下图中绘出电流的流向 图 2 ； 二,发动机起动后 当点火开关从“开头”位置释放时,流进牵引线圈的电流方向转变并且小齿 轮返回到原 始位置；当电流停止流入励磁线圈时,就起动机停止旋转； 问题 2：请依据上述工作过程,在下图中绘出电流的流向 -可编辑修改 - 第 10 页,共 36 页； 图 3 问题 3：依据电路图,说明其工作原理,并完成以下的练习（电流回路与动作 作对应的连线） -可编辑修改 - 第 11 页,共 36 页； 活动三,起动机的拆装与检测 问题 1：表达从车上拆装起动机的工作流程； -可编辑修改 - 第 12 页,共 36 页； 问题 2：回答以下问题 （

9、1）断开蓄电池的 极 ,再按要求接好导线； （ 2）拆下起动机的 和导线； （ 3）拧松起动机安装 ,取下起动机； （ 4）安装时,按 次序进行,先固定 问题 3：起动机的分解,查找资料看一下,如何对起动机进行分解； -可编辑修改 - 第 13 页,共 36 页； 问题 4：起动机零件的检测 （ 1） 检查电磁开关, 按进柱塞, 并检查其是否能快速回到原位； 必要时更换； 看一看你测量的电磁开关有无问题 图 4 （ 2）检查牵引线圈,用欧姆表测量 50 和端子 C 之间的电阻； -可编辑修改 - 第 14 页,共 36 页； 如左图的测量方式,其测量值 小于 1 欧姆；测一测你们组的 电磁开关

10、是否符合要求； 图 5 （ 3）检查保持线圈电阻 用欧姆表测量端子 50 与开关体之间的电阻值； 正常值低于 2 欧姆,测测你组的 电磁开关,是否符合要求？ 图 6 （ 4）对小齿轮进行检查；看一看轮齿磨损或损坏情形； -可编辑修改 - 第 15 页,共 36 页； 测一测你组的轮齿有无损坏 图 7 活动四,典型电路的分析 问题 1：以下电路图为不带起动继电器的起动把握电路,说明其把握原理； -可编辑修改 - 第 16 页,共 36 页； 图 8-可编辑修改 -第 17 页,共 36 页； 问题 2：以下电路图为不带起动继电器的起动把握电路,说明其把握原理； 图 9 -可编辑修改 - 第 18

11、 页,共 36 页； 问题 3：以下电路图为桑塔纳的的把握电路,说明其把握过程； -可编辑修改 - 第 19 页,共 36 页； 图 10 -可编辑修改 -第 20 页,共 36 页； 活动五,起动系统的故障排除 起动系统常见的故障有,起动机不转,起动机运转无力或其他的故障； 一, 起动机不转的故障诊断与排除 1. 故障现象 2. 故障缘由 -可编辑修改 -第 21 页,共 36 页； 3.故障诊断与排除方法 -可编辑修改 -第 22 页,共 36 页； 二, 起动机起动无力的故障诊断与排除 1. 故障现象 2.故障缘由 3.故障诊断与排除方法 -可编辑修改 -第 23 页,共 36 页； -

12、可编辑修改 -第 24 页,共 36 页； 参考资料 一,起动系的作用 汽车发动机一般为内燃机； 起动系的作用是供应内燃机曲轴起动转矩, 使 内燃机曲轴达到必需的起动转速,使内燃机进入自行运转状态； , 汽车发动机常用起动方式有人力起动和电力起动两种；人力手摇起动方式最 简洁,但不便利,目前仅在部分汽车上作为后备起动方式而保留着；电力起动 方式接受点火开关把握起动机,由于操作轻巧,起动快速牢靠,重复起动才能 强,为现代汽车广泛接受； 二,电力起动系结构 -可编辑修改 - 第 25 页,共 36 页； 电力起动系由蓄电池,起动机,起动继电器,点火开关等部件组成,如图 1 所示； 图 1 电力起动

13、系组成 起动机在点火开关及起动继电器把握下,将蓄电池的电能转化为机械能, 带动发动机飞轮齿圈使曲轴转动；为增大转矩,便于起动,起动机与曲轴的传 动比：汽油机一般为 1317 ,柴油机一般为 8 10；起动机驱动齿轮的齿数 一般为 5 13 齿； 三,起动机的组成 起动机 俗称“马达”一般由直流电动机, 单向传动机构, 操纵机构三大部分组成； -可编辑修改 - 第 26 页,共 36 页； 直流电动机是将电能转换为机械能的装置,其作用是产生发动机起动 时所需要的电磁转矩； 单向传动机构的作用是在发动机起动时,使驱动小齿轮与飞轮齿圈啮 合,将起动机电磁转矩传递给曲轴；在发动机发动后,驱动小齿轮和直

14、流电动 机之间通过单向离合器作用切断动力传递路径； 轮齿圈自动脱离啮合,起动机保持静止状态； 起动完毕时, 驱动小齿轮与飞 减速型起动机单向传力机构仍带有齿轮式减速机构,起减速增矩的作用； 操纵机构的作用是接通或切断起动机与蓄电池之间的主电路,并产生驱 动拨叉的电磁力； 有些起动机把握机构仍有副开关,能在起动时将点火线圈附加电阻短路, 以增大起动时的点火能量； 四,起动机用直流电动机 1.直流电动机的作用与原理 直流电动机是将电能转换为机械能的装置,其作用是产生发动机起动时所 需的电磁转矩； 直流电动机是依据载流导体在磁场中受力运动的原理设计而成的；当电 路接通时, 蓄电池的电流便经励磁线圈和

15、转子线圈形成回路； 励磁绕组通电后 形成了电磁场, 转子绕组通电后受到电磁作用力产生旋转运动； 换向片和电刷 -可编辑修改 - 第 27 页,共 36 页； 在旋转时确保线圈某有效边导体从一个磁极范畴转到另一个异性磁极范时, 导 体中的电流方向同时转变 即：确保确定磁极下导体的电流方向保持不变,即 确定磁极下导体受力方向不变 ； 2.直流电动机组成 汽车用起动机的直流电动机主要由定子,转子,换向器,电刷及端盖组 成,如图 3-7 所示； 图 2.起动机用直流电动机结构 1定子 起动机定子部分的作用是产生磁场,分励磁式和永磁式两类；为增大 转矩,汽车起动机通常接受四个磁极,两对磁极相对交叉安装,

16、低碳钢板制成 的机壳是磁路的一部分； -可编辑修改 - 第 28 页,共 36 页； 图 3.励磁式电动机定子 一般励磁式起动机励磁绕组与转子呈串联,故称串励式电动机,先将励 磁绕组两两串联后并联再与电枢 转子 绕组串联； 2转子 起动机的转子通常称为电枢,它由电枢轴,铁心,电枢绕组和换向器等组 成；转子的功用是产生电磁转矩； 典型起动机转子结构如图 4 所示；转子铁心由硅钢片叠成后固定在转子轴 上；铁心外围匀称开有绕线线槽,用以绕嵌转子绕组；转子绕组由较大矩形截 面的铜带或粗铜线绕制而成, 截面积选大的目的是为了使汽车起动时能通过较 大的起动电流,从而获得较大的起动转矩；在铁心线槽口两侧,用

17、轧纹将转子 绕组挤紧以免转子作高速旋转时由于惯性作用将绕组甩出, 转子绕组的端头均 匀地焊在换向片上； 为防止铜制绕组短路, 在铜线与铜线之间及铜线与铁心之 -可编辑修改 - 第 29 页,共 36 页； 间用性能良好的绝缘纸隔开； 减速型起动机转子速度较一般型转子转速提高了 50 70 ,绝缘性能及动平稳要求较高, 因此,接受环氧树脂涂封或耐热尼 龙纸作为转子槽绝缘纸； 图 4 起动机转子 一般起动机转子换向器由铜片和云母叠压而成,压装于电枢轴前端,铜片 间绝缘,铜片与轴之间也绝缘,换向片与线头接受锡焊连接；减速型起动机转 子上的换向器用塑料取代了云母, 换向片与线头接受了银铜硬钎焊,耐高速

18、又 耐高温； 考虑到云母的耐磨性较好,当换向片磨损以后,云母片就会凸起,影响电 刷与换向片的接触, 因此, 有些微型汽车使用的起动机换向片之间的云母片规 定割低 0 5mm 08mm ,但对大多数起动机,其云母片不应割低； 转子轴驱动端制有特别的螺旋形花键,用以套装传动机构中单向离合器； -可编辑修改 - 第 30 页,共 36 页； 转子与定子铁心气隙,一般起动机为 为 04mm 05mm ； 3电刷端盖与驱动端盖 05mm 08mm ,减速型起动机 电刷端盖一般用浇铸或冲压法制成,盖内装有四个电刷架及电刷,其中两 只搭铁电刷利用与端盖相通的电刷架搭铁； 另外两只电刷的电刷架就与端盖绝 缘,

19、绝缘电刷引线与励磁绕组的一个端头相连接；起动机电刷通常用铜粉 80 90和石墨粉压制而成,以削减电阻并提高耐磨性；电刷架上有盘形 弹簧,用以压紧电刷； 驱动端盖上有拨叉座和驱动齿轮行程调整螺钉,仍有支撑拨叉的轴销孔； 为了防止电枢轴弯曲变形,一些起动机装有中间支撑板； 端盖及中间支撑板上的轴承多用青铜石墨轴承或铁基含油轴承；轴承接受 滑动式 俗称“铜套”,以承担起动机工作时的冲击性载荷；有些减速型起动机接受球轴承； 两端盖与机壳靠两个较长的穿心连接螺栓将起动机组装成一个整体；端盖 与机壳间接合面上一般制有对位用安装记号； 五, 起动机的传动机构 1.齿轮啮合装置 常见起动机驱动小齿轮与飞轮的啮

20、合靠拨叉强制拨动完成, 如图 5 所示； -可编辑修改 - 第 31 页,共 36 页； 起动机不工作时,驱动齿轮处于图 5a 所示位置；当需要起动时,拨叉 在人力或电磁开关的作用下,将驱动小齿轮推出与飞轮齿圈啮合,如图 5b 所 示；待驱动齿轮与飞轮齿圈接近完全啮合时,起动机主开关接通,起动机带动 发动机曲轴运转,如图 5c 所示；发动机发动后,驱动小齿轮仍处于啮合状态 时,单向离合器打滑,小齿轮在飞轮带动下空转,电动机处于空载下旋转；起 动完毕后, 起动机拨叉在复位弹簧作用下回位, 带动驱动小齿轮与飞轮齿圈脱 开啮合； 图 5 齿轮啮合装置 2.单向离合器 单向离合器在起动初期将电动机电磁

21、转矩传递给曲轴；发动机发动后,小 齿轮仍处于啮合状态时, 单向离合器打滑, 防止发动机飞轮带动电枢高速旋转 将电枢绕组甩散；常见起动机单向离合器结构有滚柱式,弹簧式和摩擦片式 3种； 六,起动机的操纵机构 -可编辑修改 - 第 32 页,共 36 页； 起动机操纵机构也叫“把握机构”,其作用是接通或切断起动机与蓄电池之间 的主电路, 驱动拨叉使小齿轮与飞轮齿圈啮合； 有些起动机把握机构仍能在起 动同时将点火线圈附加电阻短路,以增大起动时的点火能量； 1.电磁操纵机构工作原理 常见起动机属电磁操纵强制啮合式起动机；电磁操纵是指起动机主电路的 把握靠电磁开关实现,强制啮合是指驱动小齿轮靠拨叉强制推

22、入啮合； 电磁操纵式起动机由吸拉线圈,保持线圈,活动铁心,固定铁心,主开关 接触盘,拨叉连杆,铁心及复位弹簧组成；其中吸拉线圈与电动机串联,保持 线圈与电动机并联；活动铁心可驱动拨叉运动,又可推接触盘推杆；电磁开关 作用过程如下： 起动机不工作时,驱动齿轮处于与飞轮齿轮脱开啮合位置,电磁开关中的 接触盘与各接触点分开； 将点火开关的钥匙朝顺时针方向拧到起动 ST 档,电池经点火开关起动档 触点向起动机电磁开关通电,其流径为： 此时,吸拉线圈和保持线圈磁场方向相同；活动铁心在电磁力作用下克服 复位弹簧的作用向内移动, 压动推杆使起动机主开关接触盘与接触点靠近, 与 此同时带动拨叉将驱动小齿轮边缓

23、慢旋转边推向啮合； 当驱动小齿轮与飞轮齿 -可编辑修改 - 第 33 页,共 36 页； 圈接近完全啮合时,接触盘已将接触点接通,起动机主电路接通,直流电动机 产生强大转矩通过接合状态的单向离合器传给发动机飞轮齿圈；主开关接通 后,吸拉线圈被主开关短路,电流消逝,活动铁心在保持线圈电磁力作用下保 持在吸合位置；此时主开关副触片接通,将点火线圈附加电阻短路； 发动机发动后,飞轮转动线速度超越了起动机驱动小齿轮的线速度,单 向离合器打滑,飞轮仅带驱动小齿轮空转,电枢在电磁力作用下作转动,防止 了电枢绕组高速甩散的危急； 松开点火开关钥匙时,钥匙自动从起动 ST档退回到运行 ON 档,点 火开关起动档断开