模块三汽车起动系统

模块三汽车起动系统课题一起动机的结构课题二起动机的工作原理课题三起动机的使用与调整课题四起动系统电路课题一起动机的结构基础知识一、起动机的功用和类型

1．起动机的功用起动机的功用是起动发动机，发动机起动之后，起动机便立即停止工作。根据有无起动附加继电器，其外部电路连接方式有两种，如图3.1所示。图3.1汽车起动系统电路2．起动机的类型起动机的种类很多，在各种起动机的3个组成部分中，电动机部分有励磁式和永磁式两种（如图3.2所示），但一般没有本质的差别。而起动机的传动机构和操纵机构则有很大差异，因此起动机主要是按传动机构和操纵机构的不同来分类的。图3.2起动机总成（1）按操纵机构分类。①直接操纵式起动机。②电磁操纵式起动机。（2）按传动机构的啮合方式分类。①惯性啮合式起动机。②强制啮合式起动机。③电枢移动式起动机。④减速式起动机。3．起动机的型号第一部分为产品代号。第二部分为电压等级代号。第三部分为功率等级代号。第四部分为设计序号。第五部分为变形代号。二、起动机的结构车用起动机一般由串励直流电动机、传动机构和操纵机构3个部分组成，如图3.6所示。图3.6起动机总体构造1．串励直流电动机

电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能，产生电磁转矩。（1）电枢。（2）磁极。（3）电刷架与壳体。2．传动机构

传动机构的作用是在发动机起动时，将直流电动机的转矩传递给发动机飞轮齿圈（曲轴），并在发动机起动后使起动机驱动小齿轮与飞轮齿圈及时脱离，防止起动机被发动机反拖而产生“飞散”。3．操纵机构操纵机构的作用是通过控制起动机电磁开关及杠杆机构（或其他某种装置），来实现起动机传动机构与飞轮齿圈的啮合与分离，并接通和断开电动机与蓄电池之间的主电路。课题实施拆装起动机操作一起动机的解体操作二起动机的组装课题二起动机的工作原理基础知识起动机包括3部分：直流电动机、传动机构和操纵机构。下面分别叙述这3部分的工作原理。一、起动机的工作原理

1．直流电动机的工作原理

2．起动机的工作特性图3.12直流电动机的工作原理二、传动机构的工作原理传动机构是起动机的主要组成部件，由单向离合器和减速机构组成（有的起动机不具有减速机构）。1．滚柱式单向离合器滚柱式单向离合器是目前国内外汽车起动机中使用最多的一种。其结构如图3.13所示。图3.13滚柱式单向离合器滚柱式单向离合器的工作原理如图3.14所示。图3.14滚柱式单向离合器的工作原理图2．摩擦片式单向离合器摩擦片式单向离合器的驱动齿轮与外接合鼓做成一个整体，其结构如图3.15所示。图3.15摩擦片式单向离合器构造摩擦片式单向离合器的工作原理如图3.16所示。图3.16摩擦片式单向离合器的工作原理三、操纵机构的工作原理操纵机构（或称为控制机构）主要由起动机电磁开关、拨叉、拔环等组成，如图3.17所示。图3.17直接控制式电磁开关控制电路1．直接控制的电磁开关直接控制的电磁开关电路如图3.17所示。这种电路的控制电路有两条（回路1和回路2），主电路有1条（回路3）。整个起动过程可分为如下3个阶段。（1）起动时。回路1：蓄电池正极→点火开关→50接柱→吸拉线圈→C接柱→起动机励磁绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极。回路1的接通导致了动作1：流经励磁绕组与电枢绕组中的小电流使起动机缓慢转动，以保证驱动齿轮被强制啮入飞轮齿圈时不与其发生碰齿现象，而顺利啮入。回路2：蓄电池正极→点火开关→50接柱→保位线圈→搭铁→蓄电池负极。回路2的接通导致了动作2：磁场铁心在吸拉线圈和保位线圈所产生的磁场（这时二线圈所产生的磁场方向相同）的共同作用下，向左移动，并同时通过拨叉推动起动机驱动齿轮向右移动，与飞轮齿圈啮合。（2）起动中。由于上述回路2的作用，铁心会向左移动，最终使接触盘与电磁开关上的30接柱和C接柱接触，即接通起动机主电路。此时，实现两个动作，即短路回路1，接通回路3。动作3：由于铁心左移，接触盘与电磁开关上的30接柱和C接柱接触。短路了回路1：由于上述动作，吸拉线圈的两端均被加上了蓄电池的端电压而被短路，吸拉线圈磁场力消失，铁心仅依靠回路2的保位线圈所产生的磁场，继续保持接触盘将30接柱和C接柱接通。接通了回路3：蓄电池正极→30接柱→接触盘→C接柱→起动机励磁绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极。动作4：回路3中流经励磁绕组和电枢绕组中的大电流使起动机产生大转矩，经起动机的传动机构驱动飞轮齿圈使曲轴旋转，起动发动机。（3）起动后。发动机起动后，松开点火开关，50接柱断电，由于机械惯性，在松开点火开关的瞬间内，接触盘仍使30接柱和C接柱接通，瞬间构成一个新的回路：蓄电池正极→30接柱→接触盘→吸拉线圈→保位线圈→搭铁→蓄电池负极。此时，由于吸拉线圈与保位线圈产生相反方向的磁场（绕组中电流方向相反）而使有效磁场大大削弱，铁心因失去磁场力而在回位弹簧的作用下迅速回位，接触盘与30接柱和C接柱分开，回路3被断开，同时驱动齿轮通过拨叉被拉回原位，起动完毕。2．起动附加继电器控制的电磁开关图3.18是带有起动附加继电器控制的电磁开关电路。图3.18带起动附加继电器的起动系控制电路课题实施起动机的性能检测操作一空载性能检测

1．空载性能检测的目的空载性能检测的目的是通过检测起动机在空载条件下，其转速与输入电流是否符合规定要求，来判断起动机机械部分的装配质量和内部电路有无故障。2．试验步骤和方法3．故障判断

①测得的电流超出标准值，而转速低于标准值。这通常是由机械故障或电气故障引起的，机械故障包括电枢轴与轴承（钢套）的装配间隙过小、电枢与磁极碰擦、各轴承同轴度误差过大及电枢轴弯曲等；电气故障包括电枢绕组和励磁绕组有局部短路或搭铁故障等。②测得的电流和转速均低于标准值（蓄电池电压正常）。其故障原因主要是：外电路导线接触不良；起动机内部导线接触不良，电刷与换向器接触不良（烧蚀，油污、磨损不均而局部接触或电刷弹簧压力不足等）；电磁开关的触点接触不良等。③测得的电流与转速都低于规定值，且电压表的读数也低于规定值时，主要是蓄电池技术状态不良造成的。操作二全制动性能检测（转矩或扭矩试验）

1．全制动性能检测的目的全制动性能检测的目的是通过检测起动机在全制动条件下，其输出扭矩与输入电流是否符合规定要求，进一步检查起动机内部电路是否有故障；同时，可以检验啮合器是否打滑。2．试验方法与步骤

全制动性能检测时，必须选用空转试验证明良好的起动机。①将被测起动机夹紧在万能试验台的制动夹具上，并用制动连杆上的夹块夹紧驱动齿轮上的3个轮齿。图3.20起动机全制动试验夹装方法②连接好试验电路（与空转试验相同）。③按下万能试验台上的按钮56（必须按紧，不得松动），起动机被制动，迅速从电压表14和电流表15的表盘上分别读出电压值和电流值，同时从弹簧称的刻度上读出扭力数值，并计算起动机的起动转矩（转矩值为弹簧称的读数与力臂长度的乘积）。3．故障判断方法①若测得的电流大，电压低，转矩小，则证明电枢绕组或励磁绕组有局部短路或接铁故障。②若测得的电流和转矩都小，而电压比标准值高，则表示外部电路接线接触不良，电刷与换向器接触不良或局部接触以及电磁开关触点接触不良等。③如果测得的电流和转矩都小的同时，电压也较低，则是蓄电池的技术状况不良造成的。④如果在全制动试验过程中，起动机电枢仍能转动，则证明啮合器已经失去了单向传递转矩的能力，从而产生打滑现象。课题三起动机的使用与调整基础知识一、起动机的正确使用①起动机每次起动时间不超过5s，再次起动时应间隔2min，使蓄电池得以恢复。如果连续第三次起动，应在检查与排除故障的基础上停歇15min以后进行。②在冬季或低温情况下起动时，应采取相应的措施，例如对蓄电池保温确保蓄电池有充足的起动容量，对手摇发动机进行预润滑等。③发动机起动后，必须立即切断起动机控制电路，使起动机停止工作。二、起动机的调整

1．电枢轴轴向间隙的调整图3.21电枢轴向间隙的调整

2．驱动齿轮端面与起动机安装凸缘之间距离的调整

3．电磁开关接通时刻的调整图3.22驱动齿轮极限位置的调整课题实施维修起动机操作一检修励磁绕组

1．断路故障检修

2．短路故障检修

3．搭铁故障检修操作二检修电枢绕组

1．断路故障检修

2．短路故障检修

3．搭铁故障检修操作三检修换向器

1．换向器圆度的检测

2．换向器最小直径的检测

3．换向器磨损的检测操作四检修电枢轴操作五检修电刷与刷架

1．电刷高度的检测

2．电刷架的检测

3．电刷弹簧的检测操作六检修单向离合器操作七检修电磁开关

1．接触盘表面和触点表面的检修

2．保位线圈和吸拉线圈电阻值的检测课题四起动系统电路基础知识一、起动系统电路的一般形式目前，起动系统电路有两种形式。一种是不带起动附加继电器的起动系统电路，如图3.38所示；另一种是带起动附加继电器的起动系统电路，如图3.39所示。图3.38不带起动继电器的起动电路图3.39带起动附加继电器的起动电路二、典型起动系统电路

1．CA1091型汽车起动电路解放CA1091型汽车起动电路如图3.40所示。图3.40CA1091型汽车起动电路2．丰田轿车起动电路丰田威驰轿车的起动电路如图3.41所示。图3.41丰田威驰轿车的起动电路3．上海帕萨特B5起动电路上海帕萨特B5起动电路如图3.42所示。图3.42上海帕萨特B5起动电路三、起动系统的故障