淮阴信息技校汽车运用与维修课件起动系统的检修

起动系统的检修

学习目标：1.了解起动系统的组成与功用；2.熟悉起动机的结构和工作原理；了解起动机的类型及型号；4.掌握起动机的控制过程及控制电路；5.学会起动机的正确使用与检修方法；6.掌握起动系统的故障诊断与排除方法；7.能够拆装起动机；8.能够检测起动机的零部件；9.能够排除起动机常见的故障；10.能够检修起动系线路。1.1起动系的组成及类型

起动系组成——蓄电池、起动机、起动继电器、起动开关〔点火开关〕、电路等一、起动机的组成〔1〕直流串励式电动机——产生电磁转矩〔2〕传动机构〔啮合机构〕——起动时，使起动机驱动齿轮与飞轮齿圈啮合；起动后，打滑脱离啮合。〔3〕电磁开关〔控制装置〕——接通或切断起动机与蓄电池之间的电路，实现起动机传动机构与飞轮齿圈的啮合与别离。控制装置（电磁开关）传动装置（啮合机构）直流电动机二、起动机的分类1.按控制方法的不同

机械控制起动机——很少采用电磁控制起动机——现代汽车普遍采用

强制啮合式起动机——广泛采用

惯性啮合式起动机——已淘汰

电枢移动式起动机——东欧国家普遍采用

行星齿轮啮合式

内啮合式

减速式起动机

外啮合式

2．按传动机构啮入方式

永磁式电磁式减速式〔行星齿轮减速〕强制啮合〔同轴、齿轮移动〕式桑塔纳起动机依维柯起动机捷达起动机QDY2612起动机

〔减速永磁〕减速永磁起动机〔丰田〕三、起动机的型号第l局部为产品代号：起动机的产品代号QD、QDJ、QDY分别表示起动机、减速起动机及永磁起动机。第2局部为电压等级代号：l－12V；2－24V；6－6V。第3局部为功率等级代号第4局部为设计序号。第5局部为变形代号。变型代号设计序号功率等级电压等级QD产品代号：Q表示：“起”，D表示“动”1.2起动机的结构起动机作用——利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能，再通过传动机构将发动机拖转起动。起动机组成——直流串激式电动机、传动机构(或称啮合机构)和控制装置(即开关)组成图直流电动机电磁开关传动机构一、直流串励式电动机1、作用——产生电磁力矩，将电能转化成机械能。

2、类型

〔1〕串励式——电枢绕组与励磁绕组串联〔2〕并励式——电枢绕组与励磁绕组并联〔3〕复励式——电枢绕组与励磁绕组既有串联又有并联●汽车用起动机一般均采用直流串励式电动机。3、串励式直流电动机的结构

直流电动机由磁极、电枢、换向器和外壳等组成如下图。机壳〔1〕机壳〔a〕作用——安装磁极、固定机件。〔b〕结构特点一端开有窗口，用来观察和维护电刷与换向器。壳体内装磁极。机壳上有一个与壳体绝缘的电流输入接线柱，在内部与磁场绕组的一端相连。〔2〕磁极

〔a〕磁极的作用——产生电枢转动时所需要的磁场

〔b〕组成——磁极铁心和励磁绕组〔固定在机壳〕

一般采用4个〔2对〕磁极，大功率起动机采用6个磁极注意点：不管采用哪一种连接方式，4个磁场绕组所产生的极性必须是相互交错的励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上，另一端与两个绝缘电刷相连。励磁绕组的接法磁场回路a)四个绕组相互串联b)两个绕组串联后再并联〔3〕电枢

〔a〕作用——产生电磁转矩

〔b〕组成——由电枢铁心、电枢绕组、电枢轴、换向器组成

磁场绕组和电枢绕组一般采用矩形断面的裸铜线绕制。

电枢总成〔4〕换向器——改变电枢绕组中电流的流向

换向器装在电枢轴上，它由许多换向片组成。换向片嵌装在轴套上，各换向片之间均用云母绝缘。〔5〕电刷总成

〔a〕作用——将蓄电池输送来的电流引入电动机。〔b〕组成——由电刷、电刷弹簧、电刷架组成。电刷装在端盖上的电刷架中，电刷弹簧使电刷与换向片之间具有适当的压力以保持配合。(6)前、后端盖——支承电枢轴，安装电刷架〔前端盖〕。电刷及电刷架的组合4．直流电动机的工作原理〔1〕工作原理——根据带电导体在磁场中受到电磁力作用产生电磁转矩的原理进行工作〔2〕直流电动机的电磁转矩M直流电动机的工作原理图电磁转矩的大小与电枢电流及磁极的磁通成正比。〔3〕直流电动机转矩自动调节原理反电动势：电压平衡方程式：电枢电流：当负载发生变化时，电动机的转速、电流和转矩将会自动的作相应的变化，以满足负载的需要。调节过程：电动机负载↑→电枢轴阻力矩↑→电枢转速n↓→反电动势E↓→电枢电流Ia↑→电磁转矩M↑，直至电磁转矩增大到与阻力矩相等时为止，电动机在新负载下以较低的转速平稳运转。电动机负载↓→电枢轴阻力矩↓→电枢转速n↑→反电动势E↑→电枢电流Ia↓→电磁转矩M↓，直至电磁转矩减小到与阻力矩相等时为止，电动机在新负载下以较高的转速平稳运转。5.直流电动机的工作特性(1)转矩特性：起动瞬间：发动机的阻力矩很大，起动机处于完全制动的情况下，n=0，反电动势E=0。此时电枢电流I到达最大值〔制动电流〕，转矩M与I2成正比产生最大转矩〔制动转矩〕，使发动机易于起动。这是起动机采用串励式电动机的主要原因。直流串励式电动机的特性〔2〕转速特性：注意点：〔a〕重载时转速低，可使起动平安可靠。〔b〕轻载时转速很高，起动机易造成“飞车〞事故。〔c〕对于功率很大的直流串励式电动机，不允许轻载或空载下运行。(3)功率特性：完全制动时：P和n＝0时，I=max，M=max空载时：I=mim，n=max,P=0当I＝0.5Imax，P=max说明：常用空转和全制动两项试验来检验起动机的工作是否正常。6．影响起动机功率的因素：接触电阻和导线电阻的影响：电阻↑→起动电流↓→起动机转矩↓→起动机功率↓蓄电池容量的影响蓄电池容量↑→蓄电池内阻↓→起动机功率↑温度的影响温度↑→蓄电池内阻↓→起动机功率↑二、起动机的传动机构组成：驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等。分类：1.滚柱式单向离合器2.摩擦片式离合器弹簧式单向离合器1．滚柱式单向离合器1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽与弹簧；6-垫圈；7-护盖；8-花键套简；9-弹簧座；10-缓冲弹簧；11-移动衬套；12-卡簧〔1〕结构——驱动齿轮及外壳、滚柱、十字块及传动套筒、起动机轴等〔2〕工作过程

滚柱的受力及作用示意图a)起动时；b)起动后起动时，滚柱滚入楔形槽窄处被卡死，十字块、滚柱、驱动齿轮连成一体；起动后，滚柱滚入楔形槽宽处而打滑。〔3〕特点：结构简单，巩固耐用，传递较大转矩时易卡死〔4〕应用：中、小功率起动机，应用最多。2、摩擦片式单向离合器【了解】〔1〕组成构造——外结合鼓及起动机轴、压环、主动片、被动片、内结合鼓、驱动齿轮柄等。〔2〕工作过程起动时，摩擦片压紧，外结合鼓与内结合鼓连成一体；起动后，摩擦片松开。〔3〕特点：能传递较大扭矩，摩擦力下降后需调整。〔4〕应用：大功率起动机上。3、弹簧式单向离合器【了解】〔1〕组成构造——起动机电枢轴、月形圈、联接套筒、扭簧、驱动齿轮等。〔2〕工作过程起动时，扭簧扭紧，包紧齿轮柄与联接套筒；起动后，扭簧放松。〔3〕特点：结构简单，寿命长，本钱低，轴向尺寸大。〔4〕应用：中、大型起动机。1.作用——控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与别离,并控制电动机电路的接通与切断。在现代汽车上，起动机均采用电磁式控制电路电磁控制装置在起动机上称为电磁开关三、起动机的控制装置2.组成——吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁心，接触片

其中，端子C接点火开关，通过点火开关再接电源；端子30直接接电源。工作过程〔1〕接通点火开关，接通电磁开关电路。〔2〕吸引线圈和保持线圈产生的电磁吸力作用，接通起动机起动电路。〔3〕起动后，吸引线圈和保持线圈消磁，切断起动机电路。电磁式控制装置是利用电磁开关的电磁力操纵拨叉，使驱动齿轮与飞轮啮合或别离。1.３减速式起动机减速式起动机结构特点——在电动机的电枢和驱动齿轮之间装有减速齿轮。优点——缩小了起动机体积,便于安装；提高了起动机的起动转矩,有利于发动机的起动；结构简单、效率高、便于拆装和检修分类——内啮合式、外啮合式和行星齿轮啮合式一.外啮合式减速起动机

组成——电动机、平行轴减速装置、传动机构和控制装置。1．电动机

该电动机四个磁场绕组相互并联后再与电枢绕组串联，仍为串励式电动机。磁场绕组的联接

2．传动机构及减速装置

减速齿轮装置采用平行轴外啮合减速齿轮装置，该装置中设有三个齿轮，即电枢轴齿轮，惰轮(中间齿轮)及减速齿轮。

a)减速齿轮啮合关系和单向离合器控制装置及工作过程

下面以丰田花冠轿车中平行轴式减速起动机为例控制过程：接通起动开关〔点火开关打到“START〞挡〕，吸引线圈和保持线圈通电，电流方向：蓄电池正极——点火开关——端子50——保持线圈——搭铁——蓄电池负极；蓄电池正极——点火开关——端子50——吸引线圈——端子C——励磁线圈——电枢绕组——搭铁——蓄电池负极，电动机低速运转吸引线圈和保持线圈的电磁力吸引可动铁芯左移，推动驱动齿轮轴迫使驱动齿轮与飞轮啮合，接触片与触点〔端子30和端子C〕接触啮合后，吸引线圈短路，电流方向：蓄电池正极——点火开关——端子50——保持线圈——搭铁——蓄电池负极；励磁电流方向：蓄电池正极——端子30——接触片——端子C——励磁线圈——电枢绕组——搭铁——蓄电池负极；力矩传递路线：电枢轴齿轮——惰轮——减速齿轮——滚柱式单向离合器——驱动齿轮——飞轮齿圈发动机起动后，放松起动开关，点火开关回到“点火〞挡〔“ON〞挡〕，端子50断电，吸引线圈和保持线圈均断电，铁芯回位〔回位弹簧作用〕，驱动齿轮轴在回位弹簧作用下回位，驱动齿轮和飞轮别离；同时，接触片与触点断开，电枢停转二．行星齿轮式减速起动机行星齿轮减速起动机的结构如下图。1．电动机——一类采用励磁线圈产生磁场，另一类采用永久磁铁产生磁场2．传动机构及减速齿轮装置

行星齿轮减速装置结构行星齿轮减速装置中设有三个行星轮，一个太阳轮〔电枢轴齿轮〕及一个固定的内齿圈内齿圈固定不动，行星齿轮支架是一个具有一定厚度的圆盘，圆盘和驱动齿轮轴制成一体。三个行星齿轮连同齿轮轴一起压装在圆盘上，行星齿轮在轴上可以边自转边公转。驱动齿轮轴一端制有螺旋键齿，与离合器传动导管内的螺旋键槽配合说明：为了防止起动机中过大的扭力对齿轮造成损坏，弹簧垫圈把离合器片压紧在内齿轮上，这样当内齿圈受到的扭力过大时离合器片和弹簧垫圈可以吸收过大的扭力。1.4起动机的正确使用一、正确使用与维护1.经常检查起动机各导线的连接情况，保证连接可靠牢固。2.及时去除导线、接线柱的氧化物及起动机外部灰尘和油污，保持干净。定期检查、清洁换向器。4.定期检查电刷的磨损程度及电刷弹簧的弹力。5．起动机每次的起动时间不得超过5S，再次起动时应停息2min左右，连续第三次起动时，应在检查排故的根底上停歇15min后再使用。6.在低温或严寒季节起动时，应使蓄电池处于充足电的状态，必要时还需预热发动机7.发动机起动后，应立即松开起动开关，切断起动机控制电路，以免发动机反带起动机空转，损坏起动机。8.发动机旋转时，严禁将起动机投入工作。9．为保证起动机起动时的可靠性，应每年大修一次，经常检查视情况而定。二、起动机的检修起动机外部应经常保持清洁，各连接导线，特别是与蓄电池相连接的导线，都应保证连接牢固可靠；汽车每行驶3000km时，应检查与清洁换向器，擦去换向器外表的碳粉和脏污；汽车每行驶5000—6000km时，应检查测试电刷的磨损程度以及电刷弹簧的压力，均应在规定范围之内；每年对起动机进行一次解体性保养。1.外部检查〔1〕检查起动机前、后端盖有无破裂。〔2〕检查各接线柱有无松脱。〔3〕用手转动起动机驱动齿轮，正转时应灵活自如，不应有卡滞和异响，反转应转不动。2．电枢(转子)的检修〔a〕用试灯检查电枢绕组断路(b)用万用表检查电枢绕组断路〔a〕(b)1-试灯；2-绝缘垫；3-电枢；4-万用表〔1〕电枢绕组断路的检查用低压试灯检查：将试灯的两触针依次与两换向器片接触，试灯应亮。否那么，说明磁场绕组断路。用万用表检查〔RX1挡〕：将万用表的两只表笔依次与两换向器片接触，阻值应均接近于零。假设阻值为∞，说明磁场绕组断路。注意点：电枢绕组断路的故障多发生在电枢绕组线头与换向器的连接处脱焊所致，一般容易发现。〔2〕电枢绕组短路的检修1-短路检测器；2-薄钢片将电枢放在电枢感应仪的“V〞型槽上，接通电源，用一薄钢片放在电枢铁心上方的线槽上，转动电枢，在每个线槽上依次试验。假设钢片在某一线槽上发生振动，说明有短路故障。起动机的电枢绕组采用波绕法，当相邻两换向器间短路时，钢片会在四个槽中上下振动；当同一槽中上下两层导线短路时，钢片会在其余的槽〔或多数槽〕上振动。〔3〕电枢绕组搭铁的检查〔a〕用试灯检查电枢对地绝缘(b)用万用表检查电枢对地绝缘1-试灯；2-绝缘垫；3-万用表〔a〕(b)用低压试灯检查：将试灯的两触针分别与换向器片和铁芯接触，试灯应不亮。否那么，说明电枢绕组搭铁。用万用表检查〔RX10K挡〕：将万用表的两只表笔分别与换向器片和铁芯接触，阻值应为∞。假设阻值接近于零或很小，说明电枢绕组搭铁。定子的检修

〔1〕励磁线圈断路的检查(a)(b)(a)用试灯检查励磁线圈断路(b)用万用表检查励磁线圈断路1-试灯；2-绝缘垫；3-万用表用万用表检查〔RX1挡〕：将万用表的两只表笔分别搭在磁场绕组引出线的两端，阻值应小于1Ω。假设阻值为∞，说明磁场绕组断路。用低压试灯检查：将低压试灯的两触头分别搭在磁场绕组引出线的两端，试灯应亮。否那么，说明磁场绕组断路。注意点：磁场绕组断路一般多是由于绕组引出线脱焊、虚焊所致。〔2〕定子励磁线圈匝间短路的检查1-旋具；2-定子；3-按钮；4-蓄电池方法：6V蓄电池正极接起动机接线柱，负极接绝缘电刷，将旋具放在每个磁极上，按下按钮要求：各磁极对旋具的吸力应相同；吸力弱的磁极对应励磁线圈匝间短路注意点：每次通电时间一般为5S〔3〕定子内励磁线圈搭铁的检查(a)(a)用试灯检查定子内励磁线圈对地绝缘(b)用万用表检查定子内励磁线圈对地绝缘1-试灯；2-绝缘垫；3-万用表用万用表检查〔RX10K挡〕：将万用表的两只表笔分别搭在电刷和外壳上，阻值应为∞。假设阻值很小或近似于零，说明磁场绕组搭铁。用低压试灯检查：将低压试灯的两触头分别搭在电刷和外壳上，试灯应不亮。否那么，说明磁场绕组搭铁。4.电刷及刷架总成的检查〔1〕