章节内容第一节概述第二节电力起动装置第三节起动辅助装置

章节内容第一节概述第二节电力起动装置第三节起动辅助装置1第一节概述一.发动机的起动1.发动机起动:发动机由静止状态转入工作状态的全过程。发动机不能自行由静止状态转入工作状态，必须用外力驱动曲轴，使曲轴达到一定的转速，保证混合气的形成和燃烧能够顺利进行。2.起动装置:完成起动过程所需要的一系列装置.2第一节概述一.发动机的起动3.起动条件(1).起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩.发动机的起动转矩克服起动阻力矩才能起动。起动阻力矩主要包括：①、运动件之间的磨擦阻力矩.②、使运动件由静止状态加速到某一转速的惯性力矩.③、气缸处在压缩冲程时的压缩阻力.④、驱动辅助系统所需要的力矩。在这些阻力矩中，磨擦阻力矩最大。起动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度等有关。3第一节概述一.发动机的起动3.起动条件(2).起动转速:保证发动机顺利起动所必需的曲轴的最低转速.车用汽油机在0～20℃的气温下，一般起动转速为30～40r/min。为使发动机能在更低的气温下顺利起动，要求起动转速在50～70r/min之间。（转速低时，压缩行程内的热量损失多，且进气流速低，将使汽油雾化不良，导致气缸内混合气不易着火。）车用柴油机所要求的起动转速较高，达150～300r/min。这一方面是为了防止气缸漏气量和热量损失过多，保证压缩终了时缸内空气具有足够高的压力和温度，并在气缸内形成足够强的空气涡流，另一方面是使喷油泵建立足够高的喷油压力，否则柴油雾化不良，混合气品质不好，难以着火。4第一节概述二、发动机常用的起动方式1.人力起动利用手摇起动或绳拉起动。如手摇起动:利用起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。手摇起动结构简单，但劳动强度大，而且操作不方便，故很少采用,一般用于小型发动机。

5第一节概述二、发动机常用的起动方式2.电力起动利用蓄电池向起动电动机供电,电动机轴上的齿轮与发动机飞轮上的齿圈啮合，当电动机旋转时产生的电磁转矩，通过飞轮传动发动机曲轴，使发动机起动。结构简单，起动方便。目前绝大多数车用发动机都采用电动机起动。3.辅助汽油机起动先起动汽油机，再用汽油机输出的力矩起动大型大功率的柴油发动机。6第二节电力起动装置现代车辆内燃机的起动，几乎都采用电力起动机起动，简称电力起动。电力起动系统由蓄电池、电力起动机（简称起动机）、起动开关（或称点火开关或起动按钮）及继电器等装置组成，如图9-1所示。7第二节电力起动装置原理：起动时，起动机在起动开关控制下，将蓄电池的电能转化为起动机的转动机械能，起动机的驱动齿轮与飞轮齿圈啮合带动内燃机曲轴转动。8第二节电力起动装置起动机是电力起动系统的核心装置。起动机的组成:组成:直流电动机、传动机构和控制机构三大部分。

直流电机传动机构控制机构9电力起动原理10第二节电力起动装置1.直流电动机:作用：直流电动机在直流电压的作用下，产生转动力矩。普遍采用串激直流电动机作为起动机。特点:低速时转矩很大，随转速n↑，转矩T↓，这一特征非常适合发动机起动的要求。汽油机的起动机功率一般在1.5kw以下，电压为12V。柴油机起动功率较大，可达5kw或更大，为使电枢电流不致过大，其电压一般采用24V。11第二节电力起动装置二、起动机的传动机构直流电动机通电后产生的电磁转矩是靠传动机构传递到内燃机的飞轮。传动机构主要由拨叉、单向离合器和驱动齿轮组成。驱动齿轮与飞轮的啮合一般是靠拨叉强制拨动完成的，起动机驱动齿轮啮合过程，如图9-9所示。

图9-9起动机驱动齿轮啮合过程

a）静止未工作；b）驱动齿轮与飞轮开始啮合；c）驱动齿轮与飞轮啮合完成啮合1-复位弹簧；2-活动铁芯；3-电动机电枢；4-电枢轴；5-移动衬套；6-单向离合器；7-飞轮齿圈；8-驱动齿轮；9-拨叉12第二节电力起动装置二、起动机的传动机构1．传动机构的作用起动机的传动机构安装在电动机电枢的延长轴上，用来在起动发动机时，将驱动齿轮与电枢轴联成一体，使发电机起动。发动机起动后，飞轮转速提高，它将带着驱动齿轮高速旋转，会使电枢轴因超速旋转而损坏。因此，在发动机起动后，驱动齿轮的转速超过电枢轴的正常转速时，传动机构应使驱动齿轮与电枢轴自动脱开，防止电动机超速。为此，起动机的传动机构中必须具有超速保护装置。13第二节电力起动装置二、起动机的传动机构2．传动机构的类型车用起动机的传动机构也称为啮合机构，有如下类型：

（1)惯性啮合式传动机构接通点火开关起动发动机时，驱动齿轮靠惯性力的作用沿着电枢轴移出与飞轮齿圈啮合，使发动机起动；发动机起动后，当飞轮的转速超过电枢轴转速时，驱动齿轮靠惯性力的作用退回，脱离与飞轮的啮合，防止电机超速。这种起动机的传动机构结构简单，但工作可靠性差，现代车辆已很少使用。

14第二节电力起动装置二、起动机的传动机构2．传动机构的类型（2）强制啮合式传动机构

原理:接通起动开关起动发动机时，驱动齿轮靠杠杆机构的作用沿着电枢轴移出与飞轮齿圈啮合，使发动机起动；发动机起动后，切断起动开关，外力的作用消除后，驱动齿轮在复位弹簧的作用下退回，脱离与飞轮齿圈的啮合。

特点:这种启动机工作可靠、结构也不复杂，因而使用最为广泛。15第二节电力起动装置二、起动机的传动机构2．传动机构的类型(3)电枢移动式啮合机构原理:起动机不工作时，起动机的电枢与磁极错开。接通起动开关起动发动机时，在磁极磁力的作用下，整个电枢连同驱动齿轮移动与磁极对齐的同时，驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合。发动机起动后，切断起动开关，磁极退磁，电枢轴连同驱动齿轮退回，脱离与飞轮的啮合。特点:这种启动机传动机构工作可靠、操作方便，但结构较为复杂，在柴油车上使用较多。

16第二节电力起动装置3．超速保护装置超速保护装置是起动机驱动齿轮与电枢轴之间的离合机构，也称为单向离合器。原因:起动机传递转矩的驱动齿轮与飞轮齿圈齿数比一般为1∶10～1∶20，在发动机起动后，曲轴转速立即上升，如果起动电机被发动机带动旋转，由于传动比很大，起动电机将大大超速。在极大的离心力作用下，电枢绕组将松散甚至飞散而损坏。为此，在起动机的驱动齿轮和电枢轴之间装有离合机构。17第二节电力起动装置3．超速保护装置功用:在发动机起动时，使驱动齿轮与电枢轴联成一体，将起动机电枢轴的起动转矩通过驱动齿轮传动飞轮，起动发动机。在发动机被起动后，当驱动齿轮被飞轮驱动的转速高于电枢轴的转速时，驱动齿轮与电枢轴脱离传动关系，防止电动机超速，起着单向传递转矩的作用。起动时起动机电枢轴的扭矩→起动齿轮起动后发动机的扭矩

×起动机电枢轴18第二节电力起动装置常用有离合机构的类型:

滚柱式、弹簧式和摩擦片式19第二节电力起动装置三、起动机的控制机构起动机的控制机构也称为操纵机构。作用是控制起动机主电路的通、断和驱动齿轮的移出和退回。

类型：直接操纵式和电磁操纵式两种。20第二节电力起动装置三、起动机的控制机构(1)直接操纵式(机械控制式

)由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起动开关并使传动齿轮副进入啮合；直接操纵式起动机结构简单，使用可靠，但操作不便，目前已很少采用。21第二节电力起动装置(2)电磁操纵式由驾驶员通过起动开关操纵继电器，再由继电器操纵起动机电磁开关和驱动齿轮进入啮合，或通过起动开关直接操纵起动电机电磁开关和驱动齿轮进入啮合。起动开关→继电器→起动机电磁开关和齿轮副起动开关→起动机电磁开关和齿轮副起动电机易于远距离操纵，布置灵活，使用方便。目前车用发动机几乎都采用电磁操纵式起动机。22电磁操纵起动原理起动开关→继电器→起动机主电路电磁开关和齿轮副23第三节起动辅助装置一.发动机低温起动困难的原因:（1）低温起动,机油粘度,阻力矩大，会使起动变得困难。（2）低温起动，可燃混合气的温度低，着火困难。汽油机由于是点燃式发动机，其起动性能较好。柴油机的起动阻力大，燃料蒸发性能差，混合气形成时间短，同时又靠压缩自燃，所以低温起动尤为困难。为此，一般柴油机上有改善起动性能的装置和措施。为燃烧着火创造有利条件，并降低起动阻力。在冬季起动时应设法将进气、润滑油或冷却水加以预热。起动辅助装置：进气预热装置、电热塞、起动液喷射装置以及起动减压装置等。24

第三节起动辅助装置

起动辅助装置:1.进气预热装置

为了改善发动机的起动性能，在发动机的进气道上装有进气预热装置，它在进气温度或冷却水温度低于一定值时通电，使进气道中的空气迅速加热，以利于发动机起动和混合气燃烧。251.进气预热装置进气预热装置一般由电混合气预热器8、进气预热温控开关6和进气预热继电器7等组成，如图9-6所示。电混合气预热器由电热丝（康铜丝或镍-银导体）和陶瓷载体组成，安装在进气歧管上。预热器由温控开关和继电器控制。261.进气预热装置271.进气预热装置工作原理当发动机进气温度或冷却水温度低于一定值时，温控开关6的触点闭合，继电器7的线圈通电，触点吸合，电混合气预热器通电，对进气预热。当进气温度高于一定值时，温控开关的触点断开，电混合气预热器断电停止预热。28第三节起动辅助装置⒉电热塞在涡流室式或预燃室式燃烧室的柴油机上，在燃烧室中安装预热塞，在起动时对燃烧室中的空气加热，以改善起动性能。29第三节起动辅助装置⒉电热塞功用：对气缸内的空气预热。常用的电热塞有开式电热塞、密封式电热塞等多种。图9-7为密封式电热塞的结构示意图。螺旋形电阻丝2用铁镍铝合金制成，其一端焊在中心螺杆9上，另一端焊在用耐高温不锈钢制成的发热体钢套1的底部，中心螺杆通过高铝水泥胶合剂8固定于瓷质绝缘体7上。外壳5上端翻边，将绝缘体、发热体钢套、密封垫圈6和外壳相互压紧。在发热体钢套内填充具有绝缘性能好、导热好、耐高温的氧化铝填充剂3。30第三节起动辅助装置⒉电热塞每缸一个电热塞，每个电热塞的中心螺杆并联与电源相接。发动机起动前，首先接通电热塞的电路，电阻丝通电后迅速将发热体钢套加热到红热状态，使气缸内的空气温度升高，从而可以提高压缩终了时的温度，使喷入气缸中的柴油容易着火。电热塞通电的时间一般不应超过1min。发动机起动后，应立即将电热塞断电。若起动失败，应间隔1min后再进行起动，否则将降低电热塞使用寿命。31第三节起动辅助装置⒊起动液喷射装置它主要用于某些柴油机的底温起动。结构:图9-8为起动液喷射装置示意图，起动液喷射罐１内充有压缩气体氮气和乙醚、丙酮、石油醚等易燃燃料。单向阀２，喷嘴３进气管４32第三节起动辅助装置⒊起动液喷射装置原理当低温起动柴油机时，将喷射罐倒置，罐口对准喷嘴上端的管口，轻压起动液喷射罐，压开其端口上的单向阀２，起动液即通过单向阀、喷嘴喷入发动机进气管，并随着吸入进气管的空气一起进入燃烧室。由于起动液是易燃燃料，可以在较低的温度下迅速着火，点燃喷入燃烧室内的柴油。33第三节起动辅助装置4.起动减压装置作用:降低起动阻力矩，提高起动转速.结构:起动减压装置（图9-9）（柴油机）