起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與識(shí)別.ppt

1、起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與識(shí)別,起動(dòng)系統(tǒng)的組成,現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)普遍采用電磁控制式起動(dòng)系統(tǒng)來完成。 電磁控制式起動(dòng)系統(tǒng)是由起動(dòng)機(jī)、起動(dòng)繼電器和點(diǎn)火起動(dòng)開關(guān)等組成。起動(dòng)機(jī)由直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和控制裝置三部分組成。 直流電動(dòng)機(jī)是以蓄電池為動(dòng)力電源，電源動(dòng)力在點(diǎn)火啟動(dòng)開關(guān)和電磁開關(guān)的控制下，通過傳動(dòng)裝置將轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)。,起動(dòng)機(jī)的類型,1按總體結(jié)構(gòu)不同，起動(dòng)機(jī)可分為： 普通起動(dòng)機(jī)：無特殊結(jié)構(gòu)和裝置， 永磁起動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)磁極用永磁材料(鐵氧體或釹鐵硼等)制成。 減速起動(dòng)機(jī)：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有減速裝置的起動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)可采用高速、小型、低轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)，質(zhì)量和體積比普通起動(dòng)機(jī)可減小3035。,2按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)嚙入方式不同，

2、起動(dòng)機(jī)可分為： 強(qiáng)制嚙合式：依靠電磁力拉動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)，撥動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪強(qiáng)制嚙入飛輪齒圈。工作可靠性高，現(xiàn)代汽車廣泛采用。 電樞移動(dòng)式：依靠磁極磁通的電磁力使電樞產(chǎn)生軸向移動(dòng)，從而將驅(qū)動(dòng)齒輪嚙入飛輪齒圈。結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，東歐國家采用較多。 齒輪移動(dòng)式：依靠電磁開關(guān)推動(dòng)電樞軸孔內(nèi)的嚙合推桿，使驅(qū)動(dòng)齒輪嚙入飛輪齒圈。,起動(dòng)機(jī)的型號(hào),根據(jù)我國汽車行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)QCT731993汽車電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法規(guī)定，汽車起動(dòng)機(jī)的型號(hào)組成如下： (1)產(chǎn)品代號(hào)：有QD、QDJ、QDY三種，分別表示普通起動(dòng)機(jī)、減速起動(dòng)機(jī)、永磁起動(dòng)機(jī)或永磁減速起動(dòng)機(jī)。字母“Q”、“D”、“J”、“Y”分別為“起”、“動(dòng)”、“減”、“永”字

3、漢語拼音的第一個(gè)大寫字母。 (2)電壓等級(jí)代號(hào)：用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，含義見前述表4-2。 (3)功率等級(jí)代號(hào)：用一位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，含義見表4-5。 (4)設(shè)計(jì)序號(hào)：按產(chǎn)品設(shè)計(jì)先后順序，以12位阿拉伯?dāng)?shù)字組成。 (5)變型代號(hào)：主要電氣參數(shù)和基本結(jié)構(gòu)不變的情況下，一般電氣參數(shù)的變化和結(jié)構(gòu)某些改變稱為變型，以漢語拼音大寫字母A、B、C順序表示。 如QD1225：表示額定電壓為12V、功率為12kW，第25次設(shè)計(jì)的起動(dòng)機(jī)。,起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)及識(shí)別,不同型號(hào)的啟動(dòng)機(jī)，只是在外形、安裝尺寸和操縱機(jī)構(gòu)，以及工作電路上有所差異，但其基本結(jié)構(gòu)、作用和工作原理卻是相同的。啟動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)由直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和

4、控制裝置三部分組成。,QD124型起動(dòng)機(jī),1-后端蓋 2-撥叉 3-保持線圈 4-吸引線圈 5-電磁開關(guān) 6-觸點(diǎn) 7-電動(dòng)機(jī)開關(guān)接線柱 8-接觸盤 9-防塵罩 10-電刷彈簧 11-換向器 12-電刷及前端蓋 13-機(jī)殼 14-磁極 15-電樞 16-磁場繞組 17-移動(dòng)襯套 18-單向離合器 19-電樞軸 20-驅(qū)動(dòng)齒輪,直流電動(dòng)機(jī)主要由殼體、磁極、電樞、換向器和電刷組件等部分組成。 1殼體 殼體由鋼管制成，其功用是安裝磁極和固定機(jī)件。磁極固定在殼體內(nèi)壁上。殼體上有一個(gè)接線端子或一根電纜引線，對(duì)于電磁式電動(dòng)機(jī)，該端子或引線與磁場線圈的一端連接。 2磁極 磁極的功用是產(chǎn)生磁場，電磁式電動(dòng)機(jī)的

5、磁極由鐵心和磁場線圈組成，鐵心用低碳鋼制成馬蹄形，并用螺釘固定在電動(dòng)機(jī)殼體的內(nèi)壁上，磁場線圈套裝在鐵心上。為了增大啟動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，一般采用四個(gè)磁極，功率超過735kw的啟動(dòng)機(jī)有的采用六個(gè)磁極。磁場線圈用矩形裸體銅線繞制，并與電樞繞組串聯(lián)，如圖所示。四個(gè)磁場線圈的連接方式有兩種：一種是四個(gè)繞組串聯(lián)后再與電樞繞組串聯(lián)，如圖a所示，另一種是兩個(gè)繞組先串聯(lián)后并聯(lián)，然后再與電樞繞組串聯(lián)，如圖b所示，目前普遍采用后一種連接方式。無論采用哪一種連接方式，其磁場線圈通電產(chǎn)生的磁極必須、極相間排列。,(a)四個(gè)繞組相互串聯(lián) (b)兩個(gè)繞組先串聯(lián)后并聯(lián) 1-“”端子 2-磁場線圈 3-正電刷 4-負(fù)電刷 5-換

6、向器,磁場繞組的連續(xù),3電樞 電樞的功用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，如圖所示，主要由電樞繞組、鐵心、電樞軸和換向器組成。,(a) 電樞總成 (b)換向器 1-電樞軸 2-電樞繞組 3-鐵芯 4-換向器 5-換向片 6-軸套 7-壓環(huán) 8-焊線突緣,（1）電樞繞組：為了通過較大的電流以獲得大的功率和轉(zhuǎn)矩，電樞繞組也采用扁而粗的銅質(zhì)導(dǎo)線繞成。由于電樞導(dǎo)線采用裸體銅線，為防止短路，導(dǎo)線與鐵芯之間、導(dǎo)線與導(dǎo)線之間均用絕緣性能較好的絕緣紙隔開。 （2）電樞鐵心：由相互絕緣的硅鋼片疊裝而成，其圓周上制有安放電樞繞組的槽，內(nèi)以花鍵固裝在電樞軸上。 （3）換向器：換向器的功用是將通入電刷的直流電流轉(zhuǎn)換為電樞繞組中導(dǎo)體所需

7、的交變電流，以使不同磁極下導(dǎo)體中電流的方向保持不變。換向器由截面呈燕尾形的銅片圍合而成，如圖b所示。燕尾形銅片稱為換向片，換向片與換向片之間以及換向片與軸套、壓環(huán)之間均絕緣。 （4）電樞軸：起動(dòng)機(jī)電樞軸上制有傳動(dòng)鍵槽，用以與起動(dòng)機(jī)離合器配合。電樞軸一般采用前后端蓋和中間支撐板三點(diǎn)支撐，其軸承采用石墨青銅制成的平軸承。為防止軸向竄動(dòng)，軸的尾端肩部與后端蓋之間裝有止推墊圈。,換向器剖面示意圖,4電刷組件 電刷組件的功用是將電流引入電動(dòng)機(jī)，主要由電刷、電刷架和電刷彈簧組成。 電刷用銅粉與石墨粉壓制而成，啟動(dòng)機(jī)電刷的含銅量為80左右，石墨含量為20左右。加入較多銅粉的目的是減小電阻，提高導(dǎo)電性能和耐磨

8、性能。電刷安裝在電刷架內(nèi)，借彈簧壓力緊壓在換向器上，電刷彈簧的壓力一般為12N15N。 電刷架有四個(gè)，固定在支架或端蓋上，直接固定在支架或端蓋上的電刷架稱為搭鐵電刷架或負(fù)電刷架，安裝在兩個(gè)負(fù)電刷架中的電刷稱為負(fù)電刷；用絕緣墊片將電刷架絕緣固定在電刷支架或端蓋上的電刷架稱為正電刷架，安裝在兩個(gè)正電刷架內(nèi)的電刷稱為正電刷。,直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，并根據(jù)載流導(dǎo)體在磁場中將受到電磁力的作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)的原理進(jìn)行工作，工作過程如圖4-14所示。 當(dāng)電樞繞組在所示的垂直位置時(shí)，如圖a所示，電刷5、6不與換向片3、4接觸，線圈中沒有電流流過，線圈不受力的作用，因此線圈不會(huì)

9、轉(zhuǎn)動(dòng)。,(a)靜止?fàn)顟B(tài) (b)順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng) (c)慣性轉(zhuǎn)過 (d)順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),如將線圈稍微向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷5、6便分別與換向片3、4接觸，如圖b所示，電樞繞組中便有電流流過，電流路徑由蓄電池正極，經(jīng)電刷5、換向片3、電樞繞組、換向片4、電刷6回到蓄電池負(fù)極。根據(jù)左手定則可以判定，線圈邊將向下運(yùn)動(dòng)、線圈邊將向上運(yùn)動(dòng)，整個(gè)線圈將沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈旋轉(zhuǎn)到圖c所示垂直位置時(shí)，電刷5、6又不與換向片3、4接觸，線圈中又無電流流過，但是，此時(shí)線圈將以其轉(zhuǎn)動(dòng)慣性轉(zhuǎn)過此位置。 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過垂直位置時(shí)，電刷5、6便分別與換向片4、3接觸，如圖d所示，線圈中又有電流流過，電流路徑由蓄電池正極，經(jīng)電刷5、換向片

10、4、線圈、換向片3、電刷6回到蓄電池負(fù)極。由左手定則可知，此時(shí)線圈的邊向上運(yùn)動(dòng)、線圈邊向下運(yùn)動(dòng)，整個(gè)線圈仍沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。,由此可見，由于換向片的作用，便使線圈處在磁場南極或北極下的導(dǎo)線中的電流方向保持不變，即南極下面導(dǎo)線中的電流始終由電池經(jīng)電刷流入，北極下面導(dǎo)線中的電流始終由導(dǎo)線經(jīng)電刷流回電池。由于磁場方向和每個(gè)磁極下線圈導(dǎo)線中的電流方向保持不變，因此由左手定則可知，線圈導(dǎo)線受力而形成的力矩方向不變。如果電流不斷通入線圈，電樞就會(huì)不停地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)有負(fù)載時(shí)，就可將電源的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 圖所示的電樞繞組雖然能按一定的 方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但是每當(dāng)轉(zhuǎn)到垂直位置 時(shí)，都是依靠慣性轉(zhuǎn)過，轉(zhuǎn)動(dòng)很不 平穩(wěn)

11、，電磁力產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩也很 小。為了增大電磁轉(zhuǎn)矩和提高電動(dòng) 機(jī)的平順性能，實(shí)際使用的電動(dòng)機(jī) 采用了多組電樞繞組和多對(duì)磁極。,直流電動(dòng)機(jī)的工作原理,傳動(dòng)機(jī)構(gòu),傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是：起動(dòng)時(shí)使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒環(huán)嚙合，將起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸；起動(dòng)后，使電動(dòng)機(jī)和飛輪齒環(huán)自動(dòng)脫開，防止電動(dòng)機(jī)因超速旋轉(zhuǎn)而損壞。 普通啟動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置主要由單向離合器和撥叉組成。單向離合器有滾柱式離合器、彈簧式離合器和摩擦片式離合器三種。摩擦片式離合器可以傳遞較大轉(zhuǎn)矩，主要用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，滾柱式和彈簧式離合器主要用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。,滾柱式單向離合器,滾柱式單向離合器的結(jié)構(gòu)如圖所示。,滾柱有46只，安放在楔形腔室內(nèi)。彈簧一

12、端套上彈簧帽，并安放在外座圈的徑向小孔中，彈簧帽壓在滾柱上，彈簧另一端壓在鐵皮外殼上，鐵皮外殼將內(nèi)外座圈包裝在一起。當(dāng)啟動(dòng)機(jī)未工作時(shí)，彈簧張力將滾柱壓向楔形室較窄一端。 傳動(dòng)導(dǎo)管套裝在電樞軸上，導(dǎo)管內(nèi)圓制有內(nèi)螺旋鍵槽，與電樞軸上的外螺旋鍵槽配合而傳遞動(dòng)力。制成一體的驅(qū)動(dòng)齒輪和內(nèi)座圈套裝在電樞軸的光軸部分，既可軸向移動(dòng)，也可繞光軸轉(zhuǎn)動(dòng)。,傳動(dòng)導(dǎo)管3與外座圈5制成一體，外座圈內(nèi)園制成“”字形空腔。驅(qū)動(dòng)齒輪7另一端的內(nèi)座圈伸入外座圈的空腔內(nèi)，將“”字形空腔分割成楔形腔室，如圖所示。,1-撥環(huán) 2-彈簧 3-傳動(dòng)導(dǎo)管 4-卡簧 5-外座圈 6-鐵皮外殼 7-驅(qū)動(dòng)齒輪 8-滾柱彈簧 9-彈簧帽 10-滾

13、柱,(a)傳遞動(dòng)力 (b)切斷動(dòng)力 1-發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪 2-驅(qū)動(dòng)齒輪 3-外座圈 4-內(nèi)座圈 5-滾柱 6-彈簧帽 7-彈簧,工作過程,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，傳遞動(dòng)力 啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，駕駛員操縱點(diǎn)火啟動(dòng)開關(guān)，在控制裝置（電磁開關(guān)）的作用下，撥叉下端便撥動(dòng)離合器向后移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)齒輪2與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈1進(jìn)入嚙合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于發(fā)動(dòng)機(jī)阻力轉(zhuǎn)矩時(shí)，電樞軸僅帶動(dòng)傳動(dòng)導(dǎo)管與外座圈3轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)齒輪2、內(nèi)座圈和飛輪1并不轉(zhuǎn)動(dòng)，在內(nèi)座圈與滾柱之間的摩擦力矩和彈簧力矩作用下，滾柱滾向楔 形室較窄一側(cè)并將外座圈3與內(nèi)座圈4卡成一體， 如圖所示，動(dòng)力便經(jīng)電樞軸、傳動(dòng)導(dǎo)管和外座 圈、滾柱、內(nèi)座圈和驅(qū)動(dòng)齒輪傳到發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪 齒圈

14、。當(dāng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到或超過發(fā)動(dòng)機(jī)阻 力轉(zhuǎn)矩時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪便帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，直到發(fā) 動(dòng)機(jī)被啟動(dòng)為止。在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，單向離合 器的驅(qū)動(dòng)齒輪為主動(dòng)部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪為被 動(dòng)部件。,啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，切斷動(dòng)力 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，曲軸在活塞的作用下高速旋轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)為主動(dòng)部件，離合器的驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)為被動(dòng)部件。由于飛輪齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪之間的傳動(dòng)比較大，因此發(fā)動(dòng)機(jī)一旦被啟動(dòng)，其飛輪便帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪高速旋轉(zhuǎn)。由于驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電樞軸的轉(zhuǎn)速，因此內(nèi)座圈與滾柱之間的摩擦力矩便使?jié)L柱克服 彈簧力矩滾向楔形室較寬一側(cè)，如圖 所示，滾柱將在內(nèi)、外座圈之間跳躍 滾動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力不會(huì)傳遞給電樞 軸，即動(dòng)力聯(lián)系切斷，此時(shí)電

15、樞軸僅 由電樞繞組產(chǎn)生的電磁力矩驅(qū)動(dòng) 而空轉(zhuǎn)，從而避免電樞超速旋轉(zhuǎn)。,控制裝置,控制裝置的作用是操縱單向離合器和飛輪齒環(huán)的嚙合與分離，控制起動(dòng)機(jī)電路的接通與切斷。電磁式控制裝置一般由電磁開關(guān)、組合繼電器與點(diǎn)火起動(dòng)開關(guān)等組成。,電磁開關(guān),電磁開關(guān)主要由電磁鐵機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)開關(guān)兩部分組成。電磁鐵機(jī)構(gòu)主要由固定鐵心、活動(dòng)鐵心、吸引線圈和保持線圈等組成。固定鐵心與活動(dòng)鐵心安裝在一個(gè)銅套內(nèi)。固定鐵心固定不動(dòng)，活動(dòng)鐵心可在銅套內(nèi)作軸向移動(dòng)?；顒?dòng)鐵心前端固定有推桿，推桿前端安裝有開關(guān)觸盤；活動(dòng)鐵心后端用調(diào)節(jié)螺釘與耳環(huán)連接，耳環(huán)與撥叉連接。銅套外面安裝有一個(gè)復(fù)位彈簧，其作用是使活動(dòng)鐵心等可移動(dòng)部件復(fù)位。 電動(dòng)機(jī)開關(guān)由開關(guān)觸盤和觸點(diǎn)組成。觸盤固定在活動(dòng)鐵心推桿的前端；兩個(gè)觸點(diǎn)分別與啟動(dòng)機(jī)兩端子制成一體。汽油車起動(dòng)機(jī)，在兩觸點(diǎn)的旁邊，還有一塊與附加電阻短路接線柱相連的小銅片，稱為附加電阻短路開關(guān)。,（2）組合繼電器 它是由起動(dòng)繼電器和充電指示控制繼電器組合而成，如圖所示。起動(dòng)繼電器用來接通起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)線圈電路，它由點(diǎn)火開關(guān)控制。充電指示控制繼電器有兩個(gè)功用：一是控制電源指示燈；二是實(shí)現(xiàn)起動(dòng)機(jī)的自動(dòng)保護(hù)。,JD171型組合繼電器,（3）點(diǎn)火起動(dòng)開關(guān) 作用是用來接通和切斷起動(dòng)繼電器線圈的電路，以實(shí)現(xiàn)駕駛員的遠(yuǎn)距離操縱。在汽油車裝配的起動(dòng)機(jī)上，是將起動(dòng)開關(guān)裝在點(diǎn)火開關(guān)上。起動(dòng)時(shí)，將點(diǎn)火開關(guān)打開后