張翔畢業(yè)論文

1、 畢業(yè)論文題目：豐田卡羅拉啟動機的檢修學(xué) 院 繼 續(xù) 教 育 學(xué) 院 專 業(yè) 汽車制造與裝配技術(shù) 年 級 2010級 學(xué)生姓名 張 翔 學(xué) 號 年 月 日目 錄引言3二 啟動機的相關(guān)簡介31啟動機的組成與作用32啟動系統(tǒng)電路圖及工作原理43啟動機結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)圖44啟動機的分類55常見類型啟動機結(jié)構(gòu)原理圖及工作原理分析66啟動機的工作特性8三 啟動機主要部件的維護與檢修81電樞的維護與檢修82磁場繞組的維護與檢修93電刷與電刷架的檢修94單向離合器的維護與檢修95電磁開關(guān)的維護與檢修106軸承以及銅套的維護與檢修10四 啟動機常見故障原因分析與診斷101啟動機不轉(zhuǎn)102啟動機運轉(zhuǎn)無力103啟動

2、機空轉(zhuǎn)104啟動機異常發(fā)響發(fā)熱11五 啟動機使用中的常見注意事項111啟動注意事項112安裝注意事項113異常注意事項11六 啟動系統(tǒng)與啟動機常見故障典型案例11結(jié)論13致謝14參考文獻15摘 要本論文主要對汽車啟動機的構(gòu)成，各個部件，工作原理和工作過程，典型故障作了詳細的介紹。進而分析了汽車啟動機的故障檢測和排除。然主要是敘述汽車啟動機的結(jié)構(gòu)，工作原理和作過程，但是這樣可以更清晰的表現(xiàn)出汽車啟動機的故障原理。本論文對啟動機的常見故障作了診斷和研究。關(guān)鍵詞：啟動機：故障檢測：故障排除 引言汽車啟動系統(tǒng)是汽車發(fā)動機五大系統(tǒng)之一，而啟動機則為啟動系統(tǒng)中的重中之重。為使靜止的汽車發(fā)動機進入工作狀態(tài)，

3、必須依靠于啟動產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩外力從而通過飛輪使曲軸旋轉(zhuǎn)，發(fā)動機再在點火系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)等作用下而自動運轉(zhuǎn)。因此，對汽車啟動機結(jié)構(gòu)組成的掌握與了解、啟動機故障的檢測與診斷、平常的維護與保養(yǎng)工作是十分重要的，因為啟動機啟動汽車是當代轎車啟動的唯一方式！二 啟動機的相關(guān)簡介1啟動機的組成與作用汽車啟動系統(tǒng)作為汽車發(fā)動機的五大系統(tǒng)之一，其主要由蓄電池、啟動機、點火開關(guān)、啟動繼電器、保險等組成，而啟動機則被安裝在汽車發(fā)動機飛輪殼的前端蓋的座孔上。發(fā)動機在燃料供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、汽缸壓力正常的情況下依靠外力使汽車發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)速達到一定適應(yīng)值即可自動運行。因此汽車啟動機的作用是通過啟動機轉(zhuǎn)動曲軸，從而啟動發(fā)動

4、機，發(fā)動機被啟動以后，啟動系統(tǒng)便自動停止工作。2啟動系統(tǒng)電路圖及工作原理 1-蓄電池 2-啟動機3-啟動繼電器4-點火開關(guān)5-電流表當駕駛員將要啟動發(fā)動機時，將點火鑰匙插入點火開關(guān)，旋轉(zhuǎn)點火鑰匙至“ON”位置時，蓄電池給發(fā)動機電控系統(tǒng)供電，當旋轉(zhuǎn)至“START”位置時，汽車的啟動系統(tǒng)工作，啟動機的驅(qū)動齒輪與發(fā)動機的飛輪齒環(huán)相嚙合，啟動機的直流電動機旋轉(zhuǎn)，從而將轉(zhuǎn)矩通過齒輪與飛輪傳到曲軸，而使曲軸旋轉(zhuǎn)啟動發(fā)動機。3啟動機結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)圖啟動機主要由直流電動機、傳動機構(gòu)、控制機構(gòu)等組成（1）電動機的作用是將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換為機械能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。直流電動機由電樞、磁極、殼體等主要部件構(gòu)成。電樞 電樞

5、是直流電動機的旋轉(zhuǎn)部分，包括點數(shù)周、轉(zhuǎn)向器、電樞鐵心、電樞繞組等部分。為了獲得足夠的轉(zhuǎn)矩，通過電樞繞組的電流一般很大（汽油機為200-600A，柴油機可達1000A），因此電樞一般采用較粗的矩形裸銅線繞制而成.換向器由銅制換向片疊壓而成，且云母片的高度略低于銅制換向片的高度，為了避免 磨損的粉末落入換向器之間造成短路，啟動機換向片間云母片的高度一般不能過低，電樞繞組個線圈的端頭均焊接在換向器片上，通過換向器和電刷將蓄電池的電流傳遞給電樞繞組，并適時的改變電樞繞組中電流的方向。磁極 磁極一般由四個碳鋼板制成，其內(nèi)端部擴大為極掌形。每個磁極上饒有勵磁繞組，兩對磁極相對交錯安裝在電動機定子內(nèi)殼上。定

6、子與轉(zhuǎn)子鐵心形成的磁回路如圖3所示。4個勵磁線圈可相互串聯(lián)后再與電樞繞組串聯(lián)。電刷架與機殼 電刷架一般為框式結(jié)構(gòu)，其中正極刷架與端蓋絕緣，負極刷架通過機殼直接打鐵。電刷置于電刷架中，正電刷與勵磁繞組的末端相連，負電刷負極刷架打鐵。電刷有銅粉與石墨粉壓制而成，呈棕紅色。刷架上裝有彈性較好的盤形彈簧，用來保證電刷與換向器有良好的接觸。啟動機殼的一端有4個檢查窗口，中不有一個與殼體絕緣的電流輸入接線柱，并在內(nèi)部與勵磁繞組的一端相連。端蓋分前、后兩個，前端蓋由鋼板壓制而成，后端蓋由灰口鑄鐵澆制而成。前后端蓋均壓有青銅石墨軸承套或鐵劑軸承套，外圍有2個或4個組裝螺釘孔。電刷粘在后端蓋內(nèi)，前端蓋上有撥叉坐

7、，蓋口有凸緣和安裝螺孔，還有擰緊中間軸承板的螺釘孔。（2）控制機構(gòu)組成：撥叉、回位彈簧、保持線圈、吸引線圈、開關(guān)殼、動觸點、靜觸點、螺栓。（主要控制啟動機起動電流的通斷以及控制驅(qū)動齒輪與發(fā)動機飛輪的嚙合與分離）（3）傳動機構(gòu)組成:單向離合器、撥叉、回位彈簧、驅(qū)動齒輪、行星齒輪機構(gòu)。（主要用于將電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪以及當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速大于啟動機時，離合器自動打滑退回，以防轉(zhuǎn)速太快而損壞啟動機）常見發(fā)動機的啟動裝置是以蓄電池為電源的直流電動機，其電動機的啟動動力必須超過發(fā)動機氣缸的壓縮阻力及其它各摩擦力;必須具有足夠的起動轉(zhuǎn)矩，以便使發(fā)動機達到適宜轉(zhuǎn)速。在滿足轉(zhuǎn)速的情況下，還應(yīng)保證發(fā)動機有足夠

8、大的起動轉(zhuǎn)矩，因此啟動裝置應(yīng)盡可能小型輕量化，為此啟動裝置除了必須有直流電動機和相應(yīng)的附屬裝置外，還應(yīng)有把電動機的動力轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機的動力傳動機構(gòu)。動力傳動機構(gòu)由飛輪齒環(huán)和電機軸上的小齒輪及行星齒輪機構(gòu)、單向離合器等組成，發(fā)動機啟動時，啟動機驅(qū)動齒輪在電磁開關(guān)與撥叉的共同作用下，與發(fā)動機飛輪齒環(huán)相嚙合，電動機轉(zhuǎn)動通過減速機構(gòu)減速增矩的作用，再通過小齒輪驅(qū)動發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)。4啟動機的分類 起動機的種類很多，在各種起動機的組成部分中，電動機部分有勵磁式和永磁式兩種，但一般沒有本質(zhì)的差別。而起動機的傳動和操控機構(gòu)則有很大的差異，因此起動機式按傳動機構(gòu)和操縱機構(gòu)的不同來區(qū)分的。按電動機磁場產(chǎn)生的方式

9、（1）勵磁啟動機：通過向勵磁繞組導(dǎo)入電流而產(chǎn)生磁場，應(yīng)用較為普遍。 （2）永磁式啟動機:以永久磁鐵作為啟動機的磁極，應(yīng)用較少。按啟動時啟動機的操縱方式（1）電磁操縱式：它由按鈕或點火開關(guān)控制起動機上的電磁開關(guān)，有的還加裝了續(xù)電器，點火開關(guān)控制續(xù)電器的工作狀態(tài)，再由續(xù)電器控制起動機的主開關(guān)來接通或切斷主電路，也稱電磁控制式起動機。（2）直接操縱式：直接由司機腳踏啟動踏板或手拉啟動拉桿直接操縱撥叉，使驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合與退回，同時電動機電流的通斷也是通過駕駛員直接實現(xiàn)的。按驅(qū)動齒輪嚙入方式（1）慣性嚙合式： 起動機旋轉(zhuǎn)時，其嚙合小齒輪靠慣性力自動入飛輪齒圈，起動后小齒輪又靠慣性力自動與飛輪齒圈脫離

10、。（2）電樞移動式：它是靠起動機磁極磁通的吸力，使電樞沿軸向移動，而使小齒輪嚙入飛輪齒內(nèi)，啟動后再由回位彈簧使電樞回位，讓驅(qū)動齒輪退出飛輪齒圈。（3）強制嚙合式：它是靠磁力或電磁力拉動杠桿強制小齒輪嚙入飛輪內(nèi)。（4）減速式：減速啟動機的結(jié)構(gòu)特點是在電樞和驅(qū)動齒輪之間裝有一級或多級減速齒輪，它的優(yōu)點是可采用小型高速低轉(zhuǎn)矩的電動機，使啟動機的體積減小、質(zhì)量減輕、并便于安裝；提高了啟動機的啟動轉(zhuǎn)矩，有利于啟動機的啟動。減速啟動機減速機構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為外嚙合式、內(nèi)嚙合式、行星齒輪嚙合式三種類型。外嚙合式減速機構(gòu)在電樞軸和啟動機驅(qū)動齒輪之間利用惰輪作用中間傳動，且電磁開關(guān)鐵芯與驅(qū)動齒輪同軸心，直接推動驅(qū)

11、動齒輪進行嚙合，無需撥叉，一般用在小功率的啟動機上，如圖6所示內(nèi)嚙合式減速機構(gòu)傳動中心距小，可有較大的減速比，故適用于大功率的啟動機。行星齒輪式減速啟動機具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大、效率高等優(yōu)點。由于輸出軸與電樞軸同軸心、同轉(zhuǎn)向，電樞軸無徑向載荷，可使整機尺寸減小。按傳動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)方式（1）非減速啟動機：啟動機與驅(qū)動齒輪之間只有一個單向離合器直接連接，沒有減速增矩的作用。 （2）減速啟動機:啟動機與驅(qū)動齒輪之間增設(shè)了一個減速裝置，起到減速增矩的功能。5常見類型啟動機結(jié)構(gòu)原理圖及工作原理分啟動機控制電路分析：啟動時，點火開關(guān)旋轉(zhuǎn)至“ST”位置，這時電流經(jīng)蓄電池正極點火開關(guān)吸拉線圈C接住勵磁繞住電樞，

12、另一部分經(jīng)50#接住保持線圈搭鐵回蓄電池，在此時直流電動機緩慢轉(zhuǎn)動，同時吸拉線圈與保持線圈產(chǎn)生同向磁力，將導(dǎo)電盤向左移動，而驅(qū)動齒輪在撥叉、撥環(huán)及鐵芯的作用下向右移動，使啟動機的驅(qū)動齒輪與飛輪的齒環(huán)完全嚙合。而鐵芯在磁場力的作用下，將30#接住與C接住接通，與此同時，吸拉線圈被導(dǎo)電盤短路，只有保持線圈還產(chǎn)生磁場力使驅(qū)動齒輪與飛輪結(jié)合，從而大電流經(jīng)蓄電池正極30#接住導(dǎo)電盤C接住勵磁繞住電樞搭鐵蓄電池負極，則啟動機快速旋轉(zhuǎn)，通過啟動機傳動機構(gòu)將轉(zhuǎn)矩傳給曲軸，保證能夠啟動發(fā)動機; 啟動著車后，當發(fā)動機飛輪的轉(zhuǎn)速大于驅(qū)動齒輪的轉(zhuǎn)速時，單向離合器大滑從而切斷驅(qū)動齒輪與飛輪之間的動力傳遞而保護啟動機。松

13、開點火鑰匙，50#接住斷電，然而由于導(dǎo)電盤的慣性作用，電流經(jīng)蓄電池正極30#接住吸拉線圈保持線圈搭鐵，此時吸拉線圈與保持線圈產(chǎn)生相反的磁場力使導(dǎo)電盤與接線柱斷開，同時在彈簧的作用下，鐵芯迅速回位，啟動機的主電路被切斷，啟動完畢。啟動時，點火鑰匙旋轉(zhuǎn)至“ST”位置，接通啟動繼電器的線圈電路，線圈產(chǎn)生磁場力而將繼電器的主觸點閉合，從而啟動機的主電路導(dǎo)通，則電磁開關(guān)使驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合，導(dǎo)通直流電動機電路，使電動機產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。啟動后，點火開關(guān)自動回位，截斷啟動繼電器線圈的電路，觸點打開，從而切斷電磁開關(guān)中保持線圈的電流，繼而切斷了電動機的電流。利用啟動繼電器控制電磁開關(guān)與直流電動機電流的導(dǎo)通與截止，減

14、少了流過啟動開關(guān)處的電流，降低點火開關(guān)觸點燒損，延長點火開關(guān)的使用壽命。減速啟動機：減速啟動機電路如下所示（1）按減速啟動機齒輪減速器的傳動方式，有外嚙合式，內(nèi)嚙合式和行星齒輪減速器三種形式。 （2）解釋說明如果采用高速、低轉(zhuǎn)矩的汽車啟動機，如在功率相同的情況下，其重量與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性將大大降低。但是啟動機的啟動轉(zhuǎn)矩如果過小，很難滿足啟動機的啟動要求，因此利用轉(zhuǎn)速較低，轉(zhuǎn)矩大的減速起動機，雖然其比前者結(jié)構(gòu)較復(fù)雜些，但有利于發(fā)動機的啟動，因為減速啟動機在直流電動機電樞軸與單向離合器之間增設(shè)了一個減速裝置。6啟動機的工作特性啟動機工作特性有轉(zhuǎn)矩特性、轉(zhuǎn)速特性和功率特性，其轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率與電流的關(guān)系

15、曲線稱為啟動機的特性曲線。啟動機的特性取決于直流電動機的特性，而串勵直流電動機特性的特點是啟動轉(zhuǎn)矩大，機械特性軟。（1）轉(zhuǎn)矩特性 啟動發(fā)動機的瞬間，由于發(fā)動機的阻力矩很大，發(fā)動機處于完全制動狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速為零，反電動勢也為零。此時電樞電流將達到最大值，電動機產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩，從而使啟動機易于啟動發(fā)動機。這也是汽車上多采用串勵直流電動機的主要原因。（2）轉(zhuǎn)速特性 串勵直流電動機具有輕載轉(zhuǎn)速高、重載轉(zhuǎn)速低的特點。重載轉(zhuǎn)速低，可以保證電動機在啟動時不會超出限定值而燒毀，是啟動安全可靠。（3）功率特性起動機功率必須保證發(fā)動機能夠迅速可靠的啟動。若功率不夠?qū)黾訂哟螖?shù)，縮短蓄電池使用壽命，增加燃料消耗及低

16、溫下發(fā)動機部件的磨損。影響啟動機功率的因素主要如下：接觸電阻和導(dǎo)線電阻的影響蓄電池容量的影響溫度的影響三 啟動機主要部件的維護與檢修1電樞的維護與檢修檢修電樞主要在于檢測與維修電樞繞組，其主要故障有短路、短路和搭鐵。首先得檢查線圈的絕緣體部分是否燒毀，各連接頭是否接觸良好，如有地方松動應(yīng)重新焊接。檢測方法如下：1、用萬用表X1K檔檢查電樞繞組內(nèi)部有無斷路，用兩表筆接觸不同的換向片，導(dǎo)通為良好； 2、用萬用表RX1K檔檢查電樞繞組搭鐵是否良好，用兩表筆分別接觸電樞軸與換向片，阻值應(yīng)為無窮大，如為零，則為搭鐵故障。2磁場繞組的維護與檢修 其主要故障有短路、斷路、和搭鐵。首先用萬用表RX1K檔或用試

17、燈筆進行檢查，一端接觸外殼，另一端接磁場端口，如電阻無窮大，則電路良好；否則有搭鐵故障。3電刷與電刷架的檢修1.檢查電刷的高度，一般低于標準的2/3，電刷的接觸面積不得少于75%，同時電刷在電刷架內(nèi)無卡滯的現(xiàn)象，否則則進行研磨與更換。2.得用萬用表檢查正極電刷及引線的導(dǎo)通性，負極電刷及其引線的導(dǎo)通性，同時得檢查正極電刷與電刷架是否絕緣。3.檢查電刷彈簧的彈力，如彈力不符合要求，應(yīng)對其進行更換。4.檢查電刷架是否被扭曲，以及正負電刷在電刷架上的安裝位置是否正確。4單向離合器的維護與檢修單向離合器在使用過程中，其主要故障是常出現(xiàn)打滑、驅(qū)動軸空轉(zhuǎn)以及減震彈簧空轉(zhuǎn)。啟動機空轉(zhuǎn)、單向離合器打滑，是由離合

18、器中的滾子磨損所引起的。檢查方法拆開啟動機，將單向離合器裝在電樞軸上，一手拿電樞、一手轉(zhuǎn)動驅(qū)動齒輪，若離合器的正反兩個方向都能自由轉(zhuǎn)動，則離合器已損壞，應(yīng)進行更換;如其中有一個方向運轉(zhuǎn)自如，另一方向卡死，則表示單向離合器良好，清洗維護后仍可使用！5電磁開關(guān)的維護與檢修1.電磁開關(guān)的故障一般是吸拉線圈與保持線圈短路與斷路；電磁開關(guān)內(nèi)部的觸點燒灼以至電流導(dǎo)通不暢。2.用萬用表RX1K檔檢查吸拉線圈，一端接點火開關(guān)插接口，另一端接勵磁繞組引線接住，應(yīng)為導(dǎo)通，否則吸引線圈有斷路故障；用萬用表RX1K檔檢查保持線圈，一端接點火開關(guān)插接口，另一端接電磁開關(guān)殼體，應(yīng)導(dǎo)通，否則有斷路故障；用萬用表RX1K檔檢

19、查電磁開關(guān)內(nèi)部的觸點是否良好，此時萬用表一端接蓄電池.正極接線柱，一端接勵磁繞組引線接線柱，同時移動鐵芯，如阻值變?yōu)榱?，則觸點接觸良好。6軸承以及銅套的維護與檢修檢查啟動機內(nèi)的各軸承以及直流電動機電樞軸上的銅套，如有磨損、破裂、變形應(yīng)進行更換，且所選用的銅套要符合啟動機的使用要求，運轉(zhuǎn)時能夠承受較大的沖擊載荷。四 啟動機常見故障原因分析與診斷1啟動機不轉(zhuǎn)將點火開關(guān)旋至啟動檔，啟動機無反應(yīng)，無任何動作跡象（以有啟動繼電器為例）。（1）蓄電池?zé)o電或虧電；（2）啟動機線路斷路或短路；（3）啟動繼電器的觸點燒灼或線圈有斷路；（4）點火開關(guān)故障（點火開關(guān)觸點可能損壞）；（5）啟動機故障（電磁開關(guān)的各觸點

20、接觸不良；吸拉線圈與保持線圈斷路與短路；電刷磨損過度或電刷彈簧彈力不足；電刷與換向器接觸不良；電樞繞組與勵磁繞組短路與斷路）。2啟動機運轉(zhuǎn)無力啟動時，啟動機無法啟動發(fā)動機，轉(zhuǎn)速明顯過低甚至于停轉(zhuǎn)。（1）蓄電池?zé)o電或虧電；（2）啟動機及蓄電池各接線柱接觸不良；（3）啟動機故障（電磁開關(guān)內(nèi)部導(dǎo)電盤的觸點接觸不良；電樞繞組與勵磁繞組短路；電刷磨損過度以至其與換向器接觸不良；換向器上的換向片磨損嚴重；電刷彈簧彈力過弱）。3啟動機空轉(zhuǎn)啟動發(fā)動機時，只有啟動機快速旋轉(zhuǎn)而發(fā)動機的曲軸不轉(zhuǎn)，此種現(xiàn)象表明啟動機的線路與直流電動機無任何問題，問題則在于傳動機構(gòu)。（1）單向離合器的滾換磨損以至打滑；（2）撥叉折斷或

21、未安裝；（3）驅(qū)動齒輪與飛輪齒環(huán)配合不當。4啟動機異常發(fā)響發(fā)熱發(fā)響（1）啟動機安裝位置不正確，飛輪與驅(qū)動齒輪難以正確嚙合；（2）飛輪齒環(huán)或驅(qū)動齒輪的磨損嚴重；（3）電磁開關(guān)的保持線圈斷路或搭鐵不良；異常發(fā)熱（1）啟動機運轉(zhuǎn)過長或啟動次數(shù)過多；（2）線圈有局部短路。五 啟動機使用中的常見注意事項1啟動注意事項啟動機每次啟動時間不得超過5s，第二次啟動相隔15s以上，如果發(fā)動機已啟動應(yīng)讓點火鑰匙從“ST”檔回味到“ON”檔以防損壞啟動機。2安裝注意事項啟動機啟動開關(guān)及各導(dǎo)線安裝應(yīng)牢固可靠、絕緣良好、并保持啟動機外表清潔，防止短路。3異常注意事項如出現(xiàn)啟動時異響，則應(yīng)馬上檢查啟動機的狀況，否則可能損壞飛輪齒環(huán)與驅(qū)動齒輪。六 啟動系統(tǒng)與啟動機常見故障典型案例1.故障現(xiàn)象：一輛輕型轎車，在使用啟動時，只聽見啟動機的電磁開關(guān)“卡塔”的閉合聲，但啟動機卻無任何反映。2.故障原因分析：此現(xiàn)象可能是由于蓄電池虧電，電磁開關(guān)動靜觸點接觸不良，啟動機內(nèi)部的電樞繞組或勵磁繞組斷路或短路。打開點火開關(guān)，檢查儀表盤上的電量指示燈顯示蓄電池電量充足，因此不是蓄電池故障。用一根導(dǎo)線直接將直流電動機繞組的引線與蓄電池的正極相連而啟動機運轉(zhuǎn)，因此不是電動機故障。而是電磁