第二節(jié)常規(guī)起動機的組成、結(jié)構(gòu)(王字號)

常規(guī)起動機一般由直流串勵式電動機、傳動機構(gòu)和電磁開關(guān)三部分組成。

一、直流電動機

直流電動機的作用是產(chǎn)生力矩。一般采用直流串勵式電動機?！按畡睢敝鸽姌欣@組與磁場繞組串聯(lián)。

直流電動機由磁極、電樞、換向器和電刷等組成起動電機構(gòu)造(1)

磁極

產(chǎn)生電樞轉(zhuǎn)動時所需要的磁場，它由固定在機殼上的磁極鐵心和磁場繞組組成，為增大磁場強度，大多數(shù)起動機采用四個磁極。通過螺釘將磁極鐵心固定在電動機的外殼上。勵磁繞組也是采用較粗的矩形裸銅線繞制而成（電流達200-600A）.勵磁繞組的內(nèi)部電路連接方法如圖所示為，勵磁繞組一端接在外殼的絕緣接線柱上，另一端與兩個非搭鐵電刷相連。

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電樞

由電樞繞組、鐵心、電樞軸和換向器等組成。其作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。電樞鐵心由硅鋼片疊成后固定在軸上，鐵心外圓均開有槽，用以放置電樞繞組。為了得到較大的轉(zhuǎn)矩，盡可能的提高電樞電流（一般為200-600A），因此電樞繞組一般都采用較粗的矩形裸銅線制成，銅線與鐵心之間，銅線與銅線之間用絕緣紙隔開。繞組兩端均勻的焊接在換向器片上，常采用波繞法，采用這種繞法電阻較低，有利于提高轉(zhuǎn)矩。換向器裝在電樞軸上，它由許多換向片組成。換向片（銅片）嵌裝在軸套上，各換向片之間均用云母絕緣。換向器的作用是將電源提供的直流電轉(zhuǎn)化為電樞繞組所需的交流電，以保證電樞繞組所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩方向不變。串勵式電動機(3)

電刷及電樞架

電刷及電樞架的作用是將電源引入電動機使電樞產(chǎn)生定向轉(zhuǎn)矩。即電刷和換向器配合使用用來連接磁場繞組和電樞繞組的電路。電刷一般采用銅和石墨粉壓制而成，有利于減小電阻及增加耐磨性。電刷裝在電刷架中，借彈簧壓力壓在換向器上。

以四磁極電動機為例，其中兩個連接勵磁繞組和電樞繞組，與機殼絕緣，稱為絕緣電刷，電流通過這兩個電刷進入電樞繞組；另外兩個為搭鐵電刷，通過電樞繞組的電流通過這兩個電刷搭鐵。

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機殼機殼是電動機的磁極和電樞的安裝機體，其中一端有四個檢查窗口，便于進行電刷和換向器的維護，同時起動機的電磁開關(guān)也安裝在機殼上，其上有一絕緣接線端，是電動機電流的引入線。

二、傳動機構(gòu)

起動機的傳動機構(gòu)實際是一個單向離合器，把直流電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪齒圈，再通過飛輪齒圈把轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機的曲軸，使發(fā)動機起動；起動后，飛輪齒圈與驅(qū)動齒輪自動打滑脫離，防止電動機被發(fā)動機帶動，超速旋轉(zhuǎn)而破壞。傳動機構(gòu)一般由驅(qū)動齒輪、單向離合器、撥叉、嚙合彈簧等組成。

（一）發(fā)動機對起動機傳動機構(gòu)的要求

（1）起動機驅(qū)動齒輪與發(fā)動機飛輪齒圈嚙合要平穩(wěn)，無沖擊現(xiàn)象；（2）發(fā)動機起動后,驅(qū)動齒輪能自動打滑或脫離嚙合；（3）發(fā)動機工作時，要防止點火開關(guān)誤操作，使起動機驅(qū)動齒輪再次與發(fā)動機齒圈嚙合，導(dǎo)致飛輪齒圈的損壞；傳動機構(gòu)的工作過程分為起動機未工作處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛輪齒圈與驅(qū)動齒輪嚙合，及完全嚙合三個過程.

（二）常見起動機單向離合器單向離合器有滾柱式，摩擦片式，彈簧式等幾種類型。其中以滾柱式單向離合器最常用。

1、滾柱式單向離合器

滾柱式單向離合器是通過改變滾柱在楔形槽中的位置來實現(xiàn)分離和結(jié)合。

滾柱式單向離合器的驅(qū)動齒輪與外殼制成一體，外殼內(nèi)裝有十字塊和4套滾柱、壓帽彈簧。在外殼與十字塊之間，形成4個寬窄不等的楔形槽，槽內(nèi)分別裝有一套滾柱、壓帽彈簧。滾柱的直徑略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的寬端。十字塊與花鍵套筒固連，殼底與外殼相互扣合密封?；ㄦI套筒的外面裝有嚙合彈簧及墊圈，末端安裝著撥環(huán)與卡圈。整個離合器總成套裝在電動機軸的花鍵部位上，可作軸向移動和隨軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)起動機開始工作時，驅(qū)動齒輪與齒圈嚙合，十字塊同電樞軸一起旋轉(zhuǎn)，由于摩擦力矩的作用滾柱滾入楔形槽窄端，將十字塊與外殼卡死，驅(qū)動齒輪和套筒成為一個整體，帶動飛輪，起動發(fā)動機；發(fā)動機起動后，飛輪齒圈會帶動驅(qū)動齒輪旋轉(zhuǎn)，外殼轉(zhuǎn)速高于十字塊轉(zhuǎn)速，滾柱滾入寬端打滑，這樣發(fā)動機的力矩就不會傳遞至起動機，起到保護起動機的作用。滾柱式單向離合器構(gòu)造簡單，在中小功率起動機上被廣泛應(yīng)用，適用于額定功率在1.47KW以下的小型起動機，工作可靠；但由于接合時為剛性，不能承受大的沖擊力，在轉(zhuǎn)速較大轉(zhuǎn)動時，滾柱容易卡死，因此滾柱式單向離合器不適用于功率較大的起動機上。

2摩擦片式單向離合器摩擦片式單向離合器是通過主從動片的壓緊和放松來實現(xiàn)分離，結(jié)構(gòu)如圖。由主動盤、被動盤、主動摩擦片、被動摩擦片、保險彈簧墊圈、驅(qū)動齒輪軸套等機件組成。摩擦片式單向離合器可以傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，應(yīng)用于大功率起動機，但在使用過程中，摩擦片磨損后傳遞的轉(zhuǎn)矩將會下降，因此需要經(jīng)常調(diào)整，結(jié)構(gòu)復(fù)雜

主動盤內(nèi)制有螺旋鍵槽，套在電樞軸的螺旋鍵槽上，可轉(zhuǎn)動，也可軸向移動。主動盤的一端外部制有四個缺口，與主動摩擦片外緣的四個凸起相結(jié)合，以帶動主動摩擦片轉(zhuǎn)動。被動盤內(nèi)制有左螺旋線槽，與驅(qū)動齒輪軸套的一端螺旋鍵槽相配合，盤外制有鍵槽，與被動摩擦片內(nèi)緣的凸起部分相配合，被動盤能隨被動摩擦片一起轉(zhuǎn)動。主動摩擦片用銅片制成，被動摩擦片用鋼片制成，主被動摩擦片相間排列，能在主、被動盤上軸向移動。

驅(qū)動齒輪與驅(qū)動齒輪軸套制成一體，內(nèi)部中空，套裝在電樞軸的光滑部分，可以轉(zhuǎn)動也可以軸向移動。軸套在螺旋鍵的端部制有環(huán)槽，以便將被動盤上的機件鎖住。被動盤上套有壓環(huán)，在壓環(huán)與摩擦片之間裝有調(diào)整墊圈，增減調(diào)整墊圈可以調(diào)整離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。整個主動盤和驅(qū)動齒輪軸套由鐵皮外殼包裝密封。起動時，電樞軸帶動主動盤和主動摩擦片轉(zhuǎn)動，借摩擦力帶動被動摩擦片及被動盤。由于發(fā)動機阻力大，驅(qū)動齒輪和軸套開始并不轉(zhuǎn)動，因而迫使被動盤沿驅(qū)動齒輪軸套的螺旋鍵槽轉(zhuǎn)動（從驅(qū)動齒輪一端看被動盤作順時針方向轉(zhuǎn)動）。由于被動盤是沿著壓緊摩擦片的方向作軸向移動，摩擦片之間的摩擦力將隨之增大。當(dāng)摩擦片之間能夠傳遞的轉(zhuǎn)矩增大到克服發(fā)動機的阻力矩時，被動盤將停止軸向移動，電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩即可過驅(qū)動齒輪帶動飛輪旋轉(zhuǎn)起動發(fā)動機。發(fā)動機起動后由于被動盤的慣性作用，使被動盤在驅(qū)動齒輪軸套的螺旋槽上作反時針轉(zhuǎn)動，被動盤沿螺旋槽向左退出，向放松摩擦片的方向移動，因而離合器分離，避免了電樞軸超速旋轉(zhuǎn)的危險。

3彈簧式單向離合器彈簧式單向離合器的原理是通過彈簧的徑向收縮和放松來實現(xiàn)分離和結(jié)合的.驅(qū)動齒輪與套筒是一體的，傳動套筒套在電樞軸的花鍵上。在驅(qū)動齒輪套筒與傳動套筒的外圓上有扭力彈簧，彈簧內(nèi)徑小于兩套筒的外徑。起動機工作時，電樞軸帶動傳動套筒旋轉(zhuǎn)，由于彈簧與套筒之間的摩擦力，彈簧扭緊，抱緊兩套筒傳遞扭矩；起動后，由于飛輪齒圈對驅(qū)動齒輪的作用力改變了方向，彈簧放松，驅(qū)動齒輪只能在電樞軸的光滑部分高速旋轉(zhuǎn)，防止電樞超高速運轉(zhuǎn)帶來危險。彈簧式單向離合器結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用壽命長，但由于彈簧尺寸較大，一般應(yīng)用在大功率的起動機上。

三、電磁開關(guān)（操縱機構(gòu)或控制機構(gòu)）

電磁開關(guān)的作用是控制驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈的嚙合與分離；控制起動機主電路（電流為200A-600A）的接通與切斷；另外，有些起動機的電磁開關(guān)還能在起動時將點火線圈的附加電阻短路，以提高起動時的點火電壓。在現(xiàn)代汽車上，起動機均采用電磁式控制電路，電磁式控制裝置是利用電磁開關(guān)的電磁力操縱撥叉，使驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合或分離。

1.電磁開關(guān)的結(jié)構(gòu)

電磁開關(guān)主要由吸引線圈、保持線圈、回位彈簧、活動鐵心，接觸片等組成。其中，吸引線圈與電動機串聯(lián)；保持線圈與電動機并聯(lián)，直接搭鐵；端子C接點火開關(guān)，通過點火開關(guān)再接電源；端子30直接接電源?；顒予F心一端通過接觸盤控制主電路的導(dǎo)通，另一端通過撥叉控制驅(qū)動齒輪的嚙合。在起動機電磁開關(guān)上有三個接線柱：主接線柱接蓄電池的起動電纜線;起動接線柱（C）接點火開關(guān)起動檔或者起動繼電器;點火線圈附加電阻短路接線柱接點火線圈。電磁開關(guān)

2.起動機工作過程

起動開關(guān)未接通時，起動繼電器觸點張開，電動機開關(guān)斷開，離合器驅(qū)動齒輪與飛輪處于分離狀態(tài)。

起動開關(guān)接通時：（1）起動繼電器線圈電路接通其電路為：蓄電池正極→點火開關(guān)接柱→起動繼電器“點火開關(guān)”接柱→線圈搭鐵→蓄電池負極。

（2）電磁鐵線圈電路接通（點火開關(guān)起動檔）繼電器觸點閉合，同時接通吸引線圈和保持線圈電流電路，兩線圈產(chǎn)生同方向的磁場，磁化鐵心，吸動引鐵前移，引鐵前端帶動觸盤接通兩個開關(guān)（電動機開關(guān)19、20），后端通過耳環(huán)帶動撥叉移動使驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合。

吸引線圈電路：蓄電池正極→電動機開關(guān)接柱21（主接線柱）→起動繼電器“電池”接柱、支架、觸點、“起動機”接柱→電磁開關(guān)接柱23（起動接線柱）→吸引線圈1→電動機開關(guān)接柱19→電動機磁場繞組→電樞繞組→搭鐵→蓄電池負極。保持線圈電路：蓄電池正極→電動機開關(guān)接柱21→起動繼電器“電池”接柱、支架、觸點、“起動機”接柱→電磁開關(guān)接柱23→保持線圈2→搭鐵→蓄電池負極。

（3）電動機電路接通觸盤將電動機開關(guān)接柱19、21連通后，電動機電路接通。

此電路電阻極小，電流可達幾百安培，電動機產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩，帶動飛輪轉(zhuǎn)動。

電動機開關(guān)接通后，吸引線