發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)

第十一章發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)1車輛與動力工程系第十一章發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)2車輛與動力工程系第十一章發(fā)動機(jī)起動系統(tǒng)第一節(jié)概述第二節(jié)起動機(jī)第三節(jié)電磁嚙合式起動機(jī)第四節(jié)減速起動機(jī)和永磁起動機(jī)3車輛與動力工程系發(fā)動機(jī)的曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動到發(fā)動機(jī)自動怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程，稱為發(fā)動機(jī)的起動過程。完成起動所需要的裝置叫起動系。發(fā)動機(jī)起動時，必須克服氣缸內(nèi)被壓縮氣體的阻力和發(fā)動機(jī)本身及其附件內(nèi)相對運(yùn)動的零件之間的摩擦阻力，克服這些阻力所需的力矩稱為起動轉(zhuǎn)矩。能使發(fā)動機(jī)順利起動所必需的曲軸轉(zhuǎn)速，稱為起動轉(zhuǎn)速。第一節(jié)概述4車輛與動力工程系第一節(jié)概述功用：使發(fā)動機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過渡到工作狀態(tài)起動方式人力起動輔助汽油機(jī)起動電力起動起動預(yù)熱進(jìn)氣預(yù)熱裝置電熱塞起動液噴射裝置起動減壓裝置5車輛與動力工程系起動方式人力起動：手搖起動（如小型拖拉機(jī)）、繩拉起動（如快艇）、腳蹬起動（如摩托車）適用范圍：小功率發(fā)動機(jī)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)十分簡單但操作不便輔助汽油機(jī)起動：由小功率汽油機(jī)帶動大功率柴油機(jī)起動適用范圍：用于大功率柴油機(jī)特點(diǎn)：體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜電力起動：電動機(jī)作為起動動力特點(diǎn)：操作方便、起動迅速可靠6車輛與動力工程系起動預(yù)熱裝置原因：在寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒季節(jié)起動發(fā)動機(jī)時，由于機(jī)油粘度增高，起動阻力矩增大，燃料汽化不良，蓄電池內(nèi)阻增加起動性能變壞，使發(fā)動機(jī)起動困難措施：在冬季起動時將進(jìn)氣、潤滑油和冷卻水預(yù)熱形式：由于柴油機(jī)冬季起動困難尤大。為了能在低溫下迅速可靠的起動，常采用一些用以改善燃料著火條件和降低起動轉(zhuǎn)矩的起動輔助裝置，如電熱塞、進(jìn)氣預(yù)熱器、起動液噴射裝置以及減壓裝置等7車輛與動力工程系進(jìn)氣預(yù)熱裝置功用：發(fā)動機(jī)冷起動時，給進(jìn)氣管中的空氣迅速加熱適用范圍：化油器式的發(fā)動機(jī)構(gòu)造：空心閥體由膨脹系數(shù)較大的金屬材料制成。其一端與進(jìn)油管接頭相連，另一端有內(nèi)螺紋與一端帶有外螺紋的閥芯相連。閥芯的錐形端在預(yù)熱器不工作時將油管接頭的進(jìn)油口堵塞。

閥體外繞有外表面絕緣的電熱絲原理：電熱絲通電溫度升高并將閥體加熱

8車輛與動力工程系電熱塞9車輛與動力工程系電熱塞功用：采用渦流室式或預(yù)燃室式燃燒室的柴油發(fā)動機(jī)，由于燃燒室表面積大，在壓縮形成中的熱量損失較大，故此，在渦流室或預(yù)燃室中安裝電熱塞構(gòu)造：螺旋形的電阻絲一端焊于中心螺桿上，另一端焊在耐高溫不銹鋼制造的發(fā)熱鋼套底部，在鋼套內(nèi)裝有具有一定絕緣性能、導(dǎo)熱好、耐高溫的氧化鋁填充劑原理：電阻絲通電后迅速將發(fā)熱體鋼套加熱到紅熱狀態(tài)，使氣缸內(nèi)的空氣溫度升高

10車輛與動力工程系起動液噴射裝置功用：輔助低溫起動適用范圍：某些柴油發(fā)動機(jī)安裝：噴嘴安裝在進(jìn)氣管上材料：起動液壓力噴射罐內(nèi)充有壓縮氣體氮?dú)狻⒁颐?、丙酮、石油醚等工作過程：當(dāng)?shù)蜏仄饎硬裼蜋C(jī)時，將噴射罐倒立，罐口對準(zhǔn)噴嘴上端的管口。輕壓起動液噴射罐，即打開噴射罐口處的單向閥，則起動液通過單向閥、噴嘴噴入柴油機(jī)進(jìn)氣管，并隨同進(jìn)氣管內(nèi)的空氣一起被吸入燃燒室。因為起動液是易燃燃料，故可在較低的溫度和壓力下迅速著火，從而點(diǎn)燃噴入燃燒室的柴油

11車輛與動力工程系減壓裝置功用：為了降低起動力矩，提高發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，在某些車用柴油機(jī)上采用減壓裝置工作過程：發(fā)動機(jī)起動時，首先通過手柄驅(qū)使調(diào)整螺釘旋轉(zhuǎn)，并略微頂開氣門（氣門一般下降1-1.25mm），以降低初壓縮阻力。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動起來后，各零件工作表面溫度升高，潤滑油粘度降低，摩擦阻力減小，從而降低了起動阻力矩。這時將手柄扳回原來位置，柴油機(jī)即可順利起動適用范圍：小功率人工起動柴油機(jī)

12車輛與動力工程系第二節(jié)起動機(jī)13車輛與動力工程系第二節(jié)起動機(jī)直流電機(jī)傳動機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)14車輛與動力工程系直流電機(jī)

形式：串激直流電動機(jī)特點(diǎn)：低速時轉(zhuǎn)矩很大，隨轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)矩降低，這一特征非常適合發(fā)動機(jī)起動的要求汽油機(jī)用起動機(jī)：功率為1.5kw，電壓為12v柴油機(jī)用起動機(jī)：功率為5kw，電壓為24v構(gòu)造：磁極、電樞、換向器、機(jī)殼、端蓋等組成15車輛與動力工程系起動機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)功用：起動時，將驅(qū)動齒輪與電樞軸聯(lián)成一體，使驅(qū)動齒輪沿電樞軸移出與飛輪環(huán)齒嚙合，起動發(fā)動機(jī)起動后，飛輪轉(zhuǎn)速提高，驅(qū)動齒輪的轉(zhuǎn)速超過電樞軸的正常轉(zhuǎn)速，傳動機(jī)構(gòu)使其自動脫開，防止電動機(jī)超速類型：慣性嚙合式傳動結(jié)構(gòu)強(qiáng)制嚙合式傳動結(jié)構(gòu)電樞嚙合式傳動結(jié)構(gòu)超速保護(hù)裝置：定義：超速保護(hù)裝置是起動機(jī)驅(qū)動齒輪與電樞軸之間的離合機(jī)構(gòu)，也稱為單向離合器單向離合器的類型：滾柱式、彈簧式、摩擦式16車輛與動力工程系滾柱式單向離合器

組成：由開有楔形缺口的內(nèi)、外座圈、滾子以及連同彈簧一起裝在外座圈孔中的柱塞組成工作過程：當(dāng)發(fā)動機(jī)開始工作，曲軸轉(zhuǎn)速升高以后，即有飛輪齒圈帶動起動機(jī)齒輪高速旋轉(zhuǎn)的趨勢。此時雖然齒輪的旋轉(zhuǎn)方向不變，但已由主動輪變成了從動輪。于是，滾子在摩擦力的作用下克服彈簧張力而向楔形槽較寬的一端滾動，從而，高速旋轉(zhuǎn)的小齒輪與電樞軸脫開。滾珠式單向離合器視頻17車輛與動力工程系起動機(jī)的控制機(jī)構(gòu)

功用：控制起動機(jī)主電路的通、斷和驅(qū)動齒輪的移出與退回?？刂品绞剑褐苯硬倏v：由駕駛員通過起動踏板和杠桿機(jī)構(gòu)直接操縱起動開關(guān)并使傳動齒輪副進(jìn)入嚙合優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠缺點(diǎn)：操作不便，且當(dāng)駕駛員座位距起動機(jī)較遠(yuǎn)時難以布置，目前以很少使用電磁操縱：由駕駛員通過起動開關(guān)操縱繼電器（電磁開關(guān)），而由繼電器操縱起動機(jī)電磁開關(guān)和齒輪副或通過起動開關(guān)直接操縱起動機(jī)電磁開關(guān)和齒輪副。優(yōu)點(diǎn)：布置靈活、使用方便、適宜于遠(yuǎn)距離操縱，目前，車用汽油機(jī)或柴油機(jī)均采用電磁操縱式起動機(jī)18車輛與動力工程系第三節(jié)減速起動機(jī)和永磁起動機(jī)減速起動機(jī)：在起動機(jī)的電樞軸與驅(qū)動齒輪之間裝有減速器的起動電機(jī)分類：外嚙合式內(nèi)嚙合式行星齒輪式19車輛與動力工程系減速起動機(jī)工作過程及特點(diǎn)減速起動機(jī)：在起動機(jī)的電樞軸與驅(qū)動小齒輪之間裝有齒輪減速器的起動機(jī)稱為減速起動機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：減速起動機(jī)與同功率的起動機(jī)相比，它具有體積小、重量輕、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)起動機(jī)功率一定時，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，降低轉(zhuǎn)矩，可以減小其體積。因此，在采用小型、高速、低轉(zhuǎn)矩的起動機(jī)時，靠裝在電機(jī)軸上的齒輪減速器（速比為3-4）將電機(jī)轉(zhuǎn)速降低后再驅(qū)動飛輪。

20車輛與動力工程系永磁減速起動電機(jī)永磁起動機(jī)：以永磁材料為磁極的起動機(jī)優(yōu)點(diǎn)：取消了傳統(tǒng)起動機(jī)的勵磁繞組和磁極鐵心，使結(jié)構(gòu)簡化、體積和重量大大減小，可靠性提高，節(jié)省了材料21車輛與動力工程系發(fā)電機(jī)起動機(jī)飛輪一體化系統(tǒng)ISAD是英文IntegratedStarterAlternatorDamperSystem的縮寫，這套系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的起動機(jī)、發(fā)電機(jī)和飛輪，取而代之的是一個可以實時啟動并能提供42伏電壓的電動機(jī)。這套ISAD系統(tǒng)可以將制動能量轉(zhuǎn)化為電能，即通常所說的再生制動。另外，ISAD所產(chǎn)生的42伏可以用在如動力轉(zhuǎn)向這類的電動系統(tǒng)中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)備，從而可以節(jié)省能量、減少零部件數(shù)目并減輕整車重量。22車輛與動力工程系德國寶馬汽車公司的技術(shù)人員則將兩者“合二為一”，把起動機(jī)和交流發(fā)電機(jī)合并為一個裝置系統(tǒng)。這種裝置簡稱CSA（CrankshaftStartAlternator)是位于曲軸之上，介在發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)之間，即飛輪的地方，可與各種內(nèi)燃機(jī)結(jié)合，能滿足起動電動機(jī)與發(fā)電機(jī)的需求，提高發(fā)動機(jī)的有用效率。據(jù)報道，早在20世紀(jì)30年代，德國人就償試結(jié)合起動電機(jī)和發(fā)電機(jī)，但受當(dāng)時的技術(shù)條件限制而無法實現(xiàn)，因