1、文檔編碼 : CI9F6O1P10B6 HX9B7C7H10K2 ZR2Y9N7H6W4； 一體化課程授課教案 （ 2022-2022 學年 其次 學期） 課程： 汽車電氣 授課老師：楊維俊 學習任務： 起動系統的原理與檢修 總計 32 授課時間 授課班級 起動系統的檢修是整車愛惜作業中的一個重要項目； 工 作 情 境 汽車機電修理工依據模擬修理前臺接待供應的修理工單,在汽車機電修理工 描述 位,在規定工時內以經濟的方式,依據專業要求規范操作,完成待修汽車起動系 統的檢修工作,并為客戶提出正確的使用建議； 在老師指導下完成汽車起動系統的檢修作業；在工作過程中學習汽車起動系 學 習 任 務 統的

2、基本組成及結構,起動機的類型及結構,拆裝方法及工作原理,起動系統電 描述 路分析及及起動系統故障的檢修等學問； 與 其 他 學 本工作任務是汽車電氣修理中常見的任務之一,也是汽車電氣課程的重要內 習 情 境 的 容,是將來從事汽車修理工作的常見問題； 關系 -可編輯修改 - 第 1 頁,共 36 頁； 1. 能夠表達汽車起動系統的基本組成； 2. 能夠認知起動機的結構； 學習目標 3. 能夠描述起動機的工作原理； 4. 能夠獨立完成起動機的拆裝 5. 能夠在老師指導下,依據要求規范完成汽車起動系統的拆裝及檢修作業； 1. 汽車起動系統的組成； 2. 汽車起動機的功用,類型及結構； 學習內容 3

3、. 起動機的工作原理； 4. 起動機的電路分析； 5. 汽車起動機常見故障的檢修； 1. 教學設備：汽車起動機 3 個；整車 1 臺； 教學條件 2. 學習資料：學習材料； 車輛使用說明書,修理手冊；網絡資源 3. 教學場地：多媒體教學教室； 整車實訓場； 1. 全班同學分為 3 個學習小組,每組 9-10 人 教 學 方 法 2. 以小組學習為主,以正面課堂教學和獨立學習為輔,三種方式交替進行,工學 組織形式 一體教學法貫穿教學全過程； 1. 精確找出汽車起動系統的組成； （小組評判） 學習評判 2. 指認汽車起動系統各組成零件名稱及位置,功用； -可編輯修改 - （老師評判） ； 3. 能

4、依據工作方案,獨立完成汽車起動系統使用性能的檢查,動作精確,規范； （小組評判和老師評判相結合） 4. 能依據電路圖在老師指導下,小組完成汽車起動系統的檢修作業,動作精確, 規范；（老師評判） 5. 闡述汽車起動系統的工作原理； （小組評判,老師評判） 6. 在完成本任務的過程中的團隊合作才能,執行 和組評相結合） 5S 治理情形和學習態度； （自評 -可編輯修改 -第 3 頁,共 36 頁； 1. 老師設置學習任務,表達汽車起動系統檢修作業的任務和完成本任務所需預備 的學問；（ 1 課時） 2. 同學小組合作,在學習材料的引導下,從整車和汽車臺架上找出汽車起動系統 的各組成部分； （ 1 課

5、時） 3. 老師引導同學觀看汽車發電機的工作情形,同學小組合作,歸納發電機的結構 教學流程 與工作原理,老師予以總結和點評； （ 6 課時） （ 4 課時） 4. 老師指導同學完成起動機的拆裝任務； （ 4 課時） 5. 在學習材料的引導下,同學獨立完成汽車起動機的檢修； 6. 同學小組合作,在老師的指導下同學小組爭論起動系統,并對起動系統電路進 行分析,老師予以評判和總結； （ 8 課時） 7. 同學小組合作,在學習材料的引導下,爭論完成起動系統故障的排除方法； （ 8 課時） 審批看法 審批人 /日期： -可編輯修改 - 第 4 頁,共 36 頁； 教學后記 -可編輯修改 -第 5 頁,共

6、 36 頁； 活動一,起動系統的結構原理（一） 問題 1：你見過起動機嗎？起動機有在汽車上有什么作用？大家有沒有看到因 為起動機的故障而引起的的汽車故障？把你看到的寫下來？ 問題 2 : 以下為起動系統的把握電路,看圖說明其起動系統由哪些件組成的？ -可編輯修改 - 第 6 頁,共 36 頁； 問題 3：你見過繼電器嗎？請檢索相關的資料來表達繼電器的作用？ 問題 4：你能看懂繼電器上的符號的意思嗎？請回答以下的幾個問題？ -可編輯修改 - 第 7 頁,共 36 頁； 繼電器端子有 個,分別是 ；繼電器端子腳有一對是相互 垂直的,是用來做什么的？ 問題 5：觀看下圖,請摸索,當 D,E 通電后,

7、銜鐵如何運動？當 D, E 斷電 后,銜鐵又如何的運動？ 問題 6：查找資填空 問題 7：觀看起動機的教學資源,完成以下的連接： -可編輯修改 - 第 8 頁,共 36 頁； 活動二,起動系統的工作原理（二） 圖 1 一,起動發動機 當點火開關旋到“開頭”位置,電流流進牽引線圈和保持線圈,小齒輪滑動 -可編輯修改 - 第 9 頁,共 36 頁； 并和齒圈嚙合；同時,流過勵磁線圈的電流使電動機旋轉,這種旋轉運動傳遞 給小齒輪,齒圈和曲軸,以使發動機曲柄轉動； 提示： 當發動機起動時,齒圈驅動電樞旋轉；預防起動機被發動機帶動而旋轉,附 帶了離合器的功能；電樞可防止因高速轉動受到損壞； 問題 l：請

8、依據上述工作過程,在下圖中繪出電流的流向 圖 2 ； 二,發動機起動后 當點火開關從“開頭”位置釋放時,流進牽引線圈的電流方向轉變并且小齒 輪返回到原 始位置；當電流停止流入勵磁線圈時,就起動機停止旋轉； 問題 2：請依據上述工作過程,在下圖中繪出電流的流向 -可編輯修改 - 第 10 頁,共 36 頁； 圖 3 問題 3：依據電路圖,說明其工作原理,并完成以下的練習（電流回路與動作 作對應的連線） -可編輯修改 - 第 11 頁,共 36 頁； 活動三,起動機的拆裝與檢測 問題 1：表達從車上拆裝起動機的工作流程； -可編輯修改 - 第 12 頁,共 36 頁； 問題 2：回答以下問題 （

9、1）斷開蓄電池的 極 ,再按要求接好導線； （ 2）拆下起動機的 和導線； （ 3）擰松起動機安裝 ,取下起動機； （ 4）安裝時,按 次序進行,先固定 問題 3：起動機的分解,查找資料看一下,如何對起動機進行分解； -可編輯修改 - 第 13 頁,共 36 頁； 問題 4：起動機零件的檢測 （ 1） 檢查電磁開關, 按進柱塞, 并檢查其是否能快速回到原位； 必要時更換； 看一看你測量的電磁開關有無問題 圖 4 （ 2）檢查牽引線圈,用歐姆表測量 50 和端子 C 之間的電阻； -可編輯修改 - 第 14 頁,共 36 頁； 如左圖的測量方式,其測量值 小于 1 歐姆；測一測你們組的 電磁開關

10、是否符合要求； 圖 5 （ 3）檢查保持線圈電阻 用歐姆表測量端子 50 與開關體之間的電阻值； 正常值低于 2 歐姆,測測你組的 電磁開關,是否符合要求？ 圖 6 （ 4）對小齒輪進行檢查；看一看輪齒磨損或損壞情形； -可編輯修改 - 第 15 頁,共 36 頁； 測一測你組的輪齒有無損壞 圖 7 活動四,典型電路的分析 問題 1：以下電路圖為不帶起動繼電器的起動把握電路,說明其把握原理； -可編輯修改 - 第 16 頁,共 36 頁； 圖 8-可編輯修改 -第 17 頁,共 36 頁； 問題 2：以下電路圖為不帶起動繼電器的起動把握電路,說明其把握原理； 圖 9 -可編輯修改 - 第 18

11、 頁,共 36 頁； 問題 3：以下電路圖為桑塔納的的把握電路,說明其把握過程； -可編輯修改 - 第 19 頁,共 36 頁； 圖 10 -可編輯修改 -第 20 頁,共 36 頁； 活動五,起動系統的故障排除 起動系統常見的故障有,起動機不轉,起動機運轉無力或其他的故障； 一, 起動機不轉的故障診斷與排除 1. 故障現象 2. 故障緣由 -可編輯修改 -第 21 頁,共 36 頁； 3.故障診斷與排除方法 -可編輯修改 -第 22 頁,共 36 頁； 二, 起動機起動無力的故障診斷與排除 1. 故障現象 2.故障緣由 3.故障診斷與排除方法 -可編輯修改 -第 23 頁,共 36 頁； -

12、可編輯修改 -第 24 頁,共 36 頁； 參考資料 一,起動系的作用 汽車發動機一般為內燃機； 起動系的作用是供應內燃機曲軸起動轉矩, 使 內燃機曲軸達到必需的起動轉速,使內燃機進入自行運轉狀態； , 汽車發動機常用起動方式有人力起動和電力起動兩種；人力手搖起動方式最 簡潔,但不便利,目前僅在部分汽車上作為后備起動方式而保留著；電力起動 方式接受點火開關把握起動機,由于操作輕巧,起動快速牢靠,重復起動才能 強,為現代汽車廣泛接受； 二,電力起動系結構 -可編輯修改 - 第 25 頁,共 36 頁； 電力起動系由蓄電池,起動機,起動繼電器,點火開關等部件組成,如圖 1 所示； 圖 1 電力起動

13、系組成 起動機在點火開關及起動繼電器把握下,將蓄電池的電能轉化為機械能, 帶動發動機飛輪齒圈使曲軸轉動；為增大轉矩,便于起動,起動機與曲軸的傳 動比：汽油機一般為 1317 ,柴油機一般為 8 10；起動機驅動齒輪的齒數 一般為 5 13 齒； 三,起動機的組成 起動機 俗稱“馬達”一般由直流電動機, 單向傳動機構, 操縱機構三大部分組成； -可編輯修改 - 第 26 頁,共 36 頁； 直流電動機是將電能轉換為機械能的裝置,其作用是產生發動機起動 時所需要的電磁轉矩； 單向傳動機構的作用是在發動機起動時,使驅動小齒輪與飛輪齒圈嚙 合,將起動機電磁轉矩傳遞給曲軸；在發動機發動后,驅動小齒輪和直

14、流電動 機之間通過單向離合器作用切斷動力傳遞路徑； 輪齒圈自動脫離嚙合,起動機保持靜止狀態； 起動完畢時, 驅動小齒輪與飛 減速型起動機單向傳力機構仍帶有齒輪式減速機構,起減速增矩的作用； 操縱機構的作用是接通或切斷起動機與蓄電池之間的主電路,并產生驅 動撥叉的電磁力； 有些起動機把握機構仍有副開關,能在起動時將點火線圈附加電阻短路, 以增大起動時的點火能量； 四,起動機用直流電動機 1.直流電動機的作用與原理 直流電動機是將電能轉換為機械能的裝置,其作用是產生發動機起動時所 需的電磁轉矩； 直流電動機是依據載流導體在磁場中受力運動的原理設計而成的；當電 路接通時, 蓄電池的電流便經勵磁線圈和

15、轉子線圈形成回路； 勵磁繞組通電后 形成了電磁場, 轉子繞組通電后受到電磁作用力產生旋轉運動； 換向片和電刷 -可編輯修改 - 第 27 頁,共 36 頁； 在旋轉時確保線圈某有效邊導體從一個磁極范疇轉到另一個異性磁極范時, 導 體中的電流方向同時轉變 即：確保確定磁極下導體的電流方向保持不變,即 確定磁極下導體受力方向不變 ； 2.直流電動機組成 汽車用起動機的直流電動機主要由定子,轉子,換向器,電刷及端蓋組 成,如圖 3-7 所示； 圖 2.起動機用直流電動機結構 1定子 起動機定子部分的作用是產生磁場,分勵磁式和永磁式兩類；為增大 轉矩,汽車起動機通常接受四個磁極,兩對磁極相對交叉安裝,

16、低碳鋼板制成 的機殼是磁路的一部分； -可編輯修改 - 第 28 頁,共 36 頁； 圖 3.勵磁式電動機定子 一般勵磁式起動機勵磁繞組與轉子呈串聯,故稱串勵式電動機,先將勵 磁繞組兩兩串聯后并聯再與電樞 轉子 繞組串聯； 2轉子 起動機的轉子通常稱為電樞,它由電樞軸,鐵心,電樞繞組和換向器等組 成；轉子的功用是產生電磁轉矩； 典型起動機轉子結構如圖 4 所示；轉子鐵心由硅鋼片疊成后固定在轉子軸 上；鐵心外圍勻稱開有繞線線槽,用以繞嵌轉子繞組；轉子繞組由較大矩形截 面的銅帶或粗銅線繞制而成, 截面積選大的目的是為了使汽車起動時能通過較 大的起動電流,從而獲得較大的起動轉矩；在鐵心線槽口兩側,用

17、軋紋將轉子 繞組擠緊以免轉子作高速旋轉時由于慣性作用將繞組甩出, 轉子繞組的端頭均 勻地焊在換向片上； 為防止銅制繞組短路, 在銅線與銅線之間及銅線與鐵心之 -可編輯修改 - 第 29 頁,共 36 頁； 間用性能良好的絕緣紙隔開； 減速型起動機轉子速度較一般型轉子轉速提高了 50 70 ,絕緣性能及動平穩要求較高, 因此,接受環氧樹脂涂封或耐熱尼 龍紙作為轉子槽絕緣紙； 圖 4 起動機轉子 一般起動機轉子換向器由銅片和云母疊壓而成,壓裝于電樞軸前端,銅片 間絕緣,銅片與軸之間也絕緣,換向片與線頭接受錫焊連接；減速型起動機轉 子上的換向器用塑料取代了云母, 換向片與線頭接受了銀銅硬釬焊,耐高速

18、又 耐高溫； 考慮到云母的耐磨性較好,當換向片磨損以后,云母片就會凸起,影響電 刷與換向片的接觸, 因此, 有些微型汽車使用的起動機換向片之間的云母片規 定割低 0 5mm 08mm ,但對大多數起動機,其云母片不應割低； 轉子軸驅動端制有特別的螺旋形花鍵,用以套裝傳動機構中單向離合器； -可編輯修改 - 第 30 頁,共 36 頁； 轉子與定子鐵心氣隙,一般起動機為 為 04mm 05mm ； 3電刷端蓋與驅動端蓋 05mm 08mm ,減速型起動機 電刷端蓋一般用澆鑄或沖壓法制成,蓋內裝有四個電刷架及電刷,其中兩 只搭鐵電刷利用與端蓋相通的電刷架搭鐵； 另外兩只電刷的電刷架就與端蓋絕 緣,

19、絕緣電刷引線與勵磁繞組的一個端頭相連接；起動機電刷通常用銅粉 80 90和石墨粉壓制而成,以削減電阻并提高耐磨性；電刷架上有盤形 彈簧,用以壓緊電刷； 驅動端蓋上有撥叉座和驅動齒輪行程調整螺釘,仍有支撐撥叉的軸銷孔； 為了防止電樞軸彎曲變形,一些起動機裝有中間支撐板； 端蓋及中間支撐板上的軸承多用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承；軸承接受 滑動式 俗稱“銅套”,以承擔起動機工作時的沖擊性載荷；有些減速型起動機接受球軸承； 兩端蓋與機殼靠兩個較長的穿心連接螺栓將起動機組裝成一個整體；端蓋 與機殼間接合面上一般制有對位用安裝記號； 五, 起動機的傳動機構 1.齒輪嚙合裝置 常見起動機驅動小齒輪與飛輪的嚙

20、合靠撥叉強制撥動完成, 如圖 5 所示； -可編輯修改 - 第 31 頁,共 36 頁； 起動機不工作時,驅動齒輪處于圖 5a 所示位置；當需要起動時,撥叉 在人力或電磁開關的作用下,將驅動小齒輪推出與飛輪齒圈嚙合,如圖 5b 所 示；待驅動齒輪與飛輪齒圈接近完全嚙合時,起動機主開關接通,起動機帶動 發動機曲軸運轉,如圖 5c 所示；發動機發動后,驅動小齒輪仍處于嚙合狀態 時,單向離合器打滑,小齒輪在飛輪帶動下空轉,電動機處于空載下旋轉；起 動完畢后, 起動機撥叉在復位彈簧作用下回位, 帶動驅動小齒輪與飛輪齒圈脫 開嚙合； 圖 5 齒輪嚙合裝置 2.單向離合器 單向離合器在起動初期將電動機電磁

21、轉矩傳遞給曲軸；發動機發動后,小 齒輪仍處于嚙合狀態時, 單向離合器打滑, 防止發動機飛輪帶動電樞高速旋轉 將電樞繞組甩散；常見起動機單向離合器結構有滾柱式,彈簧式和摩擦片式 3種； 六,起動機的操縱機構 -可編輯修改 - 第 32 頁,共 36 頁； 起動機操縱機構也叫“把握機構”,其作用是接通或切斷起動機與蓄電池之間 的主電路, 驅動撥叉使小齒輪與飛輪齒圈嚙合； 有些起動機把握機構仍能在起 動同時將點火線圈附加電阻短路,以增大起動時的點火能量； 1.電磁操縱機構工作原理 常見起動機屬電磁操縱強制嚙合式起動機；電磁操縱是指起動機主電路的 把握靠電磁開關實現,強制嚙合是指驅動小齒輪靠撥叉強制推

22、入嚙合； 電磁操縱式起動機由吸拉線圈,保持線圈,活動鐵心,固定鐵心,主開關 接觸盤,撥叉連桿,鐵心及復位彈簧組成；其中吸拉線圈與電動機串聯,保持 線圈與電動機并聯；活動鐵心可驅動撥叉運動,又可推接觸盤推桿；電磁開關 作用過程如下： 起動機不工作時,驅動齒輪處于與飛輪齒輪脫開嚙合位置,電磁開關中的 接觸盤與各接觸點分開； 將點火開關的鑰匙朝順時針方向擰到起動 ST 檔,電池經點火開關起動檔 觸點向起動機電磁開關通電,其流徑為： 此時,吸拉線圈和保持線圈磁場方向相同；活動鐵心在電磁力作用下克服 復位彈簧的作用向內移動, 壓動推桿使起動機主開關接觸盤與接觸點靠近, 與 此同時帶動撥叉將驅動小齒輪邊緩

23、慢旋轉邊推向嚙合； 當驅動小齒輪與飛輪齒 -可編輯修改 - 第 33 頁,共 36 頁； 圈接近完全嚙合時,接觸盤已將接觸點接通,起動機主電路接通,直流電動機 產生強大轉矩通過接合狀態的單向離合器傳給發動機飛輪齒圈；主開關接通 后,吸拉線圈被主開關短路,電流消逝,活動鐵心在保持線圈電磁力作用下保 持在吸合位置；此時主開關副觸片接通,將點火線圈附加電阻短路； 發動機發動后,飛輪轉動線速度超越了起動機驅動小齒輪的線速度,單 向離合器打滑,飛輪僅帶驅動小齒輪空轉,電樞在電磁力作用下作轉動,防止 了電樞繞組高速甩散的危急； 松開點火開關鑰匙時,鑰匙自動從起動 ST檔退回到運行 ON 檔,點 火開關起動檔斷開