汽車電氣系統檢修機電學院汽檢教研室項目四起動機及啟動系統的檢修汽車電氣系統檢修【知識要求】1．掌握起動機的型號、工作特性2．掌握起動機的構造、工作原理

【能力要求】1．能夠對起動機的性能進行檢測2．能夠對起動機進行拆裝3．能夠排除啟動系統故障項目要求汽車電氣系統檢修相關知識一、啟動系統概述

發動機運轉之前必須借助外力帶動曲軸旋轉使發動機進入自行運轉狀態，同時在啟動完成發動機正常工作后立即停止工作，這個過程稱為啟動。發動機的啟動方式，有人力啟動、輔助汽油機啟動和電力起動機啟動。而這些啟動的裝置稱為啟動系統。目前常用的啟動系統為電力起動機啟動系統，常簡稱啟動系統。該系統的作用是利用蓄電池提供的電力將靜止狀態的發動機轉變為運轉狀態，產生動力，使汽車得以行駛。汽車電氣系統檢修1、啟動系統組成：（１）蓄電池；（２）蓄電池電纜線（俗稱“馬達線”）和搭鐵線；（３）點火開關；（４）起動機電磁開關或繼電器；（５）起動機；（６）起動機轉動機構和飛輪齒圈；汽車電氣系統檢修汽車電氣系統檢修汽車電氣系統檢修1-點火開關;2-空擋粼動開關;3-起動機繼中器;4-端子50;5-端子30;6-粼動機;7-蓄中池;8-熔斷器汽車電氣系統檢修啟動系統重要的部分是起動機，起動機在點火開關及啟動繼電器控制下，將蓄電池的電能轉化為機械能，帶動發動機飛輪齒圈，驅使曲軸轉動。為增大轉矩，便于啟動，起動機與曲軸的傳動比對汽油機而言一般為１３～１７，柴油機一般為８～１０，起動機驅動齒輪的齒數一般為１３齒。汽車電氣系統檢修2、起動機的分類按直流電動機勵磁方式分類：電磁式永磁式汽車電氣系統檢修按操縱機構方式分類：直接操縱式起動機電磁操縱式起動機按傳動機構的嚙合方式：慣性嚙合式起動機強制嚙合式起動機電樞移動式起動機齒輪移動式起動機減速式起動機汽車電氣系統檢修桑塔納起動機捷達起動機QDY2612起動機

（減速永磁）依維柯起動機幾種起動機圖片汽車電氣系統檢修二、起動機的構造與型號

起動機由1、直流電動機、2、傳動機構、3、控制裝置（電磁開關）三部分組成。1、起動機的構造汽車電氣系統檢修直流電動機——產生電磁轉矩傳動機構——將轉矩傳給發動機電磁開關——控制電動機工作直流電動機電磁開關傳動機構汽車電氣系統檢修汽車電氣系統檢修2、起動機的型號根據國家行業標準，起動機編號規則如下：QDY1225產品代號（字母）電壓等級代號功率等級代號設計序號變形代號汽車電氣系統檢修三、直流電動機

1、串勵式直流電動機的構造電刷及電刷架磁極電樞換向器汽車電氣系統檢修汽車電氣系統檢修（1）電樞與換向器

1）電樞繞組：為了得到較大的轉矩，其電流很大（一般汽油機200A—600A，柴油機可達1000A）。因此電樞繞組都用較粗的矩形截面的裸銅線繞制而成。

2）換向器：由銅片和云母疊壓而成，壓裝在電樞軸前端，銅片與軸之間也絕緣，換向片與線頭采用焊錫連接。

3）電樞軸：固裝電樞鐵芯及換向器以外伸出一定長度的花鍵部分，以便套裝離合器總成。汽車電氣系統檢修

電樞軸電樞繞組鐵心換向器照片作用：通電后產生轉動力矩汽車電氣系統檢修（2）磁極

鐵心勵磁繞組機殼汽車電氣系統檢修由鐵心、勵磁線圈、外殼組成。

作用：是產生磁場汽車電氣系統檢修磁極的連接方式勵磁繞組與電樞繞組的接線方法（直流串激）勵磁繞組先串后并四勵磁繞組串聯汽車電氣系統檢修電刷的作用是將電流引入電樞使之產生定向轉矩。（3）電刷及電刷架

汽車電氣系統檢修彈簧壓力：11.7——14.7N彈簧將其壓在換向器上由銅與石墨粉壓制而成將電流引入電樞繞組作用：兩個與前端蓋絕緣，稱為絕緣電刷兩個與前端蓋搭鐵，稱為搭鐵電刷固定在前端蓋上。汽車電氣系統檢修2、串勵式直流電動機的工作原理

直流電動機是將直流電能轉變位機械能并產生機械轉矩的動力設備。將直導體置于磁場中，使其通過一定方向的電流時，直導體就會受到定向磁場力而運動，且運動方向與導體中電流方向和磁場方向有一定關系，可用左手定則判斷。將電動機的電刷與直流電源相接后，電流由正電刷流入，由負電刷流出，此時繞組中的電流方向如圖3-5所示，根據左手定則，此時轉矩方向為逆時針。當電樞轉過半周時，正電刷接觸換向片時，負電刷接觸的是另一換向片，繞組中的電流方向雖改變，但因在N極和S極下導線中的電流方向保持不變，故電磁轉矩方向不變，使電樞按原來的逆時針方向繼續轉動。汽車電氣系統檢修將電動機的電刷與直流電源相接后，電流由正電刷流入，由負電刷流出，此時繞組中的電流方向如圖3-5所示，根據左手定則，此時轉矩方向為逆時針。當電樞轉過半周時，正電刷接觸換向片時，負電刷接觸的是另一換向片，繞組中的電流方向雖改變，但因在N極和S極下導線中的電流方向保持不變，故電磁轉矩方向不變，使電樞按原來的逆時針方向繼續轉動。汽車電氣系統檢修作用在電樞上的電磁轉矩為：

M=CmIaΦCm稱為電機常數∴電磁轉矩的大小與電樞電流Ia及磁極的磁通Φ成正比。當電樞旋轉時，由于電樞繞組切割磁力線，則其中又產生感應電動勢，按右手定則判斷，恰與電樞電流方向相反，稱反電動勢。E=CmnΦCm——電動常數n——電樞轉速外加于電樞上的電壓，一部分消耗在電樞電阻上，另一部分則用來平衡電動機的反電動勢，即

U=Ef+IsRs+IsRlIa=（U－CmnΦ）/Rs+Rl汽車電氣系統檢修3、起動機的工作特性（1）轉距特性電動機電磁轉矩隨電樞電流變化的關系，稱為轉矩特性。M=f（Ia）串激直流電動機Ia（電樞）=If（磁場）在磁路未飽和時，由于Φ與Ia成正比，Φ=C1Ia故電動機的電磁轉矩為：M=CmIsΦ=CmIsC1Is=CIs2串激式直流電動機的電磁轉矩在磁路未飽和時與電樞電流的平方成正比，只有在磁路飽和時Φ幾乎不變?！嘀绷鞔な诫妱訖C的特點是啟動轉矩大，適宜做起動機。汽車電氣系統檢修（2）機械特性當負荷增大時，轉軸上阻力矩增大電樞轉速降低，使反電動勢E，則電樞電流Ia增大，所以M=CmIaΦ直至電動機的電磁轉矩增加到與阻力矩相等為止。電動機將在新的負荷下以新的較低的轉速平穩運轉。反之，當負荷減小時，電樞轉速升高，反電動勢增大，電樞電流減小，電磁轉矩也減小，直至與阻力矩相等。電動機將在較高的轉速下平穩運轉。（3）起動機的功率及其影響因素1）起動機的功率

P=Mn/95502）影響起動機功率的因素A、接觸電阻和導線電阻B、蓄電池的容量C、溫度汽車電氣系統檢修四、起動機的傳動機構和操縱機構

1、起動機的傳動機構直流電動機通電后產生的電磁轉矩是靠傳動機構輸送到發動機的飛輪的。

對起動機傳動機構的要求是：1）發動機起動時，使起動機的驅動齒輪與發動機的飛輪進入嚙合,嚙合要平穩，不能發生沖擊現象2）發動機起動后，使起動機的驅動齒輪與發動機的飛輪脫離嚙合3)保護功能汽車電氣系統檢修傳動機構的組成傳動機構主要由撥叉、單向離合器和驅動齒輪組成。單向超速離合器：傳遞起動機小齒輪至發動機飛輪之間的轉矩，發動機起動后，自動切斷發動機飛輪至發動機小齒輪間的轉矩，保護起動機。汽車電氣系統檢修單向離合器的工作原理單向離合器的主動部分和從動部分之間有一個裝置，可以使主動部分帶動從動部分時，兩者是一起轉動的，若從動部分的轉速超過主動部分，兩者是分離的，從動部分自由轉動。就是說只有主動帶從動。（可以想象一下自行車）單向離合器的類型根據工作原理分為：1）滾柱式單向離合器2）摩擦片式單向離合器3）彈簧式單向離合器4）棘輪式單向離合器汽車電氣系統檢修1)

滾柱式單向離合器滾柱式離合器是目前國內外汽車起動機中使用最多的一種滾柱式單向離合器結構汽車電氣系統檢修滾柱式單向離合器工作原理滾柱式單向離合器結構簡單，在中小功率的起動機上被廣泛應用。但在傳遞較大轉矩時，滾柱易變形卡死，因此滾柱式單向離合器不適用于功率較大的起動機上。汽車電氣系統檢修2)摩擦片式單向離合器摩擦片式單向離合器的原理是通過主、從、動摩擦片的壓緊和放松來實現分離的，其結構如右圖所示。汽車電氣系統檢修3)彈簧式單向離合器彈簧式單向離合器的原理是通過扭力彈簧的徑向收縮和放松來實現分離和接合的。其結構如圖所示。1、結構簡單，成本低，使用壽命長；2、軸向尺寸較大，一般只用在功率較大的發電機上。汽車電氣系統檢修2、起動機的操縱機構電磁開關也叫做起動機的操縱機構，或者叫做控制機構。主要作用是：1）控制起動機驅動齒輪與發動機飛輪嚙合。2）控制起動機主電路（電流為200～600A）的導通。

有些起動機的電磁開關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。汽車電氣系統檢修1)直接啟動式電磁開關汽車電氣系統檢修起動機的工作過程1）起動時2）起動后3）松開點火開關汽車電氣系統檢修起動機電池搭鐵點火開關起動繼電器線圈附加電阻線至分電器點火線圈點火開關蓄電池起動機接線柱回位彈簧撥叉離合器電流表吸引線圈接線柱引鐵附加電阻線短路接柱電動機接柱觸盤吸引線圈保持線圈2)帶啟動繼電器式電磁開關

⑴．組成

主要由電動機開關、電磁鐵機構、起動繼電器及起動開關等四部分組成。⑵．構造①電動機開關：功用：控制電動機繞組電路。注：電動機開關還包括熱變電阻短路開關。②電磁鐵機構：用以操縱傳動機構動和電動機開關的通斷。

③起動繼電器：用以控制吸、保線圈電路的通斷。

④起動開關：作用是控制起動繼電器磁化線圈電路的通斷。

⑶.電磁式操縱機構的工作過程

①起動開關接通：

a、首先接通起動繼電器磁化線圈電路;

b、電磁鐵機構線圈電路接通；

Ⅰ.吸引線圈電路：

Ⅱ.保持線圈電路：

c、驅動齒輪與飛輪嚙合：

d、電動機電路接通，起動機帶動發動機轉動。

e、當兩齒輪相抵時，離合器的錐形（嚙合）彈簧起作用，保證先接通，后嚙合。

f、電動機電路接通時，吸引線圈被短路，固定鐵芯只靠保持線圈電流的磁場吸力將活動引鐵吸住。

g、在電動機電路接通同時或稍早，附加電阻線被短路。②、起動開關斷開：

a、起動繼電器線圈電路斷電;

b、保持線圈電流改道，（吸、保線圈電流方向相反）起動機停止工作。③、兩齒咬死不能分離時：分離彈簧起作用，使電動機開關先斷開，以保證驅動齒輪與飛輪可靠分離。汽車電氣系統檢修五、起動機的控制電路

1、點火開關直接控制的起動電路汽車電氣系統檢修2、采用起動繼電器控制的啟動電路汽車電氣系統檢修3、帶啟動保護的啟動控制電路汽車電氣系統檢修豐田轎車起動電路豐田轎車起動電路如下圖所示，起動繼電器的線圈繞組受點火開關ST2的控制，如果配置的自動變速器，起動繼電器的線圈繞組還受停車/空檔繼電器的控制，也就是說，只有自動變速器的檔位處于停車/空檔時，才有可能起動發動機。此外，當點火開關旋到起動位置時，從點火開關的ST2端子還給發動機ECU及組合儀表提供一個信號，用作與起動有關的其它控制或指示。汽車電氣系統檢修汽車電氣系統檢修上海帕薩特B5起動機電路

上海帕薩特B5起動機電路如圖所示。該起動機電路屬于無起動繼電器的直接控制式起動機電路。圖中起動機B的30端子通過黑色25mm2的導線與蓄電池的正極相連，起動機的控制端