學習目標3：認知起動機的基本結構與工作原理重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設起動機的組成及實物圖起動機用三個部件來實現整個起動過程。直流電動機引入來自蓄電池的電流并且使起動機的驅動齒輪產生機械運動；傳動機構將驅動齒輪嚙合入飛輪齒圈，同時能夠在發動機起動后自動脫開；起動機電路的通斷則由一個電磁開關來控制。4.1.4起動機的基本結構及其工作原理重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設1．直流電動機（1）直接電動機基本結構圖

直流電動機的組成直流電動機由磁極、電樞、換向器、電刷、機殼和端蓋組成。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設①磁極：磁極的作用是產生電樞轉動時所需要的磁場，它由固定在機殼上的磁極鐵芯和磁場繞組組成，見圖如下。圖

磁極的實物圖和結構圖重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設上圖為勵磁繞組的內部電路連接方法，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。圖

勵磁繞組的接法重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設②電樞：圖為電樞總成，由外圓帶槽的硅鋼片疊成的鐵芯和電樞繞組組成，磁場繞組和電樞繞組一般采用矩形斷面的裸銅線繞制。圖

電樞總成重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設圖

換向器③換向器。換向器裝在電樞軸上，它由許多換向片組成，換向片嵌裝在軸套上，各換向片之間用云母絕緣。換向器與電刷相接觸。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設④電刷：電刷和換向器配合使用。它主要用來連接磁場繞組和電樞繞組的電路，并使電樞軸上的電磁力矩保持固定方向。圖

電刷及電刷架的組合電刷裝在端蓋上的電刷架中重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設⑤機殼：它是電動機的磁極和電樞的安裝機體，其中一端有4個檢查窗口，便于進行電刷和換向器的維護。⑥端蓋：端蓋有前、后之分。前端蓋一般由鋼化板壓制而成，其上裝有4個電刷架，后端蓋由灰鑄鐵澆鑄而成。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設（2）直流電動機工作原理圖

串勵直流電動機的工作原理電動機工作時，電流通過電刷和換向片流入電樞繞組。換向片A與正電刷接觸，繞組中的電流從a→d，根據左手定則判定繞組匝邊ab、cd均受到電磁力F的作用，由此產生逆時針方向的電磁轉矩M使電樞轉動；重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設圖

串勵直流電動機的工作原理當電樞轉動使換向片A與負電刷接觸，換向片B與正電刷接觸時，電流改為從d→a，但電磁轉矩的方向仍保持不變，使電樞按逆時針方向繼續轉動。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設2．傳動機構傳動機構的作用是把直流電動機產生的轉矩傳遞給飛輪齒圈，再通過飛輪齒圈把轉矩傳遞給發動機的曲軸，使發動機啟動；啟動后，飛輪齒圈與驅動齒輪自動打滑脫離。傳動機構驅動齒輪單向離合器撥叉嚙合彈簧重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設起動機驅動齒輪與發動機飛輪齒圈嚙合過程如圖所示。圖

起動機驅動齒輪與發動機飛輪嚙合過程重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設單向離合器滾柱式摩擦片式彈簧式滾柱式單向離合器以及是最常用的，下面以滾柱式單向離合器為例，介紹其結構和工作原理。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設（1）滾柱式單向離合器的構造圖

滾柱式離合器的構造1-驅動齒輪；2-外殼；3-十字塊；4-滾柱；5-彈簧；6-墊圈；7-護蓋；8-花鍵套筒；9-彈簧座；10-嚙合彈簧；11-撥環；12-卡簧重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設（2）滾柱式單向離合器的工作原理圖

滾柱的受力及作用示意圖當起動機電樞旋轉時，轉矩經套筒帶動十字塊旋轉，滾柱滾入楔形槽窄端，將十字塊與外殼卡緊，使十字塊與外殼之間能傳遞力矩重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設圖

滾柱的受力及作用示意圖發動機啟動以后，飛輪齒圈會帶動驅動齒輪旋轉。當轉速超過電樞轉速時，滾柱滾入寬端打滑，這樣發動機的力矩就不會傳遞至起動機，起到保護起動機的作用重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設撥叉的作用是使離合器做軸向移動，將驅動齒輪推進與脫離飛輪齒圈，汽車起動機上采用的撥叉一般由機械式撥叉和電磁式撥叉兩種?，F代汽車的起動機幾乎全部采用電磁式撥叉重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設（1）電磁撥叉的結構圖

電磁式撥叉結構1-線圈；2-外殼；3-電磁鐵芯；4、5-接線柱；6-撥環；7-緩沖彈簧；8-驅動齒輪；9-撥叉軸；10-撥叉；11、12-彈簧重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設（2）電磁撥叉工作原理起動發動機時，轉動啟動開關或按下按鈕開關，線圈通電產生電磁力將鐵芯吸入，于是帶動撥叉轉動，由撥叉頭推出離合器，使驅動齒輪嚙入飛輪圈。發動機起動后，只要松開開關或按鈕，線圈即斷電，電磁力消失，在回位彈簧的作用下，鐵芯推出，撥叉返回，撥叉頭將打滑工況下的離合器撥回，驅動齒輪脫離飛輪齒圈。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設3．操縱機構操縱機構的作用是控制驅動齒輪與飛輪齒圈的嚙合與分離，并控制電動機電路的接通與切斷。在現代汽車上，起動機大多采用電磁式控制電路。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設（1）電磁控制裝置的結構圖

電磁開關的實物圖與結構圖電磁開關主要由吸引線圈、保持線圈、復位彈簧、活動鐵芯、接觸片等組成。其中，端子C接點火開關，通過點火開關再接電源，端子30直接接電源。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設（2）電磁控制裝置的工作原理電磁開關的工作過程要結合電路圖進行分析。圖

點火開關的起動位置重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設保持線圈中電流的方向為：蓄電池“﹢”點火開關端子50保持線圈搭鐵吸引線圈中電流的方向為：蓄電池“﹢”點火開關端子50吸引線圈端子C勵磁線圈電樞搭鐵由于吸引線圈和勵磁線圈中的電流非常小，電動機低速運轉。同時，吸引線圈和保持線圈中產生的磁場吸引活動鐵芯向右運動，克服復位彈簧的作用力，拉動撥叉，撥叉使離合器的小齒輪向左與飛輪的齒圈嚙合。這個過程電動機的轉速低，可以保證齒輪之間平順嚙合。重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設當小齒輪和飛輪齒圈完全嚙合以后，與活動鐵芯連在一起的接觸片向右運動，與端子30及端子C接觸，從而接通了主開關，通過起動機的電流增大，電動機的轉速升高。此時，吸引線圈兩端的電壓相等，無電流通過。圖

小齒輪和飛輪齒圈嚙合重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設保持線圈中電流的方向為：蓄電池“﹢”點火開關端子50保持線圈搭鐵電樞繞組中電流的方向為：蓄電池“﹢”端子30接觸片端子C勵磁線圈電樞繞組搭鐵重慶工業職業技術學院車輛工程學院課程建設發動機起動后，點火開關斷開，切斷了端子50上的電壓。這時，接觸片和端子30及端子C仍保持接觸。電路中的電流為：蓄電池“﹢”→端子30