工作任務(wù)3.1認(rèn)識汽車起動(dòng)機(jī)

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★教學(xué)目標(biāo)1.能說出起動(dòng)機(jī)的作用和類型。2.能指出起動(dòng)機(jī)的型號并能解釋型號的含義。3.能說出起動(dòng)機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及各部件的名稱作用。4.培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作、精益求精的工匠精神。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★復(fù)習(xí)舊知一、請說出汽車交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)組成。

二、汽車發(fā)電機(jī)不發(fā)電的原因是什么？

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★導(dǎo)入新課汽車是怎樣起動(dòng)的？想一想？

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★起動(dòng)的形式怎樣起動(dòng)？我們汽車也是這樣起動(dòng)的嗎？

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★一、起動(dòng)機(jī)的作用與組成起動(dòng)機(jī)的作用：帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸達(dá)到必需的起動(dòng)轉(zhuǎn)速，以使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入自運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)后，便結(jié)束任務(wù)停止工作。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★起動(dòng)機(jī)組成：直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制裝置三部分。

1.直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)

直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。2.傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)使起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈嚙合，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，使起動(dòng)機(jī)與飛輪自動(dòng)脫離。

3.控制裝置

控制裝置即電磁開關(guān)，用來控制起動(dòng)機(jī)主電路的通斷。同時(shí)，它還控傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在有些汽車上，具有接入和隔除點(diǎn)火線圈附加電阻的作用。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★二、汽車用起動(dòng)機(jī)的分類啟動(dòng)機(jī)的種類很多，從其結(jié)構(gòu)、控制方式和嚙合方式來分有如下幾種：1.按電動(dòng)機(jī)種類分類根據(jù)電動(dòng)機(jī)種類的不同可分為：普通起動(dòng)機(jī)和永磁式起動(dòng)機(jī)。2.按控制機(jī)構(gòu)分類根據(jù)控制機(jī)構(gòu)的不同可分為：機(jī)械控制式啟動(dòng)機(jī)和電磁控制式啟動(dòng)機(jī)。3.按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分類根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的不同可分為：慣性嚙合式起動(dòng)機(jī)、強(qiáng)制嚙合式起動(dòng)機(jī)、電樞移動(dòng)式啟動(dòng)機(jī)、減速式起動(dòng)機(jī)。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★三、起動(dòng)機(jī)的型號代號123456789功率/kW~11~22~33~44~55~66~77~8>81.產(chǎn)品代號：起動(dòng)機(jī)的產(chǎn)品代號有QD、QDJ、QDY三種，分別表示普通起動(dòng)機(jī)、減速起動(dòng)機(jī)和永磁起動(dòng)機(jī)。2.電壓等級代號：用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，1、2分別表示12V、24V。3.功率等級代號：用1位阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其含義見表所示。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★QD1225表示額定電壓為12V，功率為1~2KW，第25次設(shè)計(jì)的起動(dòng)機(jī)。QDJ1820

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★四、起動(dòng)機(jī)用直流電動(dòng)機(jī)（一）直流電動(dòng)機(jī)的組成起動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)一般為串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)，主要由定子、轉(zhuǎn)子、電刷、電刷架及端蓋組成。

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定子由磁極和機(jī)殼組成，如圖3-1-3所示。機(jī)殼的作用是安裝磁極，固定機(jī)件。機(jī)殼上只有一個(gè)電流輸入接線柱并在內(nèi)部與磁場繞組的一端相接，殼內(nèi)壁固定有磁極鐵芯和磁場繞組。磁極的作用是產(chǎn)生磁場，由固定在機(jī)殼上的磁極鐵芯和磁場繞組組成，大多數(shù)啟動(dòng)機(jī)采用四個(gè)磁極。四個(gè)磁極的連接方法有兩種：一種是四個(gè)繞組相互串聯(lián)，另一種是兩串兩并，即先將兩個(gè)申聯(lián)后再并聯(lián).如圖3-1-4所示。

圖3-1-3定子1-磁場繞組2-磁極鐵芯3-電動(dòng)機(jī)外殼4-固定螺釘（a）四個(gè)繞組相互串聯(lián)（b）四個(gè)繞組兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)

圖3-1-4磁場繞組的連接方法

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轉(zhuǎn)子俗稱“電樞”，電樞的作用是產(chǎn)生磁轉(zhuǎn)矩。電樞由電樞軸、電樞鐵心、電樞繞組和換向器組成。電樞鐵心由硅鋼片疊裝而成并固定在軸上，鐵心外圍開有線槽，用來安放電樞繞組。換向器由銅質(zhì)換向片和云母片相間疊壓而成，作用是把通入電刷的直流電流傳遞給電樞線圈，并適時(shí)地改變電樞繞組中電流的方向。

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直流電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受磁場力作用的原理制成的。其工作原理如圖所示，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流通過電刷和換向器流入電樞繞組。如圖(a)所示，換向片A與正電刷接觸，換向片B與負(fù)電刷接觸，繞組中的電流方向?yàn)閍→b→c→d，根據(jù)左手定則，繞組邊ab、cd邊均受到電磁力F的作用，由此產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)至換向片A與負(fù)電刷接觸，換向片B與正電刷接觸時(shí)，電流改由d→c→b→a，如圖(b)所示，但電磁轉(zhuǎn)矩的方向仍保持不變，使電樞按逆時(shí)針方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖中只例舉了電框繞組中的一匝線圈的工作過程，實(shí)際上，直流電動(dòng)機(jī)電樞是由很多組線圈組成的，換向器的銅片數(shù)量也隨線圈數(shù)量的增加面增多。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★五、起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（一）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用及組成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是把直流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)的曲軸使發(fā)動(dòng)機(jī)去起動(dòng)；起動(dòng)后，飛輪齒圈與驅(qū)動(dòng)小齒輪自動(dòng)打滑脫離。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)齒輪、單向離合器、撥叉、減速機(jī)構(gòu)(有的啟動(dòng)機(jī)不具有減速機(jī)構(gòu))等組成。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★(二)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過程起動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪處于圖3-1-10a所示位置；當(dāng)需要起動(dòng)時(shí)，撥叉在電磁力的作用下將驅(qū)齒輪推出與飛輪齒圈嚙合，如3-1-10b所示；待驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈接近完全嚙合時(shí)，起動(dòng)機(jī)主開關(guān)接通，起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)，如圖3-1-10c所示。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，如果驅(qū)動(dòng)齒輪仍處于嚙合狀態(tài)，則單向離合器打滑，小齒輪在飛輪帶動(dòng)下空轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)處于空載下旋轉(zhuǎn)，避免了被飛輪反拖高速旋轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)。起動(dòng)完畢后，起動(dòng)機(jī)撥叉在在復(fù)位彈簧作用下回位，帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)小齒輪退出飛輪齒圈的嚙合。

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滾柱式離合器的工作原理是通過改變滾柱在楔形槽中的位置來實(shí)現(xiàn)分離和結(jié)合的。具體分析如下：啟動(dòng)時(shí)，撥叉動(dòng)作，將驅(qū)動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈嚙合，電樞轉(zhuǎn)矩由傳動(dòng)套筒傳給十字塊，使十字塊隨同電樞軸旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，飛輪齒圈施加給小齒輪的阻力使?jié)L柱滾向槽的窄端面而卡死，如圖3-1-12(a)所示。電樞軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩通驅(qū)動(dòng)齒輪傳給飛輪，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)后，飛輪齒圈帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪高速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速大于十字塊的轉(zhuǎn)速時(shí)，滾柱滾入楔形槽的寬處面打滑，如圖3-1-12(b)所示。這樣，驅(qū)動(dòng)齒輪高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩不會傳給電樞軸，從而防止電樞因高速飛轉(zhuǎn)而造成電樞飛散的事故。單向滾柱式離合器主要用于中、小功率的啟動(dòng)機(jī)。圖3-1-12滾柱式單向離合器工作原理

1-驅(qū)動(dòng)齒輪2-單向離合器外殼3-十字塊4-滾柱5-彈簧與壓帽6-楔形槽7-飛輪

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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(dòng)摩擦片的壓緊和放松來實(shí)現(xiàn)接合和分離的，其結(jié)構(gòu)如圖3-1-13所示。離合器的花健套筒通過四條內(nèi)螺紋與電樞花健軸相連接，花鍵套筒又通過三條外螺紋與內(nèi)接合鼓連接。主動(dòng)摩擦片內(nèi)齒卡在內(nèi)接合鼓的切槽中，組成了離合器主動(dòng)部分。外接合鼓和驅(qū)動(dòng)齒輪是一個(gè)整體，帶凹坑的從動(dòng)摩擦片外齒卡在外接合鼓的切槽中，形成了離合器的從動(dòng)部分。主、從動(dòng)摩擦片交錯(cuò)安裝，并通過特殊螺母、彈性圈和壓環(huán)限位，在壓環(huán)和摩擦片間裝有調(diào)整墊片。圖3-1-13摩擦片式單向離合器的結(jié)構(gòu)

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摩擦片式單向離合器工作過程如下：當(dāng)起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)接合鼓沿花鍵套筒上的螺旋花健向飛輪方向旋進(jìn)，將摩擦片壓緊，把起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，當(dāng)飛輪以較高轉(zhuǎn)速帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)接合鼓沿螺旋花鍵退出，摩擦片打滑，使齒輪空轉(zhuǎn)而電樞不跟著飛輪高速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)超載時(shí)，彈性圈在壓環(huán)凸緣的壓力作用下彎曲變形，當(dāng)彎曲到內(nèi)接合鼓的左端頂住了彈性圈的中心部分時(shí)，即限制了內(nèi)接合鼓繼續(xù)向左移動(dòng)，離合器便開始打滑，從而避免因負(fù)荷過大燒壞電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)。摩擦片式單向離合器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩可通過增減調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，在較大功率起動(dòng)機(jī)上應(yīng)用比較廣泛。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★3.彈簧式單向離合器彈簧式單向離合器是通過扭力彈簧的徑向收縮和放松來實(shí)現(xiàn)接合和分離的，其結(jié)構(gòu)如圖3-1-14所示。驅(qū)動(dòng)齒輪與花鍵套筒間采用浮動(dòng)的圓弧定位鍵相聯(lián)接。齒輪后端傳力圓柱表面和花鍵套筒外圓柱面上包有扭力彈簧。扭力彈簧兩端各有1/4圈內(nèi)徑較小，并分別箍緊在齒輪柄和套筒上。扭力彈簧外裝有護(hù)套。圖3-1-14彈簧式單向離合器的結(jié)構(gòu)

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★當(dāng)起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，扭力彈簧按卷緊方向扭轉(zhuǎn)，彈簧內(nèi)徑變小。扭力彈簧借助摩擦力將驅(qū)動(dòng)齒輪柄和花健套筒緊抱成一體，把起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給飛輪。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)線速度超過起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪線速度，飛輪便驅(qū)動(dòng)起動(dòng)機(jī)小齒輪，此時(shí)，扭力彈簧受力方向與上述情況相反；彈簧朝旋松方向扭轉(zhuǎn)，內(nèi)徑增大，驅(qū)動(dòng)齒輪與花健套筒分成兩體而打滑，于是齒輪空轉(zhuǎn)，而電樞不能跟著飛輪高速旋轉(zhuǎn)。彈簧式單向離合器具有結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、成本低等特點(diǎn)。因扭力彈簧圈數(shù)較多，軸向尺寸較大，故多用于大中型起動(dòng)機(jī)。

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★六、起動(dòng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu)(一)控制機(jī)構(gòu)的作用與組成起動(dòng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu)安裝在起動(dòng)機(jī)的上部，用來控制電動(dòng)機(jī)電路的接通與切斷，并操縱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使驅(qū)動(dòng)齒輪和飛輪進(jìn)行嚙合與分離。它主要由電磁開關(guān)、撥叉等組成，電磁開關(guān)由吸拉線圈、保持線圈、活動(dòng)鐵心、固定鐵心、主開關(guān)、副開關(guān)、接觸盤及復(fù)位彈簧等組成，如圖3-1-15所示。其中吸拉線圓與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)，保持線圈與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)。活動(dòng)鐵心可驅(qū)動(dòng)撥叉運(yùn)動(dòng)，又可推動(dòng)接觸盤推桿。圖3-1-15電磁開關(guān)的結(jié)構(gòu)1-主接線柱（端子C）2-附加電阻短路接線柱（端子15a）3-主接線柱（端子30）4-點(diǎn)火開關(guān)5-起動(dòng)控制接線柱（端子50）6-接觸盤7-吸拉線圈8-保持線圈9-活動(dòng)鐵心10-調(diào)節(jié)螺釘11-撥叉12-單向離合器13-驅(qū)動(dòng)齒輪14-飛輪

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修課程項(xiàng)目三汽車起動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)及檢修★汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修工作領(lǐng)域★

（二）控制機(jī)構(gòu)的工作過程將起動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，蓄電池經(jīng)起動(dòng)控制電路向起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)通電，其電流回路為:

保持線圈蓄電池+→點(diǎn)火開關(guān)→→蓄電池-

吸拉線圈→直電動(dòng)機(jī)此時(shí)，吸拉線圈和保持線圈磁場方向相同。活動(dòng)鐵心在電磁力作用下克服復(fù)位彈簧的彈力向內(nèi)移動(dòng)，壓動(dòng)推桿使起動(dòng)機(jī)主開關(guān)接觸盤與接觸點(diǎn)靠近，與此同時(shí)帶動(dòng)撥叉將驅(qū)動(dòng)小齒輪推向嚙合；當(dāng)驅(qū)動(dòng)小齒輪與飛輪齒圈接近完全嚙合時(shí)，接觸盤已將接觸點(diǎn)接通，起動(dòng)機(jī)主電路接通，直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大轉(zhuǎn)矩通過接合狀態(tài)的單向離合器傳給發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈。主開關(guān)接通后，吸拉線