4项目四-启动系统的检修

项目四启动系统的检修启动系统概述一、发动机的启动含义：使发动机从静止状态过渡到工作状态的全过程，叫发动机的启动。二、启动系统的组成三、启动条件①启动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为启动转矩。启动转矩必须克服压缩阻力和内磨擦阻力矩。启动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度等有关。②起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转速称为启动转速。在0～20℃时，汽油机的启动转速为30～40r/min，柴油机的启动转速为150～300r/min。四、启动方式①人力启动：最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。②电动机启动：电动机启动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。③辅助汽油机启动：只用于大功率柴油机上。丰田5A发动机起动机安装位置起动机安装位置A34福特翼虎起动机安装位置1Ib-ft(磅英尺)=1.35Nm(牛米)1Ib-in(磅英寸)=0.11Nm(牛米)扭矩的单位换算扭矩在物理学中力矩的大小，等于力和力臂的乘积，国际单位是牛米Nm,千克米kgm、英制的扭矩单位是磅英尺（磅尺）Ib-ft，磅英寸Ib-in1m（米）=3.29ft（英尺）1ft（英尺）=12in（英寸）=30.48cm(厘米)1in(英寸)=2.54cm厘米1kg（公斤）=9.8N（牛）=2.2Ib（英镑）1Ib（英镑）=0.4536kg（千克）1kgm（千克米）=9.8Nm（牛米）=7.22Ib-ft（磅英尺)1Ib-ft(磅英尺)=0.14kgm(千克米)=1.35Nm(牛米)1Ib-in(磅英寸)=0.11Nm(牛米)一、起动机的分类1.按磁场产生的方式分类（1）激磁（电励）磁起动机:（常用）（2）永磁起动机：（小型车和越野车用）2.按操纵机构分类（1）直接操纵式起动机：（极少采用）（2）电磁操纵式起动机（广泛采用）减速起动机：小型车和越野车用（3）永磁起动机：小型车和越野车用3.按传动机构啮入方式分类（1）惯性啮合式起动机（极少采用）（2）强制啮合式起动机（广泛采用）（3）减速式起动机（正在普及）起动机的分类与型号起动机的图片起动机的构造与型号起动机的构造直流电动机—通电产生转矩(将电能转换为机械能)传动机构—传递转矩（能接合也能分离）操纵机构—控制转矩的产生和传递时机□—□—□—□—□字母—数字—数字—数字—字母产品代号功率等级代号电压等级代号设计序号变型代号起动机的型号□—□—□—□—□字母—数字—数字—数字—字母电压等级代号1.产品代号QD普通型起动机QDJ减速起动机QDY永磁起动机2.电压等级代号1-12V；2-24V；3.功率等级代号（数字表示）：1-1kw以下;2-1～2kw;3-2～3kw；4-3～4kw；5-4～5kw；6-5～6kw；7-6～7kw；8-7～8kw；9-＞8kwQD124：工作电压12V、功率1～2kw、第4次设计的普通型起动机直流电动机的结构机壳、磁极、励磁绕组、电枢、电刷及电刷架、前端盖、后端盖、轴承等；分励磁式和永磁式（1）机壳（2）磁极四个磁极，固装在机壳内。通电励磁后形成不同的磁极极性。（3）励磁绕组励磁绕组数量与磁极相配，铜条绕制。1.磁极机壳、磁极、励磁绕组；（一）直流电动机的结构特点在直流电动机中，励磁绕组与电枢绕组的连接方式可分为：串励式、并励式和复励式三种形式。当电枢电流相同时，串励式直流电动机产生的电磁转矩比并励式直流电动机产生的电磁转矩(M=CIs)要大得多，这是汽车起动机采用串励式直流电动机的原因之一。夏利轿车起动机内部电路连接一般汽车起动机内部电路连接励磁绕组两两串联而后并联，再与电枢绕组串联---串激式。2.电枢铁心硅钢片叠成，外缘切口形成线槽。电枢轴上制有螺旋键槽，驱动传动机构电枢绕组换向器铁心电枢轴驱动齿轮绕组：铜条、单匝、波绕换向器：铜制，片间云母绝缘；换向器片数=绕组数前端盖外壳电刷磁场绕组电枢中间支撑板离合器限位螺母后端盖拨叉电磁开关电枢轴尾部有限位圈。换向器由电刷和电枢轴上的整流子组成，用来连接磁场绕组与电枢绕组。换向器剖面示意铜片轴套压环接线凸缘电枢3.电刷架与机壳电刷架铆装在前端盖四只电刷，由铜粉（80～90﹪）和石墨粉（10～20﹪）压制而成。两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。电刷架铆装在支撑板上，支撑板与外壳绝缘（夏利轿车）。电能→机械能通电线框在磁场中会旋转运动；转动方向取决于磁极磁场方向和线框通入的电流方向；（左手）线框输出的转矩与下列因素有关：M=Cm．Φ．IS电磁转矩M=电机结构常数Cm．磁通量Φ．电枢电流IS（二）直流电动机的工作原理7:00—08:06磁场采用电磁场，电动机采用串激式；为了增大转矩，采用多个磁极作磁场；为了实现连续运转和增加转动的平稳性，采用多个线框按不同角度排列；换向片随线框转动，电刷固定不动，从而保证固定的旋转方向；（三）直流电动机转矩自动调节过程1.电压平衡方程式2.转矩调节过程电动机负载增大，电枢轴上的阻力转矩增大，电枢转速降低，反电动势随之减小，电枢电流增大，电磁转矩又随之增大，直至电磁转矩增加到与阻力转矩相等为止，此时电动机将以比原转速较低的转速平稳运转。通电导体在磁场中运动切割磁力线方向与通入电流相反，阻碍电流流动---反电动势Ef：U=Ef+IsRs（P82）右手定则一、起动机的工作特性曲线特性曲线特点：轻载转速高，重载转速低；起动转矩大；该特点恰好满足起动发动机的需要起动初：阻力矩最大；n=0，Is最大，输出转矩最大—恰好适应。起动中：阻力矩减小；但n上升，Is减小，输出转矩减小，转速升高—更便于起动。1．转矩特性在磁路末饱和时，串励式直流电动机的电磁转矩M与电枢电流Is的平方成正比。但在磁路饱和时，磁极磁通量Φ为常数，电磁转矩与电枢电流成直线关系，如图所示。当电枢电流相同时，串励式直流电动机产生的电磁转矩比并励式直流电动机产生的电磁转矩(M=CIs)要大得多，这是汽车起动机采用串励式直流电动机的原因之一。起动机的电磁转矩、转速、功率、和电流之间关系称为起动机的工作特性。起动机的工作特性（P83略）2．转速特性由电动机的电压平衡方程式可知，起动机的转速为:电动机轻载时Is小,转速高.电动机重载时Is大,转速低.特点:(1)重载转速低，可以保证电动机在启动时（重载）不会超出允许功率而烧毁，使启动可靠。(2)轻载转速高，容易造成电枢绕组飞散，对于功率较大的串励式电动机不允许在轻载或空载下运行。3．功率特性起动机的输出功率P(kW)可以通过测量电枢轴上的输出转矩M和电枢的转速n来确定，即P=Mn/9550M为起动机输出转矩（N*m）n起动机的转速（r/min）从上式可以看出，在完全制动(n=0)和空载(M=0)两种情况下，起动机的输出功率都等于零。如图中P曲线所示，在Is接近全制动电流一半时，起动机的输出功率最大。因为起动机工作时间很短，所以允许在最大输出功率状态下工作。通常把起动机的最大输出功率称为起动机的额定功率。若起动机功率不够将会增加启动次数，缩短蓄电池使用寿命，增加燃料消耗，且低温下发动机零件的磨损增加。影响起动机功率的使用因素1．接触电阻主要指蓄电池的极桩与起动电缆线、起动电缆线与搭铁、接触盘与主接线柱内侧触头、起动机电刷与换向器片等接触不良，导致起动主电路电阻增大，起动电流下降，使起动机功率下降。另外起动机的电缆线不要随意更换，最好使用与车型配套的电缆线，否则电缆线过长、过细都会使电阻增大，使起动机输出功率下降。2．蓄电池的容量蓄电池的容量愈小，内阻愈大，起动电流下降，使起动机输出功率下降。使用蓄电池时，要经常保持蓄电池充足电。3．温度温度低时会引起蓄电池的内阻增大，容量下降，导致起动机输出功率下降。功用：单方向传递转矩。在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。（一）滚柱式单向离合器的结构特点减速增扭：小齿轮驱动大齿轮；设置单向离合器；单向离合器型式：滚柱式；摩擦片式；弹簧式；起动机的传动装置的结构3、滚柱式离合机构⑴组成：安装在电枢轴上，靠螺旋键结合；滚柱式单向离合器的工作过程1.启动发动机时传递动力起动时，驱动齿轮主动，飞轮被动，滚柱位于腔室窄端，电枢轴产生的转矩被传至飞轮；2.启动发动机后切断动力发动机后，飞轮带动驱动齿轮高速旋转，滚柱被带向腔室宽端，将驱动齿轮与电枢轴联系切断；滚柱式单向离合器不适用于功率较大的起动机，因为在传递较大转矩时，滚柱易变形卡死。2．摩擦片式单向离合器摩擦片式单向离合器的原理是通过主、从动摩擦片的压紧和放松来实现分离，摩擦片式单向离合器的最大输出转矩是可调节的，增减调整垫圈5的片数，可以改变内接合鼓9左端面与弹性圈3之间的间隙，调节起动机的最大输出转矩。摩擦片式单向离合器可以传递较大的转矩，应用于大功率起动机上。但是在使用过程中，摩擦片磨损后，传递的转矩会下降，因此需要经常调整，而且其结构复杂。3．弹簧式单向离合器弹簧式单向离合器的原理是通过扭力弹簧的径向收缩和放松来实现分离和接合；弹簧式单向离合器结构简单，成本低，使用寿命长，但由于扭力弹簧的轴向尺寸较长，一般只应用在大功率起动机上起动机的操纵机构分类：直接操纵和电磁操纵（常用）作用：控制起动机主电路的通、断和驱动齿轮的啮合与退回，同时短路点火系的附加电阻。电磁式操纵机构（一）电磁开关吸拉线圈保持线圈1.电磁开关的结构特点控制电动机电路的接通和切断；控制驱动齿轮与曲轴飞轮的啮合和分离；内装固定铁心和引铁。引铁前端驱动触盘，后端拉动拨叉。外绕吸引线圈和保持线圈。点火开关拨至起动档位，继电器线圈通电，触点闭合，吸、保线圈通电，引铁前移—电动机电路接通；并带动驱动杠杆绕其销轴转动，同时驱动齿轮与飞轮啮合。使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。启动发动机时启动系统工作情况如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。发动机启动后起动系统工作情况点火开关退出起动档位，继电器线圈断电，触点张开，吸、保线圈断电，引铁后移，电动机电路切断；附加电阻开关断开；驱动齿轮与飞轮分离。起动机总成的就车拆装与检测起动机总成的就车拆装起动机总成的检测项目1.起动机齿轮的单项转动情况及端面情况。2.起动机的吸拉线圈和保持线圈检测。起动机的分解方法常见起动机的分解（1）拆下电磁开关和起动机定子的连接线，取下电磁开关（2）拆下前端盖上的小螺钉，再拧下组装长螺栓（穿心螺栓），将前端盖取下；（3）用专用铁勾拆下电刷，取下电刷架；（4）拆下起动机定子总成；（5）从前端盖内拆下拨叉，取出电枢总成和离合器；起动机零部件的检修（P96）（一）磁场绕组的检修1.磁场绕组断路的检修（二）电枢的检修2.电枢绕组搭铁的检修1.电枢绕组断路的检修电枢绕组与换向器的脱焊检查。换向器的表面是否光洁、表面厚度不得小于2mm。1.检查弹簧复位功能用手推进柱塞，再松手，柱塞应能快速回位。（三）电磁开关的检修2.吸引线圈和保持线圈的检修检测主开关接线柱的导通情况；吸拉线圈与保持线圈电阻为1欧姆左右；（四）单向离合器的检修将啮合器加在虎钳上按其转不动的方向用扭力扳手进行扭力实验。滚柱式以25.2N.m扭力应不打滑。摩擦片式以117—176N.m不打滑，否则更换。（五）电刷及架的检查1.电刷高度检查2.电刷弹簧弹力的检查3.电刷架绝缘、搭铁的检查（六）起动机端盖铜套的铰削装复时按拆卸的相反顺序进行起动机装复后的试验（P97）一、起动机的简易试验（一）电磁开关的简易试验1.吸引动作试验2.保持动作试验3.复位动作试验4.驱动齿轮端面间隙检测试验（驱动齿轮推到离