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山东现代学院汽车实验实训中心（博世诊断中心）14汽车服务工程李宁学习目标1.了解起动系的组成与功用2.熟知起动机的结构和工作原理3.了解起动机的类型与型号4.掌握起动机的控制过程及控制电路5学会起动机的正确使用与检修方法6.掌握起动系的鼓掌诊断与排除方法汽车电气设备构造与维修第4章起动系第4章起动系统汽车电气设备构造与维修第4章起动系4.1起动系的组成及类型汽车电气设备构造与维修第4章起动系4.1.1起动机的组成常规起动机一般由直流串励式电动机、传动机构和控制装置（也称电磁开关）三部分组成。第4章起动系汽车电气设备构造与维修4．1．2起动机的分类1．按控制方法的不同机械控制起动机电磁控制起动机2．按传动机构啮入方式强制啮合式起动机惯性啮合式起动机电枢移动式起动机减速式起动机外啮合式内啮合式行星齿轮啮合式第4章起动系汽车电气设备构造与维修4．1．3起动机的型号第l部分为产品代号：起动机的产品代号QD、QDJ、QDY分别表示起动机、减速起动机及永磁起动机。第2部分为电压等级代号：l－12V；2－24V；3－6V。第3部分为功率等级代号：“1”代表0～1KW,“2”代表1～2KW，...“9’代表8～9KW。第4部分为设计序号。第5部分为变形代号。4．2起动机的结构第4章起动系汽车电气设备构造与维修起动机一般由直流串激式电动机、传动机构(或称啮合机构)和控制装置(即开关)三部分组成４．２．１直流串励式电动机直流电动机的作用是产生力矩。一般均采用直流串励式电动机。“串励”是指电枢绕组与磁场绕组串联。一．直流电动机的结构直流电动机由磁极、电枢、换向器和外壳等组成如图所示。第4章起动系汽车电气设备构造与维修1．磁极磁极的作用是产生电枢转动时所需要的磁场，它由固定在机壳上的磁极铁心和磁场绕组组成。励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上，另一端与两个非搭铁电刷相连。磁极励磁绕组的接法a)四个绕组相互串联；b)两个绕组串联后再并联第4章起动系汽车电气设备构造与维修磁极：由固定在机壳上磁极铁心和磁场绕组组成，其作用是建立磁场：一般采用4个（2对）磁极，大功率起动机采用6个磁极，第4章起动系汽车电气设备构造与维修2．电枢如图所示为电枢总成，由外圆带槽的硅钢片叠成的铁心和电枢绕组组成，磁场绕组和电枢绕组一般采用矩形断面的裸铜线绕制。换向器装在电枢轴上，它由许多换向片组成。换向片嵌装在轴套上，各换向片之间均用云母绝缘。电枢总成第4章起动系汽车电气设备构造与维修3．电刷电刷和换向器配合使用用来连接磁场绕组和电枢绕组的电路，并使电枢轴上的电磁力矩保持固定方向。电刷装在端盖上的电刷架中，电刷弹簧使电刷与换向片之间具有适当的压力以保持配合。电刷及电刷架的组合第4章起动系汽车电气设备构造与维修二．直流电动机的工作原理直流电动机是将电能转化成机械能的设备。以安培定律为基础，即通电导体在磁场中的电场力作用。直流电动机的原理图第4章起动系汽车电气设备构造与维修三．直流电动机的工作特性1．转矩特性：起动瞬间：I=MAX,n=0,处于完全制动状。转矩M与I2成正比,在起动瞬间,转矩很大,使发动机易于起动。直流串励式电动机的特性第4章起动系汽车电气设备构造与维修2．转速特性：串励式电动机具有轻载转速高，重载转速低的特性，可以保证起动安全可靠，但轻载或空载时，易造成“飞车”事故。对于功率很大的直流串励式电动机，不允许轻载或空载下运行。3．功率特性：完全制动时：P和n＝0时，M=MAX空载时：I=mim，n=max,P=0当I＝0.5I，P=MAX第4章起动系汽车电气设备构造与维修４．影响起动机功率的因素：•接触电阻和导线的影响：R大，L长，A（横截面积）小，会使P减小•蓄电池容量的影响容量越小，功率越小•温度的影响直接影响蓄电池的内阻T减小，r增加，P减小第4章起动系汽车电气设备构造与维修第4章起动系汽车电气设备构造与维修4．2．2起动机的传动机构组成：驱动齿轮、单项离合器、拨叉、啮合弹簧等。分类：1.滚柱式单向离合器2.摩擦片式离合器3.弹簧式单向离合器一．滚柱式单向离合器第4章起动系汽车电气设备构造与维修1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽与弹簧；6-垫圈；7-护盖；8-花键套简；9-弹簧座；10-缓冲弹簧；11-移动衬套；12-卡簧１．结构２．工作过程滚柱的受力及作用示意图a)起动时；b)起动后第4章起动系汽车电气设备构造与维修第4章起动系汽车电气设备构造与维修电磁控制装置在起动机上称为电磁开关，它的作用是控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离,并控制电动机电路的接通与切断。在现代汽车上，起动机均采用电磁式控制电路，电磁式控制装置是利用电磁开关的电磁力操纵拨叉，使驱动齿轮与飞轮啮合或分离。4.2.3起动机的控制装置一．电磁控制装置的组成图所示为其结构图。电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁心，接触片等组成。其中，端子C接点火开关，通过点火开关再接电源；端子30直接接电源。第4章起动系汽车电气设备构造与维修二．工作过程第4章起动系汽车电气设备构造与维修第4章起动系汽车电气设备构造与维修4．３减速式起动机减速式起动机减速机构根据结构可分为内啮合式、外啮合式和行星齿轮啮合式三种类型。一.外啮合式减速起动机组成第4章起动系汽车电气设备构造与维修外啮合式减速起动机结构主要包括电动机、平行轴减速装置、传动机构和控制装置。1．电动机该电动机四个磁场绕组相互并联后再与电枢绕组串联，仍为串励式电动机，图所示。基本部件与常规起动机相似，此处不再重复其工作原理。磁场绕组的联接第4章起动系汽车电气设备构造与维修•2．传动机构及减速装置传动机构和减速装置的位置关系如图所示,图为减速装置中齿轮的啮合关系和传动机构中单向离合器示意图。•减速齿轮装置采用平行轴外啮合减速齿轮装置，该装置中设有三个齿轮，即电枢轴齿轮，惰轮(中间齿轮)及减速齿轮。a)减速齿轮啮合关系和单向离合器第4章起动系汽车电气设备构造与维修•3．控制装置及工作过程•下面以丰田花冠轿车中平行轴式减速起动机为例.第4章起动系汽车电气设备构造与维修二．行星齿轮式减速起动机•行星齿轮减速起动机的结构如图所示。第4章起动系汽车电气设备构造与维修•行星齿轮减速装置中设有三个行星轮，一个太阳轮（电枢轴齿轮）及一个固定的内齿圈，其结构如图所示。行星齿轮减速装置结构第4章起动系汽车电气设备构造与维修•内齿圈固定不动，行星齿轮支架是一个具有一定厚度的圆盘，圆盘和驱动齿轮轴制成一体。三个行星齿轮连同齿轮轴一起压装在圆盘上，行星齿轮在轴上可以边自转边公转。驱动齿轮轴一端制有螺旋键齿，与离合器传动导管内的螺旋键槽配合。为了防止起动机中过大的扭力对齿轮造成损坏，弹簧垫圈把离合器片压紧在内齿轮上，这样当内齿圈受到的扭力过大时离合器片和弹簧垫圈可以吸收过大的扭力。第4章起动系汽车电气设备构造与维修•1．电动机该电动机的结构有两类，一类与常规起动机类似采用励磁线圈产生磁场，•2．传动机构及减速齿轮装置第4章起动系汽车电气设备构造与维修第4章起动系汽车电气设备构造与维修4.4起动机的正确使用与检修4.4.1起动机的正确使用与维护一．使用起动机时，应注意如下事项：1.应注意起动机使用前的准备工作是否做好2.一次即能起动。若一次未能起动，则必须等起动机电枢与驱动齿轮完全静止后方可进行第二次起动。3．起动机每次的起动时间不得超过5S，再次起动时应停息2min左右，连续第三次起动时，应在检查排故的基础上停歇15min后再使用。4.冬季和低温情况下起动时，应先将发动机手摇预热后，再使用起动机起动。5.发动机起动后，必须立即切断起动机控制电路，使起动机停止工作。6.发动机旋转时，严禁将起动机投入工作。第4章起动系汽车电气设备构造与维修二．起动机的维护要点1．经常检查各紧固件是否牢固，要保证起动机在车上安装牢固。2.经常检查起动机与蓄电池、起动机继电器或组合继电器、开关之间的各连接导线及连接片的连接是否牢固，其连接处接触是否良好、导线的绝缘是否损坏，发现导线与接线柱有油污或氧化情况应清除，使之保持干净，并将其各部连接状态保持紧固。3.定期拆去防尘带，检查换向器表面是否光洁，刷架内的电刷应能上下滑动自如、是否有卡住现象，刷簧压力是否正常，并清除其积尘。如现象电刷磨损过多和换向器表面烧毛，应立即修理或调换。4．为保证起动机起动时的可靠性，应每年大修一次，经常检查视情况而定。第4章起动系汽车电气设备构造与维修4．4.2起动机的检修起动机外部应经常保持清洁，各连接导线，特别是与蓄电池相连接的导线，都应保证连接牢固可靠；汽车每行驶3000km时，应检查与清洁换向器，擦去换向器表面的碳粉和脏污；汽车每行驶5000—6000km时，应检查测试电刷的磨损程度以及电刷弹簧的压力，均应在规定范围之内；每年对起动机进行一次解体性保养。第4章起动系汽车电气设备构造与维修一．电枢(转子)的检修（a）用试灯检查电枢绕组断路(b)用万用表检查电枢绕组断路（a）(b)1-试灯；2-绝缘垫；3-电枢；4-万用表1.电枢绕组断路的检查第4章起动系汽车电气设备构造与维修2.电枢绕组短路的检修1-短路检测器；2-薄钢片第4章起动系汽车电气设备构造与维修3.电枢对地绝缘的检查（a）用试灯检查电枢对地绝缘(b)用万用表检查电枢对地绝缘1-试灯；2-绝缘垫；3-万用表（a）(b)第4章起动系汽车电气设备构造与维修4.换向器的检修换向器径向跳动的检查换向器外圆尺寸的检查1-V形铁；2-百分表；3-钢平板第4章起动系汽车电气设备构造与维修二.定子的检修1.励磁线圈断路的检查(a)(b)(a)用试灯检查励磁线圈断路(b)用万用表检查励磁线圈断路1-试灯；2-绝缘垫；3-万用表第4章起动系汽车电气设备构造与维修2.定子励磁线圈匝间短路的检查1-旋具；2-定子；3-按钮；4-蓄电池第4章起动系汽车电气设备构造与维修3.定子励磁线圈匝间短路的检查(a)(a)用试灯检查定子内励磁线圈对地绝缘(b)用万用表检查定子内励磁线圈对地绝缘1-试灯；2-绝缘垫；3-万用表第4章起动系汽车电气设备构造与维修三.电刷及刷架总成的检查1.电刷的高度与接触弧面的检查（a）(b)（a）电刷高度的要求(b)电刷的接触弧面的简易修磨方法第4章起动系汽车电气设备构造与维修2.刷簧的压力与压力点位置的检查(a)(b)(c)（a）刷簧的压力检查（b）刷簧压力点位置正确（c）刷簧压力点位置不正确第4章起动系汽车电气设备构造与维修3.刷架对地绝缘的检查(a)(b)（a）用试灯检查刷架对地的绝缘（b）用万用表检查刷架对地的绝缘第4章起动系汽车电气设备构造与维修四.电磁开关的检修1.触点故障的检修拆下起动机电磁开关与定子磁场接线柱的引线头，卸下紧固电磁开关塑料盖的安装螺钉，目测检查静触点、接触圆盘烧蚀程度。若只是轻微烧损可用00号细砂纸打光；若其烧蚀严重，则应更新静触点螺栓、接触网盘。第4章起动系汽车电气设备构造与维修2.吸拉线圈及保持线圈故障的检修（a）吸拉线圈与保持线圈断路的检查（b）吸拉线圈搭铁的检查1-粗线始端；2-细线始端；3-细线末端；4-粗线末端(a)(b)第4章起动系汽车电气设备构造与维修五.传动机构的检查1.检查单向离合器单向性能第4章起动系汽车电气设备构造与维修2.单向离合器最大转矩测量第4章起动系汽车电气设备构造与维修4.４.３起动机装复后的检验1．空转试验2．全制动试验第4章起动系汽车电气设备构造与维修4.５起动系控制电路4.6.1起动系电路的构成1.不带起动继电器的起动电路1-蓄电池；2-主触头1；3-主触头2；4-点火开关；5-电磁开关；6-直流电动机以丰田AE系列轿车和普通桑塔纳轿车为例，介绍无起动继电器的控制电路。如图所示为丰田AE系列中常用的起动机控制电路及其工作过程。无起动继电器的控制电路第4章起动系汽车电气设备构造与维修二．工作过程第4章起动系汽车电气设备构造与维修•当小齿轮和飞轮齿圈完全啮合以后，如图所示，与可动铁心连在一起的接触片向右运动，和端子30及端子C接触，从而接通了主开关，通过起动机的电流