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启动机拆装与检测教案学习领域起动机总课时10第一讲起动机的拆装课时6能力目标专业能力1、会正确使用相关拆装工具；2、会将起动机拆解并装合；3、能准确说出起动机各部件名称；4、不使用工具能初步判断起动机各部件的技术状况。社会能力1、通过分组活动，培养团队协作能力；2、通过规范操作，培养良好的职业道德和安全文明生产的能力；3、通过小组讨论、上台阐述等，培养良好的语言表达和沟通能力。方法能力1、通过查阅资料、文献培养个人自学能力和信息获取能力；2、通过真实的情境再现，培养学生解决实际问题的能力；3、制定工作计划并实施，真实记录数据，填写任务工单，培养工作方法能力；4、培养独立思考完成任务的能力。教学方法小组讨论法、角色扮演法、启发引导法、项目教学法、教师讲授法教学过程资讯(30min)1、情境引入（5min）老师向学生展示已从车上拆下的起动机，向学生说明前期已经判定车辆不能着车的原因在起动机有故障。2、故障体验（5min）正确连接起动机供电及控制电路，让学生体验起动机不能转动的现象。3、学习内容（20min）起动机的拆装学习任务一起动机的拆装3.1起动机的作用及分类3.1.1起动机的作用起动机的作用是供给发动机曲轴足够的起动转矩，使发动机曲轴达到必需的起动转速，以便使发动机进入自行运转状态。3.1.2起动机的分类（1）按控制方法的不同，起动机可分为：①直接操纵式它是由驾驶员利用脚踏和手拉直接接通起动机的主电路，现在已被淘汰。②电磁控制式它是由驾驶员旋动点火开关或按下起动按钮，直接控制或通过起动继电器使电磁开关接通起动机主电路。现采用的起动机均为电磁操纵式。（2）按传动机构啮入方式，起动机可分为：①惯性啮合式起动时驱动齿轮依靠惯性力自动啮入飞轮齿圈，发动机起动后又依靠惯性力与发动机飞轮齿圈脱离。这种啮合方式可靠性差，现代汽车上已不再使用。②强制啮合式依靠电磁力通过拨叉或直接推动驱动齿轮沿轴向移动来啮入飞轮齿圈，这种方式工作可靠，操作简单而广泛使用。③电枢移动式依靠起动机磁极的磁吸力使电枢沿轴向移动而使驱动齿轮啮入发动机飞轮齿圈。电枢移动时需要较大的磁极吸力，常在一些大型起动机上使用。除上述以外，还有永磁起动机和减速起动机等。3.2起动机的结构组成起动机一般由直流电动机、传动机构、控制装置三部分组成，如图3-1所示。（1）直流电动机其作用是将蓄电池输入的电能转变成机械能，产生电磁转矩。直流电动机主要由电枢、磁极、电刷、电刷架及壳体等部件组成。①电枢电枢由电枢绕组、换向器、电枢轴、电枢铁芯等部件组成，如图3-2所示。图3-1起动机的结构1—传动机构；2—控制装置；3—直流电动机图3-3换向器1—图片；2—云母片a电枢绕组为了得到较大的转矩，其电枢电流很大（一般汽油机200—600A，柴油机可达1000A），因此电枢绕组都是用较粗的矩形截面的裸铜线绕制而成。为了防止裸铜线绕组之间短路，在铜线与铁芯之间，铜线与铜线之间用绝缘纸隔开。裸体铜线较粗，在高速下可能会因离心力的作用而甩出，故在槽口的两侧将铁芯扎稳挤紧。b换向器换向器的作用是向旋转的电枢绕组注入电流，它是由许多截面成燕尾型的铜片围合而成，铜片之间用云母绝缘。如图3-3所示。c电枢轴电枢轴除固装电枢铁芯及换向器以外，还伸出一定长度的花键部分，以便套装离合器总成。d电枢铁芯电枢铁芯由相互绝缘的硅钢片叠加而成，其圆周上制有安放电枢绕组的线槽，内孔借花键槽压装在电枢轴上。②磁极为了增大起动转矩，磁极的数量较多，一般为四个磁极。每个磁极上套装的激磁绕组为矩形截面的铜条，外包绝缘层，按一定绕向连接后使S级与N极相间排列，如图3-4，3-5所示。图3-5所示为四个磁极的磁路，四个磁场绕组所产生的磁场是相互交错的。四个磁极绕组的连接方式有图3-6所示两种接法。一种是四个绕组相互串联，见图3-6（a）所示。另一种是先两个串联后再并联，见图3-6（b）所示，这种接法可以在导线截面积相同的情况下增大起动电流，提高起动转矩。图3-2电枢的组成1—电枢;2—电枢铁芯；3—电枢绕组；4—换向器③电刷与电刷架电刷用铜与石墨粉压制而成，呈红棕色，加入铜可减小电阻并增加其耐磨性。一般含铜80％～90％，石墨10％～20％。电刷架多制成框式，正极刷架与端盖绝缘地固装，负极刷架直接搭铁。刷架上装有弹力较大的盘形弹簧。④壳体壳体是由低碳钢卷制而成，壳体上有四个检查窗口，中部只有一个电流输入接线柱，并在内部与激磁绕组的一端相连接。图3-4普通起动机的磁极及其绕组l一定子铁芯；2一激磁绕组图3-5四个磁极的磁路图3-6磁场绕组的接法a）四个绕组相互串联；b）两个绕组串联后再并联l一绝缘接线柱；2一磁场绕组；3一正电刷；4一负电刷；5一换向器3.3传动机构(或称啮合机构)其作用是在发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿环，将起动机转矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后又能使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。起动机的传动机构包括单向离合器和拨叉两部分。离合器起着传递扭矩将发动机起动，同时又能在起动后自动打滑脱离啮合保护起动机不致损坏的作用。拨叉的作用是使离合器做轴向移动。现代汽车上常用的离合器有滚柱式、弹簧式和摩擦片式三种。①滚柱式单向离合器滚柱式单向离合器是目前国内外汽车起动机中使用最多的一种，一般小型起动机均采用此种离合器。②弹簧式单向离合器国产黄河JN150型汽车上的起动机用弹簧式离合器，此外，日本五十铃TXD50型汽车的起动机也用此种离合器。起动发动机时，由于拨叉推动拨环使驱动小齿轮啮入飞轮齿环，起动机转轴只带动花键套筒即主动套筒旋转，使扭力弹簧顺向扭紧并箍死两个套筒，于是就能传递扭矩。发动机起动后，由于飞轮带着驱动齿轮的转速高于起动机轴，将扭力弹簧作反向放松，使驱动齿轮套筒与主动套筒松脱而打滑，从而防止了超速运转“飞散”的危险。这种离合器具有结构简单，工艺简化，寿命长，成本低等优点，但因扭力弹簧所需圈数多，轴向尺寸较长，故适用于起动柴油机所需的大功率起动机，而不适宜在小型起动机上采用。③摩擦片式离合器这种离合器多用于大功率起动机上，早期国产JN150型汽车曾用过此种结构。起动机工作时，内接合鼓沿螺旋槽向右移动，将摩擦片压紧，利用摩擦力，将电枢的转矩传给飞轮。发动机起动后，起动机驱动齿轮被飞轮带动，当其转速超过电枢轴转速时，内接合鼓则沿螺旋槽向左退出，摩擦片松开，这时驱动齿轮虽高速旋转，但不驱动电枢，从而避免了电枢超速飞散的危险。如果起动机超载，弹性圈在压环的突缘压力下而弯曲，直至内接合鼓的端部顶住弹性圈，此时离合器即打滑，能避免起动机在过载情况下的损坏。摩擦片式离合器虽有传递大转矩，防止超载损坏起动机的优点，但由于摩擦片客易磨损而影响起动机性能，需经常检查，调整或更换。同时结构也比较复杂，耗用材料较多，加工费时，修理麻烦。3.4控制装置控制装置即电磁开关，用来接通和切断起动机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上，还具有接入和切断点火线圈附加电阻的作用。起动机的控制装置通常称为起动开关，分为机械式和电磁式两种。机械式控制装置是用脚踏或手拉的方式直接操纵离合器和控制电动机电路的。这种装置虽然结构简单、工作可靠，但要求起动机、蓄电池靠近驾驶室，而受安装布局的限制，且操纵不便，因此现已很少采用。现在起动机大都采用电磁式控制装置。电磁式控制装置是利用电磁力来控制离合器的驱动齿轮与飞轮的啮合或分离，并同时控制电动机开或关。①控制原则为了充分发挥起动机和蓄电池的性能，起动机控制装置应遵循如下基本原则：a“先啮合后接通”的原则。即首先使驱动齿轮进入啮合，然后使主开关接通，以免驱动齿轮在高速旋转过程中进行啮合，引起打齿并且啮合困难。b“高起动转速”原则。即起动机控制装置应尽量减少甚至不消耗蓄电池电能，以便使蓄电池的电能尽可能多的用于起动电机，提高起动转速。c切断主电路后，驱动齿轮能迅速脱离啮合②电磁开关a结构,如下图所示电磁开关1、13一主接线柱2一附加电阻短路接线柱3一导电片4一接触盘5一固定铁心6一吸引线圈和保持线圈7一推杆8一活动铁心9一复位弹簧10一调节螺钉11一拨叉b工作原理当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相同时，其电磁吸力便吸引活动铁心向前移动，直到推杆前端的触盘将电动机开关触点接通使电动机主电路接通为止。当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相反时，其电磁吸力相互抵消，在复位弹簧的张力作用下，活动铁心等可移动部件自动复位，接触盘与触点断开，电动机主电路切断。3.5拆装顺序3.5.1起动机的拆解（1）将起动机的外部油泥清洗干净；（2）从电磁开关接线柱上拆开起动电机与电磁开关之间的连接导线，松开电磁开关总成的两个固定螺母，取下电磁开关总成。（3）旋出防尘盖固定螺钉，取下防尘盖，用专用钢丝钩取出电刷；拆下电枢轴上止推圈处的卡簧；（4）用扳手旋出两紧固穿心螺栓，取下前端盖，抽出电枢；（5）从后端盖上旋下中间支承板紧固螺钉，取下中间支承板，旋出拨叉轴销螺钉，抽出拨叉，取出离合器；（6）将已解体的机械部分侵入清洗液中清洗，电气部分用棉纱沾少量汽油擦拭干净。3.5.2起动机的装合起动机的装合可按照拆解的逆顺序进行，一般的顺序是先将离合器和拨叉装入后端盖内，再装中间轴承支撑板，将电枢轴装入后端盖内，装上电动机外壳和前端盖，并用长螺栓结合紧，然后装电刷和防尘罩，最后装起动机开关。3.5.3注意事项（1）在取出电磁开关总成时,应将其头部向上抬,使柱塞铁芯端头的扁方与拨杆脱开后取出；（2）在组装起动机前,应将起动机的轴承和滑动部位涂以润滑脂。3.6起动机零部件技术状况的初步目测判定（1）目视磁场绕组是否有烧蚀现象；（2）目视磁场绕组和磁场电刷之间的连接是否完好；（3）目视磁场绕组和定子铁芯之间是否有电气粘连；（4）目视换向片与换向片之间是否清洁，是否有电气粘连；（5）目视电枢轴是否有明显弯曲并造成定子铁芯磨损（扫堂）；（6）目视驱动小齿轮是否有打齿现象；（7）用手转动单向离合器，判定其能否单向转动，反向锁止；（8）将单向离合器及驱动齿轮总成装到电枢轴上，握住电枢，当转动单向离合器外座圈时，判断驱动齿轮总成能否沿电枢轴自如滑动；（9）按动电磁开关活动铁芯判断其是否能活动自如，是否有烧蚀粘连。计划（15min）1、结合上述知识初步分析起动机不转动的可能原因；2、学生分组讨论拆装的步骤及所需要的工具、资料、各自制定拆装方案；3、各小组在教师的指导下，重新审定自己的方案，确定其是否合理、可行，对不合适的部分重新修订；4、填写起动机拆装工作计划表。决策（5min）1、教师对每个小组的工作计划进行分析，提出修改意见及拆装注意事项，完善学生的计划，明确任务；2、确定拆装所需的工具。实施（30min）1、按照既定的计划执行起动机的拆装；2、对拆解清洗过的零件进行初步检验；3、根据拆装过程真实填写任务工单。检查（5min）1、各小组是否能顺利完成拆装，是否有遗漏的零件？2、在拆装过程中是否有生拉硬扯的行为？如果有，应及时制止并更正；3、在拆装过程中是否有没按照拆装顺序拆装的行为？如果有，应及时制止并更正；4、拆装过程中是否有工具使用不当的行为？如果有，应及时制止并更正；5、工单是否填写完整；6、装合完成后工具是否摆放到位，是否对工具及环境作了清洁处理？评价（5min）1、团队合作是否协调？目的是否达到？2、撰写并阐述各组的总结，相互交流；3、评价各组的拆装情况，提出最优化的拆装方案；4、老师对学生做出评价并填写评价表。总结通过本情境的教学，学生认识了起动机的结构，知道了起动机整体的工作原理及各部分的作用，能不用工具初步判断起动机各部件的技术状况。《汽车电路与电气系统检修》课程电子教案学习领域起动机总课时6第二讲起动系控制电路的连接课时2能力目标专业能力1．能够掌握几种常见的起动系控制电路；2．能够掌握几种常见的起动系控制电路的特点；3．掌握分析起动系控制电路故障的基本方法；社会能力1、具有良好的职业道德，遵守实验室管理规定。2、具有较强的口头和书面表达能力，良好的人际交流沟通能力；3、具有良好的心理素质和客服困难的能力;方法能力1、能够制定完善的工