第三章起动机.doc

第三章起动机

概述

一、发动机起动方式

发动机靠外力起动，常用起动方式有：

1、人力起动〔手摇或绳拉，小功率发动机〕2、电力起动机起动〔简称起动机起动，电动机带动，现代汽车发动机广泛应用〕3、汽油机起动〔小型汽油机带动，大功率柴油机〕

4、压缩空气起动〔压缩空气冲入气缸，大型柴油机组如轮船、电站〕

二、起动机功用、组成与工作过程

电力起动机简称起动机。

1、起动机功用：起动发动机〔将蓄电池的电能转换为机械能-电磁转矩，驱动发动机飞轮旋转〕。

2、起动机组成：一般由三局部组成〔1〕直流电动机：产生转矩。普遍采用串激〔励〕式直流电动机。〔2〕传动机构〔啮合机构〕：传递动力和切断动力〔起动时将起动机转矩传给发动机曲轴，起动后断开发动机向发电机的逆向动力传递〕。〔3〕控制装置〔操纵机构〕：控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与别离以及电动机电路的通断〔对于某些汽油发动机还兼有短路点火线圈附加电阻的作用〕。

三、起动机的种类

1、起动机分类

随着起动机结构与性能的不断开展，出现了多种结构型式。

〔1〕按总体结构

①普通起动机：无特殊结构和装置〔电磁式电动机即磁场由电产生，起动机与驱动齿轮之间直接通过单向离合器传动即传动机构无减速装置〕。汽车起动机普遍使用。如EQ1090配用的QD124、QD1212型，CA1090配用的QD1215型和桑塔纳轿车配用的QD1225型起动机。

②永磁起动机：以永久磁铁作磁极，取消磁场线圈。结构简化、体积小、重量轻。近年出现的新型起动机。

③减速起动机：在起动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮，即传动机构设有减速装置。具有结构尺寸小、重量轻、起动可靠等优点〔可采用小型高速、低转矩电动机，质量和体积比普通起动机减小30%-35%〕，在轿车上的应用日渐增多。

〔3〕按传动机构驱动齿轮啮入方式

①惯性啮合式：依靠驱动齿轮自身旋转的惯性力啮入飞轮齿环。结构简单，但工作可靠性较差，现很少采用。

②电枢移动式〔电磁啮合式〕：靠磁极产生的电磁力使电枢作轴向移动，带动固定在电枢轴上的驱动齿轮啮入飞轮齿环。结构较为复杂，欧洲生产的柴油车上使用较多。

③齿轮移动式：靠电磁开关推动电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮啮入飞轮齿环。结构也比拟复杂，用于大功率起动机。

④强制啮合式：靠人力或电磁力，推动拉杆，强制驱动齿轮啮入飞轮齿环。强制啮合式起动机工作可靠、结构也不复杂，因而使用最为广泛。

将不同的控制方式与啮入方式进行组合，就可形成不同类型的起动机，如电磁控制强制啮合式起动机。

2、起动机型号

根据QC/T73—93《汽车电气设备产品型号编制方法》规定，汽车起动机的型号表示如下：

产品代号：QD-起动机；QDJ-减速起动机；QDY-永磁起动机。

电压等级：1-12V；2-24V。

功率等级：其含义如表3-l所示。

表3-1起动机功率等级

功率等级代号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

功率/KW

0-1

1-2

2-3

3-4

4-5

5-6

6-7

7-8

8

例：QD124表示额定电压为12V、功率为1-2KW、第4次设计的起动机。

第一节直流电动机

一、工作原理

直流电动机是将电能转变为机械能的设备，是根据通电导体在磁场中受电磁力作用的原理制成的。其工作原理如图3-1所示。

b)励磁式〔电磁式〕

图3-1直流电动机工作原理

1-电枢绕组；2、6-磁极；3、5-炭刷；4-开口的环形换向器；7-励磁绕组；8-蓄电池

二、构造

一般由电枢总成、磁极、电刷、刷架及其他附件组成。

1、电枢总成〔图3-2〕：由电枢轴、电枢铁心、电枢绕组及换向器组成。

其作用是通人电流后，在磁极磁场的作用下产生电磁转矩。

电枢铁心用多片互相绝缘的硅钢片叠成，通过内圆花键固定在电枢轴上，外圆槽内绕有电枢绕组；电枢绕组用很粗的扁铜线，采用波绕法绕制，各绕组的端子与换向器焊接。

换向器由铜片和云母片相间叠压而成，压装于电枢轴的一端，云母片使铜片间、铜片与轴之间均绝缘。换向器的作用是把蓄电池的直流电转变为电枢绕组中的交流电。根据材质的不同，换向器铜片之间的云母片有低于铜片和与铜片平齐两种。云母片低于铜片主要是为了防止铜片磨损后云母片外突而造成电刷与换向器接触不良；云母片与铜片平齐那么主要是防止电刷粉末落人铜片之间的槽中而造成短路。

图3-2电枢总成

1-换向器铜片2-云母片3-电枢铁心4-电枢绕组5-电枢轴6-电枢绕组接线端

2、磁极

磁极有永久磁铁和电磁铁两种。电磁铁磁极作用是通人电流后产生一个磁场，它由铁心和磁场绕组〔励磁绕组〕构成，并通过螺钉固定在电动机壳体上。

为增大电磁转矩，一般采用四个磁极〔大功率起动机有时采用六个磁极〕。磁场绕组也是用粗扁铜线绕制而成，4个磁场绕组的连接方式有两种：4个串联或两串两并〔两个串联后再并联〕