項(xiàng)目四 啟動(dòng)系統(tǒng)的認(rèn)知與檢修

1、 工 程 機(jī) 械啟動(dòng)系統(tǒng)認(rèn)知與檢修1啟動(dòng)系統(tǒng)總課時(shí)6(理論4課時(shí)、實(shí)習(xí)2課時(shí))2 啟動(dòng)系統(tǒng)概述 一、發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)1、含義：使發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到工作狀態(tài)的全過(guò)程，叫發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。3 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：能夠使曲轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)的最低轉(zhuǎn)矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩必須克服壓縮阻力和內(nèi)磨擦阻力矩。起動(dòng)阻力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比、溫度、機(jī)油粘度等有關(guān)。 起動(dòng)轉(zhuǎn)速：能使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的曲軸最低轉(zhuǎn)速稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)速。在020時(shí)，汽油機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速為3040 r/min，柴油機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)速為150300r/min。2、起動(dòng)條件43、起動(dòng)方式 人力起動(dòng)：起動(dòng)最為簡(jiǎn)單，只須將起動(dòng)手搖柄端頭的橫銷嵌入發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸前端的起動(dòng)爪內(nèi)，以人力轉(zhuǎn)動(dòng)曲軸。 電動(dòng)機(jī)

2、起動(dòng)：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)是用電動(dòng)機(jī)作為機(jī)械動(dòng)力，當(dāng)將電動(dòng)機(jī)軸上的齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪周緣的齒圈嚙合時(shí)，動(dòng)力就傳到飛輪和曲軸，使之旋轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)本身又用蓄電池作為電源。 輔助汽油機(jī)起動(dòng)：只用于大功率柴油機(jī)上。5一、起動(dòng)機(jī)的分類1.按磁場(chǎng)產(chǎn)生的方式分類（1）激磁（電勵(lì)）磁起動(dòng)機(jī):（常用）（2）永磁起動(dòng)機(jī)：（小型車和越野車用）2.按操縱機(jī)構(gòu)分類（1）直接操縱式起動(dòng)機(jī)：（極少采用）（2）電磁操縱式起動(dòng)機(jī)（廣泛采用）減速起動(dòng)機(jī)：小型車和越野車用（3）永磁起動(dòng)機(jī)：小型車和越野車用3.按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)嚙入方式分類（1）慣性嚙合式起動(dòng)機(jī)（極少采用）（2）強(qiáng)制嚙合式起動(dòng)機(jī)（廣泛采用）（3）減速式起動(dòng)機(jī) （正在普及） 起動(dòng)機(jī)的分類與

3、型號(hào)6起動(dòng)機(jī)的圖片7 起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造與型號(hào) 起動(dòng)機(jī)的構(gòu)造直流電動(dòng)機(jī)通電產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞轉(zhuǎn)矩操縱機(jī)構(gòu)控制轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生和傳遞時(shí)機(jī)8 字母 數(shù)字?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)字字母產(chǎn)品代號(hào)功率等級(jí)代號(hào)電壓等級(jí)代號(hào)設(shè)計(jì)序號(hào)變型代號(hào)起動(dòng)機(jī)的型號(hào)93.功率等級(jí)代號(hào)（數(shù)字表示）：1-1kw以下; 2-12kw; 3-23kw；4-34kw； 5-45kw； 6-56kw；7-67kw； 8-78kw； 9-8kw QD124：工作電壓12V、功率12kw、第4次設(shè)計(jì)的普通型起動(dòng)機(jī)2.電壓等級(jí)代號(hào) 1-12V； 2-24V；1.產(chǎn)品代號(hào)QD普通型起動(dòng)機(jī)QDJ減速起動(dòng)機(jī)QDY永磁起動(dòng)機(jī)10一、直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理 機(jī)殼、磁

4、極、勵(lì)磁繞組、電樞、電刷及電刷架 、前端蓋、后端蓋、軸承等；1112（1）機(jī)殼（2）磁極四個(gè)磁極，固裝在機(jī)殼內(nèi)。通電勵(lì)磁后形成不同的磁極極性。 （3）勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組數(shù)量與磁極相配，銅條繞制。1.磁極機(jī)殼、磁極、勵(lì)磁繞組；（一）直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)13在直流電動(dòng)機(jī)中，勵(lì)磁繞組與電樞繞組的連接方式可分為：串勵(lì)式、并勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式三種形式 14磁場(chǎng)磁場(chǎng)與磁路絕緣接線柱外殼磁極電刷換向器磁場(chǎng)繞組磁場(chǎng)與磁路152.電樞 鐵心 硅鋼片疊成，外緣切口形成線槽。電樞軸上制有螺旋鍵槽，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 電樞繞組 換向器 鐵心電樞軸驅(qū)動(dòng)齒輪16前端蓋外殼電刷磁場(chǎng)繞組電樞中間支撐板離合器限位螺母后端蓋撥叉電磁開關(guān)電樞軸

5、尾部有限位圈。17換向器 由電刷和電樞軸上的整流子組成，用來(lái)連接磁場(chǎng)繞組與電樞繞組。換向器剖面示意銅片軸套壓環(huán)接線凸緣電樞183.電刷架與機(jī)殼 四只電刷，銅石墨制成。安裝在電刷架內(nèi)，兩只絕緣，兩只搭鐵。電刷架鉚裝在前端蓋19 電刷架鉚裝在支撐板上，支撐板與外殼絕緣。20電刷裝置前端蓋外殼電刷磁場(chǎng)繞組電樞離合器后端蓋 兩個(gè)正電刷與端蓋絕緣，兩個(gè)負(fù)電刷直接接鐵。電刷換向器磁場(chǎng)繞組磁場(chǎng)繞組與電樞繞組的連接 由銅粉（8090）和石墨粉（1020）壓制而成。21電能機(jī)械能 通電線框在磁場(chǎng)中會(huì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)方向取決于磁極磁場(chǎng)方向和線框通入的電流方向；線框輸出的轉(zhuǎn)矩與下列因素有關(guān)： （二） 直流電動(dòng)機(jī)的工作

6、原理M = CmIS點(diǎn)此觀看錄像電磁轉(zhuǎn)矩M=電機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)Cm磁通量電樞電流IS2223 磁場(chǎng)采用電磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)采用串激式； 為了增大轉(zhuǎn)矩，采用多個(gè)磁極作磁場(chǎng)；為了實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和增加轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性，采用多個(gè)線框按不同角度排列； 換向片隨線框轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷固定不動(dòng)，從而保證固定的旋轉(zhuǎn)方向；24（三）直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程 1.電壓平衡方程式2.轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)過(guò)程 電動(dòng)機(jī)負(fù)載增大，電樞軸上的阻力轉(zhuǎn)矩增大，電樞轉(zhuǎn)速降低，反電動(dòng)勢(shì)隨之減小，電樞電流增大，電磁轉(zhuǎn)矩又隨之增大，直至電磁轉(zhuǎn)矩增加到與阻力轉(zhuǎn)矩相等為止，此時(shí)電動(dòng)機(jī)將以比原轉(zhuǎn)速較低的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線方向與通入電流相反，阻礙電流流

7、動(dòng)-反電動(dòng)勢(shì)Ef：U=Ef+IsRs25 特性曲線特點(diǎn)：輕載轉(zhuǎn)速高，重載轉(zhuǎn)速低；起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大；該特點(diǎn)恰好滿足起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的需要起動(dòng)初：阻力矩最大；n=0， Is最大，輸出轉(zhuǎn)矩最大恰好適應(yīng)。起動(dòng)中：阻力矩減??；但n上升，Is減小，輸出轉(zhuǎn)矩減小，轉(zhuǎn)速升高更便于起動(dòng)。1轉(zhuǎn)矩特性 2. 機(jī)械特性 3功率特性 起動(dòng)機(jī)的工作特性起動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率、和電流之間關(guān)系稱為起動(dòng)機(jī)的工作特性。一、起動(dòng)機(jī)的工作特性曲線261轉(zhuǎn)矩特性 當(dāng)電樞在電磁轉(zhuǎn)矩的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電樞繞組在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)由于切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，根據(jù)右手定則可判定其方向與電樞電流Is的方向相反，故稱為反電動(dòng)勢(shì) ，這樣，外加電壓U除一部分降落

8、在電樞繞組的電阻Rs和勵(lì)磁繞組的電阻Rf上外，另一部分則用來(lái)平衡反電動(dòng)勢(shì)Ef即27在磁路末飽和時(shí)，串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩M與電樞電流Is的平方成正比。但在磁路飽和時(shí)，磁極磁通量 為常數(shù)，電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成直線關(guān)系，如圖3-16所示的M曲線。 由 可知，當(dāng)電樞電流相同時(shí)，串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩比并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩(M=CIs)要大得多，這是工程機(jī)械設(shè)備起動(dòng)機(jī)采用串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的原因之一。282轉(zhuǎn)速特性 由電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式可知，起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為 由上式可知: 電動(dòng)機(jī)輕載時(shí)Is小,轉(zhuǎn)速高. 電動(dòng)機(jī)重載時(shí)Is大,轉(zhuǎn)速低.特點(diǎn):(1)具有輕載轉(zhuǎn)速高;重載轉(zhuǎn)速低.(2)重載

9、轉(zhuǎn)速低,使起動(dòng)安全可靠.(3)輕載時(shí)易造成電樞繞組飛散.293功率特性 起動(dòng)機(jī)的輸出功率P(kW)可以通過(guò)測(cè)量電樞軸上的輸出轉(zhuǎn)矩M和電樞的轉(zhuǎn)速n來(lái)確定，即 從上式可以看出，在完全制動(dòng)(n=0)和空載(M=0)兩種情況下，起動(dòng)機(jī)的輸出功率都等于零。如圖316中P曲線所示，在Is接近全制動(dòng)電流一半時(shí)，起動(dòng)機(jī)的輸出功率最大。因?yàn)槠饎?dòng)機(jī)工作時(shí)間很短，所以允許在最大輸出功率狀態(tài)下工作。通常把起動(dòng)機(jī)的最大輸出功率稱為起動(dòng)機(jī)的額定功率。30影響起動(dòng)機(jī)功率的使用因素 1接觸電阻 主要指蓄電池的極樁與起動(dòng)電纜線、起動(dòng)電纜線與搭鐵、接觸盤與主接線柱內(nèi)側(cè)觸頭、起動(dòng)機(jī)電刷與換向器片等接觸不良，導(dǎo)致起動(dòng)主電路電阻增大，

10、起動(dòng)電流下降，使起動(dòng)機(jī)功率下降。另外起動(dòng)機(jī)的電纜線不要隨意更換，最好使用與車型配套的電纜線，否則電纜線過(guò)長(zhǎng)、過(guò)細(xì)都會(huì)使電阻增大，使起動(dòng)機(jī)輸出功率下降。 2蓄電池的容量 蓄電池的容量愈小，則內(nèi)阻愈大，起動(dòng)電流下降，使起動(dòng)機(jī)輸出功率下降。所以在使用蓄電池時(shí)，要經(jīng)常保持蓄電池充足電。 3溫度 溫度低時(shí)會(huì)引起蓄電池的內(nèi)阻增大，容量下降，導(dǎo)致起動(dòng)機(jī)輸出功率下降。31功用：?jiǎn)畏较騻鬟f轉(zhuǎn)矩。在起動(dòng)時(shí)，它保證起動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能夠通過(guò)飛輪傳遞給曲軸；起動(dòng)完畢，發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作時(shí)，立即切斷動(dòng)力傳遞路線，使發(fā)動(dòng)機(jī)不可能反過(guò)來(lái)通過(guò)飛輪驅(qū)動(dòng)起動(dòng)機(jī)以高速旋轉(zhuǎn)。 起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)（一）滾柱式單向離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)減速增扭：小

11、齒輪驅(qū)動(dòng)大齒輪；設(shè)置單向離合器；單向離合器型式：滾柱式；摩擦片式；彈簧式；323、滾柱式離合機(jī)構(gòu)、組成：安裝在電樞軸上，靠螺旋鍵結(jié)合；33 起動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)齒輪主動(dòng)，飛輪被動(dòng)，滾柱位于腔室窄端，電樞軸產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩被傳至飛輪；（二）滾柱式單向離合器的工作過(guò)程1.啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)傳遞動(dòng)力2.啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后切斷動(dòng)力 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，飛輪帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪高速旋轉(zhuǎn)，滾柱被帶向腔室寬端，將驅(qū)動(dòng)齒輪與電樞軸聯(lián)系切斷；342摩擦片式單向離合器 起動(dòng)左移運(yùn)轉(zhuǎn)右移打滑過(guò)載打滑352摩擦片式單向離合器 摩擦片式單向離合器的最大輸出轉(zhuǎn)矩是可調(diào)節(jié)的，增減調(diào)整墊圈5的片數(shù)，可以改變內(nèi)接合鼓9左端面與彈性圈3之間的間隙，調(diào)節(jié)起動(dòng)機(jī)的最大輸出

12、轉(zhuǎn)矩。 摩擦片式單向離合器可以傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，應(yīng)用于大功率起動(dòng)機(jī)上。但是在使用過(guò)程中，摩擦片磨損后，傳遞的轉(zhuǎn)矩將會(huì)下降，因此需要經(jīng)常調(diào)整，而且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。363彈簧式單向離合器 彈簧式單向離合器的原理是通過(guò)扭力彈簧的徑向收縮和放松來(lái)實(shí)現(xiàn)分離和接合；彈簧式單向離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用壽命長(zhǎng)，但由于扭力彈簧的軸向尺寸較長(zhǎng)，一般只應(yīng)用在大功率起動(dòng)機(jī)上 37起動(dòng)機(jī)的操縱機(jī)構(gòu)分類：直接操縱和電磁操縱作用：控制起動(dòng)機(jī)主電路的通、斷和驅(qū)動(dòng)齒輪的嚙合與退回，同時(shí)短路點(diǎn)火系的附加電阻。電磁式操縱機(jī)構(gòu) 381.電磁開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)控制電動(dòng)機(jī)電路的接通和切斷；控制驅(qū)動(dòng)齒輪與曲軸飛輪的嚙合和分離； 內(nèi)裝固定鐵心和引

13、鐵。引鐵前端驅(qū)動(dòng)觸盤，后端拉動(dòng)撥叉。外繞吸引線圈和保持線圈。 （一）電磁開關(guān)39吸拉線圈保持線圈40起動(dòng)機(jī)電池搭鐵點(diǎn)火開關(guān)起動(dòng)繼電器線圈附加電阻線至分電器點(diǎn)火線圈點(diǎn)火開關(guān)蓄電池起動(dòng)機(jī)接線柱回位彈簧撥叉離合器電流表吸引線圈接線柱引鐵附加電阻線短路接柱電動(dòng)機(jī)接柱觸盤吸引線圈保持線圈41 組成 主要由電動(dòng)機(jī)開關(guān)、電磁鐵機(jī)構(gòu)、起動(dòng)繼電器及起動(dòng)開關(guān)等四部分組成。構(gòu)造42電動(dòng)機(jī)開關(guān)：功用：控制電動(dòng)機(jī)繞組電路。注：電動(dòng)機(jī)開關(guān)還包括熱變電阻短路開關(guān)。電磁鐵機(jī)構(gòu)：用以操縱傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)和電動(dòng)機(jī)開關(guān)的通斷。43 起動(dòng)繼電器：用以控制吸、 保線圈電路的通斷。 （二）起動(dòng)繼電器44繼電器繼電器是一種利用小電流控制大電流的

14、電器裝置。1.功能型繼電器用于實(shí)現(xiàn)某種控制功能；如閃光繼電器、間歇刮水繼電器等。2.電路控制繼電器用于實(shí)現(xiàn)電路接通與切斷狀態(tài)的轉(zhuǎn)換；如起動(dòng)繼電器、減荷繼電器、燈光繼電器、喇叭繼電器等。45四腳觸點(diǎn)常開繼電器46繼電器47四腳觸點(diǎn)常閉繼電器48五腳繼電器4950 起動(dòng)開關(guān)：作用是控制起動(dòng)繼電器磁化線圈電路的通斷。51 .電磁式操縱機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程 起動(dòng)開關(guān)接通： a、首先接通起動(dòng)繼電器磁化線圈電路;52 b、電磁鐵機(jī)構(gòu)線圈電路接通； .吸引線圈電路： .保持線圈電路：53 c、驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪嚙合： d、電動(dòng)機(jī)電路接通，起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。 e、當(dāng)兩齒輪相抵時(shí)，離合器的錐形（嚙合）彈簧起作用，保證

15、先接通，后嚙合。54 f、電動(dòng)機(jī)電路接通時(shí)，吸引線圈被短路，固定鐵芯只 靠保持線圈電流的磁場(chǎng)吸 力將活動(dòng)引鐵吸住。55 g、在電動(dòng)機(jī)電路接通同時(shí)或稍早，附加電阻線被短路。56、起動(dòng)開關(guān)斷開： a、起動(dòng)繼電器線圈電路斷電; b、保持線圈電流改道， （吸、保線圈電流方 向相反）起動(dòng)機(jī) 停止工作。57、兩齒咬死不能分離時(shí)：分離彈簧起作用，使電動(dòng) 機(jī)開關(guān)先斷開，以保證驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪可靠分離。58 點(diǎn)火開關(guān)撥至起動(dòng)檔位，繼電器線圈通電，觸點(diǎn)閉合，吸、保線圈通電，引鐵前移電動(dòng)機(jī)電路接通；并帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)杠桿繞其銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪嚙合。使齒輪移出與飛輪齒圈嚙合。同時(shí)，由于吸引線圈的電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)的繞組，

16、電樞開始轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪在旋轉(zhuǎn)中移出，減小沖擊。 啟動(dòng)系統(tǒng)的工作過(guò)程一、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)起動(dòng)系統(tǒng)工作情況59如果齒輪與飛輪齒端相對(duì)，不能馬上嚙合，此時(shí)彈簧壓縮，當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度后，齒輪與飛輪迅速嚙合。當(dāng)鐵芯移動(dòng)到使短路開關(guān)閉合的位置時(shí)，短路線路接通，吸引線圈被短路，失去作用，保持線圈所產(chǎn)生的磁力足以維持鐵芯處于開關(guān)吸合的位置。6061二、發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后起動(dòng)系統(tǒng)工作情況 點(diǎn)火開關(guān)退出起動(dòng)檔位，繼電器線圈斷電，觸點(diǎn)張開，吸、保線圈斷電，引鐵后移，電動(dòng)機(jī)電路切斷；附加電阻開關(guān)斷開；驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪分離。62起動(dòng)機(jī)的使用與維修一、起動(dòng)機(jī)的正確使用1、每次不超過(guò)5秒，二次間歇15秒，三次應(yīng)檢修故障。2、變速器應(yīng)在停

17、車檔或空檔。63起動(dòng)機(jī)的分解方法 常見(jiàn)起動(dòng)機(jī)的分解（1）拆下電磁開關(guān)和起動(dòng)機(jī)定子的連接線，取下電磁開關(guān)（2）拆下前端蓋上的小螺釘，再擰下組裝長(zhǎng)螺栓（穿心螺栓），將前端蓋取下；（3）用專用鐵勾拆下電刷，取下電刷架；（4）拆下起動(dòng)機(jī)定子總成；（5）從前端蓋內(nèi)拆下?lián)懿?，取出電樞總成和離合器；64起動(dòng)機(jī)零部件的檢修（一）磁場(chǎng)繞組的檢修1.磁場(chǎng)繞組斷路的檢修2.磁場(chǎng)繞組搭鐵的檢修65 （二）電樞的檢修2.電樞繞組搭鐵的檢修1.電樞繞組斷路的檢修66 電樞繞組與換向器的脫焊檢查。換向器的表面是否光潔、表面厚度不得小于2mm。67用手推進(jìn)柱塞，再松手，柱塞應(yīng)能快速回位。 （三）電磁開關(guān)的檢修1.檢查彈簧復(fù)位功能682.吸引線圈和保持線圈的檢修檢測(cè)接線柱的導(dǎo)通情況；吸拉線圈與保持線圈電阻為1歐姆