起動系統(tǒng)介紹

起動系統(tǒng)介紹前言起動機為為發(fā)動機機提高初初期運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的動力力，因此此它的性性能好壞壞直接影影響到發(fā)發(fā)動機是是否順利利起動。。本課程程設(shè)計目目的在于于對起動動機結(jié)構(gòu)構(gòu)及工作作原理進進行系統(tǒng)統(tǒng)性學(xué)習(xí)習(xí)。對該該課程的的學(xué)習(xí)能能夠全面面了解發(fā)發(fā)動機的的起動過過程，對對于判斷斷起動機機的故障障機理有有很大幫幫助。本課程可可供電機機初學(xué)者者使用。。目錄發(fā)動機起動過程1起動機結(jié)構(gòu)及原理2起動機與發(fā)動機的匹配3一、發(fā)動機起起動過程程一、發(fā)動動機起動動過程一般說，柴油機的著火條件是壓縮終了的空氣壓力達到3MPa（30個大氣壓力），溫度達到200℃。如果達不到上述數(shù)值，則發(fā)動機曲軸只能被起動機帶著旋轉(zhuǎn)。隨著循環(huán)次數(shù)增加，壓縮終了的空氣溫度逐漸提高。一旦某缸上述數(shù)值，便壓燃噴入的柴油，出現(xiàn)第一次著火。出現(xiàn)第一次著火后，產(chǎn)生的廢氣（正常運轉(zhuǎn)時溫度為400-700℃）將加熱氣缸蓋、活塞等；殘存的高溫廢氣進一步加熱進氣，從而缸內(nèi)空氣溫度升高，進而產(chǎn)生斷續(xù)著火。斷續(xù)著火出現(xiàn)一段時間，發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加，氣缸內(nèi)空氣溫度和壓力增加到柴油機的著火溫度時，各缸按照柴油機的點火順序依次工作（1-5-3-6-2-4），發(fā)動機進入連續(xù)著火。二、低溫溫起動困困難原因因一般說，，在低溫溫條件下下影響壓壓縮終了了空氣溫溫度的原原因有以以下四個個方面：：1、在低溫溫（0--40℃）條件件下進氣氣的溫度度比常溫溫（20℃）低20-60℃，這是是最主要要原因。。2、低溫條條件下，，起動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速明顯顯下降。。因此在在壓縮過過程中壓壓縮空氣氣向氣缸缸蓋、氣氣門、活活塞、氣氣缸散熱熱的時間間長，加加上機體體與壓縮縮空氣見見的溫差差大，散散失的熱熱量大，，使壓縮縮終了的的空氣溫溫度與壓壓力下降降。3、由于起起動轉(zhuǎn)速速下降，，壓縮空空氣泄露露的時間間長，泄泄露量明明顯增加加，導(dǎo)致致壓縮終終了的空空氣溫度度與壓力力下降。。4、在低溫溫條件下下，柴油油粘度增增加，表表面張力力增大及及起動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速低，，導(dǎo)致噴噴油壓力力低，均均會使柴柴油的霧霧化質(zhì)量量變差，，延長了了著火滯滯后期，，使柴油油機起動動困難。。三、柴油油機起動動性能柴油機起起動特性性藍色曲線線表示發(fā)發(fā)動機在在各溫度度點的最最低起動動轉(zhuǎn)速，，紅色曲曲線表示示起動系系統(tǒng)能帶帶動發(fā)動動機旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速速。前者反映映發(fā)動機機的性能能，后者者反映起起動輸出出系統(tǒng)的的性能。。兩條曲曲線的交交匯點對對應(yīng)的溫溫度-17℃就是該該發(fā)動機機配該起起動系統(tǒng)統(tǒng)后能起起動的最最低溫度度。一、提高高發(fā)動機機的起動動轉(zhuǎn)速二、降低低發(fā)動機機能起動動的最低低起動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速要想使發(fā)發(fā)動機能能在較低低溫度下下起動，，可以采采取以下下兩種技技術(shù)途徑徑：使用低溫機油使用低溫蓄電池使用低溫防凍液使用大功率起動機及電源進氣預(yù)熱裝置機油預(yù)熱裝置冷卻液預(yù)熱裝置二、起動機結(jié)結(jié)構(gòu)及原原理一、起動動機結(jié)構(gòu)構(gòu)分析起動機內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)起動機傳動機構(gòu)電磁開關(guān)直流電動機磁極電樞換向器電刷機殼及端蓋撥叉單向離合器驅(qū)動齒輪吸引線圈保持線圈固定鐵心活動鐵心起動開關(guān)接觸盤注意：撥撥叉固定定在電磁磁開關(guān)活活動鐵心心上。直流電動動機直流電動動機組成成及結(jié)構(gòu)構(gòu)磁極組成成及結(jié)構(gòu)構(gòu)電樞組成成及結(jié)構(gòu)構(gòu)磁極勵磁繞組磁極機殼勵磁繞組鐵心

用硅鋼片疊加而成，并用螺釘固定在機殼內(nèi)壁上。

勵磁繞組通直流電壓，其周圍產(chǎn)生磁場并使磁極鐵心磁化，成為具有一定極性的磁極。電樞電樞電樞軸鐵心由外圓帶槽的硅鋼片疊成，壓裝在電樞軸上。電樞繞組位于鐵心外槽內(nèi)，用粗大的矩形截面裸銅線繞制而成。繞組與鐵心之間、匝間用絕緣紙隔開。換向器將電流引入電樞，配合電刷，保證電樞中電流方向固定，始終產(chǎn)生定向轉(zhuǎn)矩。磁極是定子，，用來產(chǎn)產(chǎn)生電動動機旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)所必需需的磁場場，車用用起動機機通常采采用4個磁極，，少數(shù)大大功率起起動機采采用6個磁極。。電樞是轉(zhuǎn)子，，在起動動機通電電時，與與磁場相相互作用用產(chǎn)生電電磁轉(zhuǎn)矩矩。換向器將電流引引入電樞樞使之產(chǎn)產(chǎn)生定向向轉(zhuǎn)矩；；換向器器配合電電刷使處處于同一一磁極下下的電樞樞導(dǎo)體中中流過的的電流保保持固定定方向，，使電樞樞軸沿同同一方向向轉(zhuǎn)動。。90°電刷與換向器接觸；電流方向：a→b；電樞順時針轉(zhuǎn)動；電刷與換向器分離；無電流流過；電樞慣性轉(zhuǎn)動；電刷與換向器分離；無電流流過；電樞慣性轉(zhuǎn)動；電刷與換向器接觸；電流方向：b→a；電樞順時針轉(zhuǎn)動；90°90°90°傳動機構(gòu)構(gòu)傳動機構(gòu)構(gòu)主要由由撥叉、、單向離離合器和和驅(qū)動齒齒輪組成成。驅(qū)動齒輪輪撥叉、單單向離合合器1）發(fā)動機機起動時時，驅(qū)動動齒輪與與飛輪齒齒圈嚙合合；2）發(fā)動機機起動后后，驅(qū)動動齒輪與與飛輪齒齒圈脫離離嚙合，，防止超超速。強制嚙合合式傳動動機構(gòu)動動作過程程示意圖圖接通起動動開關(guān)，，驅(qū)動齒齒輪靠撥撥叉的作作用沿電電樞軸移移出與飛飛輪齒圈圈嚙合，，使發(fā)動動機起動動；發(fā)動機起起動后，，切斷起起動開關(guān)關(guān)，撥叉叉在復(fù)位位彈簧的的作用下下帶動單單向離合合器，離離合器將將驅(qū)動齒齒輪與電電樞軸脫脫開，脫脫離與飛飛輪的嚙嚙合。驅(qū)動齒輪輪離合器撥叉活動鐵心心電磁開關(guān)關(guān)直流電動動機滾柱式單向離合器結(jié)構(gòu)單向離合器滾柱式摩擦片式彈簧式棘輪式單向離合合器安裝裝在驅(qū)動動齒輪與與電樞軸軸之間。。起動時，，它將驅(qū)驅(qū)動齒輪輪與電樞樞軸連成成一體，，把電磁磁轉(zhuǎn)矩傳傳遞給曲曲軸，發(fā)發(fā)動機起起動；起動后，，它將驅(qū)驅(qū)動齒輪輪與電樞樞軸脫開開，起動動超速保保護作用用?？刂茩C構(gòu)構(gòu)電磁開關(guān)關(guān)安裝在起起動機的的上部，，由吸引引線圈7、保持線線圈8、固定鐵鐵心9、活動鐵鐵心10、起動開開關(guān)接觸觸盤6、撥叉11等組成。。電磁嚙合合式起動動機靠電電磁開關(guān)關(guān)的作用用控制起起動機主主電路的的通斷和和撥叉的的動作，，使驅(qū)動動齒輪移移出和退退回。起動繼電電器M保位線圈吸拉線圈50i30RLine30ST開關(guān)Starter

Motor電瓶B+RBATRLine50繼電器ST開關(guān)閉合合，繼電電器線圈圈通電，，主觸點點閉合，，接通電電磁開關(guān)關(guān)線圈控控制回路路。繼電電器設(shè)置置的目的的：防止止大電流流流過ST開關(guān)。起動機線線路連接接示意圖圖起動過程程分析：：為了便于于分析起起動機內(nèi)內(nèi)部的控控制電路路原理，，起動過過程可分分為三個個步驟：：繼電器接接通瞬間間電流走走向ST開關(guān)接通通，電流流從起動動機的2端口分別別從電磁磁開關(guān)吸吸引繞組組L1和保持繞繞組L2流過，分分別產(chǎn)生生主磁場場和副磁磁場。主主副磁場場矢量疊疊加使繼繼電器鐵鐵芯產(chǎn)生生吸合力力F。電磁開關(guān)接通瞬間間閉合時繼電器閉閉合時電電流走向向電磁開關(guān)電磁開關(guān)關(guān)主觸點點閉合，，同時活活動鐵心心帶動撥撥桿使起起動機驅(qū)驅(qū)動齒輪輪和發(fā)動動機飛輪輪相嚙合合；電流流I3從起動機機1端口通過過電磁開開關(guān)主觸觸點向電電機勵磁磁繞組供供電，實實現(xiàn)電機機全電壓壓運轉(zhuǎn)，，為發(fā)動動機提供供足夠的的起動力力矩。此此時電磁磁開關(guān)只只有保持持線圈繼繼續(xù)流過過電流，，從而使使繼電器器保持閉閉合。斷開時繼電器斷斷開時電電流走向向ST開關(guān)斷開開，起動動機2端口斷電電，電流流I4經(jīng)電磁開開關(guān)主觸觸點向電電磁開關(guān)關(guān)線圈供供電，此此時因L1、L2串聯(lián)，電電流減小小產(chǎn)生的的磁通小小，使電電磁開關(guān)關(guān)的吸合合力F小于彈簧簧壓力，，使主觸觸點斷開開，同時時活動鐵鐵心帶動動撥桿動動作使起起動機齒齒輪和發(fā)發(fā)動機飛飛輪相脫脫離，使使電機斷斷電停止止運行。。電磁開關(guān)四、起動機與與發(fā)動機機的匹配配產(chǎn)品代號號代號QD—起動機QDJ—減速起動機QDY—永磁起動機電壓等級1—12V2—24V6—6V產(chǎn)品種類類區(qū)別：兩種用途途用起動動機的主主要區(qū)別別在于開開關(guān)、行行星減速速齒輪結(jié)結(jié)構(gòu)不同同。工程機械用起動機工程機械用起動機直驅(qū)式車用起動機軟嚙合減速起動機與與發(fā)動機機的匹配配1、起動機機功率選選擇為了保證證發(fā)動機機起動成成功，起起動機的的起動轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩M必須大于于發(fā)動機機的阻力力矩。發(fā)動機阻力矩摩擦阻力矩活塞與氣缸壁，以及軸承中的摩擦阻力。在溫度為0～5℃時，約占全部阻力矩的60%；而在-20～10℃時，占全部阻力矩的80%-90%。

壓縮阻力矩活塞受到壓縮氣體的阻力而形成的阻力矩，它取決于發(fā)動機的功率、排量和壓縮比。慣性阻力矩取決于曲軸、連桿、活塞、以及與曲軸相聯(lián)系的各種輔助機構(gòu)，在加速過程中的慣性力，及其所形成的阻力矩。發(fā)動機起動所必需的轉(zhuǎn)矩可粗略地用下式求得：M=CL式中：M——起動轉(zhuǎn)矩N.m；L——發(fā)動機排量L；C——比例系數(shù)，0℃時柴油機取70～75。發(fā)動機轉(zhuǎn)速必須大于發(fā)動機能夠著火并自行運轉(zhuǎn)的最低曲軸轉(zhuǎn)速。一般柴油機為100～150r/min。發(fā)動機的起動功率：P=M.n/9550（kW）工程計算一般取η=0.85-0.95，P=P/η。

′2、傳動比比選擇傳動比為為起動機機驅(qū)動齒齒輪與發(fā)發(fā)動機飛飛輪齒圈圈轉(zhuǎn)速的的比值。。一般以最最大功率率點附近近的起動動機轉(zhuǎn)速速為依據(jù)據(jù)設(shè)計起起動系統(tǒng)統(tǒng)的傳動動比，并并使拖動動發(fā)動機機的轉(zhuǎn)速速不低于于發(fā)動機機能夠起起動成功功的轉(zhuǎn)速速。根據(jù)據(jù)起動機機工作特特性可知知，起動動機最大大功率點點一般在在二分之之一最大大電流處