第10章 發(fā)動機起動系

第10章起動系統(tǒng)一、發(fā)動機的起動1、含義：使發(fā)動機從靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)的全過程，叫發(fā)動機的起動。①起動轉矩：能夠使曲轉旋轉的最低轉矩稱為起動轉矩。起動轉矩必須克服壓縮阻力和內磨擦阻力矩。起動阻力矩與發(fā)動機壓縮比、溫度、機油粘度等有關。②起動轉速：能使發(fā)動機起動的曲軸最低轉速稱為起動轉速。在0～20℃時，汽油機的起動轉速為30～40r/min，柴油機的起動轉速為150～300r/min。2、起動條件

起動系的組成湖南工程學院—汽車構造3、起動方式①人力起動：起動最為簡單，只須將起動手搖柄端頭的橫銷嵌入發(fā)動機曲軸前端的起動爪內，以人力轉動曲軸。②電動機起動：電動機起動是用電動機作為機械動力，當將電動機軸上的齒輪與發(fā)動機飛輪周緣的齒圈嚙合時，動力就傳到飛輪和曲軸，使之旋轉。電動機本身又用蓄電池作為電源。③輔助汽油機起動：只用于大功率柴油機上。二、汽、柴油機冷起動輔助裝置設置輔助裝置的原因外界溫度低著火困難可燃混合氣的溫度低機油粘度大起動阻力大起動系的組成湖南工程學院—汽車構造起動系的組成進氣預熱的類型有集中預熱和分缸預熱兩種。集中預熱裝置安裝在發(fā)動機的進氣管上;分缸預熱裝置安裝在各氣缸內或進氣歧管上。集中預熱裝置用于汽油機和部分柴油機;分缸式預熱裝置用于柴油機。預熱裝置通常有電熱塞、進氣加熱器和電火焰預熱器等。對于采用渦流室式或預燃室式燃燒室的柴油機，一般在渦流室或預燃室中裝有一個密封式電熱塞.1.電熱塞湖南工程學院—汽車構造

螺旋形的電阻絲一端焊于中心螺桿上，另一端焊在耐高溫不銹鋼制造的發(fā)熱鋼套底部，在鋼套內裝有具有一定絕緣性能、導熱好、耐高溫的氧化鋁填充劑。各電熱塞中心螺桿用導線并聯，并連接到蓄電池上。在發(fā)動機起動以前，先用專用的開關接通電熱塞電路，很快紅熱的發(fā)熱鋼套使氣缸內空氣溫度升高，從而提高了壓縮終了時的空氣溫度，使噴入氣缸的柴油容易著火。起動系的組成湖南工程學院—汽車構造起動系的組成2.進氣加熱器汽油發(fā)動機常見的進氣加熱器，如圖10一2所示。它安裝在進氣管的下方。加熱器制成多針狀，以增大受熱面積，裝配后伸進進氣道內。進氣加熱器通電后其表面溫度可達到180°C左右，混合氣流過時即被預熱。當未蒸發(fā)的燃油通過時可受熱蒸發(fā)，從而獲得更好的混合氣。柴油發(fā)動機普遍采用的是電熱絲網加熱器。電熱絲網加熱器安裝在進氣管上，由啟動開關控制預熱繼電器給其供電。湖南工程學院—汽車構造起動系的組成南京依維柯汽車預熱系統(tǒng)屬于火焰噴射式預熱系統(tǒng)，其中預熱塞為壓力霧化熾熱塞點火式。3.電火焰預熱器由帶電磁閥的噴油器、熾熱塞等部分組成，如圖10一4所示。啟動前接通預熱電路，電流通過熾熱塞使其升溫。40s后熾熱塞即已熾熱。啟動時，柴油經柴油濾清器在電磁閥控制下進入噴油器，在0.35MPa的壓力下，由噴孔噴出霧狀柴油，霧狀柴油與空氣混合后形成易燃混合氣，并在熾熱塞點燃下燃燒，形成火焰，加熱進氣。湖南工程學院—汽車構造組成

控制機構

直流電動機傳動機構第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造第2節(jié)起動機一、直流電動機功用：將蓄電池輸入的電能轉變?yōu)闄C械能，產生電磁扭矩。由電樞、磁極、電刷與電刷架、軸承等組成。組成:電樞用來產生電磁轉矩，由電樞軸、鐵芯、電樞繞組、電樞軸及換向器組成。1、電樞湖南工程學院—汽車構造電樞鐵芯由多片互相絕緣的硅鋼片疊成；電樞繞組的電流一般為200~600A，因此電樞繞組采用很粗的扁銅線，用波繞法繞制而成；換向器的銅片較厚，相鄰銅片之間用云母片絕緣。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造磁極由鐵芯和激磁繞組組成。其作用是在電動機中產生磁場，磁極鐵芯一般由低碳鋼制成，并通過螺釘固定在電動機殼體上。磁極一般是4個，由4個激磁繞組形成兩對磁極，并兩兩相對。2、磁極第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造電刷與電刷架的作用是將電流引入電樞，使電樞產生連續(xù)轉動。電刷一般用銅和石墨壓制而成，有利于減小電阻及增加耐磨性。電刷裝在電刷架中，借彈簧力緊壓在換向器上。3、電刷與電刷架兩個電刷架與外殼直接相連構成電路搭鐵，稱搭鐵電刷；兩個連接激磁繞組和電樞繞組，與外殼絕緣，稱絕緣電刷。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造第2節(jié)起動機因為起動機工作時間短暫，每次的工作時間僅幾秒鐘，所以一般都是采用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承4.軸承湖南工程學院—汽車構造二、傳動機構起動機只在起動時與發(fā)動機曲軸相連，當發(fā)動機開始工作后，起動機應立即與曲軸分離。因此，在起動機中裝有離合機構。在起動時，保證起動機的動力能通過飛輪遞給曲軸；起動完畢，發(fā)動機開始工作時，應立即切斷動力傳遞路線，使發(fā)動機不能通過飛輪驅動起動機高速旋轉。起動機常用的離合機構有滾柱式、彈簧式、摩擦片式等形式。傳動機構包括離合器和撥叉兩個部分。撥叉的作用是使離合器作軸向移動，將驅動齒輪嚙入和脫離飛輪齒圈。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造15起動時，接通起動開關，起動機電路通電，繼電器的吸引線圈和保持線圈通電，產生很強的磁力，吸引鐵芯左移，并帶動驅動杠桿繞其銷軸轉動，使齒輪移出與飛輪齒圈嚙合。與此同時，由于吸引線圈的電流通過電動機的繞組，電樞開始轉動，齒輪在旋轉中移出，減小沖擊。如果齒輪與飛輪齒端相對，不能馬上嚙合，此時彈簧壓縮，當齒輪轉過一個角度后，齒輪與飛輪迅速嚙合。當鐵芯移動到使短路開關閉合的位置時，短路線路接通，吸引線圈被短路，失去作用，保持線圈所產生的磁力足以維持鐵芯處于開關吸合的位置。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造1.滾柱式離合器由外座圈2、開有楔形缺口的內座圈3、滾子4以及連同彈簧一起裝在內座圈3空中的柱塞5組成?；ㄦI套筒6和起動機軸用花鍵連接。當電樞連同內座圈3按箭頭所示方向旋轉時，滾子4借摩擦力及彈簧推力作用而楔緊在內、外座圈之間楔形槽的窄端。起動機軸上的轉矩便通過楔緊的滾子傳到外座圈。因此，固定在外座圈上的起動機驅動齒輪1隨電樞一同旋轉，驅動飛輪齒圈而使曲軸旋轉。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造17組成：第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造1.滾柱式離合器當發(fā)動機工作時，曲軸轉速升高后，即有飛輪齒圈帶動起動機驅動齒輪1高速旋轉的趨勢。此時齒輪旋轉方向不變，但由主動輪變?yōu)閺膭虞?，而且齒輪和外座圈的轉速大于內座圈的轉速。滾子在摩擦力的作用下克服彈簧張力而向楔形槽中較寬的一端滾動，內、外座圈脫離聯系，自由地相對聯系，自由地相對滑動，從而高速旋轉的小齒輪與電樞軸脫開，防止了起動機超速的危險。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造19原理演示第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造2.摩擦片式離合器內花鍵轂9裝于具有右旋外花鍵套10上。主動片8套在內花鍵轂9的導槽中，從動片6與主動片8相間排列。旋于花鍵套10上的螺母2與摩擦片之間，裝在彈性墊圈3、壓環(huán)4和從動片6。驅動齒輪右端鼓形部分有導槽，從動片齒形凸緣裝入此導槽中。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造2.摩擦片式離合機構卡環(huán)7防止起動機驅動齒輪1與從動片松脫。該離合機構在裝好后，摩擦片間并無壓緊力。起動時，花鍵套10順時針轉動（從齒輪端看），靠內花鍵轂9與花鍵套10之間的右旋花鍵，使內花鍵轂9在花鍵套10上左移而將摩擦片壓緊。此時，離合機構處于接合狀態(tài)。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造2.摩擦片式離合器起動機轉矩靠摩擦片間的摩擦傳給驅動齒輪，從而帶動飛輪轉動。當發(fā)動機起動后起動機驅動齒輪1相對于花鍵套10轉速加快，內花鍵轂9在花鍵套10上右移，摩擦片松開，于是離合機構處于分離狀態(tài)。調整墊圈5可改變內花鍵轂端部與彈性墊圈3之間的間隙，以控制彈性墊圈的變形量，從而調整離合機構所能傳遞的最大摩擦力矩。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造2、摩擦片式離合器多片摩擦離合機構由于可傳遞的轉矩較大，一般用于大功率的起動機上。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造3.彈簧式離合器第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造3.彈簧式離合器起動機驅動齒輪2的右端活套在花鍵套筒7左端的外圓面上，兩個扇形塊4裝入起動機驅動齒輪2右端的相應缺口中并伸入花鍵套筒7左端的環(huán)槽內。齒輪和花鍵套筒可一起作軸向移動，兩者又可相對滑轉。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造3.彈簧式離合器離合彈簧5在自由狀態(tài)下的內徑小于起動機驅動齒輪2和花鍵套筒7相應上圓面外徑尺寸，在安裝狀態(tài)下，緊套在外圓面上，離合彈簧5和護套6之間有間隙。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造3.彈簧式離合器在起動時，起動機帶動花鍵套筒旋轉，有使離合彈簧5收縮的趨勢，彈簧被緊箍在相應的外圓面上。起動機轉矩靠與外圓面的摩擦傳給驅動齒輪，從而帶動飛輪齒圈轉動。發(fā)動機一旦起動，起動機驅動齒輪2有比花鍵套筒7快轉的趨勢，此時離合彈簧5伸長，起動機驅動齒輪2在花鍵套筒7上滑轉。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造三、控制裝置1、分類：2、作用：控制起動機主電路的通、斷和驅動齒輪的嚙合與退回，同時短路點火系的附加電阻。3、電磁式操縱機構第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造29起動機電池搭鐵點火開關起動繼電器線圈附加電阻線至分電器點火線圈點火開關蓄電池起動機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機接柱觸盤吸引線圈保持線圈第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造30

⑴．組成

主要由電動機開關、電磁鐵機構、起動繼電器及起動開關等四部分組成。⑵．構造第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造31①電動機開關：功用：控制電動機繞組電路。注：電動機開關還包括熱變電阻短路開關。②電磁鐵機構：用以操縱傳動機構動和電動機開關的通斷。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造32

③起動繼電器：用以控制吸、保線圈電路的通斷。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造33

④起動開關：作用是控制起動繼電器磁化線圈電路的通斷。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造34

⑶.電磁式操縱機構的工作過程

①起動開關接通：

a、首先接通起動繼電器磁化線圈電路;第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造35

b、電磁鐵機構線圈電路接通；

Ⅰ.吸引線圈電路：

Ⅱ.保持線圈電路：第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造36

c、驅動齒輪與飛輪嚙合：

d、電動機電路接通，起動機帶動發(fā)動機轉動。

e、當兩齒輪相抵時，離合器的錐形（嚙合）彈簧起作用，保證先接通，后嚙合。第2節(jié)起動機湖南工程學院—汽車構造37

f、電動機電路接通時，吸引線圈被短路，固定鐵芯只靠保持線圈電流的磁場吸力將活動引鐵吸住。第