《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》 （第4版） 課件 第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)電器

汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修

（第4版）一、起動(dòng)系統(tǒng)二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)

第四章

發(fā)動(dòng)機(jī)電器Contents一、起動(dòng)系統(tǒng)1.起動(dòng)系統(tǒng)概述發(fā)動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的過(guò)程稱之為起動(dòng)。常見(jiàn)的電力起動(dòng)機(jī)主要有以下三種：(１)電磁控制強(qiáng)制嚙合式起動(dòng)機(jī)(２)永磁起動(dòng)機(jī)(３)減速起動(dòng)機(jī)不管何種起動(dòng)機(jī)都要滿足以下要求：（1）起動(dòng)時(shí)應(yīng)該平順，起動(dòng)機(jī)的齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪齒圈嚙合要柔和，不應(yīng)發(fā)生沖擊；（2）發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，起動(dòng)機(jī)的小齒輪應(yīng)能自動(dòng)打滑或脫離嚙合；（3）發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中，起動(dòng)機(jī)的小齒輪不能再進(jìn)入嚙合，防止發(fā)生沖擊；（4）起動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)簡(jiǎn)單、工作可靠。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理常規(guī)起動(dòng)機(jī)一般由直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制裝置（也稱電磁開關(guān)）三部分組成。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理1、直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)1）結(jié)構(gòu)直流電動(dòng)機(jī)的作用是產(chǎn)生力矩。一般均采用直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)?！按畡?lì)”是指電樞繞組與磁場(chǎng)繞組串聯(lián)。直流電動(dòng)機(jī)由磁極、電樞、換向器和外殼等組成。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理（1）磁極磁極的作用是產(chǎn)生電樞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所需要的磁場(chǎng)，它由固定在機(jī)殼上的磁極鐵心和磁場(chǎng)繞組組成。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理（2）電樞電樞總成由外圓帶槽的硅鋼片疊成的鐵心和電樞繞組組成，磁場(chǎng)繞組和電樞繞組一般采用矩形斷面的裸銅線繞制。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理（3）電刷電刷和換向器配合使用用來(lái)連接磁場(chǎng)繞組和電樞繞組的電路，并使電樞軸上的電磁力矩保持固定方向。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理（4）機(jī)殼機(jī)殼是電動(dòng)機(jī)的磁極和電樞的安裝機(jī)體，其中一端有四個(gè)檢查窗口，便于進(jìn)行電刷和換向器的維護(hù)，同時(shí)起動(dòng)機(jī)的電磁開關(guān)也安裝在機(jī)殼上，其上有一絕緣接線端，是電動(dòng)機(jī)電流的引入線。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理2）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)的基本工作原理是通電的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中會(huì)受電磁力作用，電磁力的方向遵循左手定則。一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理3）直流電動(dòng)機(jī)的工作特性?電動(dòng)機(jī)中電流越大，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的扭矩越大。?電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越高，電樞線圈中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)就越大，電流也隨之下降。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是把直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪齒圈，再通過(guò)飛輪齒圈把轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)；起動(dòng)后，飛輪齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪自動(dòng)打滑脫離。一般由驅(qū)動(dòng)齒輪、單向離合器、撥叉、嚙合彈簧等組成。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

滾珠式單向離合器一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理3、控制裝置電磁控制裝置在起動(dòng)機(jī)上稱為電磁開關(guān)，它的作用是控制驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈的嚙合與分離,并控制電動(dòng)機(jī)電路的接通與切斷。在現(xiàn)代汽車上，起動(dòng)機(jī)均采用電磁式控制電路，電磁式控制裝置是利用電磁開關(guān)的電磁力操縱撥叉，使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪嚙合或分離。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理3、控制裝置直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)2.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理3、控制裝置基本工作過(guò)程：起動(dòng)電路接通后，電流經(jīng)起動(dòng)機(jī)接線柱50進(jìn)入保持線圈后直接搭鐵，吸引線圈的電流進(jìn)入電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁線圈和電樞后再搭鐵。兩線圈通電后產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁力，克服回位彈簧彈力使活動(dòng)鐵心移動(dòng)，一方面通過(guò)撥叉帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪移向飛輪齒圈并與之嚙合，另一方面推動(dòng)接觸片移向接線柱50和C的觸點(diǎn)，在驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈進(jìn)入嚙合后，接觸片將兩個(gè)主觸點(diǎn)接通，使電動(dòng)機(jī)通電運(yùn)轉(zhuǎn)。在驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)入嚙合之前，由于經(jīng)過(guò)吸引線圈的電流經(jīng)過(guò)了電動(dòng)機(jī)，所以電動(dòng)機(jī)在這個(gè)電流的作用下會(huì)產(chǎn)生緩慢旋轉(zhuǎn)，以便于驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈進(jìn)入嚙合。在兩個(gè)主接線柱觸點(diǎn)接通之后，蓄電池的電流直接通過(guò)主觸點(diǎn)和接觸片進(jìn)入電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)通過(guò)吸引線圈的電路被短路，因此，吸引線圈中無(wú)電流通過(guò)，主觸點(diǎn)接通的位置靠保持線圈來(lái)保持。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，切斷起動(dòng)電路，保持線圈斷電，在彈簧的作用下，活動(dòng)鐵心回位，切斷了電動(dòng)機(jī)的電路，同時(shí)也使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈脫離嚙合直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)3.起動(dòng)系統(tǒng)控制電路（1）無(wú)起動(dòng)繼電器的起動(dòng)控制電路直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)3.起動(dòng)系統(tǒng)控制電路（2）帶起動(dòng)繼電器的起動(dòng)控制電路直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)4.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的拆裝與維護(hù)（1）起動(dòng)機(jī)的拆裝起動(dòng)機(jī)解體前應(yīng)清潔外部的油污和灰塵：1）旋出防塵蓋固定螺釘，取下防塵蓋，用專用鋼絲鉤取出電刷；拆下電樞軸上止推圈處的卡簧；2）用扳手旋出兩緊固穿心螺栓，取下前端蓋，抽出電樞；3）拆下電磁開關(guān)主接線柱與電動(dòng)機(jī)接線柱間的導(dǎo)電片；旋出后端蓋上的電磁開關(guān)緊固螺釘，使電磁開關(guān)后端蓋與中間殼體分離；4）從后端蓋上旋下中間支承板緊固螺釘，取下中間支承板，旋出撥叉軸銷螺釘，抽出撥叉，取出離合器；5）將已解體的機(jī)械部分侵入清洗液中清洗，電氣部分用棉紗沾少量汽油擦拭干凈。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)4.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的拆裝與維護(hù)裝復(fù)的一般步驟是：先將離合器和移動(dòng)叉裝入后端蓋內(nèi)，再裝中間軸承支撐板，將電樞軸裝入后端蓋內(nèi)，裝上電動(dòng)機(jī)外殼和前端蓋，并用長(zhǎng)螺栓結(jié)合緊，然后裝電刷和防塵罩，裝起動(dòng)機(jī)開關(guān)可早可晚。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)4.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的拆裝與維護(hù)（2）起動(dòng)系的故障診斷起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)：將點(diǎn)火開關(guān)旋至起動(dòng)檔，起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪不向外伸出，起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)4.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的拆裝與維護(hù)（2）起動(dòng)系的故障診斷起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)力：將點(diǎn)火開關(guān)旋至“起動(dòng)”檔，驅(qū)動(dòng)齒輪發(fā)出“咔噠”聲向外移出，但是起動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢無(wú)力。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

一、起動(dòng)系統(tǒng)4.常規(guī)起動(dòng)機(jī)的拆裝與維護(hù)（2）起動(dòng)系的故障診斷起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)：接通點(diǎn)火開關(guān)“起動(dòng)”開關(guān)，起動(dòng)機(jī)只是空轉(zhuǎn)，不能帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)1）起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)，有較輕的摩擦聲音，起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪不能與飛輪輪齒嚙合而產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，即驅(qū)動(dòng)齒輪還沒(méi)有嚙合到飛輪輪齒中，電磁開關(guān)就提前接通，說(shuō)明主回路的接觸盤行程過(guò)短，應(yīng)拆下起動(dòng)機(jī)，進(jìn)行起動(dòng)機(jī)接通時(shí)刻的調(diào)整；2）起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)，有嚴(yán)重的碰擦輪齒的聲音：說(shuō)明飛輪輪齒或起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪嚴(yán)重磨損，應(yīng)拆下起動(dòng)機(jī)進(jìn)一步檢查，根據(jù)實(shí)際情況更換驅(qū)動(dòng)齒輪或飛輪輪齒；3）起動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)，速度較快但無(wú)碰齒聲音：說(shuō)明起動(dòng)機(jī)單向離合器打滑，即驅(qū)動(dòng)齒輪已經(jīng)嚙入飛輪輪齒中，但不能帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，只是起動(dòng)機(jī)電樞軸在空轉(zhuǎn)，應(yīng)更換單向離合器總成。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)1.發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)基本組成直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)2.電子控制燃油噴射系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

電子控制燃油噴射系統(tǒng)以電子控制單元（ECU）為控制中心，利用空氣流量計(jì)、節(jié)氣門位置傳感器、曲軸轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速傳感器等測(cè)得發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工作參數(shù)，按照在電腦中設(shè)定的控制程序，通過(guò)控制噴油器開啟時(shí)間，精確地控制噴油量，使發(fā)動(dòng)機(jī)在各種工況下都能獲得最佳濃度的混合氣。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)2.電子控制燃油噴射系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（1）空氣流量傳感器空氣流量傳感器應(yīng)用在L型燃油噴射系統(tǒng)中，其作用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量，作為噴油量控制的基本依據(jù)。其主要的形式有翼片式、熱線式等。（2）進(jìn)氣壓力傳感器D型EFI系統(tǒng)中，利用進(jìn)氣壓力傳感器測(cè)得進(jìn)氣歧管內(nèi)的絕對(duì)壓力，電腦結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)間接計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)吸入的空氣量，作為噴油量控制的基本依據(jù)。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)2.電子控制燃油噴射系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸及凸輪軸位置傳感器曲軸位置傳感器的作用是檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元提供基準(zhǔn)氣缸的曲軸位置信號(hào)，用以確定相對(duì)于每缸上止點(diǎn)的噴油正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)。為更精確的檢測(cè)曲軸轉(zhuǎn)角和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)上還會(huì)設(shè)置凸輪軸位置傳感器。曲軸位置傳感器位于曲軸前端的皮帶輪處或曲軸后端的飛輪處，凸輪軸位置傳感器位于凸輪軸的前端或后端。兩種傳感器常見(jiàn)的形式有磁感應(yīng)式、霍爾式等。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)2.電子控制燃油噴射系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（4）進(jìn)氣溫度傳感器和水溫傳感器進(jìn)氣溫度傳感器和水溫傳感器利用熱敏電阻原理工作，隨著溫度的變化其電阻也發(fā)生變化。熱敏電阻有正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)之分。負(fù)溫度系數(shù)電阻值會(huì)隨著溫度的升高而降低。電腦根據(jù)進(jìn)氣溫度和冷卻液溫度信號(hào)對(duì)噴油和點(diǎn)火進(jìn)行修正。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)2.電子控制燃油噴射系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（5）節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器的作用是將節(jié)氣門的開度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸入給ECU，由ECU根據(jù)這些信號(hào)來(lái)計(jì)算節(jié)氣門的開度，用來(lái)進(jìn)行空燃比修正、功率提高及燃油切斷控制等。若使用電子加速踏板和電子節(jié)氣門，此信號(hào)還用來(lái)檢測(cè)節(jié)氣門的實(shí)際開度并由ECU控制和修正節(jié)氣門電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作。節(jié)氣門位置傳感器有滑變電阻式及霍爾式等形式。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)2.電子控制燃油噴射系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（6）ECU電子控制單元（ElectronicControlUnit）是一個(gè)微機(jī)。用來(lái)接受傳感器或其它裝置輸入的信號(hào)，將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑿陀?jì)算機(jī)所能接受的信號(hào)，給傳感器提供參考（基準(zhǔn)）電壓：2V、5V、9V、12V；能存儲(chǔ)、計(jì)算、分析處理信息，存儲(chǔ)該車型的特點(diǎn)參數(shù)，存儲(chǔ)運(yùn)算中的數(shù)據(jù)（隨存隨?。?，存儲(chǔ)輸出故障信息；能進(jìn)行運(yùn)算分析，根據(jù)信息參數(shù)求出執(zhí)行命令數(shù)值，將輸出的信息與標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)比，查出故障；能輸出執(zhí)行命令；能進(jìn)行自我修正。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)2.電子控制燃油噴射系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（7）噴油器噴油器是電子燃油噴射系統(tǒng)的主要執(zhí)行器。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，ECU根據(jù)有關(guān)傳感器輸入的信號(hào)，經(jīng)運(yùn)算判斷后輸出控制信號(hào)，控制大功率三極管導(dǎo)通與截止。當(dāng)大功率三極管導(dǎo)通時(shí)，即接通噴油器電磁線圈電路，產(chǎn)生電磁吸力。當(dāng)電磁力超過(guò)針閥彈簧力和油液壓力的合力時(shí)，針閥打開，開始噴油。當(dāng)大功率三極管截止時(shí)，噴油器電磁線圈電路被切斷，閥門關(guān)閉，停止噴油。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)3.微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（1）傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)3.微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（2）傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)基本工作原理二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)3.微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（3）微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的傳感器、處理信號(hào)并發(fā)出指令的ECU（微機(jī)）和響應(yīng)指令的點(diǎn)火器以及點(diǎn)火線圈等組成。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)3.微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（3）微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的組成微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)主要由監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的傳感器、處理信號(hào)并發(fā)出指令的ECU（微機(jī)）和響應(yīng)指令的點(diǎn)火器以及點(diǎn)火線圈等組成。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)3.微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

（4）微機(jī)控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理系統(tǒng)由各種傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息，并送給ECU進(jìn)行分析和計(jì)算。ECU根據(jù)曲軸位置確定初始點(diǎn)火提前角，并依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)荷信號(hào)從存儲(chǔ)器中調(diào)出基本點(diǎn)火提前角的原始數(shù)據(jù)，再根據(jù)傳感器信號(hào)，對(duì)基本點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正，最后向點(diǎn)火器發(fā)出點(diǎn)火控制信號(hào)。點(diǎn)火器接收ECU發(fā)出的點(diǎn)火控制信號(hào)，在最佳時(shí)刻接通和斷開點(diǎn)火線圈初級(jí)電路，點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電，使火花塞跳火點(diǎn)燃混合氣。二、發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)4.發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)故障診斷直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的特性

基本故障診斷流程如下：（