發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系
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1、第一節(jié) 概述 一、起動(dòng)系的作用 發(fā)動(dòng)機(jī)必須依靠外力帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)后,才能進(jìn)人正常工作狀態(tài),通常把汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在外力作用下,從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)到怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程,稱(chēng)為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。起動(dòng)系的作用就是供給發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,以便使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸達(dá)到必需的起動(dòng)轉(zhuǎn)速,使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入自由運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)后,便結(jié)束任務(wù)立即停止工作。 發(fā)動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方式,有人力起動(dòng)、輔助汽油機(jī)起動(dòng)和電力起動(dòng)機(jī)起動(dòng)。人力起動(dòng)是用手搖或繩拉,屬于最簡(jiǎn)單的一種,現(xiàn)代汽車(chē)上仍有部分車(chē)型將人力手搖起動(dòng)作為后備方式保留,有些車(chē)型則已取消。輔助汽油機(jī)起動(dòng)方式只在少數(shù)重型汽車(chē)上采用。電力起動(dòng)機(jī)起動(dòng)是由直流電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
2、將發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng),它具有操作簡(jiǎn)單,起動(dòng)迅速可靠,重復(fù)起動(dòng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)代汽車(chē)上均采用這種方式,電力起動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)為起動(dòng)機(jī),均安裝在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪殼前端的座孔上,用螺栓緊固。 二、起動(dòng)系的組成 電力起動(dòng)系簡(jiǎn)稱(chēng)起動(dòng)系,由蓄電池、起動(dòng)機(jī)和起動(dòng)控制電路等組成,如圖3—1所示,起動(dòng)控制電路包括起動(dòng)按鈕或開(kāi)關(guān)、起動(dòng)繼電器等。 起動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或起動(dòng)按鈕控制下,將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,通過(guò)飛輪齒圈帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為增大轉(zhuǎn)矩,便于起動(dòng),起動(dòng)機(jī)與曲軸的傳動(dòng)比:汽油機(jī)一般為13-17,柴油機(jī)一般為8-10。 三、起動(dòng)機(jī)的組成及其分類(lèi) 1.起動(dòng)機(jī)的組成 起動(dòng)機(jī)俗稱(chēng)“馬達(dá)”,由直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制
3、裝置三大部分組成,如圖3—2所示。 直流電動(dòng)機(jī)的作用是將蓄電池輸人的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是利用驅(qū)動(dòng)齒輪嚙入發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈,將直流轉(zhuǎn)。矩傳給曲軸,并及時(shí)切斷曲軸與反拖電動(dòng)電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力傳遞.防止曲軸機(jī)的電磁 控制機(jī)構(gòu)的作用是接通或切斷起動(dòng)機(jī)與蓄電池之間的主電路,并使驅(qū)動(dòng)小齒輪進(jìn)人或退出嚙合。有些起動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)還有副開(kāi)關(guān),能在起動(dòng)時(shí)將點(diǎn)火線圈附加電阻短路,以增大起動(dòng)時(shí)車(chē)已不再使用。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 (2)強(qiáng)制嚙合式起動(dòng)機(jī)。是靠人力或電磁力經(jīng)撥叉推移離合器,強(qiáng)制性地使驅(qū)動(dòng)齒輪嚙入和退出飛輪齒圈。因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,動(dòng)作可靠,操縱方便等優(yōu)點(diǎn),被現(xiàn)代汽車(chē)普遍采用
4、。 (3)電磁嚙合式起動(dòng)機(jī)。它是靠電動(dòng)機(jī)內(nèi)部輔助磁極的電磁力,吸引電樞作軸向移動(dòng),將驅(qū)動(dòng)齒輪嚙入飛輪齒圈,起動(dòng)結(jié)束后再由回位彈簧使電樞回位,讓驅(qū)動(dòng)齒輪退出飛輪齒圈,所以又稱(chēng)電樞移動(dòng)式起動(dòng)機(jī)。多用于大功率的柴油汽車(chē)上。 除上述形式外,還有永磁起動(dòng)機(jī)、減速式起動(dòng)機(jī)等。 四、起動(dòng)機(jī)的型號(hào) 根據(jù)QC/T73—93(汽車(chē)電氣設(shè)備產(chǎn)品型號(hào)編制方法)的規(guī)定,起動(dòng)機(jī)的型號(hào)由以下五部分組成: 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 (1)產(chǎn)品代號(hào):QD、QDJ和 QDY分別表示起動(dòng)機(jī)、減速型起動(dòng)機(jī)和永磁型起動(dòng)機(jī)。 (2)電壓等級(jí)代號(hào):l——12 V;2——24 V。 (3)功率等級(jí)代號(hào):含義如表3-l所示。 轉(zhuǎn)播
5、到騰訊微博 例如:QD124表示額定電壓為 12V,功率為 l-2 kw,第四次設(shè)計(jì)的起動(dòng)機(jī)。 第二節(jié) 起動(dòng)機(jī)用直流電動(dòng)機(jī) 一、直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。它是根據(jù)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)的原理工作的。如圖3-3所示,在直流電動(dòng)機(jī)的電刷A、B上外加直流電壓,這時(shí)線圈中將有電流流過(guò),其流向由電刷B經(jīng)d-c.b.a(chǎn)到電刷A,于是載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用,形成力矩(稱(chēng)電磁轉(zhuǎn)矩)使線圈轉(zhuǎn)動(dòng)。由左手定則可以確定,電磁轉(zhuǎn)矩使線圈順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò) 180”時(shí),線圈中的電流雖然改變了方向,即從a到d,但線圈在磁場(chǎng)中的位置也相應(yīng)發(fā)生了改變,電
6、磁轉(zhuǎn)矩方向也就不變,使線圈仍按原來(lái)的順時(shí)針?lè)较蚶^續(xù)旋轉(zhuǎn)。 為了增大電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性,電動(dòng)機(jī)都采用多組線圈和相應(yīng)的換向片,同時(shí)用兩對(duì)或數(shù)對(duì)磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 二、直流電動(dòng)機(jī)組成 起動(dòng)機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)主要由定子、轉(zhuǎn)子、換向器、電刷及端蓋等組成,如圖3-4所示。 1.定子 定子俗稱(chēng)“磁極”,作用是產(chǎn)生磁場(chǎng),分勵(lì)磁式和永磁式兩類(lèi)。為增大轉(zhuǎn)矩,汽車(chē)起動(dòng)機(jī)通常采用四個(gè)磁極,兩對(duì)磁極相對(duì)交錯(cuò)安裝,定子與轉(zhuǎn)子鐵心形成的磁力線回路如圖3—5所示,低碳鋼板制成的機(jī)殼是磁路的一部分。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 (1)勵(lì)磁式定子 勵(lì)磁式電動(dòng)機(jī)定子鐵心為低碳鋼,鐵心磁場(chǎng)要靠繞在外面的勵(lì)磁
7、繞組通電建立。為使電動(dòng)機(jī)磁通能按設(shè)計(jì)要求分布,將鐵心制成如圖3-6所示形狀,并用埋頭螺釘緊固在機(jī)殼上。勵(lì)磁繞組由扁銅帶(矩形截面)繞制而成,其匝數(shù)一般為6-10匝;銅帶之間用絕緣紙絕緣,并用白布帶以半疊包扎法包好后浸上絕緣漆烘干而成。勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子串聯(lián),故稱(chēng)串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)。具體連接見(jiàn)圖3-7,先將勵(lì)磁繞組兩兩串聯(lián)后并聯(lián)再與電樞(轉(zhuǎn)子)繞組串聯(lián)。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 (2)永磁式定子 永磁式電動(dòng)機(jī)不需要電磁繞組,可節(jié)省材料,而且能使電動(dòng)機(jī)磁極的徑向尺寸減??;在輸出特性相同的情況下其質(zhì)量比勵(lì)磁定于式電動(dòng)機(jī)可減輕30%以上。條形永久磁鐵可用冷粘接法粘在機(jī)殼內(nèi)壁上或用片彈簧均勻地固裝在起動(dòng)機(jī)機(jī)殼內(nèi)
8、表面上。由于結(jié)構(gòu)尺寸及永磁材料性能的限制,永磁起動(dòng)機(jī)的功率一般不大于2kw。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 2.轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子俗稱(chēng)“電樞”,由電樞軸、鐵心、電樞繞組和換向器等組成。轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。典型起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖3-8所示。轉(zhuǎn)子鐵心由硅鋼片疊包后固定在轉(zhuǎn)子軸上。鐵心外圍均勻開(kāi)有線槽,用以放置轉(zhuǎn)子繞組;轉(zhuǎn)子繞組由較大矩形截面的銅帶或粗銅線繞制而成。在鐵心線槽口兩側(cè),用軋紋將轉(zhuǎn)子繞組擠緊以免轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)由于慣性作用將繞組甩出,轉(zhuǎn)子繞組的端頭均勻地焊在換向片上。為防止銅制繞組短路,在銅線與銅線之間及銅線與鐵心之間用性能良好的絕緣紙隔開(kāi)。減速型起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子速度較普通型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高了50%-70
9、%,絕緣性能及動(dòng)平衡要求較高層此采用環(huán)氧樹(shù)脂涂封或耐熱尼龍紙作為轉(zhuǎn)子槽絕緣紙。 換向器由鋼片和云母疊壓而成,壓裝于電樞軸前端,鋼片間絕緣,銅片與軸之間也絕緣,換向片與線頭采用錫焊連接。減速型起動(dòng)機(jī)的換向器用塑料取代了云母,換向片與線頭采用了銀銅硬釬焊,耐高速又耐高溫??紤]到云母的耐磨性較好,當(dāng)換向片磨損以后,云母片就會(huì)凸起.影響電刷與換向片的接觸,因此,有些汽車(chē)使用的起動(dòng)機(jī)換向片之間的云母片規(guī)定割低0.5-0.8mm。 轉(zhuǎn)子軸驅(qū)動(dòng)端制有螺旋形花鍵,用以套裝傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的單向離合器。 轉(zhuǎn)子與定子鐵心氣隙,普通起動(dòng)機(jī)一般為0.5-0.8mm,減速型起動(dòng)機(jī)一般為 0.4-0.5mm。 3.電刷
10、端蓋 電刷端蓋一般用澆鑄或沖壓法制成,蓋內(nèi)裝有四個(gè)電刷架及電刷,其中兩只搭鐵電刷利用與端蓋相通的電刷架搭鐵。另外兩只電刷的電刷架則與端蓋絕緣,絕緣電刷引線與勵(lì)磁繞組的一個(gè)端頭相連接,如圖3—4和圖3—9所示。起動(dòng)機(jī)電刷通常用銅粉(80%-90%)和石墨粉壓制而成,以減少電阻并提高耐磨性。電刷架上有盤(pán)形彈簧,用以壓緊電刷。 4.驅(qū)動(dòng)端蓋 驅(qū)動(dòng)端蓋(圖3-4)上有撥叉座和驅(qū)動(dòng)齒輪行程調(diào)整螺釘,還有支撐撥叉的軸銷(xiāo)孔。為了避免電樞軸彎曲變形,一些起動(dòng)機(jī)裝有中間支撐板。端蓋及中間支撐板上的軸承多用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承。軸承一般采用滑動(dòng)式,以承受起動(dòng)機(jī)工作時(shí)的沖擊性載荷。有些減速到起動(dòng)機(jī)采用時(shí)
11、軸承。 兩端蓋與機(jī)殼靠?jī)蓚€(gè)較長(zhǎng)的穿心連接螺栓將起動(dòng)機(jī)組裝成一個(gè)整體,端蓋與機(jī)殼間接合面上一般制有定位用安裝記號(hào)。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 三、直流電動(dòng)機(jī)特性 直流電動(dòng)機(jī)按勵(lì)磁方式可分為永磁式和電磁式兩大類(lèi),電磁式按勵(lì)磁繞組與電樞繞組的連接關(guān)系又可分并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式三種,分別如圖 3-10所示。圖 3-11為幾種電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,即電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。永磁式直流電動(dòng)機(jī)磁極磁通工作時(shí)保持不變。并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組與電樞繞組聯(lián)在同一電源上,若外電壓不變、勵(lì)磁電阻不變,則每極磁通也基本不變。故永磁式、并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系基本相同。轉(zhuǎn)速將隨
12、轉(zhuǎn)矩的增加而近似地按線性規(guī)律下降.但下降很小。即它們具有較“硬”的機(jī)械特性,適應(yīng)性能較差。永磁、并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)常用于減速型起動(dòng)機(jī)。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相串聯(lián),電樞電流等于勵(lì)磁繞組電流,并與總電流相等。串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,輕載轉(zhuǎn)速高,重載轉(zhuǎn)速低,短時(shí)間內(nèi)能輸出最大功率等特點(diǎn),具有較“軟” 的機(jī)械特性,因此特別適合應(yīng)用于直接驅(qū)動(dòng)式起動(dòng)機(jī)。 復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的磁極上有兩組勵(lì)磁繞組,一組同電樞串聯(lián),另一組則同電樞并聯(lián)。復(fù)勵(lì)式電動(dòng)機(jī)在空載運(yùn)行的情況下與并勵(lì)電動(dòng)機(jī)相似,加了負(fù)載后,串勵(lì)繞組的磁場(chǎng)將隨負(fù)載的增加而加強(qiáng),運(yùn)行情況接近申勵(lì)電
13、動(dòng)機(jī)。因此它的機(jī)械特性比并勵(lì)式軟,較串勵(lì)式硬。復(fù)勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)被一些大功率起動(dòng)機(jī)所采用。 第三節(jié) 起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 一般起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是指包括驅(qū)動(dòng)齒輪的單向離合器.減速起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括減速裝置。驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪的嚙合一般是靠撥叉強(qiáng)制撥動(dòng)完成,如圖3-12所示。起動(dòng)機(jī)不工作時(shí),驅(qū)動(dòng)齒輪處于圖3-12a所示位置;當(dāng)需要起動(dòng)時(shí),撥叉在人力或電磁力的作用下,將驅(qū)動(dòng)齒輪推出與飛輪齒圈嚙合,如圖3-12b所示;待驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒圈接近完全嚙合時(shí),起動(dòng)機(jī)主開(kāi)關(guān)接通,起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn),如圖3-12C所示。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,如果驅(qū)動(dòng)齒輪仍處于嚙合狀態(tài),則單向離合器打滑,小齒輪在飛輪帶動(dòng)下空轉(zhuǎn),電動(dòng)
14、機(jī)處于空載下旋轉(zhuǎn),避免了被飛輪反拖高速旋轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)。起動(dòng)完畢后,起動(dòng)機(jī)撥叉在復(fù)位彈簧作用下回位,帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)小齒輪退出飛輪齒圈的嚙合。 常見(jiàn)起動(dòng)機(jī)單向離合器的結(jié)構(gòu)主要有滾柱式、彈簧式和摩擦片式三種。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 一、 滾柱式單向離合器 1.構(gòu)造 滾柱式單向離合器是通過(guò)改變滾柱在楔形槽中的位置實(shí)現(xiàn)接合和分離的。其結(jié)構(gòu)分十字塊式和十字槽式兩種,如圖3-13所示,主要由驅(qū)動(dòng)齒輪、外殼及十字槽套筒(或外座圈及十字塊套筒)、滾枉、彈簧等組成。離合器的套筒內(nèi)有螺旋花鍵,此花鍵與起動(dòng)機(jī)電樞軸前端的花鍵結(jié)合。單向離合器既可在撥叉作用下沿電樞軸軸向移動(dòng),又
15、可在電樞驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 2.工作過(guò)程 起動(dòng)時(shí),起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),滾柱被擠到楔形槽的窄端,并越擠越緊,使十字塊與驅(qū)動(dòng)小齒輪形成一體,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩便由此輸出如圖3-14a所示。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)線速度超越驅(qū)動(dòng)小齒輪線速度時(shí)飛輪便帶電樞旋轉(zhuǎn),此時(shí)滾柱被推到楔形槽寬端,出現(xiàn)了間隙。十字塊和驅(qū)動(dòng)小齒輪便開(kāi)始打滑如圖3-14b所示,于是齒輪空轉(zhuǎn),起到了保護(hù)電樞的作用。 滾柱式單向離合器工作時(shí)屬線接觸傳力,所以不能傳遞大轉(zhuǎn)矩,一般用于小功率(2kw以下)的起動(dòng)機(jī)上,否則滾柱易變形、卡死,造成單向離合器分離不徹底。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,目前廣泛用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上。 二、彈簧式單向離臺(tái)器 1.構(gòu)造
16、 彈簧式單向離合器是通過(guò)扭力彈簧的徑向收縮和放松來(lái)實(shí)現(xiàn)接合和分離的,其結(jié)構(gòu)如圖3-15所示。驅(qū)動(dòng)齒輪與花鍵套筒間采用浮動(dòng)的圓弧定位鍵相聯(lián)接。齒輪后端傳力圓柱表面和花鍵套簡(jiǎn)外圓柱面上包有扭力彈簧、扭力彈簧兩端各有1/4 圈內(nèi)徑較小,并分別箍緊在齒輪柄和套筒上。扭力彈簧外裝有護(hù)套。 2.工作過(guò)程 當(dāng)起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),扭力彈簧按卷緊方向扭轉(zhuǎn),彈簧內(nèi)徑變小。扭力彈簧借助摩擦力將驅(qū)動(dòng)齒輪柄和花鍵套筒緊抱成一體,把起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給飛輪。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)線速度超過(guò)起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪線速度,飛輪便驅(qū)動(dòng)起動(dòng)機(jī)小齒輪,此時(shí),扭力彈簧受力方向與上述情況相反;彈簧朝旋松方向扭轉(zhuǎn).內(nèi)徑增大,驅(qū)動(dòng)齒輪與花鍵套
17、簡(jiǎn)分成兩體而打滑,于是齒輪空轉(zhuǎn),而電樞不能跟著飛輪高速旋轉(zhuǎn)。 彈簧式單向離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、成本低等特點(diǎn)。扭力彈簧圈數(shù)較多,軸向尺寸較大,故多用于大中型起動(dòng)機(jī)。 三、摩擦片式單向離合器 1.構(gòu)造 摩擦片式單向離合器是通過(guò)主從動(dòng)摩擦片的壓緊和放松來(lái)實(shí)現(xiàn)接合和分離的,其結(jié)構(gòu)如圖3-16所示。離合器的花鍵套筒通過(guò)四條內(nèi)螺紋與電樞花鍵軸相連接,花鍵套筒又通過(guò)三條外螺紋與內(nèi)接合鼓連接。主動(dòng)摩擦片內(nèi)齒卡在內(nèi)接合鼓的切槽中,組成了離合器主動(dòng)部分。外接合鼓和驅(qū)動(dòng)齒輪是一個(gè)整體,帶凹坑的從動(dòng)摩擦片外齒卡在外接合鼓的切槽中,形成了離合器的從動(dòng)部分。主、從動(dòng)摩擦片交錯(cuò)安裝.并通過(guò)特殊螺母、彈性圈和壓
18、環(huán)限位,在壓環(huán)和摩擦片間裝有調(diào)整墊片。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 2.工作過(guò)程 當(dāng)起動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)接合鼓沿花鍵套筒上的螺旋花鍵向飛輪方向旋進(jìn),將摩擦片壓緊,把起動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,當(dāng)飛輪以較高轉(zhuǎn)速帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)接合鼓沿螺旋花鍵退出,摩擦片打滑.使齒輪空轉(zhuǎn)而電樞不跟著飛輪高速旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電機(jī)超載時(shí),彈性圈在壓環(huán)凸緣的壓力作用下彎曲變形,當(dāng)彎曲到內(nèi)接合鼓的左端頂住了彈性圈的中心部分時(shí),即限制了內(nèi)接合鼓繼續(xù)向左移動(dòng),離合器便開(kāi)始打滑,從而避免因負(fù)荷過(guò)大燒壞電動(dòng)機(jī)的危險(xiǎn)。 摩擦片式單向離合器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩可通過(guò)增減調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,在較大功率起動(dòng)機(jī)上應(yīng)用
19、比較廣泛。 第四節(jié) 起動(dòng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu) 起動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)也叫“操縱機(jī)構(gòu)”。下面介紹廣泛使用的電磁操縱強(qiáng)制嚙合式起動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)的組成和工作過(guò)程。 一、組成 電磁操縱式起動(dòng)機(jī)電路原理圖及符號(hào)如圖3—17所示。控制機(jī)構(gòu)由電磁開(kāi)關(guān)、撥叉等組成,電磁開(kāi)關(guān)由吸拉線圈、保持線圈、活動(dòng)鐵心、固定鐵心、主開(kāi)關(guān)接觸盤(pán)及復(fù)位彈簧等組成。其中吸拉線圈與電動(dòng)機(jī)串聯(lián),保持線圈與電動(dòng)機(jī)并聯(lián)。活動(dòng)鐵心可驅(qū)動(dòng)撥叉運(yùn)動(dòng).又可推動(dòng)接觸盤(pán)推桿 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 二、工作過(guò)程 控制機(jī)構(gòu)作用過(guò)程如下: (1)起動(dòng)機(jī)不工作時(shí),驅(qū)動(dòng)齒輪處于與飛輪齒輪脫開(kāi)嚙合位置,電磁開(kāi)關(guān)中的接觸盤(pán)與各接觸點(diǎn)分開(kāi)。 (2)將起動(dòng)開(kāi)關(guān)接通時(shí),蓄
20、電池經(jīng)起動(dòng)控制電路向起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)通電,其電流回路為: 此時(shí),吸拉線圈和保持線圈磁場(chǎng)方向相同。活動(dòng)鐵心在電磁力作用下克服復(fù)位彈簧的彈力向內(nèi)移動(dòng),壓動(dòng)推桿使起動(dòng)機(jī)主開(kāi)關(guān)接觸盤(pán)與接觸點(diǎn)靠近,與此同時(shí)帶動(dòng)撥叉將驅(qū)動(dòng)小齒輪推向嚙合;當(dāng)驅(qū)動(dòng)小齒輪與飛輪齒圈接近完全嚙合時(shí),接觸盤(pán)已將接觸點(diǎn)接通,起動(dòng)機(jī)主電路接通,直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大轉(zhuǎn)矩通過(guò)接合狀態(tài)的單向離合器傳給發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈。主開(kāi)關(guān)接通后,吸拉線圈被主開(kāi)關(guān)短路,電流消失,活動(dòng)鐵心在保持線圈電磁力作用下保持在吸合位置。此時(shí)主開(kāi)關(guān)副觸片接通,將點(diǎn)火線圈附加電阻短路。 (3)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)線速度超過(guò)了起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)小齒輪的線速度,單向離合器打滑,避免了
21、電樞繞組高速甩散的危險(xiǎn)。 (4)松開(kāi)起動(dòng)開(kāi)關(guān)時(shí),起動(dòng)控制電路斷開(kāi),但電磁開(kāi)關(guān)內(nèi)吸拉線圈和保持線圈通過(guò)仍然閉合的主開(kāi)關(guān)得到電流.其電流回路為: 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 因吸拉線圈和保持線圈磁場(chǎng)方向相反,相互削弱,活動(dòng)鐵心在復(fù)位彈簧作用下迅速回位,使驅(qū)動(dòng)小齒輪脫開(kāi)嚙合,主開(kāi)關(guān)斷開(kāi),起動(dòng)機(jī)停止工作,起動(dòng)結(jié)束。 常見(jiàn)的電磁開(kāi)關(guān)按開(kāi)關(guān)與鐵心的結(jié)構(gòu)形式分為整體式和分離式兩種,如圖3-18所示。開(kāi)關(guān)接觸盤(pán)組件與活動(dòng)鐵心固定連接在一起的稱(chēng)整體式電磁開(kāi)關(guān);接觸盤(pán)組件與移動(dòng)鐵心不固定在一起的稱(chēng)分離式開(kāi)關(guān)。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 第五節(jié) 起動(dòng)系控制電路 常見(jiàn)的起動(dòng)系控制電路有:開(kāi)關(guān)直接控制、繼電器控制和起動(dòng)
22、復(fù)合繼電器控制三種。 一、開(kāi)關(guān)直接控制起動(dòng)系 開(kāi)關(guān)直接控制是指起動(dòng)機(jī)由點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或起動(dòng)按鈕直接控制,如圖3-19所示。起動(dòng)功率較小的汽車(chē)(如長(zhǎng)安奧拓微型轎車(chē)、天津夏利轎車(chē))常用這種控制形式。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 二、起動(dòng)繼電器控制起動(dòng)系 起動(dòng)繼電器控制是指用起動(dòng)繼電器觸點(diǎn)控制起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)的大電流,而用點(diǎn)火開(kāi)關(guān)或起動(dòng)按鈕控制繼電器線圈的小電流,如圖3-20所示。起動(dòng)繼電器的作用就是以小電流控制大電流,保護(hù)點(diǎn)火開(kāi)關(guān),減少起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)線路壓降。 裝有自動(dòng)變速器的轎車(chē),在自動(dòng)變速器上裝有空檔起動(dòng)開(kāi)關(guān),空檔起動(dòng)開(kāi)關(guān)串聯(lián)于起動(dòng)繼電器線圈搭鐵端,只有自動(dòng)變速器變速桿處于停
23、車(chē)(P)檔和空(N)檔時(shí)才接通,其他檔位時(shí)均處于斷開(kāi)狀態(tài),有利于保護(hù)起動(dòng)機(jī)和蓄電池。 三、起動(dòng)復(fù)合繼電器控制起動(dòng)系 為了在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后.使起動(dòng)機(jī)自動(dòng)停轉(zhuǎn)并保證不再接通起動(dòng)機(jī)電路,解放CA1092及東風(fēng)EQ1092等汽車(chē)采用了具有安全驅(qū)動(dòng)保護(hù)功能的起動(dòng)復(fù)合繼電器控制起動(dòng)系。起動(dòng)復(fù)合繼電器由起動(dòng)繼電器和保護(hù)繼電器兩部分組成如圖3-21所示,起動(dòng)繼電器的觸點(diǎn)是常開(kāi)的,控制起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)。保護(hù)繼電器的觸點(diǎn)是常閉的,控制充電指示燈和起動(dòng)繼電器線圈的搭鐵。保護(hù)繼電器磁化線圈一端搭鐵,另一端接發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn),承受中性點(diǎn)電壓。工作原理如下: (1)起動(dòng)時(shí),將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)旋至起動(dòng)位置,電流流經(jīng):蓄電池正極,電
24、流表,點(diǎn)火開(kāi)關(guān)SW之后,分成并聯(lián)的兩路。 一路流經(jīng)充電指示燈,L接線柱,K2,磁軛,搭鐵到蓄電池負(fù)極。 另一路流經(jīng)接線柱SW,線圈L1,K2,磁軛.搭鐵到蓄電池負(fù)極。 線圈L1產(chǎn)生電磁吸力,K1閉合,將起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)吸拉線圈和保護(hù)線圈的電路接通。電流流經(jīng):蓄電池正極,電流表,接線柱B,K1,磁軛,接線柱S。此后,分成并聯(lián)的兩條支路。 轉(zhuǎn)播到騰訊微博 一路流經(jīng)保持線圈,搭鐵,蓄電池負(fù)極。 另一路流經(jīng)吸拉線圈,起動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)繞組,電樞繞組,搭鐵,蓄電池負(fù)極。 在吸拉線圈和保持線圈電磁吸力的共同作用下,起動(dòng)機(jī)主電路(接線柱l、2)接通,起動(dòng)電流流經(jīng)起動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)繞組,電樞繞組。起動(dòng)機(jī)發(fā)出電
25、磁轉(zhuǎn)矩,驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,若駕駛員沒(méi)有及時(shí)松開(kāi)點(diǎn)火開(kāi)關(guān),但由于此時(shí)交流發(fā)電機(jī)電壓已升高,中性點(diǎn)電壓作用在保護(hù)繼電器線圈L2上使K2打開(kāi),切斷了充電指示燈的電路,充電指示燈熄滅。同時(shí)又將L1的電路切斷,K1打開(kāi),起動(dòng)機(jī)電磁開(kāi)關(guān)釋放,切斷了蓄電池與起動(dòng)機(jī)之間的電路,使起動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止工作。 (3)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,在交流發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓的作用下,K2一直處于打開(kāi)狀態(tài),充電指示燈不亮,表示充電系正常,即使駕駛員操作失誤,將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)旋至起動(dòng)位置,由于L1中無(wú)電流KI始終處于打開(kāi)狀態(tài),所以起動(dòng)機(jī)將不會(huì)工作。從而防止了起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪被打壞的危險(xiǎn),起到了安全保護(hù)作用。但是,如果充電系有故障導(dǎo)致發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓過(guò)低,則起動(dòng)復(fù)合繼電器就起不到安全保護(hù)作用了。
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