《《汽車電器與電子設備》課件(廣科大玉潔)第三章起動3715》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《汽車電器與電子設備》課件(廣科大玉潔)第三章起動3715（64頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第三章起動機第三章起動機一、概述v要使發(fā)動機由靜止狀態(tài)過渡到工作狀態(tài)，必須先用外力轉動發(fā)動機的曲軸。曲軸在外力作用下開始轉動到發(fā)動機開始自動的怠速運作的過程，稱為發(fā)動機的起動。發(fā)動機的起動性能用起動轉矩Md、起動轉速n/mi。和起動功率P等參數來評價。v起動條件起動條件起動轉矩：能夠使曲轉旋轉的最低轉矩稱為起動轉矩。起動轉矩：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。關。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。起動轉

2、速：能使發(fā)動機起動的曲軸最低轉速稱為起動轉速。在在0 02020時，汽時，汽油機的起動轉速為油機的起動轉速為303040 r/min40 r/min，柴油機的起動轉速為，柴油機的起動轉速為150150300r/min300r/min。起動功率：起動功率：起動機的功率應當大于或等于發(fā)動機必需的起動功率，否則就不能保證發(fā)動機的起動性能。一、概述起動機的安裝位置 人力起動：人力起動：起動最為簡單，只須將起動起動最為簡單，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。動爪內，以人力轉動曲軸。電動機起動：電動機起動：電動機起動是用電動機作電

3、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和曲軸，使之旋轉。電動機本身又用蓄電池作為電源。作為電源。輔助汽油機起動：輔助汽油機起動：只用于大功率柴油機上。只用于大功率柴油機上。v起動方式起動方式第三章起動機電力起動機一般由三部分組成：電動機：其作用是產生轉矩(將電能轉換為機械能)。傳動機構(或稱嚙合機構)其作用是：在發(fā)動機起動時，使起動機驅動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)，將起動機轉矩傳給發(fā)動機曲軸；而在發(fā)動機起動后,使驅動齒輪打滑與飛輪齒環(huán)

4、自動脫開?？刂蒲b置(即電磁開關)：用來接通和切斷起動機與蓄電池之間的電路。在有些汽車上，還具有接入和隔除點火線圈附加電阻的作用。直流電動機電磁開關傳動機構v起動機構成第三章起動機第一節(jié)、直流電動機一、構造電刷及電刷及電刷架電刷架磁極磁極電樞電樞換向器換向器v串勵式直流電動機由磁極、電樞、換向器、電刷等組成。v要求：零件的機械強度高，電路電阻小。第一節(jié)、直流電動機 換向器照片照片1 1、電樞：、電樞：由電樞線圈及鐵芯、電樞軸、換向器等組成由電樞線圈及鐵芯、電樞軸、換向器等組成 作用：通電后產生轉動力矩作用：通電后產生轉動力矩電樞軸電樞繞組鐵心直流電動機主要由殼體、磁極、電樞、換向器和電刷組件等部

5、分組成。其工作時有兩個顯著的特點：工作電流大、轉矩大；工作時間短（一般為3-5s）.流經電樞繞組的電流很大，一般都為流經電樞繞組的電流很大，一般都為400A左右左右第一節(jié)、直流電動機-電樞（續(xù)）傳動機構與電樞軸采用花鍵配合傳動機構與電樞軸采用花鍵配合；電樞軸采用三點支撐；電樞軸采用三點支撐；電樞軸尾部有限位圈電樞軸尾部有限位圈。第一節(jié)、直流電動機-磁極鐵心鐵心勵勵磁磁繞繞組組機殼機殼2 2、磁極、磁極由固定在機殼上的鐵心和裝在鐵心上的磁場繞組組成。作用：建立電動機的電磁場作用：建立電動機的電磁場第一節(jié)、直流電動機-磁極（續(xù)）勵磁繞組與電樞繞組的接線方法（直流串勵）四勵磁繞組串聯(lián)四勵磁繞組串聯(lián)勵

6、磁繞組先串后并勵磁繞組先串后并第一節(jié)、直流電動機-磁極（續(xù)）磁場與磁路磁場與磁路第一節(jié)、直流電動機-磁極（續(xù)）視頻3、磁場繞組第一節(jié)、直流電動機-電刷與軸承電刷的作用是將電流引入電樞使之產生定向轉矩。3、電刷與軸承、電刷與軸承第一節(jié)、直流電動機-電刷與軸承（續(xù)）兩個正電刷與端蓋絕緣，兩個負電刷直接接鐵。兩個正電刷與端蓋絕緣，兩個負電刷直接接鐵。由銅粉由銅粉（80809090）和石墨粉和石墨粉（10102020）壓制而成。壓制而成。前端蓋前端蓋外殼外殼電電刷刷磁場繞磁場繞組組電電樞樞離合器離合器后端蓋后端蓋第一節(jié)、直流電動機-換向器換向器 換向器剖面示意換向器剖面示意銅片銅片軸套軸套壓環(huán)壓環(huán)接線

7、凸緣接線凸緣電樞電樞第一節(jié)、直流電動機二、工作原理二、工作原理 第一節(jié)、直流電動機視頻4、直流電動機的工作原理及換向第一節(jié)、直流電動機直流面臨的問題：交變的電磁轉矩只能使電樞來回擺動第一節(jié)、直流電動機 電動機的電磁轉矩M取決于磁通與電樞電流Ia的乘積，即:M=CmIa 其中Cm電機結構常數轉矩自動調節(jié)：轉矩自動調節(jié)：直流電動機拖動負載，當負載發(fā)生變化時，電動機的電樞轉速、電樞電流、電磁轉矩均會自動的作相應的變化，以滿足不同負載的需要。第一節(jié)、直流電動機三、特性1、轉矩特性：電動機的電磁轉矩隨電樞電流變化的關系。M取決于磁通、電樞電流Is的乘積M=CmISKISM=CmISKIS=CIS2 在起

8、動瞬間，轉速為在起動瞬間，轉速為0，反電動勢為，反電動勢為0，所以，所以 IS最大，轉矩很大，使發(fā)動機最大，轉矩很大，使發(fā)動機易于起動。易于起動。磁路未飽和時，電磁轉矩與電樞電流的平方成正比，飽和后，磁通幾乎不變電磁轉矩才與電樞電流成線性關系。起動機的轉矩、轉速、功率與電流之間的關系稱為起動機的工作特性。第一節(jié)、直流電動機2、機械特性定義：電動機的轉速隨轉矩而變化的關系。磁路未飽和時，電磁轉矩與電樞電流的平方成正比，飽和后，磁通幾乎不變電磁轉矩才與電樞電流成線性關系。轉速與電流的關系第一節(jié)、直流電動機3功率特性完全制動和空載時，起動機的功率為零。時達到最大功率，這個功率稱為起動機的額定功率。在

9、電流第一節(jié)、直流電動機四、影響起動機功率和轉矩的因素1、接觸電阻和導線電阻的影響電阻電壓降P、M2、蓄電池內阻容量大，內阻小P、M3、溫度T蓄電池容量內阻P、M第二節(jié)起動機基本參數的確定第二節(jié)起動機基本參數的確定 選擇起動機的基本參數：起動機功率、起動機與發(fā)動機傳動比、蓄電池容量。一、功率 大小取決于發(fā)動機最低起動轉速和起動阻力矩 P=Mn/9550(KW)起動阻力矩M通常包括三部分:1）摩擦力矩（60）2）壓縮損失力矩（25）3）發(fā)動機附件損失力矩（15）發(fā)動機的阻力矩主要取決于氣缸的工作容積、缸數、壓縮比、轉速和溫度等。第二節(jié)起動機基本參數的確定對于汽油機，發(fā)動機可靠起動條件：1）氣缸吸入

10、可能著火的混合氣2）壓縮終了混合氣達到一定溫度和壓力3)點火裝置發(fā)出足夠能量的火花為保證順利起動，最低轉速n：v汽油機：5070r/min；v柴油機：100200r/minv.蓄電池容量的確定按經驗公式C=(600800)P/U確定蓄電池的容量。C：蓄電池額定容量P：起動機額定功率U：起動機額定電壓第二節(jié)起動機基本參數的確定 意義：正確的傳動比，能保證發(fā)動機可靠起動,同時能使起動機 達到最大功率。最佳傳動比：最佳傳動比就是起動機工作在最大功率時所對應的傳動比。實際傳動比一般選的比最佳傳動比稍小,這樣起動機的工作電流有所增大,功率減小了一些,但轉矩增大很多,對起動非常有利。此外,傳動比的選擇還受

11、飛輪齒環(huán)和起動機驅動齒輪的限制。一般汽油機傳動比：1317、柴油機 810二、傳動比選擇二、傳動比選擇第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機在各種起動機的三個組成部分中，電動機部分一般沒有本質的差別，而控制方法和傳動機構的嚙入方式則有很大差異，因此起動機是按控制方法和傳動機構嚙入方式的不同來分類的。v按傳動機構嚙入方式：(1)慣性嚙合式；(2)強制嚙合式；(3)電樞移動式；(4)齒輪移動式；(5)同軸式起動機；v按控制方法的不同：(1)機械控制式 (2)電磁控制式 除上述以外，還有磁極為永久磁鐵的永磁式起動機，以及內裝減速齒輪的減速起動機等等。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動

12、機v主要作用：控制起動機驅動齒輪與發(fā)動機飛輪嚙合；控制起動機主電路的導通。v工作原理：經按鈕開關給電磁開關的電磁線圈一個小電流，電磁鐵產生磁場使電磁開關吸合，這樣電源的電流就通過電磁開關的觸點輸送給大功率電力設備。電磁式起動機工作原理視頻控制機構:電磁開關第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機-工作過程工作過程 起動開關接通：起動開關接通：a a、首先接通起動繼電器磁化線圈電路、首先接通起動繼電器磁化線圈電路;.保持線圈電路：保持線圈電路：第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機-工作過程工作過程 b b、電磁鐵機構線圈電路接通；、電磁鐵機構線圈電路接通；.吸引線圈電路：吸引線圈電路：c c、驅動齒輪與飛輪嚙合

13、、驅動齒輪與飛輪嚙合：d d、電動機電路接通，起動機帶動發(fā)動機轉動。、電動機電路接通，起動機帶動發(fā)動機轉動。e e、當兩齒輪相抵時，離合器的錐形（嚙合）、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，后嚙合彈簧起作用，保證先接通，后嚙合。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機-工作過程工作過程 f f、電動機電路接通時，吸引線圈被短、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。磁場吸力將活動引鐵吸住。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機-工作過程工作過程 g g、在電動機電路接通同時或稍、在電動機電路接通同時或稍早，附加電阻

14、線被短路。早，附加電阻線被短路。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機-工作過程工作過程、起動開關斷開：、起動開關斷開：a a、起動繼電器線圈電路斷電、起動繼電器線圈電路斷電;b b、保持線圈電流改道，（吸、保持線圈電流改道，（吸、保線圈電流方向相反）起動機保線圈電流方向相反）起動機停止工作。停止工作。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機-工作過程工作過程、兩齒咬死不能分離時：分離彈簧起作用，使電動、兩齒咬死不能分離時：分離彈簧起作用，使電動 機開關先斷開，以保證驅動齒輪與飛輪可靠分離。機開關先斷開，以保證驅動齒輪與飛輪可靠分離。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機-工作過程工作過程第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機

15、v彈簧式離合器（p59)作用：單向離合器單向傳遞轉矩并在起動后自動打滑，防止發(fā)動機起動后飛輪帶動起動機電樞高速飛轉而造成事故；撥叉與移動襯套一起使單向離合器做軸向移動，將驅動齒輪與發(fā)動機飛輪嚙合常用的單向離合器有滾柱式、摩擦片式和彈簧式三種。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機v彈簧式單向離合器 彈簧式單向離合器的原理是通過扭力彈簧的徑向收縮和放松來實現分離和接合的。起動機帶動曲軸旋轉時，扭力彈簧扭緊，包緊齒輪柄與連接套筒，電樞的轉矩通過扭力彈簧、驅動齒輪傳給飛輪；起動后驅動齒輪的轉速高于起動機電樞，則扭力彈簧放松，則飛輪齒圈的轉矩便不能傳給電樞。v 特點：能傳遞較大扭矩，摩擦力下降后需調整。v 應

16、用：大功率起動機上。結構：驅動齒輪及外殼、滾柱、十字塊及傳動套筒、氣動機軸等1-驅動齒輪；2-外殼；3-十字塊；4-滾柱；5-壓帽與彈簧；6-墊圈；7-護蓋；8-花鍵套簡；9-彈簧座；10-緩沖彈簧；11-移動襯套；12-卡簧滾柱式單向離合器滾柱式單向離合器滾柱式離合器滾柱式離合器工作過程：起動時，滾柱滾入楔形槽窄處被卡死，十字塊、滾柱、驅動齒輪連成一體；起動后，滾柱滾入楔形槽寬處而打滑。（3）特點：結構簡單，堅固耐用，傳遞較大轉矩時易卡死（4）應用：中、小功率起動機，應用最多。滾柱的受力及作用示意圖a)起動時；b)起動后第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機二、東風EQ1090汽車QD124型起動機

17、v由于起動機工作時電流很大，容易使開關損壞。DQ124型起動機增加一個附加繼電器，點火開關閉合時，接通繼電器線圈，使觸點閉合，接通吸拉線圈和保位線圈的電路。第四節(jié)電磁操縱強制嚙合式起動機三尼桑設置了安全繼電器作用見P60第五節(jié)、移動電樞嚙合式起動機 廣泛應用在大功率柴油車上。借助磁極磁力，移動整個電樞而使驅動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)。保護飛車的能力不受功率限制，可做成大功率起動機。第五節(jié)、移動電樞嚙合式起動機第一階段，嚙入。起動時，按下起動按鈕K，電磁鐵4產生吸力吸引接觸盤6，但由于扣爪8頂住了擋片7，接觸盤僅能上端閉合，如圖325b所示。此時輔助勵磁繞組接通，并聯(lián)輔助繞組3和串聯(lián)勵磁繞組2產生的電磁

18、力，克服復位彈簧的拉力，吸引電樞向后移動，使起動機齒輪嚙入飛輪齒圈。由于輔助勵磁繞組用細銅線繞制，電阻大，流過的電流較小，起動機僅以較低的速度旋轉，使齒輪嚙入柔和。第五節(jié)、移動電樞嚙合式起動機第二階段，起動。當電樞移動使小齒輪與飛輪基本嚙合后，固定在換向器端面的圓盤10，頂起扣爪8，使擋片7脫扣，于是，接觸盤6的下端也閉合，接通主勵磁繞組1的電路，起動機便以正常的轉矩工作，起動發(fā)動機。在起動過程中，摩擦片離合器13壓緊并傳遞扭矩，如圖325 C所示。第五節(jié)、移動電樞嚙合式起動機第三階段，脫開。發(fā)動機起動后，驅動齒輪轉速增大，摩擦片離合器被旋松，曲軸轉矩便不能傳到電樞上，起動機處于空載狀態(tài)。直到

19、松開起動按鈕，電樞又移回原位，驅動齒輪與飛輪齒圈脫開，扣爪也回到鎖止位置，起動機才停止運轉。第六節(jié)減速起動機優(yōu)點：v單位重量的輸出功率增加；v縮小了外部尺寸，便于安裝；v提高了起動轉矩，有利于發(fā)動機的低溫起動；v減輕了蓄電池的負擔，延長了使用壽命。v減速起動機 在普通帶電磁開關的強制嚙合式起動機電樞和驅動齒輪之間增加了一套減速機構，可將起動機電樞的工作轉速設計得較高，然后通過減速機構使驅動齒輪的轉速降低并使轉矩增加。因此可采用小型、高速、低轉矩的電動機，使起動機具有以下優(yōu)點（減速起動機的優(yōu)點）：第六節(jié)減速起動機 在起動機的傳動裝置中裝有減速裝置的起動機，稱為減速型起動機，在起動機的傳動裝置中裝

20、有減速裝置的起動機，稱為減速型起動機，簡稱減速起動機簡稱減速起動機減速型起動機具有以下優(yōu)點：（1）起動轉矩增大，起動可靠性提高。因此有利于低溫起動。（2）比功率（即單位質量輸出的功率）大，質量小。在輸出功率相同的情況下，質量可減小2535%。（3）外部尺寸縮小，其總長度可縮短20%30%。這樣在汽車上所占空間可大沐縮小。（4）減輕了蓄電池的負擔，可相對延長蓄電池的使用壽命。減速裝置減速原理減速裝置減速原理u電動機的輸出功率Pi等于電樞軸輸入減速裝置的轉矩M與電樞軸的角速度i之積，即Pi=Miiu減速裝置輸出軸上的功率P。等于減速裝置輸出軸上的轉矩M。與其角速度。之積，即Po=Moo如果忽略減速

21、裝置的機械損失，則減速裝置輸出軸上的功率應當等于電動機輸入減速裝置的功率，即Po=Pi或M0o=Mii第六節(jié)減速起動機處于嚙合中的兩個齒輪的角速度與兩齒輪的齒數成反比。電動機的輸出功率經過減速裝置后，轉速降低了35倍，轉矩增大了35倍，從而達到減速起動機減速增扭的目的。起動機的減速裝置，常見的有三種形式：內嚙合式、外嚙合式和行星齒輪式。第六節(jié)減速起動機外嚙合式減速起動機外嚙合式減速起動機 減速齒輪嚙合關系 減速齒輪裝置采用平行軸外嚙合減速齒輪裝置，該裝置中設有三個齒輪，即電樞軸齒輪，惰輪(中間齒輪)及減速齒輪。第六節(jié)減速起動機行星齒輪式減速起動機行星齒輪式減速起動機 行星齒輪減速起動機的結構行

22、星齒輪減速裝置結構第六節(jié)減速起動機注：相對效率比僅指在某種特定工況下與普通起動機效率之比第六節(jié)減速起動機（1）負載平均分配在3個行星齒輪上，內齒圈可用塑料制成，能夠減小質量和降低噪聲。（2）電樞軸和軸承上無徑向負載，與其他傳動型式相比，振動較小。（3）減速比大時，只影響起動機軸向長度，并不影響裝配。行星減速裝置優(yōu)點：第六節(jié)減速起動機減速起動機實例一第六節(jié)減速起動機減速起動機實例2（行星齒輪式）第六節(jié)減速起動機減速起動機實例3（內嚙合式）第六節(jié)減速起動機QDY2612起動機（減速永磁）減速永磁起動機（豐田）桑塔納起動機依維柯起動機起動機的試驗與調整1）空載試驗：試驗目的：測量起動機的空載電流和空

23、載轉速并與標準值比較。檢查起動機內部是否有電路故障和機械故障。說明：電流值標準值，n標準值，表明裝配過緊或電樞繞組和勵磁 繞組內 有短路或搭鐵現象。電流值標準值，n標準值，表明內部電路有接觸不良的地方。注意：每次空載試驗不要超過1分鐘，以免起動機過熱。試驗現象分析：v若空載電流基本符合標準，轉速低，是機械故障；v若空載電流大于標準，是磁場或電樞有短路v若空載電流小，轉速低（蓄電池正常），則是起動機內部電路接觸不良（換向器接觸不良、電刷彈簧彈力不足、電動機開關觸點燒蝕2）.全制動試驗試驗目的：測試起動機的起動能力是否降低在空載試驗后，通過測量起動機完全制動時的電流和轉矩來檢驗起動機的性能良好與否

24、，需進行全制動試驗。過程：1、固定并加載起動機，接通電路（同空載，每次時間不超過5s），測量電流、電壓值和彈簧秤讀數，應符合規(guī)定要求；2、如果電流大于標準值而力矩低于標準值：電樞繞組和勵磁繞組有短路或搭鐵故障；3、電流和力矩都低于標準值：線路接觸電阻過大。4、驅動齒輪鎖止而電樞有緩慢轉動：單向離合器有打滑現象。本章結束 謝謝謝謝觀看/歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH