起动机的构造
3.1 起动机结构及原理
汽车电器与电子控制技术
1）励磁式定子。
励磁式电动机定子铁心为低碳钢，铁心磁场要靠绕在外面的 励磁绕组通电建立。为使电动机磁通能按设计要求分布，将 铁心制成如图9所示的形状，并用埋头螺栓紧固在机壳上。
励磁绕组由扁铜带 （矩形截面）绕制 而成，其匝数一般 为6～10匝；铜带之 间用绝缘纸绝缘， 并用白布带以半叠 包扎法包好后浸上 绝缘漆烘干而成。
图4-22 弹簧式单向离合器
弹簧式单向离合器具有结构简单、寿命长、成本低等特点。 因扭力弹簧圈数较多，轴向尺寸较大，多用于大中型起动机。
南昌大学·机电工程学院·汽车工程系 曹铭
汽车电器与电子控制技术 (3) 摩擦片式单向离合器
摩擦片式单向离合器是通过主、从动摩擦片的压紧和放松 来实现接合和分离的，其结构如图4-23所示。
U
+ ME
–
Ra — 绕组电阻
–
南昌大学·机电工程学院·汽车工程系 曹铭
汽车电器与电子控制技术
3. 电磁转矩
直流电动机电枢绕组中的电流(电枢电流Ia)与磁通相互作 用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的电磁转矩公式为
T=KT Ia
KT: 与电机结构有关的常数
: 线圈所处位置的磁通
Ia：电枢绕组中的电流
汽车总线技术
起动机的分类
按总体结构不同分为： （1）普通起动机 无特殊结构和装置； （2）永磁起动机 电动机磁极用永磁材料制成； （3）减速起动机 传动机构设有减速装置的起动机。 按控制方式不同可分为： （1）机械控制式 由手拉杆或脚踏联动机直接控制起动机的主电路开关来 接通或切断主电路。 （2）电磁控制式 借点火开关或按钮控制电磁铁，再由电磁铁控制主电路 开关来接通或切断主电路。 按传动机构啮入方式不同可分为： （1）强制啮合式 依靠电磁力或人力拉动杠杆机构，拨动驱动齿轮强制啮 入飞轮齿环。 （2）电枢移动式 依靠磁极磁通的电磁力使电枢产生轴向移动，从而将驱 动齿轮啮入飞轮齿环。 （3）齿轮移动式 依靠电磁开关推动电枢轴孔内的啮合杆，从而使驱动齿 轮啮入飞轮齿环。 （4）惯性啮合式 驱动齿轮借旋转时的惯性力啮入飞轮齿环。
第三章起动机
第三章起动机概述一、发动机起动方式发动机靠外力起动，常用起动方式有：1、人力起动（手摇或绳拉，小功率发动机）2、电力起动机起动（简称起动机起动，电动机带动，现代汽车发动机广泛应用）3、汽油机起动（小型汽油机带动，大功率柴油机）4、压缩空气起动（压缩空气冲入气缸，大型柴油机组如轮船、电站）二、起动机功用、组成与工作过程电力起动机简称起动机。
1、起动机功用：起动发动机（将蓄电池的电能转换为机械能-电磁转矩，驱动发动机飞轮旋转）。
2、起动机组成：一般由三部分组成（1）直流电动机：产生转矩。
普遍采用串激（励）式直流电动机。
（2）传动机构（啮合机构）：传递动力和切断动力（起动时将起动机转矩传给发动机曲轴，起动后断开发动机向发电机的逆向动力传递）。
（3）控制装臵（操纵机构）：控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的啮合与分离以及电动机电路的通断（对于某些汽油发动机还兼有短路点火线圈附加电阻的作用）。
三、起动机的种类1、起动机分类随着起动机结构与性能的不断发展，出现了多种结构型式。
（1）按总体结构①普通起动机：无特殊结构和装臵（电磁式电动机即磁场由电产生，起动机与驱动齿轮之间直接通过单向离合器传动即传动机构无减速装臵）。
汽车起动机普遍使用。
如EQ1090配用的QD124、QD1212型，CA1090配用的QD1215型和桑塔纳轿车配用的QD1225型起动机。
②永磁起动机：以永久磁铁作磁极，取消磁场线圈。
结构简化、体积小、重量轻。
近年出现的新型起动机。
③减速起动机：在起动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮，即传动机构设有减速装臵。
具有结构尺寸小、重量轻、起动可靠等优点（可采用小型高速、低转矩电动机，质量和体积比普通起动机减小30%-35%），在轿车上的应用日渐增多。
（3）按传动机构驱动齿轮啮入方式①惯性啮合式：依靠驱动齿轮自身旋转的惯性力啮入飞轮齿环。
结构简单，但工作可靠性较差，现很少采用。
②电枢移动式（电磁啮合式）：靠磁极产生的电磁力使电枢作轴向移动，带动固定在电枢轴上的驱动齿轮啮入飞轮齿环。
汽车电器构造与维修复习题纲(起动机)
【项目二启动系——任务一：启动机】〖复习提纲〗1、发动机的启动方式及各自特点？2、起动机的组成及各组成作用？3、直流串励式电动机的结构组成？4、电枢的作用及组成？5、常见单向离合器的形式？6、起动机的工作过程了解？7、起动机绝缘电刷和搭铁电刷的检测？电枢绕组的检测？磁场绕组的检测？一、填空题1、直流电动机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两大类。
2、起动机起动时间不超过 5 s，若第一次不能起动，应停歇10~15 s再进行第二次起动。
3、起动机（俗称“马达”），一般由直流电动机、单向传动机构、操纵机构三大部分组成。
4、常见的起动机单向离合器主要有滚柱式、弹簧式、摩擦片三种。
5、起动机操纵机构也叫“控制机构”，其作用是接通或切断起动机与蓄电池之间的主电路，驱动拨插使小齿轮与飞轮赤圈啮合。
6.现代汽车普遍采用的起动方式是电力起动，它具有操作简便、起动迅速可靠，又具有重复起动能力。
7.起动机电枢用来产生电磁转矩，它由铁芯、绕组、换向器及电枢轴等组成。
8.起动机用电枢绕组与磁场绕组为串联联接，起动机工作时各磁极形成的磁场按N、S极相间排列。
9.摩擦片式离合器的优点是能传递较大转矩，并能在超载时自动打滑，但也存在摩擦片容易磨损等问题，使用中需经常检查、调整。
10.当起动机电磁开关两线圈通电产生同向磁场时，被动铁芯被吸入，一方面活动铁芯拉动拨叉，使齿轮进入啮合，另一方面它推动推杆，使起动机主电路接通，起动机投入工作。
11.CA1091型汽车当发电机中性点电压达到 4.5～5.5V 时，保护继电器触点打开，充电指示灯熄灭，起动继电器触点处于打开状态，起动机不可能投入工作。
12.发动机的起动方式有人力起动、辅助汽油机起动和电力起动三种，现代汽车常用的起动方式是电力起动。
13.起动机都是由直流串励式电动机、传动机构和操纵机构三大部分组成的。
14.直流串励式电动机的作用是将蓄电池提供的直流电动转变为机械能，产生转矩，以起动发动机。
汽车起动机的构造、工作原理、电路分析-PPT课件
系 中有电流流过，
• 其电路为：
交
蓄电池正极——起动钥匙开关K—
通
—安全继电器“S”接柱——安全继电
工
器触点K3——线圈（安全继电器线 圈——电阻）——搭铁E——蓄电池负
程 极。
系
• 发动机起动后，当发电机电压达到规定
交
值时，由于中性点电压升高，流入磁场继
电器线圈中的电流增大，使磁场继电器触
通
点闭合，安全继电器线圈中有电流流过，
交
常开触点，给吸引线圈通电，此时充电指示继电 器通电灯亮。
通 • 2、发动机起动后
工
•
离合器打滑，点火开关断开，继电器内部线
圈断电，常开触点断开，吸引线圈、保持线圈断
程 电，起动机停止工作，若此时点火开关未松开，
系
由于充电指示线圈承受发电机的中性点电压，使 常闭触点断开，切断常闭线圈，使触点断电，起
程
系
工作原理3
（3） 遥控接受器防盗系统
交
本车辆装备遥控接收器防盗系统。该系统带有 遥控接收器传感器，遥控接收器传感器是点火锁芯
通 总成的一部分。车身控制模块（BCM）与遥控接
工
收器传感器相对接。当用适当的钥匙将点火开关调 到起动（START）位置时，遥控接收器传感器将
交 （2）将变速杆置于空档位置，交将离合踏板完
通
全踩下。并在整下起动过程中维持离合器踏板 被完全踩下。
工 2、起动发动机
程
无论是发动机是冷机还是暖机状态，不需
系
要踩踏加速踏板，用钥匙将点火开关接到“ST （起动）位置，即可起动发动机。
3、注 意
交
发动机起动后，应立即松开点火钥匙使起 动机停止，否则，易使起动系统产生故障。
起动系统的构造与识别
起动系统的构造与识别一、起动系统的组成现代汽车发动机的启动普遍采用电磁控制式起动系统来完成。
电磁控制式起动系统是由起动机、起动继电器和点火起动开关等组成。
起动机由直流电动机、传动装置和控制装置三部分组成。
直流电动机是以蓄电池为动力电源，电源动力在点火启动开关和电磁开关的控制下，通过传动装置将转矩传递给发动机。
二、起动机的类型起动机是起动系统核心装置，其技术状态好坏，直接影响汽车的机动性。
汽车用起动机种类繁多，其分类方法如下：1．按总体结构不同，起动机可分为：①普通起动机：无特殊结构和装置，如东风EQ2102型汽车配用的24V 4.5kW起动机、解放CA1121J型汽车配用的QD261型、24V5kW起动机以及桑塔纳轿车配用的QD1225型等起动机均为普通起动机。
②永磁起动机：电动机磁极用永磁材料(铁氧体或钕铁硼等)制成。
如切诺基吉普车和奥迪100型轿车配用的起动机。
③减速起动机：传动机构设有减速装置的起动机。
电动机可采用高速、小型、低转矩电动机，质量和体积比普通起动机可减小30％～35％。
如切诺基吉普车配用的DW1.4型永磁式减速型起动机以及南京依维柯采用的QDJ1317型12V2.5kW起动机。
2．按传动机构啮入方式不同，起动机可分为：①强制啮合式：依靠电磁力拉动杠杆机构，拨动驱动齿轮强制啮入飞轮齿圈。
工作可靠性高，现代汽车广泛采用。
②电枢移动式：依靠磁极磁通的电磁力使电枢产生轴向移动，从而将驱动齿轮啮入飞轮齿圈。
结构比较复杂，东欧国家采用较多，如太脱拉T111、T138、斯柯达706Ｒ、却贝尔D250、D420、D450等汽车。
③齿轮移动式：依靠电磁开关推动电枢轴孔内的啮合推杆，使驱动齿轮啮入飞轮齿圈。
如延安SX1290型汽车采用的QD2608、QD2745型24V5.5kW起动机。
三、起动机的型号1．起动机的型号根据我国汽车行业推荐标准QC／T73－1993《汽车电气设备产品型号编制方法》规定，汽车起动机的型号组成如下：产品代号(1)产品代号：有QD、QDJ、QDY三种，分别表示普通起动机、减速起动机、永磁起动机或永磁减速起动机。
汽车起动系构造与维修
7
第二章
起动系
2.磁极 磁极又称定子，其功用是产生磁场。主要由励磁绕组、磁极和壳体组成 。
磁极用低碳钢制成极掌形状， 并用埋头螺钉紧固在机壳上。磁 极一般是4个，相对交错安装在电 机的壳体内，电枢与磁极形成的 磁通回路，低碳钢板制成的机壳 也是磁路的一部分。
8
第二章
起动系
励磁绕组的4个线圈有的是相互串联后再与电枢绕组串联（称为串联式）， 有的则是两两相串后再并联，再与电枢绕组串联（称混联式），
QD
变型代号 设计序号 功率等级 电压等级 产品代号：Q表示：“起”，D表示“动”
24
第二章
起动系
实训一 起动机的结构认识与拆装
25
第二章
起动系
1．器材设备准备 起动机若干台、常用拆装工具若干套。 2．注意事项 （1）起动机拆装过程中必须按规定的步骤和操作规程进行，不得硬撬硬拆。 （2）拆下的零部件要按先后顺序摆放好，以免组装时出现差错和遗漏。 3．实施步骤 （1）起动机的解体 起动机结构的不同，解体的步骤、方法也不相同，进行解体操作时应注意其不同 点。 起动机的解体步骤如下： ①拆卸电磁开关总成时，先拆下 引线，再拆下电磁开关的固定螺柱， 向上拉起开关的顶端，从驱动杆中取 出柱塞钩，取下电磁开关。 ②拆卸起动机磁轭总成
14
第二章
起动系
单向离合器有滚柱式、摩擦片式、弹簧式等几种类型 滚柱式单向离合器的驱动齿轮与外壳制成一体，外壳内装有十字块和4套滚柱、压 帽和弹簧。十字块与花键套筒固连，与外壳相互扣合密封。花键套筒的外面装有啮合弹 簧及衬圈，末端安装着拨环与卡圈。整个离合器总成套装在电动机轴的花键部位上。
滚柱式单向离合器 1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽弹簧；6-垫圈；7-护盖；8-花键 套筒；9-弹簧座；10-啮合弹簧；11-拨环；12-卡簧
启动系统的组成及工作原理
2.启动机的主要部件的检测与维修
直流电动机的检修： (1)定子(励磁绕组)的检查 对励磁绕组的检查可通过外 部验试，看其是否有烧焦断路，如外部检查发现问题， 可用万用表测量电阻的方法进行检查。
励磁绕组断2K档 表笔的一端接壳体 另一端接磁场绕组 正常情况阻值为无限大 若阻值为零说明壳体与 励磁绕搭铁
起动机电磁开关的工作原理（1）
接通起动开关后，吸拉 线圈和保持线圈通电， 在电磁力的共同作用下， 使活动铁心克服弹簧力 右移，活动铁心带动拨 叉移动，将驱动齿轮推 向飞轮。 当驱动齿轮与飞轮啮合 时，接触盘也被活动铁 心推至与触点接触位置， 使起动机通电运转。接 触盘接通触点后，吸拉 线圈被短路，活动铁心 靠保持线圈的电磁力保 持其啮合位置。
1.启动机的拆装
器材：万用表、塞尺、锯片：三用游标卡尺 若干把：百分表架：拆装工具若干套。 步骤： (1)观察启动机在汽车上的安装：各接线柱 的名称及连接情况：熟悉启动机的工作 过程。 (2)典型启动机的拆装与检修。
注意事项： 启动机的拆装必须按照规定的步 骤进行，规定不能分解的部件或总成觉不可 随意分解。 分解时应按要求仔细分解启动机的构造、 部件的作用、工作原理、装配关系以及线路 的连接等。 拆下的零部件应按 先后顺序依次排列好， 以免装配时出现差错或遗漏。
给两个电刷加上直流电源，如上图（a）所示， 则有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd， 从电刷 B 流出，根据电磁力定律，载流导体 ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手 定则判定，两段导体受到的力形成了一个转 矩，使得转子逆时针转动。
当电枢转了180°后，导体 cd转到 N极下， 导体ab转到S极下时，如上图（b）所示的位 置由于直流电源供给的电流方向不变，仍从 电刷 A流入，经导体cd 、ab 后，从电刷B流 出。这时导体cd 受力方向变为从右向左，导 体ab 受力方向是从左向右，产生的电磁转矩 的方向仍为逆时针方向。它们产生的转矩仍 然使得转子逆时针转动。
《汽车电器与电子技术》第03章起动机解析
磁路饱和后：Ф=常数， 电动机转矩为：
M=CmФIS
由上面两个公式可知， 串激式直流电动机的电 磁转矩在磁路未饱和时， 与电枢电流的平方成正 比；在磁路饱和后，磁 通Φ几乎不变，电磁转 矩才与电枢电流成线性 关系，如图所示。
这是串激式直流电动机的一个重要特点，即在 电枢电流相同的情况下串激式直流电动机的转 矩要比并激式直流电动机大。特别在起动的瞬 间，由于发动机的阻力矩很大，起动机处于完 全制动的情况下，n =0，反电动势Ef＝0。此时 电枢电流将达最大值（称为制动电流），产生 最大转矩（称为制动转矩），从而使发电机易 于起动。这是起动机采用串激电动机的主要原 因之一。
3.5.2 起动机运转无力
故障现象 起动时，驱动齿轮能啮人飞轮齿环， 但起动机转速明显偏低甚至停转。 故障原因 1）电源故障 2）起动机故障 故障诊断
3.5.3 起动机空转
故障现象 起动时，起动机转动，但发动机不转。 故障原因 单向离合器打滑；飞轮齿环的某一部 分严重缺损。 故障诊断
E f Ce n
式中 Ce —— 与电机结构有关的常数 （Ce=PZ/60α）； n —— 电动机转速。
由于反电动势的存在，直流电源加在电枢上的 电压，一部分用来平衡反电动势，另一部分则 降落在电枢绕组的电阻上，称为电压平衡方程 式，即
U E f I s Rs
式中 RS——电枢回路的电阻，它包括电枢绕 组的电阻以及电刷与换向器的接触电阻。 可求出电枢电流：
2. 起动机的特性曲线
起动机的转矩、 转速、功率与 电流的关系称 为起动机的特 性曲线，如图 所示为QDl24型 起动机的特性 曲线。
《汽车发动机构造与维修》 起动系统检修
项目八 起动系统检修
任务8.1 起动系统认知
3、起动系统的分类 在各种起动系的三个组成部分中，电动机部分一般没有本质的差别，而控制方法和传
动机构的啮合方式则有很大差异，因此起动机是按控制方法和传动机构的啮入方式的不同 来分类的。 （1）按控制方法的不同，起动系统可分为以下几种方式。 ①机械控制式：由脚踏或手拉杠杆联动机构直接控制起动机的驱动小齿轮与飞轮齿圈啮合， 并控制主电路开关接通或切断起动机主电路。这种方式虽然结构简单、工作可靠，但由于 要求起动机、蓄电池靠近驾驶室，而受安装布局的限制，且操作不便，因此已很少采用。 ②电磁控制式：借按钮或钥匙控制电磁铁，再由电磁铁控制起动机的驱动小齿轮与飞轮齿 圈啮合，并控制主电路开关，以接通或切断主电路。由于装有电磁铁，可进行远距离控制， 操作省力，因此现代汽车大多采用这种方式。
项目八 起动系统检修
任务8.1 起动系统认知
（2）按传动机构啮入方式的不同，起动机可分为以下几种方式。 ①惯性啮合式：起动机旋转时，驱动齿轮借惯性力自动啮合入飞轮齿圈。 ②强制啮合式：靠人力或电磁力拉动杠杆，强制拨动驱动齿轮啮合入飞轮齿圈。 ③电枢移动式：靠磁极磁通的电磁力，使电枢轴向飞轮齿环方向移动，将驱动齿轮啮合入 飞轮齿圈。 ④齿轮移动式：靠电磁开关推动安装在电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮啮合入飞轮齿圈。 ⑤同轴式起动机：靠与起动机同轴安装的电磁开关直接吸动驱动齿轮与飞轮齿圈啮合。 除上述以外，还有磁极为永久磁铁的永磁式起动机以及内装减速齿轮的减速起动机等。
检查电刷的高度，一般不应低于标准的2/3，电刷的接触面积不应少于75%，并且要 求电刷在电刷架内无卡滞现象，否则需进行修磨或更换。用万用表的欧姆挡或试灯法可 检查绝缘电刷架的绝缘性。最后用弹簧秤测电刷弹簧的弹力，若不符合要求应予以更换 或修理。
汽车启动马达的原理[图片]
![汽车启动马达的原理[图片]](https://img.taocdn.com/s3/m/eda28c79915f804d2b16c1b7.png)
汽车启动马达的原理[图片]第一章起动机发动机需要外力起动,常见的起动方式分1.人力起动,简单不方便,用于农用车2.辅助汽油机起动,常用于大型的柴油机3.电力起动机起动,起动迅速,可重复使用,广泛使用起动机的作用:将蓄电池的电能转化为机械能,驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动.第一节起动机的结构及类型一起动机的构造电力起动机通常由三部分组成直流串励式电动机: 产生转矩,将蓄电池输入的电能转换为机械机传动机构(啮合机构):在发动机起动时,使起动机的驱动齿轮啮合入飞轮齿圈,将起动机转矩传给发动机曲轴。
在发动机起动后,使起动机自动脱开齿圈。
电磁开关：起动机的控制装置，控制电路的通断。
(一) 直流串电动机由电枢、换向器、磁极、电刷、轴承和外壳组成。
1）电枢：电枢轴电枢铁心：由硅钢片叠压而成，用花键固定在电枢轴上电枢绕组：采用较粗的矩形裸铜线。
为了防止相互短路，铜线之间用绝缘纸或绝缘漆隔开换向器：将电流引入电枢绕组，并使不同磁极下的导线中的电流方向保持不变。
换向器：铜片（导体）云母片（绝缘体）云母片低于铜片：避免铜片磨损后云母片外凸而造成电刷与换向器接触不良。
云母片高于铜片：防止电刷粉末落入铜片之间的槽中而造成短路。
2）磁极：建立磁场：一般采用4个（2对）磁极，大功率起动机采用6个磁极，必须两两相对。
3）电刷组件：材料：铜粉：80％增强导电性石墨：20％增加润滑性作用：将电源电压加在与换向器连接的电枢绕组上。
电刷：绝缘电刷，搭铁电刷两种。
4）轴承：轴承要承受冲击性载荷。
应采用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。
二、直流串励式电动机的工作原理直流电动机是将电能转化成机械能的设备。
以安培定律为基础，即通电导体在磁场中的电场力作用。
第二节起动机的工作原理汽车起动机的控制装置包括电磁开关、起动继电器和点火起动开关灯部件，其中电磁开关于起动机制作在一起。
一、电磁开关1.电磁开关结构特点电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两部分组成。
《汽车电器与电子设备》(广科大玉洁)第三章起动机详解
第一节、直流电动机-----电刷与轴承（续）
由铜粉（80～90﹪）和石墨粉（10～20﹪）压制而成。 两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。
外壳
前端盖
后端盖
电 刷
磁场绕 组
电 枢
离合器
第一节、直流电动机-----换向器
铜片
轴套
电枢
接线凸缘
压环
换向器剖面示意
第一节、直流电动机
二、工作原理
第一节、直流电动机
起动机的安装位置
第三章 起动机
起动机构成
电力起动机一般由三部分组成： 电动机：其作用是产生转矩(将电能转换为机械能)。 传动机构(或称啮合机构) 其作用是：在发动机起 动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿环，将起动机 转矩传给发动机曲轴；而在发动机起动后,使驱动 齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。 控制装置(即电磁开关)：用来接通和切断起动机与 蓄电池之间的电路。在有些汽车上，还具有接入和 隔除点火线圈附加电阻的作用。
第一节、直流电动机
3 功率特性
P M n (kW ) 9554
完全制动和空载时，起动机的功率为零。
在电流
Is
1 I s max 2
时达到最大功率，这个功率称为起动机的额定功率。
第一节、直流电动机
四、影响起动机功率和转矩的因素 1、接触电阻和导线电阻的影响 电阻↑ →电压降↑ →P、M↓ 2、蓄电池内阻 容量大，内阻小→P、M ↑ 3、温度 T↑ →蓄电池容量↑内阻↓→P、M ↑
实际传动比一般选的比最佳传动比稍小,这样起动机的工作电流 有所增大,功率减小了一些,但转矩增大很多,对起动非常有 利。此外,传动比的选择还受飞轮齿环和起动机驱动齿轮 的限制。
一般汽油机传动比：13－17 、柴油机 8－10
汽车起动机的工作原理
汽车起动机的工作原理一、概述1．启动机功用汽车发动机是靠外力启动的，必须依靠外力使曲轴旋转，并要求曲轴的旋转达到一定的转速，才能启动内燃机。
汽车发动机常用的启动方式有人力启动和电力启动机启动两种。
人力启动(手摇)最简单，但劳动强度大，且不安全，目前只作为后备启动方式。
电力启动机启动具有操作方便、启动迅速可靠、有重复启动能力等特点，因而被广泛采用。
用于启动内燃机的电动机及附属装置，叫作启动装置o- 2．对启动电动机的基本要求(1)必须有足够的转矩和转速转矩和转速是对电动机最主要的要求，因为：1)要带动发动机旋转，必须克服发动机的阻力矩。
发动机的阻力矩与发动机的工作容积、汽缸数、压缩比等有关。
对于构造一定的发动机来说，当温度降低时，润滑油的黏度增大，阻力矩显著增加；在启动加速过程中，还要克服各运动机件的惯性力，故启动电动机必须具备足够的转矩。
’2)要保证启动发动机除具备足够转矩外，还必须使发动机的转速升至一定程度。
因为转速过低时，对于化油器式发动机来说．化油器中的气流速度过低，低压程度过．小，汽油不易喷出，也不易雾化，造成混合气过稀，发动机便不能发动。
当温度较低(在冬天)时，雾化条件变坏，混合气变得更稀，启动更加因难。
一般要求化油器发动机的启动转速应在40,．-50转／分以上。
(2)转矩应能随转速的升高而降低因为在启动之初，曲轴由静止开始转动时，机’件作加速度运动须克服很大的静止惯性力，同时各摩擦部分处于半干摩擦状态，摩擦阻力较大，这时需要较大的启动转矩，才能带动发动机转动，并使转速很快升高，但随着曲轴转速升高，加速阻力减小，油膜也逐渐形成，所需的转矩相应减小，而当曲轴转速升至启动转速，发动机一旦发动后．自己就能够独立工作，就不需要电动机带着转动了。
所以，希望转矩能随着转速的升高而降低。
3．启动机的组成与分类(1)启动机的组成电力启动机都是由直流串励式电动机、传动机构和控制装置三大部分组成(见图1)。
汽车起动机
n
P
M
n
300A
P
M
120A
Is 120A 300A
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结论：幻灯片 19 （1）发动机起动时，n=o，电流最大，起动转矩 也最大。（也称制动电流和制动转矩）。 （2）空载时， 电流最小，转速最高，称为空载电 流和空载转速。 （3）在电枢电流（书中为起动电流不对！）接近制动电流 一半时，输出功率最大。 （由电工知识 ： P Mn
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2.传动比的选择
起动机与发动机传动比的选择，应保证发动机可靠起动和起动机 发出最大功率。选择不当，使起动机的功率不能充分发挥，或发 动机起动困难。
传动比的选择要求： 使发动机以最低起动转速运转时，起动机发出最 大功率。
在实际中，一般选择传动比比计算值稍小些，这样可使电动机的 工作电流大些，起动转矩却增加很多（输出功率已不是最大功率， 有些偏离）。对起动有利。汽油机的传动比一般为13～17。柴 油车为8～10（因起动转速较高）
（一般有4个磁极，大功率的电动机也有采用6个磁极的，磁极用螺钉固
定在壳体上，也有粘接的——皇冠；4个绕组一般采用串联形式，也有 2个、2个并联形式。无论如何连接磁极都是：N S N S 形式 ）
（3）电枢电枢实物 组成：铁心、电枢绕组、转轴等。 作用：与磁极一同作用产生电磁转矩。
(铁心/硅钢片、绕组/粗的扁矩形铜线）
E U I S ( RS RL ), C m n U I S ( RS RL ), U I S ( RS R L ) n Cm
磁路未饱和时，Is增加，Φ也增加，所以，Is增加时， n明显下降。 当Is增加到一定值时，Φ逐渐饱和，此时，随Is增加，n的增加逐渐变缓。 （软的机械特性）。
汽车起动机
b、电磁铁机构线圈电路接通； Ⅰ.吸引线圈电路：
Ⅱ.保持线圈电路：
c、驱动齿轮与飞轮啮合： d、电动机电路接通，起动机带动发动机转动。 e、当两齿轮相抵时，离合 器的锥形（啮合）弹簧起作用， 保证先接通，后啮合。
f、电动机电路接通时，吸引线圈被短路，固定铁芯只 靠保持线圈电流的磁场吸 力将活动引铁吸住。
g、在电动机电路 接通同时或稍早，附
加电阻线被短路。
②、起动开关断开：
a、起动继电器线圈电路断电; b、保持线圈电流改道， （吸、保线圈电流方 向相反）起动机 停止工作。
③、两齿咬死不能分离时：分离弹簧起作用，使电动 机开关先断开，以保证驱动齿轮与飞轮可靠分离。
减速起动机的刷和换向器配合使用用来连接磁场绕组和 电枢绕组的电路，并使电枢轴上的电磁力矩保 持固定方向。 • 电刷装在端盖上的电刷架中，电刷弹簧使电刷 与换向片之间具有适当的压力以保持配合
二、工作原理
直流电动机的基本工作原理是通电的导体在磁场中会受 电磁力作用，电磁力的方向遵循左手定则。
三、 直流电机的铭牌数据
指轴上输出 电动机 指电刷间输出的 发电机 额定条件下电机 的机械功率 额定电功率 所能提供的功率
额定功率PN
额定电压U N
在额定工况下，电机 出线端的平均电压
额定电流I N
额定转速 nN
在额定电压下，运行于 额定功率时对应的电流
发电机：是指输出额定电压； 电动机：是指输入额定电压。
在额定电压、额定电流下，运 行于额定功率时对应的转速
③点火装置能发出足够能量的火花。
汽油机在0~20℃时，其最小起动转速一般为35~40r/min。为了 能更低转速下工作，一般50~70r/min。
柴油机的最低起动转速比汽油机要高，一般为100~200r/min。
起动机的控制机构的组成及工作过程
起动机控制机构的组成及工作过程汽车用起动机由直流电动机、传动机构、控制装置三部分组成。
发动机的起动性能评价指标有：起动转矩、最低起动转速、起动功率、起动极限温度。
直流电动机的励磁：串励式。
作用：将蓄电池输入的电能转换为机械能产生转矩。
包含主要部件有:定子、转子、电刷、前盖、后盖等。
传动机构作用：发动机起动时，使起动机的驱动齿轮和发动机飞轮齿环啮合，将电动机的转矩传给发动机曲轴；发动机起动后，自动切断动力传递。
主要构件有单向（超越离合）器；汽车上广泛使用电磁式控制装置（电磁开关）。
主要作用：接通和断开电动机与蓄电池之间的电路。
同时还能接入和切断点火线圈的附加电阻。
起动机的产品代号：QD表示起动机；QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁型起动机（包括永磁减速型起动机）。
起动机的控制机构由电磁开关、拨叉等组成。
起动机控制机构也叫“操纵机构”。
下面介绍广泛使用的电磁操纵强制啮合式起动机控制机构的组成和工作过程。
一、组成电磁操纵式起动机电路原理图及符号如图3—17所示。
控制机构由电磁开关、拨叉等组成，电磁开关由吸拉线圈、保持线圈、活动铁心、固定铁心、主开关接触盘及复位弹簧等组成。
其中吸拉线圈与电动机串联，保持线圈与电动机并联。
活动铁心可驱动拨叉运动．又可推动接触盘推杆二、工作过程控制机构作用过程如下：（1）起动机不工作时，驱动齿轮处于与飞轮齿轮脱开啮合位置，电磁开关中的接触盘与各接触点分开。
（2）将起动开关接通时，蓄电池经起动控制电路向起动机电磁开关通电，其电流回路为：此时，吸拉线圈和保持线圈磁场方向相同。
活动铁心在电磁力作用下克服复位弹簧的弹力向内移动，压动推杆使起动机主开关接触盘与接触点靠近，与此同时带动拨叉将驱动小齿轮推向啮合；当驱动小齿轮与飞轮齿圈接近完全啮合时，接触盘已将接触点接通，起动机主电路接通，直流电动机产生强大转矩通过接合状态的单向离合器传给发动机飞轮齿圈。
主开关接通后，吸拉线圈被主开关短路，电流消失，活动铁心在保持线圈电磁力作用下保持在吸合位置。
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④起动机的电磁开关故障；
⑤起动机的直流电动机故障。
2、起动机转动无力
可能原因有： ①蓄电池充电不足或连线松动；
②电磁开关氧化造成接触不良；
③电刷磨损或弹簧弹力不足；
④直流电动机的绕组局部短路。
3、起动机转动但发动机不转
可能的原因有：①单向离合器打滑；
②拨叉损坏；
③飞轮或驱动齿轮打坏。
图4-11 电刷与电刷架的检测
吸引线圈和保持线圈的检修：用万用表“R×1”挡检查吸引 线圈和保持线圈的电阻值，若线圈已断路或有严重短路时， 应更换。
图4-12 电磁开关的检修
常见故障分析
1、起动机不转
可能原因有： ①蓄电池无电或连线松动；
②点火开关触点不通；
③起动继电器工作不正常；
发动机起动 后，驱动齿轮的 转速高于电动机 的转速，单向离 合器弹簧被放松。
电磁操纵机构
电磁操纵机构又称电磁
开关、控制装置等。它用来
控制起动机主电路的通与断，
并操纵传动机构的工作。
电磁操纵机构有二个 线圈，一个与电枢绕组串 联，能产生较大的磁场力， 称为吸引线圈；另一个与 电动机并联，在吸引线圈 被短路后，提供磁场力， 保持铁芯被吸住，称为保 持线圈。
4、起动机不能停止
可能的原因有：①点火开关不能复位；
②电磁开关触点熔焊；
③铁心卡死而不能复位。
5、起动机工作有异常响声
可能的原因有：①轴承磨损；
②驱动齿轮磨损或损坏；
③减速起动机的减速传动机构损坏；
④起动机安装螺栓松动；
⑤电枢轴向间隙过大。
图4-6 端盖与机壳（金杯海狮）
串励直流电动机
串励直流电动机具有起 动转矩大的特点，因 而在电磁啮合式起动 机中，广泛采用串励 直流电动机。
传动机构
传动机构的作用是将 直流电动机的转矩传递给 发动机的飞轮，以带动发 动的转动。
传动机构的主要部件
是单向离合器，它的作用
是单方向传递转矩。
单向离合器只传递起动
图4-5 电刷架（金杯海狮）
4、端盖：端盖分为前、后两个。后端盖一般用钢板压制而 成，其上装有4个电刷架，前端盖用铸铁浇铸而成。它们分 别装在机壳的两端，靠两个长螺栓与起动机壳紧固在一起。 5、机壳： 机壳用钢管制成，一端开有窗口，作为观察电 刷和换向器之用，平时用防尘箍盖住。机壳上只有一个电流 输入接线柱（与外壳绝缘），并在内部与磁场绕组的一端相 接。
起动机的分类
根据起动机的传动机构和控制装置的不同， 起动机可以分为以下四种：
惯性啮合式起动机和机械啮合式起动机，由于其结 构的限制，目前已基本不采用。
电磁啮合式在现代汽车 上被广泛应用， 在各种轿车上几 何都采用电磁啮 合式起动机。
电枢移动式起动机主要应用于大功率的柴油发动机上。
起动时，花键 套筒在电动机驱动 下旋转，内接合鼓 左移，摩擦片被压 紧而传递转矩；
发动机起动后， 内接合鼓的转速高 于花键套筒的转速， 内接合鼓右移，摩 擦片被放松而打滑。
扭簧式单向离合器
扭簧式（弹簧式）单向离合器的结构简单、成 本低、工作可靠，因而在柴油发动机中被广泛应用。
起动时，单 向离合器弹簧在 两端摩擦力的作 用下被扭紧而传 递转矩；
起动机的结构与工作原理
起动机的结构 电磁啮合式起动机
电磁啮合式起 动机的由直流 电动机、电磁 操纵机构和传 动机构等几部 分组成。
起动系统的原理与检修汽车发动机没有自起动能力，需由外 力带动曲轴旋转才能进入正常工作状态。电力起动系统由起
动机、传动机构和控制装置三部分组成
图4-1 发动机起动系统
减速起动机
减速起动机在直流电动机与驱动齿轮之间增加
一套减速机构，以达到减速增扭的目的。这样，电
动机的体积和重量可以减小，工作电流也减小，从
而延长了蓄电池的使用寿命。
减速起动机的减速机构分为外啮合式、 内啮合式和行星齿轮式三种：
行星齿轮减速器是应 用最广泛的一种。它具有 重量轻、噪声低，安装方 便等特点，因而中高档轿 车上得到广泛应用。
起动机
主要内容
一、概述 二、起动机结构与工作
原理
三、常用起动电路分析
四、起动机测试与故障 分析
概述
汽车发动机由静止状态变为运转状 态的过程称为起动，发动机的起动 必须借助外力实现，起动机就是使 发动机由静止变为运转的一个器件。
起动系统的基本组成
起动系统一般由蓄电池、起动机、起动开 关（点火开关）、起动继电器和安全起动 开关（空档起动开关）等组成。
串联后再并联
图4-3 磁极连接图
2、电枢和换向器： 电枢是产生电磁转矩的核心部件，主要 由电枢轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器组成。
图4-4 电枢与换向器
3、电刷与电刷架： 电刷与电刷架的作用是将电流引入电动 机。电刷装在电刷架中，借弹簧压力将它压紧在换向器上，
电刷弹簧的压力一般为11.7~14.7N。
的外部包扎层若已烧焦、修复方法是换掉原有绝缘纸，用纱带重新 包扎后浸漆烘干。（3）磁场绕组搭铁的检修：
图4-9 磁场绕组的检查（通用五菱起动机）
3、单向离合器的检修： 将单向离合器夹紧在虎钳上，用扭力扳手逆时针方向转动
4、轴承的检修： 电枢轴各轴颈与衬套的配合间隙。
图4-10 单向离合器的检修
电刷与电刷架的检修：用220V交流试灯检查绝缘电刷架的绝 缘情况，如绝缘电刷架搭铁，则应更换绝缘垫后重新铆合。
起动机的正确使用 与维护 电磁开 关的通电检测：起 动机蓄电池。起动 系统线路检测。
图4-7 起动机线路检测
起动机的分解检测
1、换向器的检修：换向器的故障多为表面烧蚀；轻微烧蚀 可用细砂布打磨；严重烧蚀的换向器径向厚度不得小于 0.2mm，否则应予更换
图4-8 换向器的检查（通用五菱起动机）
磁场绕组的检修： (1)磁场绕组断路的检修：（2）磁场绕组短路的检修：磁场绕组
行星齿轮减速器
直流电动机的基本工作原理直流电动机利用磁场的相互作用 将电能转化成机械能，在磁场内通电导线受到磁场力的作用 而产生移动的倾向。
永磁起动机
永磁起动机的电动机磁极用永磁材料制成， 它具有体积小、重量轻，机械特性和换向性能得 到改善，换向火花造成的高频干扰减小，起动机 的工作可靠性提高等特点。
起动机的构造与原理
起动系统的核心——起动机是直流串激式电动机，其功 用是在直流电的作用下产生电磁转矩。
一、结构 起动机主要由机壳、磁极、电枢、换向器及电刷等组成
图4-2 起动机的结构图
1、磁极：磁极的作用是产生磁场，由铁心和磁场绕组组成。 铁心用螺钉固定在壳体的内壁上，其上套有磁场绕组。磁极 的数目一般为四个（两对），四个磁场绕组的连接方法有两 种。一种是四个相互串联，另一种是两串两并，即先将两个
常用起动电路分析
汽车的起动系统电路种类繁多，功能不同，但 基本原理相同。
起动系统一般由蓄电池、起动开关、起动继电 器、安全开关（又称空档起动开关）和起动机组成。
基本起动电路
具有安全开关的起动电 路
具有防盗功能的起动电路
别克轿车的防盗起动系统
具有安全带监控的起动电路
德国产的帕萨特轿车
起动机的就车检测
永磁减速起动机具有永磁起动机和减速起动 机的共同特点，因此起动机的体积和重量大大减 小，电路简化，起动机的拆装和维修十分方便， 目前已广泛应用于各种轿车上。
起动机的工作原理
起动时，保持线圈和吸引线圈同时通电，产生 的磁场力使动铁芯向左移动，一方面使电磁开关接 通，使电动机通电运转；另一方面带动拔叉将驱动 齿轮推出，使之与发动机的飞轮啮合。
机到发动机飞轮的转矩，以
单向离合器有滚柱式、 免发动机起动后，飞轮带动
摩擦片式和扭簧式三种。 起动机电机超速旋转而损坏。
滚柱式单向离合器
滚柱式单向离合 器具有结构简单，能 可靠地传递中小扭矩， 因而在汽油发动机中 被广泛应用。
摩擦片式单向离合器
摩擦片式单向离合器的结构复杂，但它能传 递较大的力矩，工作十分可靠，因此，在柴油发 动机上得到应用。