第十一章发动机起动系统

进气预热装置
功用：发动机冷起动时，给进气
管中的空气迅速加热
适用范围：化油器式的发动机 构造：空心阀体由膨胀系数较大
的金属材料制成。其一端与进油管 接头相连，另一端有内螺纹与一端 带有外螺纹的阀芯相连。阀芯的锥 形端在预热器不工作时将油管接头 的进油口堵塞。阀体外绕有外表面 绝缘的电热丝
原理：电热丝通电温度升高并将
超速保护装置：
定义：超速保护装置是起动机驱动齿轮与电枢轴之间的离合 机构，也称为单向离合器 单向离合器的类型：滚柱式、弹簧式、摩擦式
滚柱式单向离合器
组成：由开有楔形缺口的内、外座圈、 滚子以及连同弹簧一起装在外座圈孔中 的柱塞组成。
工作过程：当发动机开始工作，曲轴转速升高以后，即有飞轮齿 圈带动起动机齿轮高速旋转的趋势。此时虽然齿轮的旋转方向不 变，但已由主动轮变成了从动轮。于是，滚子在摩擦力的作用下 克服弹簧张力而向楔形槽较宽的一端滚动，从而，高速旋转的小 齿轮与电枢轴脱开。
阀体加热，点燃进入进气道的汽油
电热塞
功用：采用涡流室式或预燃室式燃 烧室的柴油发动机，由于燃烧室表 面积大，在压缩形成中的热量损失 较大，故此，在涡流室或预燃室中 安装电热塞
构造：螺旋形的电阻丝一端焊于中 心螺杆上，另一端焊在耐高温不锈 钢制造的发热钢套底部，在钢套内 装有具有一定绝缘性能、导热好、 耐高温的氧化铝填充剂
第十一章 发动机起动系统 第一节 概述 第二节 起动机 第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节 减速起动机和永磁起动机
第一节 概述
一 发动机为什么要有起动系统？
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴， 使活塞作往复运动，气缸内的可燃混和气燃烧膨胀做功，推动活塞向下运动 使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在 外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的 起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的启动系统。
2、起动方式
人力起动：手摇起动（如小型拖拉机）、绳拉起动
（如快艇）、脚蹬起动（如摩托车） 适用范围：小功率发动机 特点：结构十分简单,但操作不便
辅助汽油机起动：由小功率汽油机带动大功率柴油机起动
适用范围：用于大功率柴油机 特点：体积大、结构复杂
电力起动：电动机作为起动动力
特点：操作方便、起动迅速可靠
直流电动机常采用串激式直流电动机，其特点是 低速时转矩很大，随转速n↑，转矩T↓，这一特征非 常适合发动机起动的要求。
汽油机用起动机 功率为1.5kw 电压为12v
柴油机用起动机 功率为5kw 电压为24v
二、控制机构
作用：控制起动电机主电路的通、断和驱动齿轮的移出和退回。
直接操纵：由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起动开关 并使传动齿轮副进入啮合。结构简单、使用可靠、但操作不便， 且当驾驶员座位距起动机较远时难以布置，目前以很少使用。
弹簧式单向离合器
当起动机带动发动机转动时，扭力弹簧按卷紧方向扭转，弹簧内径变小。扭力 弹簧借助摩擦力将驱动齿轮柄和花键套筒紧抱成一体，把起动机转矩传给飞轮。 发动机起动后，飞轮转动线速度超过起动机驱动齿轮线速度，飞轮便驱动起动 机小齿轮，此时，扭力弹簧受力方向与上述情况相反；弹簧朝旋松方向扭 转．内径增大，驱动齿轮与花键套简分成两体而打滑，于是齿轮空转，而电枢 不能跟着飞轮高速旋转。
适用范围：小功率人工起动柴油机
第二节 起动机
直流电机 传动机构 控制机构
要使发动机由静止状态过渡到 工作状态，必须先用外力转动 发动机的曲轴，使活塞作往复 运动，气缸内的可燃混合气燃 烧膨胀作功，推动活塞向下运 动使曲轴旋转。发动机才能自 行运转，工作循环才能自动进 行。
一般由直流电动机、控制机构和传动机构组成。 1 直流电动机
起动预热装置
原因：在寒冷地区和严寒季节起动发动机时，由于机油粘度增
高，起动阻力矩增大，燃料汽化不良，蓄电池内阻增加起动性能 变坏，使发动机起动困难
措施：在冬季起动时将进气、润滑油和冷却水预热
形式：由于柴油机冬季起动困难尤大。为了能在低温下迅速可
靠的起动，常采用一些用以改善燃料着火条件和降低起动转矩的 起动辅助装置，如电热塞、进气预热器、起动液喷射装置以及减 压装置等
原理：电阻丝通电后迅速将发热体 钢套加热到红热状态，使气缸内的 空气温度升高
起动液喷射装置 功用：辅助低温起动
适用范围：某些柴油发动机
安装：喷嘴安装在进气管上
材料：起动液压力喷射罐内充有压缩 气体氮气和乙醚、丙酮、石油醚等
工作过程：当低温起动柴油机时，将喷 射罐倒立，罐口对准喷嘴上端的管口。 轻压起动液喷射罐，即打开喷射罐口处 的单向阀，则起动液通过单向阀、喷嘴 喷入柴油机进气管，并随同进气管内的 空气一起被吸入燃烧室。因为起动液是 易燃燃料，故可在较低的温度和压力下 迅速着火，从而点燃喷入燃烧室的柴油
二 起动条件
起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩，起动转矩必须克服压缩 阻力和内磨擦阻力矩。起动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度等有关。
起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速，在0-20℃时，汽油 机的起动转速为30-40 r/min，柴油机的起动转速为150-300 r/min
电磁操纵（远距离操纵）：由驾驶员通过起动开关操纵继电器 （电磁开关），而由继电器操纵起动机电磁开关和齿轮副或通过 起动开关直接操纵起动机电磁开关和齿轮副。 布置灵活、使用方 便、适宜于远距离操纵，目前，车用汽油机或柴油机均采用电磁 操纵式起动机。起动机齿圈与飞轮齿圈传动比为10～15 。
起动 系工 作过 程
减压装置
功用：为了降低起动力矩，提高发动机转 速，在某些车用柴油机上采用减压装置
工作过程：发动机起动时，首先通过 手柄驱使调整螺钉旋转，并略微顶开 气门（气门一般下降1-1.25mm），以 降低初压缩阻力。当曲轴转动起来后， 各零件工作表面温度升高，润滑油粘 度降低，摩擦阻力减小，从而降低了 起动阻力矩。这时将手柄扳回原来位 置，柴油机即可顺利起动
三、传动机构
功用：
起动时，将驱动齿轮与电枢轴联成一体，使驱动齿轮沿电枢轴移 出与飞轮环齿啮合，起动发动机。 起动后，飞轮转速提高，驱动齿轮的转速超过电枢轴的正常转 速，传动机构使其自动脱开，防止电动机超速。
类型：
惯性啮合式传动结构：驱动齿轮靠惯性力啮合和退出 强制啮合式传动结构：靠杠杆啮合；靠复位弹簧推出 电枢啮合式传动结构：电磁力