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1、项目三 起动系统任 务 检修起动系统相关知识一、起动系统的功用汽车起动系统的功用是通过起动机将蓄电池的电能转换成机械能,再带动发动机运转,如图3-1所示。◣图3-1 起动系统的功用相关知识二、起动系统的组成汽车起动系统主要由蓄电池、控制电路(包含点火开关和起动继电器)和起动机三个部分组成,如图3-2所示。◣图3-2 起动系统的组成相关知识三、起动机的结构与工作原理起动机俗称马达,它的作用是把蓄电池的电能转换为机械能,产生电磁转矩,通过传动机构将发动机拖动,发动机起动后,便立即停止工作。◣图3-3 起动机的组成相关知识图3-3
2、为起动机的结构,它由直流电动机、传动机构(啮合机构)和控制装置(即电磁开关)三部分组成。1.直流电动机直流电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能,产生电磁转矩。一般均采用直流串励式电动机。“串励”是指电枢绕组与励磁绕组串联。(1)结构 串励直流电动机主要由壳体、定子绕组、电枢、电刷及电刷架和前后端盖等组成,如图3-4所示。相关知识◣图3-4 直流电动机的组成相关知识铁心上,并通过螺钉固定在机壳上,一般是四个,两对绕组相对交错安装在电动机壳体内侧,如图3-5a所示。四个励磁绕组可互相串联后再与电枢绕组串联,也可两两串联后
3、并联再与电枢绕组串联,如图3-5b所示。◣图3-5 定子绕组的接法a)4个绕组相互串联 b)两串两并1)定子绕组。定子绕组的作用是通电后产生磁场。定子绕组缠绕在定子相关知识2)电枢。电枢的作用是产生电磁转矩。它主要由电枢轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器等组成。电枢总成如图3-6所示,电枢铁心是由许多相互绝缘的硅钢片叠装而成,其圆周表面上有槽,用来安放电枢绕组,电枢绕组用矩形截面的裸铜条绕制,绕线形式多采用波绕法。换向器装在电枢轴上,它由许多换向片组成。换向片嵌装在轴套上,各换向器片之间用云母绝缘。3)电刷及电刷架。电刷及电刷架
4、的作用是将电流引入电枢的换向器。一般有四个电刷及电刷架,如图3-7所示。电刷架固定在前端盖上,其中两个对置的电刷架与端盖绝缘,称为绝缘电刷架;另外两个对置的电刷架与端盖直接铆合而搭铁,称为搭铁电刷架。相关知识◣图3-6 电枢的结构相关知识◣图3-7 电刷及刷架的结构相关知识。电刷装在电刷架中,借弹簧压力将它紧压在换向器铜片上。电刷弹簧的压力一般为12~15N。(2)工作原理 直流电动机是根据通电导体在磁场中受到磁场力作用而发生运动的原理制成的。其工作原理如图3-8所示,电动机工作时,电流经励磁绕组(定子绕组)产生磁场,再通过
5、电刷和换向器流入电枢绕组,通电的电枢绕组就会受到电磁力的作用,通过左手定则,可以判断产生逆时针方向的电磁转矩使电枢转动。图3-8只列举了电枢绕组中的一匝线圈的工作过程,实际上,直流电动机电枢是由很多组线圈组成的,换向器的铜片数量也随线圈数量的增加而增加。电刷由铜粉与石墨粉压制而成,加入铜粉是为了减少电阻并增加耐磨性相关知识2.传动机构传动机构的作用是把直流电动机产生的转矩传递给飞轮齿圈,再通过飞轮齿圈把转矩传递给发动机的曲轴,在发动机起动后,单向啮合器齿轮与飞轮齿圈自动打滑脱离。传动机构一般由单向啮合器(也称单向离合器)和拨
6、叉等组成,如图3-9所示。(1)单向离合器的作用与类型 单向离合器的作用是传递电动机转矩,拖动发动机,而在发动机起动后自动打滑,保护起动机电枢由于发动机转速过高而不致飞散。常用的单向离合器主要有滚柱式、摩擦片式和扭力弹簧式等几种,如图3-10所示。相关知识◣图3-8 直流电动机的工作原理相关知识◣图3-9 传动机构的组成相关知识◣图3-10 单向离合器的类型a)滚柱式单向离合器 b)摩擦片式单向离合器 c)扭力弹簧式单向离合器滚柱式单向离合器工作原理相关知识(2)结构与工作原理 以滚柱式单向离合器为例讲解,单向离合器的结构和
7、工作情况比较复杂,它主要由单向离合器外壳、滚柱、滚柱弹簧和花键套筒等组成。起动时,起动机带动发动机旋转,离合器外壳转速快于花键套筒,滚柱被挤到楔形槽的窄端,并越挤越紧,使花键套与外壳卡紧,输出电动机转矩,如图3-11所示。发动机起动后,飞轮带动单向离合器旋转,此时花键套筒转速快于单向离合器外壳,滚柱滚入楔形槽的宽端,花键套筒与外壳打滑,两者之间不能传递力矩,如图3-12所示。相关知识3.控制装置(1)结构 控制装置的作用是控制单向离合器的驱动齿轮和飞轮的啮合与分离,并且控制直流电动机电路的接通与切断。如图3-13所示,它主要
8、由吸引线圈、保持线圈、复位弹簧、可动铁心、接触片和接线柱等组成。相关知识(2)工作原理 电磁开关的基本工作过程:当点火开关打到起动档后,保持线圈的电流经线圈后直接搭铁,吸引线圈的电流通过线圈后未直接搭铁,而是进入电动机的励磁绕组和电枢后再搭铁。两线圈通电后产生较强的电磁力,克服复位弹簧弹力
