启动马达的工作原理.ppt

内容一、启动系概述一、启动系概述二、启动系工作原理二、启动系工作原理三、起动机三、起动机四、起动机主要部件四、起动机主要部件一、启动系概述一、启动系概述发动机的起动发动机的起动 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须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，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，称为发动机机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的启动系。的启动系。起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转起动转速：能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速。在速称为起动转速。在020时，汽油机的起动时，汽油机的起动转速为转速为3040 r/min，柴油机的起动转速为，柴油机的起动转速为150300r/min。起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩，起动转矩必须克服为起动转矩，起动转矩必须克服压缩阻力压缩阻力和和内磨内磨擦阻力矩擦阻力矩。起动阻力矩与。起动阻力矩与发动机压缩比、温度、发动机压缩比、温度、机油粘度机油粘度等有关。等有关。起动条件起动条件 起动方式起动方式 人力起动：起动最为简单，只须将起动人力起动：起动最为简单，只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内，以人力转动曲轴。爪内，以人力转动曲轴。电动机起动：电动机起动是用电动机作电动机起动：电动机起动是用电动机作为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机为机械动力，当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲飞轮周缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮和曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。源。目前绝大多数汽车发动机都采用电动机起目前绝大多数汽车发动机都采用电动机起动。动。二、启动系工作原理二、启动系工作原理 起动原理起动原理起动原理起动原理起动时，接通起动开关，起动机起动时，接通起动开关，起动机起动时，接通起动开关，起动机起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继电器的吸引线圈和电路通电，继电器的吸引线圈和电路通电，继电器的吸引线圈和电路通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，保持线圈通电，产生很强的磁力，保持线圈通电，产生很强的磁力，保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞绕其销轴转动，使齿轮移出与飞绕其销轴转动，使齿轮移出与飞绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸轮齿圈啮合。与此同时，由于吸轮齿圈啮合。与此同时，由于吸轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，引线圈的电流通过电动机的绕组，引线圈的电流通过电动机的绕组，引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移电枢开始转动，齿轮在旋转中移电枢开始转动，齿轮在旋转中移电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。出，减小冲击。出，减小冲击。出，减小冲击。当铁芯移动到使短路开关闭合的当铁芯移动到使短路开关闭合的当铁芯移动到使短路开关闭合的当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线位置时，短路线路接通，吸引线位置时，短路线路接通，吸引线位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈圈被短路，失去作用，保持线圈圈被短路，失去作用，保持线圈圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于所产生的磁力足以维持铁芯处于所产生的磁力足以维持铁芯处于所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。开关吸合的位置。开关吸合的位置。开关吸合的位置。汽、柴油机冷启动辅助装置汽、柴油机冷启动辅助装置预热装置预热装置电热塞电热塞进气加热器进气加热器电火焰预热器电火焰预热器三、起动机三、起动机组成组成 一般由直流电动机、操纵机构和离合机构组成。一般由直流电动机、操纵机构和离合机构组成。直流电动机常采用串激直流电动机，其特点是低直流电动机常采用串激直流电动机，其特点是低速时转矩很大，速时转矩很大，P=nT，随转速，随转速n，转矩，转矩T，这一特征非常适合发动机起动的要求。这一特征非常适合发动机起动的要求。汽油机用起动机汽油机用起动机 功率为功率为1.5kw 电压为电压为12v 柴油机用起动机柴油机用起动机 功率为功率为5kw电压为电压为24v 1.直流电动机直流电动机2.操纵机构操纵机构 直接操纵：由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操直接操纵：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。时难以布置，目前以很少使用。电磁操纵（远距离操纵）：由驾驶员通过起动开关操电磁操纵（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。关和齿轮副。布置灵活、使用方便、适宜于远距离操布置灵活、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。起动机齿较与飞轮齿圈传动比为动机。起动机齿较与飞轮齿圈传动比为1015。3.离合机构离合机构 起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联，而当发动机开始工作之后，起动机应立即与曲轴分而当发动机开始工作之后，起动机应立即与曲轴分离。否则，随着发动机转速的升高，将使起动机大离。否则，随着发动机转速的升高，将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏（起大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏（起动机电枢绕组松弛，甚至飞散）。因此，起动机中动机电枢绕组松弛，甚至飞散）。因此，起动机中装有离合机构。在起动时，它保证起动机的动力能装有离合机构。在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。滚柱式离滚柱式离合机构是常用的离合机构。合机构是常用的离合机构。4.起动过程起动过程 起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。在旋转中移出，减小冲击。如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。置。四、起动机主要部件四、起动机主要部件 起动机起动机起动机一般由三部分组成：起动机一般由三部分组成：(1)(1)(1)(1)直流串激式电动机，其作用是产生转矩。直流串激式电动机，其作用是产生转矩。直流串激式电动机，其作用是产生转矩。直流串激式电动机，其作用是产生转矩。(2)(2)(2)(2)传动机构传动机构传动机构传动机构(或称啮合机构或称啮合机构或称啮合机构或称啮合机构)，其作用是：在，其作用是：在，其作用是：在，其作用是：在发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿发动机起动时，使起动机驱动齿轮啮入飞轮齿发动机起动时，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；而在发动环，将起动机转矩传给发动机曲轴；而在发动环，将起动机转矩传给发动机曲轴；而在发动环，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机起动后使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱机起动后使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱机起动后使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。开。开。开。(3)(3)(3)(3)控制装置控制装置控制装置控制装置(即开关即开关即开关即开关)用来接通和切断起动用来接通和切断起动用来接通和切断起动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，还具机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上，还具机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上，还具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。有接入和隔除点火线圈附加电阻的作用。有接入和隔除点火线圈附加电阻的作用。有接入和隔除点火线圈附加电阻的作用。直流电动机直流电动机直流电动机直流电动机电动机主要结构1.1.1.1.电枢：电枢在磁力作用下旋转，带动起动小齿轮电枢：电枢在磁力作用下旋转，带动起动小齿轮电枢：电枢在磁力作用下旋转，带动起动小齿轮电枢：电枢在磁力作用下旋转，带动起动小齿轮旋转。旋转。旋转。旋转。2.2.2.2.磁极：磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在磁极：磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在磁极：磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在磁极：磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在电动机中产生磁场，。磁极一般是电动机中产生磁场，。磁极一般是电动机中产生磁场，。磁极一般是电动机中产生磁场，。磁极一般是4 4 4 4个，由个，由个，由个，由4 4 4 4个激个激个激个激磁绕组形成两对磁极，并两两相对，常见的激磁磁绕组形成两对磁极，并两两相对，常见的激磁磁绕组形成两对磁极，并两两相对，常见的激磁磁绕组形成两对磁极，并两两相对，常见的激磁绕组一般与电枢绕组串联在电路中，故被称为串绕组一般与电枢绕组串联在电路中，故被称为串绕组一般与电枢绕组串联在电路中，故被称为串绕组一般与电枢绕组串联在电路中，故被称为串激式直流电动机。激式直流电动机。激式直流电动机。激式直流电动机。3.3.3.3.电电电电刷刷刷刷和和和和电电电电刷刷刷刷架架架架：电电电电刷刷刷刷与与与与电电电电刷刷刷刷架架架架的的的的作作作作用用用用是是是是将将将将电电电电流流流流引引引引入电枢，使电枢产生连续转动。入电枢，使电枢产生连续转动。入电枢，使电枢产生连续转动。入电枢，使电枢产生连续转动。4.4.4.4.外外外外壳壳壳壳：外外外外壳壳壳壳由由由由低低低低碳碳碳碳钢钢钢钢卷卷卷卷制制制制而而而而成成成成，或或或或由由由由铸铸铸铸铁铁铁铁铸铸铸铸造造造造而而而而成。成。成。成。操纵机构操纵机构操纵机构操纵机构起动机电磁操起动机电磁操起动机电磁操起动机电磁操纵机构主要由纵机构主要由纵机构主要由纵机构主要由吸引线圈、保吸引线圈、保吸引线圈、保吸引线圈、保持线圈、驱动持线圈、驱动持线圈、驱动持线圈、驱动杠杆、起动开杠杆、起动开杠杆、起动开杠杆、起动开关接触片等组关接触片等组关接触片等组关接触片等组成。成。成。成。离合机构离合机构 形式：形式：形式：形式：滚柱式离合机构滚柱式离合机构滚柱式离合机构滚柱式离合机构弹簧式弹簧式弹簧式弹簧式摩擦片式摩擦片式摩擦片式摩擦片式