汽車啟動系統
學習目標：
1.掌握啟動機的組成和結構；
2.掌握幾種單向離合器的構造和工作過程；
3.掌握電磁控制裝置的構造及工作原理；
4.通過對啟動機的工作原理、特性、結構組成及控制裝置工作過程的了解能夠對啟動系的一些典型的故障進行檢測並排除
學習方法
從了解啟動機的啟動效能、工作原理和特性出發，掌握啟動機的組成和結構特點並詳細掌握幾種單向離合器的構造、工作原理和電磁控制裝置的構造與工作原理。並通過以上系統的學習，對啟動系的組成和結構特點有乙個全面的認識，再通過對典型車輛啟動系的認識做到能夠對啟動系的一些典型故障進行診斷和排除。
學習內容
1.? 啟動系統的功用和型別與基本組成；
2. 啟動機的結構；
3. 汽車啟動系統電路分析；
4. 啟動機的正確使用與故障診斷；
5. 啟動系統常見故障的診斷與排除；
?學習內容啟動系統的基本組成和功用? 啟動機的型別
一、啟動系統的基本組成和作用
現代汽車發動機以電動機作為啟動動力。啟動系統的基本組成如圖3—1所示，由蓄電池、點火開關、啟動繼電器、啟動機等組成。啟動系統的功用是通過啟動機將蓄電池的電能轉換成機械能，啟動發動機運轉。
1.啟動開關接通啟動機電磁開關電路，以使電磁開關通電工作。汽油發動機的啟動開關與點火開關組合在一起。
2.啟動繼電器由啟動繼電器觸點（常開型）控制啟動機電磁開關電路的通斷，啟動開關只是控制啟動繼電器線圈電路，從而保護了啟動開關，有單聯型（保護啟動開關）和複合型（既保護啟動開關又保護啟動機）。
二、啟動機的型別
1.按驅動齒輪嚙合方式
（1）慣性嚙合式
啟動時，依靠驅動齒輪自身旋轉的慣性與飛輪齒環嚙合。慣性嚙合方式結構簡單，但工作可靠性較差，現很少採用。
（2）電樞移動式
靠磁極產生的電磁力使電樞作軸向移動，帶動固定在電樞軸上的驅動齒輪與飛輪齒環嚙合。電樞移動式啟動機其結構較為複雜，在歐洲國家生產的柴油車上使用較多。
（3）磁極移動式
靠磁極產生的磁力使其中的活動鐵心移動，帶動驅動齒輪與飛輪齒環嚙合。磁極移動式啟動機其磁極的結構較為複雜，目前採用此種結構形式的啟動機已不多見。
（4）齒輪移動式
靠電磁開關推動電樞軸孔內的嚙合杆而使驅動齒輪與飛輪齒環嚙合。齒輪移動式其結構也比較複雜，採用此種結構的一般為大功率的啟動機。
（5）強制嚙合式
靠電磁力通過撥叉或直接推動驅動齒輪作軸向移動與飛輪齒環嚙合。強制嚙合式啟動機工作可靠、結構也不複雜，因而使用最為廣泛。
2. 按傳動機構結構
（1）非減速啟動機
啟動機與驅動齒輪之間直接通過單向離合器傳動。一直以來，汽車上使用的啟動機其傳動機構均為這種機構。
（2）減速啟動機
在啟動機與驅動齒輪之間增設了一組減速齒輪。減速啟動機具有結構尺寸小、重量輕、啟動可靠等優點，在一些轎車上應用日漸增多。
學習內容 ?啟動機的組成? 直流電動機的結構? 傳動機構? 電磁開關
一、啟動機的組成
啟動機一般由直流電動機、傳動機構和電磁操縱機構三部分組成，如圖3—2所示，其各部分功用：
直流電動機：產生電磁轉矩。
傳動機構：在發動機啟動時，使啟動機小齒輪與飛輪齒圈嚙合，將啟動機轉矩傳給發動機飛輪；在發動機啟動後，使啟動機自動脫開飛輪齒圈。
電磁操縱機構：控制啟動機的運轉和傳動機構的嚙合與分離。
二、直流電動機的結構
汽車用啟動電動機一般為直流電動機，主要由磁極、電樞、換向器以及機殼等部件組成。電樞繞組與磁場繞組串聯，稱此種直流電動機為串勵式直流電動機。
1. 磁極。由固定在機殼上的磁極鐵心和纏繞在鐵芯上的磁場繞組組成，磁場繞組所產生的磁極應該是相互交錯的。一般採用四個磁極，功率大於7.35kw的啟動機個別採用6個磁極。
2. 電樞與換向器。電樞由外圓帶槽的矽鋼片疊成的鐵芯、電樞軸和電樞繞組等組成，啟動機工作時，通過電樞繞組和磁場繞組的電流達幾百安或更大，因此其磁場繞組和電樞繞組一般採用矩形斷面的裸銅線繞制。
換向器由許多換向片組成，換向片的內側製成燕尾形，嵌裝在軸套上，其外圓車成圓形。換向片與換向片之間均用雲母絕緣。
3. 電刷與電刷架。用來聯接磁場繞組和電樞繞組的電路，並使電樞軸上產生的電磁力矩保持固定方向。
電刷用含銅石墨製成，裝在端蓋上的電刷架中，通過電刷彈簧保持與換向片之間具有適當的壓力。電動機內裝有四個電刷架，其中兩個電刷架與機殼直接相連構成電路搭鐵，稱為搭鐵電刷架。
三、傳動機構
普通啟動機傳動機構又稱嚙合機構或嚙合器，其主要組成部分是單向離合器。其作用是：啟動時將電樞的電磁轉矩傳遞給發動機飛輪，而在發動機啟動後，就立即打滑，以防止發動機飛輪帶動啟動機電樞高速旋轉而造成飛散事故。
啟動機常見的單向離合器有：滾柱式、磨擦式、扭簧式、棘輪式等幾種式。
滾柱式單向離合器材滾柱式單向離合器的結構，如圖3—3所示，驅動齒輪1與外殼2連線成一體，外殼內裝有十字塊3，十字塊3與花鍵套筒10固定連線，在外殼2與十字塊形成的四個楔形槽內分別裝有一套滾柱4及壓帽與彈簧5，外殼2與護蓋6相互密封，在花鍵套筒10外面套有移動襯套9及緩衝彈簧8。整個單向離合器總成利用花鍵套筒10套 [x1] ?在電樞軸的花鍵上，單向離合器總成在傳動撥叉作用下，可以在電樞軸上軸向移動，也可以隨電樞軸轉動。
滾柱式單向離合器工作原理如圖3—4所示，發動機啟動時，電樞軸通過花鍵套筒帶動十字塊旋轉，這時滾柱8在摩擦力作用下，滾入楔形槽的窄端，將十字塊1與外殼4形成一體，於是將轉矩傳給了驅動齒輪5，帶動飛輪齒圈6轉動，啟動發動機。
發動機啟動後，隨著曲軸轉速公升高，飛輪齒圈將帶動驅動齒輪高速旋轉，當其轉速大於十字塊轉速時，在摩擦力作用下，滾柱滾入楔形槽的寬端而打滑，這樣轉矩不能從驅動齒輪傳給電樞軸，從而防止了電樞超速飛散。滾柱式單向離合器結構簡單，工作可靠，但傳遞轉矩受限制。
四、電磁開關
電磁開關安裝在啟動機的上部，用來控制啟動機驅動齒輪與飛輪的嚙合與分離，以及電動機電路的接通和關斷，電磁開關主要由吸引線圈、保持線圈、活動鐵芯、接觸盤、觸點等組成。對於汽油發動機用啟動機、電磁開關內還有點火線圈附加電阻短路觸點，通過電磁開關外殼上的接線柱與點火線圈初級繞組相連。
如圖3—5所示，接通啟動開關後，吸拉線圈和保持線圈通電，在吸拉線圈和保持線圈電磁力的共同作用下，使活動鐵芯克服彈簧力右移，活動鐵芯帶動撥叉移動，將驅動齒輪推向飛輪，當驅動齒輪與飛輪嚙合時，接觸盤也被活動鐵芯推至與觸點接觸位置，使啟動機通入啟動電流，產生電磁轉矩啟動發動機。接觸盤接觸後，吸拉線圈被短路，活動鐵芯靠保持線圈的電磁力保持其嚙合位置。
發動機啟動後，斷開啟動開關，此時流經電磁線圈電流為：蓄電池正極→接線柱12→接觸盤11→接線柱14→吸引線圈6→保持線圈5→搭鐵→蓄電池負極。由於吸引線圈產生了與保持線圈相反方向的磁 [x2] ?
通，兩線圈電磁力相互抵消，活動鐵心在彈簧力的作用下回位，使驅動齒輪退出嚙合狀態；接觸盤同時回位，切斷啟動機電路，啟動機便停止工作。
學習內容 ca1091型汽車啟動機控制電路
ca1091型汽車啟動機控制電路，如圖3—6所示。
一、控制電路特點
根據電路分析，ca1091型汽車啟動機由復合繼電器控制。而復合繼電器又由啟動繼電器和充電指示燈繼電器組成。啟動繼電器中的l1線圈通過充電指示燈繼電器常閉觸點k2搭鐵，使之具有驅動保護作用。
充電指示燈繼電器觸點k2同時也是充電指示燈的搭鐵通路，用於監測充電系統是否工作正常，觸點k2由發電機的中性點的電壓控制。
二、工作原理
1. 當點火開關旋至啟動擋時，啟動繼電器線圈通電，電流迴路為：蓄電池正極→熔斷器→電流錶→點火開關啟動擋→啟動繼電器線圈l1→充電指示燈繼電器常閉觸點k2→搭鐵→ [x3] ?
蓄電池負極。於是啟動繼電器的常開觸點k1閉合，接通了電磁開關電路。
2. 電磁開關電路接通，由蓄電池正極→啟動繼電器觸點k1→吸引線圈→搭鐵→蓄電池負極。
3. 發動機啟動後，鬆開點火開關，點火開關自動返回點火擋（一擋），啟動繼電器觸點k1斷開，切斷了電磁開關的電路，電磁開關復位，啟動機停止工作。
4. 若發動機啟動後，點火開關沒能及時返回點火擋（一擋），這時復合繼電器中充電指示燈繼電器線圈由於承受了矽整流發電機中性點的電壓，使常閉觸點k2開啟，自動切斷了啟動繼電器線圈的電路，觸點k1斷開，使電磁開關斷電，啟動機便自動停止工作。
5. 若在發動機運轉時，誤將啟動機點火開關旋至啟動擋位，由於在此控制電路中，充電指示燈繼電器的線圈總加有矽整流發電機中性點電壓，充電指示燈繼電器觸點處於斷開狀態，啟動繼電器線圈不形成電流迴路，電磁開關不動作，啟動機不工作。
學習內容啟動機的正確使用和維護啟動機試驗
一、啟動機的正確使用和維護
為了延長啟動機的使用壽命，並保證能迅速、可靠、安全地工作，啟動機的正確使用和維護要求如下：
1. 啟動機是按短時間大電流工作設計的，其輸出功率也是最大功率。因此，使用啟動機，每次工作時間不得超過5s，重複啟動必須間隔15s以上。
2. 在低溫下啟動發動機時，應先預熱發動機後再啟動。
3. 啟動機電路的導線連線要牢固，導線的截面積應滿足要求。
4. 使用不具備自動保護功能的啟動機時，應在發動機啟動後迅速鬆開啟動開關。在發動機正常工作時，切勿隨便接通啟動開關。
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