话说汽车启动系

【专家解说】：一．汽车起动系的定义及工作原理 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。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，称为发动机的起动系。 1. 作用：使静止的发动机起动。 2. 组成：由起动机及附属装置组成 . 二．部件组成 起动系统是一种起动器，它装有一只驱动齿轮的小型高速马达，使静止的发动机起动并转入自行运转。它包括起动器、起动继电器和防盗系统。 汽车起动系主要由起动机和起动控制电路所组成 起动机是用来起动发动机的，它主要由电机部分、传动机构（或称啮合机构）和起动开关三部分组成。 1.发动机起动原理 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须用外力转动发动机的曲轴，使气缸内吸入(或形成)可燃混合气并燃烧膨胀，工作循环才能自动进行。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。发动机起动的方法很多，汽车发动机常用的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能源。目前绝大多数汽车发动机都采用电动机起动。 2.起动机构成 起动机一般由三部分组成： (1)直流串激式电动机，其作用是产生转矩。 (2)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。 (3)控制装置(即开关)．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。 3.起动机的功用 起动机的功用是：利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能，再通过传动机构将发动机拖转起动。 4.起动机的分类 在各种起动机的三个组成部分中，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入方式则有很大差异，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。 5.按控制方法的不同，起动机可分为：(1)机械控制式 (2)电磁控制式 按传动机构啮入方式，起动机可分为：a.惯性啮合式 b.强制啮合式 c.电枢移动式 d.齿轮移动式 e.同轴式起动机式。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等。 起动机的型号为：(1)QDJ表示减速起动机；QDY表示永磁起动机（包括永磁减速起动机），J、Y分别表示“减”、“永”。 (2)电压等级：1－12V；2－24V (3)功率等级 (4)变型代号 (5)设计序号 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等部件，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。电磁铁机构由固定铁心、活动铁心、吸引线圈和保持线圈等组成。固定铁心固定不动，活动铁心可以在铜套里做轴向移动。活动铁心前端固定有推杆，推杆前端安装有开关触盘，活动铁心后段用调节螺钉和连接销与拨叉连接。铜套外面安装有复位弹簧，作用是使活动铁心等可移动部件复位。电磁开关接线的端子的排列示 2.电磁开关工作原理： 当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相同时，其电磁吸力相互叠加，可以吸引活动铁心向前移动，直到推杆前端的触盘将电动开关触点接通势电动机主电路接通为止。 当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁痛方向相反时，其电磁吸力相互抵消，在复位弹簧的作用下，活动铁心等可移动部件自动复位，触盘与触点断开，电动机主电路断开。 二、起动继电器 起动继电器的结构简图如图左上角部分所示，由电磁铁机构和触点总成组成。线圈分别与壳体上的点火开关端子和搭铁端子“E”连接，固定触点与起动机端子“S”连接，活动触点经触点臂和支架与电池端子“BAT”相连。起动继电器触电为常开触点，当线圈通电时，继电器铁心便产生电磁力，使其触点闭合，从而将继电器控制的吸引线圈和保持线圈电路接通。 三、东风EQ1090型汽车起动电路 东风EQ1090型汽车使用的是QD124型起动机，为电磁控制强啮合式起动机，采用滚动式单向离合器、驱动齿轮为11齿，额定功率为1.5kw，其起动电路如图包括控制电路和起动机主电路。1. 控制电路 控制电路包括起动继电器控制电路和起动机电磁开关控制电路。 起动继电器控制电路是由点火开关控制的，被控制对象是继电器线圈电路。当接通点火开关起动挡时，电流从蓄电池政界经过起动机电源接线柱到电流表，在从电流表经点火开关，继电器线圈回到蓄电池负极。于是继电器铁心产生较强的电磁吸力，是继电器触点闭合，接通起动机电磁开关的控制电路。 2. 主电路电路为： 蓄电池正极→起动机电源接线柱 → 电磁开关→ 励磁绕阻 → 电枢绕阻→ 搭铁→ 蓄电池负极，于是起动机产生电磁转距，起动发动机。 三．发动机的起动方法 （1）发动机起动 •发动机需要用外力转动曲轴，直到气缸内能形成可燃混合气并着火燃烧，才能自动进行工作循环，转入工作状态（2）起动过程 •发动机从静止到转入工作状态的全过程（3）起动时间 •由起动到自行运转所需时间，电起动<5s、间隔15s，人力起动<30s。（4）起动转速 •在一定环境条件下起动时，必须的最低转速，柴油机100~300r/min、汽油机 50~70r/min。（5）起动方法 •人力起动：手摇转动飞轮，小功率机采用 •电起动：蓄电池为电源、串激直流电机 •柴油机用汽油机起动：用于大功率柴油机的起动 •压缩空气起动：将高压空气按工作顺序送入气缸推动活塞而驱动曲轴旋转 四．起动过程 1）起动开关接通 ①启动继电器 •功用：线圈通电，触点闭合，接通吸引线圈和保护线圈电路。 •电流通路：蓄电池正极→点火开关→启动继电器线圈→搭铁→蓄电池负极 ②吸引线圈和保护线圈 •吸引线圈电流通路：蓄电池正极→启动继电器触点→启动机接线柱→吸引线圈→吸引线圈接线柱→启动机开关接线柱→启动机磁场绕组→启动机电枢绕组→搭铁→蓄电池负极 •保护线圈电流通路：蓄电池正极→启动继电器触点→启动机接线柱→保护线圈→搭铁→蓄电池负极③驱动齿轮与飞轮啮合 •吸引线圈和保护线圈产生磁场方向一致，活动铁芯左移，通过拨叉带动驱动齿轮右移，驱动齿轮与飞轮啮合 ④启动发动机 •活动铁芯左移使接触盘接通电机开关接线柱，启动机主电流电路接通，启动机运转，启动发动机 •启动机主电流通路：蓄电池正极→启动机开关接线柱1→主接触盘→启动机开关接线柱2→启动机磁场绕组→启动机电枢绕组→搭铁→蓄电池负极 2）起动开关断开 •启动继电器：线圈断电，触点断开 •吸引线圈和保护线圈：电路由电机开关接通，产生磁场方向相反相互消弱，活动铁芯退回原位：•驱动齿轮与飞轮分离：活动铁芯左移通过拨叉带动驱动齿轮右移 •接触盘断开电机开关：切断启动机电路 五.汽车起动系常见故障 汽车起动系主要由起动机和起动控制电路所组成，其故障有机械方面的，也有电器方面的。常见的故障现象有起动机不转，起动机运转无力，起动机空转而发动机不能启动，发动机启动后起动机运转不停，驱动齿轮与飞轮齿圈不能啮合且有异响等。 一、起动机不转 起动机不转一般有以下几种原因： 1．蓄电池严重亏电，电量不足导致不转。 2．导线连接处接触不良，车辆颠簸造成接头松动或接头处氧化污损。 3．起动开关损坏。 4．继电器故障。起动线路中有起动继电器或组合继电器的起动机，继电器故障会导致起动机不转。继电器触点氧化污损，使电磁开关电路无法接通；触点间隙过大或继电器线圈短路、断路，都使继电器触点不能闭合，电磁开关电路不通。 5．起动机故障包括电磁开关故障、换向器氧化、电刷接触不良、电枢绕组和磁场绕组断路、短路等。 电磁开关的故障主要是由于受强电流的作用，使触点氧化，造成接触不良。 电动机的故障使其内部无法形成完整的回路，因此起动机不转。 二、起动机运转无力 起动机运转无力，应是下列原因所致： 1．蓄电池电量不足。 2．导线连接处接触不良。 3．起动机故障，主要是直流电动机故障。 电枢绕组或磁场绕组匝间短路，使电枢电流强度和磁场强度减弱，使起动机运转无力。 换向器污损、电刷弹簧弹力不足或电刷过度磨损，使电路中电阻值增大，电动机的扭矩降低。轴承过紧会加大机械损失，这些故障也都会导致起动机运转无力。 三、发动机启动后，起动机运转不停 起动机运转不停，表明电磁开关接触盘与两个主线柱始终接触，有三种情况： 1．电磁开关接触盘与触点烧结。 2．传动叉弹簧过软或折断，使活动铁心与接触盘无法复位。 3．起动继电器或组合继电器触点烧结，使电磁开关的两个主接线柱始终处于接通状态。 四、起动机空转，发动机不能启动 故障原因是单向离合器打滑所致。 五、驱动齿轮与飞轮齿圈不能啮合且有异响 故障在两齿啮合处，有三种可能： 1．单向离合器的驱动齿轮损坏。 2．飞轮齿圈损坏。 3．起动机安装螺栓松动，使两齿不能正常啮合。 六．浅议汽车起动/发电一体化技术的现状与发展趋势 车用起动机和发电机是两个独立的电器设备,用于起动和发电,起动/发电一体化是将起动与发电功能集于一体,具有在蓄电池低电流下起动转矩大,在发动机转速范围内,发电机功率大,效率高,体积小,适于安装等优点。1系统结构组成与控制原理(1)起动/发电一体化系统主要由电动机、控制器及其相适配的其他元件组成。电动机用于实现起动和发电功能,目前可供选择的电动机主要有异步电动机、永磁电动机、开关磁阻电动机和爪极电动机,带鼠笼式电枢的异步电动机较理想。控制器对电动机的功能转换及可靠运行进行调节与控制。由于车辆行驶工况变动大,起动要求… 汽车起动机正朝着小型轻量化、设计制造信息化和性能检测自动化方向发展.文章介绍了起动机的发展方向和减速型起动机的基本原理,还阐述了国、内外在运用计算机辅助技术对汽车起动机进行研究与开发领域的最新进展,结合我国企业现状,提出了新的研究课题. 启动机(马达),通过蓄电池的电流运转带动发动机工作运行. 发电机,通过发动机的运转产生电流给蓄电池充电以及给全车供电. 机电系汽车071班 陈伟伟 2008.11.17