汽車概論第8章發(fā)動機之點火系起動系和電源系點火系統(tǒng)功用點火系將電源的低電壓12V或24V變成高電壓（一般為15~20KV），再按照發(fā)動機點火順序輪流送至各氣缸，點燃壓縮混合氣適應(yīng)發(fā)動機工況和使用條件的變化，自動調(diào)節(jié)點火時刻，實現(xiàn)可靠而準確的點火1/12/20234武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院發(fā)動機對點火系的要求1、能產(chǎn)生足以擊穿火花塞間隙的電壓（8～10kV）2、火花應(yīng)具有一定的能量火花塞兩電極之間的距離↑影響火花塞擊穿電壓氣缸壓力↓擊穿電壓↓的因素氣缸中空氣的溫度↑

3、點火時間應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機的工況（最佳點火）點火能量不足時，會使發(fā)動機啟動困難，發(fā)動機的動力性下降，油耗和排污增加，甚至于發(fā)動機不能工作。起動時，通常電火花至少應(yīng)具有0.1焦耳的能量，發(fā)動機正常工作時，電火花只要有0.01～0.05焦耳的能量就可以點燃混合氣。點火時刻由點火提前角表示。當(dāng)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速或負載發(fā)生變化時，可以通過點火提前機構(gòu)進行自動調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速↑負載↓點火提前角↑1/12/20235武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院點火系統(tǒng)分類傳統(tǒng)點火系統(tǒng)（蓄電池點火系統(tǒng)）

半導(dǎo)體電子點火系統(tǒng)

微機控制點火系統(tǒng)已淘汰正在淘汰正在廣泛應(yīng)用1/12/20236武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院傳統(tǒng)點火系統(tǒng)（蓄電池點火系統(tǒng)）附加電阻：作用是改善點火性能和起動性能點火開關(guān)：作用是控制電路通電。電源：作用是供給電能點火線圈：作用是將12V低壓電變?yōu)?5～25KV高壓電?；鸹ㄈ鹤饔檬菍⒏邏弘娨霘飧撞a(chǎn)生火花點燃混合氣。分電器：作用是適時控制初級電路通斷，按順序分配火花到各缸1/12/20237武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院傳統(tǒng)點火系點火過程初級電路（低壓）次級電路（高壓）初級電路（低壓）點火線圈由初級繞組和次級繞組組成，相當(dāng)于變壓器的作用。點火線圈和斷電器共同完成低壓電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姷淖饔谩?/12/20238武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院觸點閉合時，初級電路通電，電流從蓄電池的正極經(jīng)點火開關(guān)，點火線圈的初級繞組，斷電器觸點，接地流回蓄電池的負極，為低壓電路。觸點斷開時，在初級繞組通電時，其周圍產(chǎn)生磁場，并由于鐵芯的作用而加強。當(dāng)斷電器凸輪頂開觸點時，初級電路被切斷，初級電路迅速下降到零，鐵芯中的磁通隨之迅速衰減以至消失，因而在匝數(shù)多，導(dǎo)線細的次極繞組中感應(yīng)出很高的電壓，使火花塞兩極之間的間隙被擊穿，產(chǎn)生火花。1/12/20239武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院

在火花塞電極間加上高電壓后，電極間的氣體便發(fā)生電離現(xiàn)象，所加電壓愈高，氣體電離的程度愈高。當(dāng)電壓增高到一定值時，火花塞兩極間的間隙被擊穿而產(chǎn)生電火花。使火花塞兩電極之間產(chǎn)生電火花所需要的最低電壓，稱為擊穿電壓。當(dāng)火花塞間隙為0.5~1.0mm時，發(fā)動機冷起動時所需擊穿電壓約7000~8000V，實際工作電壓一般在10000~15000V。擊穿電壓的高低與兩電極之間的距離（火花塞間隙）、氣缸內(nèi)壓力和溫度的大小有關(guān)?；鸹ㄈg隙愈大，氣缸內(nèi)氣體壓力愈高，溫度愈低時，則擊穿電壓愈高。擊穿電壓的高低與火花塞間隙內(nèi)的可燃混合氣濃度也有關(guān)，氣缸內(nèi)稀薄混合氣難以點燃。為了提高汽油機壓縮比，希望點燃稀薄可燃混合氣，但應(yīng)保證火花塞間隙內(nèi)混合氣濃度較濃，離開火花塞距離愈遠，混合氣濃度愈稀，這樣，既保證了正常的火焰?zhèn)鞑ニ俾?，又能使氣缸?nèi)總體空間平均的混合氣濃度較為稀薄，遠遠超過了火焰?zhèn)鞑ド舷蓿ǚ謱映錃膺M氣方式）。汽油機的點火機理1/12/202310武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院搭鐵—汽車發(fā)動機點火系線路與其它電器設(shè)備線路一樣，均采用單線制聯(lián)結(jié)，即電源的一個電極用導(dǎo)線與各用電設(shè)備相聯(lián)，而另一個電極則通過發(fā)動機機體、汽車車架和車身與各用電設(shè)備相聯(lián)，稱為搭鐵，相當(dāng)于接地。既可以以電源的負極搭鐵，也可以以電源的正極搭鐵，汽車發(fā)動機點火系一般以電源的負極搭鐵。此時點火線圈的線路一般使火花塞的中心電極為負極，側(cè)電極為正極，由于電子容易從溫度高的中心電極向溫度低的側(cè)電極發(fā)射（高壓電流方向從正極流向負極），因此，可降低擊穿電壓15~20%左右。1/12/202311武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院一、傳統(tǒng)點火系分電器的結(jié)構(gòu)和工作原理結(jié)構(gòu)由四部分組成：1.斷電器2.配電器3.電容器4.點火提前機構(gòu)分電器1/12/202312武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院1/12/202313武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院原理是在發(fā)動機工作時接通與切斷點火系統(tǒng)的初級電路，使點火線圈的次級繞組中產(chǎn)生高電壓，并按發(fā)動機要求的點火時刻與點火次序，將點火線圈產(chǎn)生的高壓電分配到相應(yīng)氣缸的火花塞上。根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷自動調(diào)節(jié)點火時刻.1/12/202314武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院斷電器（傳統(tǒng)點火系）周期性的接通斷開一次繞組，使初級電流發(fā)生變化，在點火線圈中生成次級電壓結(jié)構(gòu)：片簧活動觸點(鎢質(zhì))膠木凸輪觸點間隙：0.35—0.45mm觸點間隙過小，觸點間易出現(xiàn)火花而使初級電路斷電不良，甚至觸點燒蝕；觸點間隙過大，則觸點閉合時間縮短，使初級電流減小，次級電壓降低，高速時容易缺火?？尚D(zhuǎn)偏心調(diào)節(jié)螺釘1來調(diào)整觸點間隙，首先，要松開固定托板3的螺釘2。凸輪棱數(shù)等于氣缸數(shù)，凸輪軸轉(zhuǎn)速與配氣凸輪軸轉(zhuǎn)速相等。1/12/202315武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院一對鎢質(zhì)的觸點，固定觸點固定于托板3上，活動觸點固定在觸點臂4的一端。觸點臂的另一端有孔，套在銷釘5上，觸點臂可繞銷釘5自由轉(zhuǎn)動。在觸點臂中部固定有夾布膠木的頂塊，片簧6的彈力使活動觸點臂4上的夾布膠木頂塊壓緊在斷電器凸輪上。

1/12/202316武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院

配電器的作用是：將高壓電按發(fā)動機點火順序分配給各缸1．由分電器蓋和分電頭組成2．分電器如圖5-333．分電頭裝分電器凸輪軸上，導(dǎo)電片將中央高壓電引入旁電極，和旁電極之間有0.25～0.8mm的間隙4．分缸線現(xiàn)在多為阻尼線配電器分電器蓋中央插孔裝有炭精制成的中心觸頭，彈簧始終使其與分火頭頂部的銅片接觸。分電器蓋外圍有與氣缸數(shù)目相等的側(cè)插孔，各嵌有銅套作為側(cè)電極，在分火頭旋轉(zhuǎn)時導(dǎo)電片依次與個側(cè)電極接通。

1/12/202317武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院電容器作用:

利用電容器的充放電消弱一次繞組中的自感電動勢對產(chǎn)生高壓電的影響.連接：

與繞組并聯(lián)1/12/202318武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院點火提前角控制最佳點火提前角最佳點火提前角：保證動力性、經(jīng)濟性最佳，排放污染最小最佳點火提前角：最高壓力在上止點后10~15o，機械功(陰影)最多1/12/202319武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院最佳點火提前角隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負荷（節(jié)氣門開度表示）的變化而變化。當(dāng)節(jié)氣門開度一定時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高，燃燒過程所占曲軸轉(zhuǎn)角增大，最佳點火提前角增大。否則，后燃損失增加，發(fā)動機功率和燃油經(jīng)濟性下降。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速一定時，隨著節(jié)氣門開度增大，最佳點火提前角應(yīng)適當(dāng)減小。因為，節(jié)氣門開度增大時，氣缸內(nèi)廢氣稀釋現(xiàn)象減輕，混合氣濃度增加，而且，進入氣缸內(nèi)的可燃混合氣增多，壓縮終了時的壓力和溫度增高，均使發(fā)動機爆燃傾向增加，應(yīng)適當(dāng)推遲點火提前角，避免爆震現(xiàn)象的發(fā)生。蓄電池點火系中一般都設(shè)有兩套自動調(diào)節(jié)點火提前角的裝置。一套是離心式點火提前調(diào)節(jié)裝置，一套是真空式點火提前調(diào)節(jié)裝置。1/12/202320武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院實現(xiàn)點火提前角調(diào)節(jié)的方法有兩種：（1）觸點不動，使凸輪相對于其軸順旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度，如圖9-9b所示。這樣，在活塞尚未到達上止點時（假定點火提前角調(diào)節(jié)裝置不工作時，點火提前角為零）斷電器觸點即分開，使點火提前。（2）凸輪不動，使觸點（連同固定托板）相對于凸輪逆旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過一個角度，使點火也提前。1/12/202321武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院點火提前機構(gòu)

點火提前機構(gòu)：作用是根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、負荷自動改變點火提前角1.

離心提前機構(gòu):作用是根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化自動改變點火提前角1)結(jié)構(gòu):如圖5-352)

工作情況:3)

兩離心塊上的彈簧剛度不同2.

真空提前機構(gòu):作用是隨發(fā)動機負荷的變化自動改變點火提前角1)

結(jié)構(gòu):2)

工作情況3.辛烷值選擇器(人工調(diào)節(jié)器)1/12/202322武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院離心式點火提前裝置它是隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的變化改變凸輪和軸的相位關(guān)系而調(diào)節(jié)點火提前角的。托板4固定在分電器軸2上，重塊1的大頭端分別套在托板的兩個軸銷5上，兩個重塊的小頭端與托板之間彈簧連接。與斷電器凸輪7制成一體的軸套11空套在分電器軸2的上部，軸套的下端面有帶腰形孔的撥板7，套在重塊1上的銷釘6上。當(dāng)托板隨分電器軸旋轉(zhuǎn)時，重塊的離心力使小頭端克服彈簧3的拉力而繞大頭端的軸銷5轉(zhuǎn)過一個角度，通過銷釘6帶動軸套7，使斷電器凸輪7順旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過這個角度，點火提前。1/12/202323武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院2.

真空提前機構(gòu):作用是隨發(fā)動機負荷的變化自動改變點火提前角1)

結(jié)構(gòu):2)

工作情況1/12/202324武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院真空式點火提前裝置3固定在分電器外殼1的側(cè)面，其內(nèi)腔被膜片7分割成兩個腔，左室通大氣，右室為真空室，借真空軟管5接到節(jié)氣門旁的專用通氣孔上。膜片與拉桿8連接成一體，拉桿與斷電器底板連接；右室中安裝彈簧4。當(dāng)節(jié)氣門開度增大時，膜片右室感受到的進氣管真空度減小，彈簧力迫使膜片左移，推動斷電器底板順轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動，點火推遲。1/12/202325武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院反之，當(dāng)節(jié)氣門開度減小時，膜片右移，點火提前。但當(dāng)節(jié)氣門開度處于怠速位置時，通氣孔在節(jié)氣門前方，膜片右室真空度為零，點火提前角減至最小或為零。1/12/202326武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院點火線圈是將低壓電變?yōu)楦邏弘姷闹饕考?，是汽車點火系的高壓電源。一、點火線圈的結(jié)構(gòu)：1.開磁路點火線圈開磁路點火線圈采用柱形鐵芯，其上下兩端沒有連接在一起，磁力線通過空氣形成磁回路。點火線圈1/12/202327武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院

產(chǎn)生高壓電的原理一次：240—370匝二次：11000—23000匝1、開磁路點火線圈：柱形鐵心，次級繞組在內(nèi)側(cè)，初級繞組電流大，在外側(cè)，以利于散熱。一次繞組在鐵心中產(chǎn)生的磁通，通過導(dǎo)磁鋼套3形成磁回路，磁力線經(jīng)過空氣穿過，磁路的磁阻大，泄漏的磁通量多，即磁路損失大，轉(zhuǎn)換效率低。1/12/202328武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院2.閉磁路點火線圈閉磁路點火線圈的鐵芯用"口"字形或"日"字形的鐵片疊制而成。磁路閉合。1/12/202329武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院二、附加電阻1．作用：解決點火線圈高速斷火和低速發(fā)熱的問題。2．

在起動時為獲得較強的點火能量，需將附加電阻短路，有起動機電磁開關(guān)自動完成1/12/202330武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院火花塞的工作條件及對其要求：1、受高壓燃氣沖擊及發(fā)動機振動，故應(yīng)有足夠的機械強度。2、受沖擊性高電壓作用，故應(yīng)有足夠的絕緣強度。3、應(yīng)能承受溫度的劇烈變化。4、火花塞的電極應(yīng)采用耐腐蝕材料。5、應(yīng)有適當(dāng)?shù)碾姌O間隙和安裝位置，氣密性要良好。電極材料：鎳錳硅鉻合金火花塞1/12/202331武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院1、接線螺母2、高氧化鋁陶瓷絕緣體3、商標4、鋼質(zhì)殼體（六角形）5、內(nèi)墊圈（密封導(dǎo)熱）6、密封墊圈7、中心電極導(dǎo)電桿8、火花塞裙部螺紋9、電極間隙10、中心電極和側(cè)電極11、型號12、去干擾電阻提高對點火系電磁干擾的抑制能力火花塞的結(jié)構(gòu)1/12/202332武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院火花塞火花塞的功用是將點火線圈的脈沖高壓電引入燃燒室，并在兩個電極之間產(chǎn)生電火花，以點燃可燃混合氣。高壓電經(jīng)接線螺柱1、接線螺桿3引到中心電極11，中心電極與接線螺桿之間有密封劑6，防止氣體泄漏；側(cè)電極9焊接在火花塞外殼5上搭鐵，陶瓷絕緣體2固定于之間，有紫銅墊圈8以及密封墊圈4防止氣體泄漏；火花塞外殼5與氣缸蓋之間有密封墊圈7防止氣體泄漏?；鸹ㄈ^緣體紫銅墊圈8以下的錐形部分10稱為火花塞的絕緣體裙部，是吸熱部分，所吸收的高溫?zé)崃拷?jīng)與外殼5接觸的紫銅墊圈4傳遞給氣缸蓋。1/12/202333武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院裙部位置裙部：火花塞絕緣體紫銅墊圈8以下的錐形部分10稱為火花塞的絕緣體裙部，是吸熱部分，所吸收的高溫?zé)崃拷?jīng)與外殼5接觸的紫銅墊圈4傳遞給氣缸蓋。1/12/202334武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院火花塞的分類冷型：裙部短壓縮比高的發(fā)動機。H=8mm中型：轉(zhuǎn)速較低的發(fā)動機。H=11或14mm熱型：裙部長散熱慢H=16或20mm1/12/202335武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院火花塞選擇依據(jù)：火花塞選擇的依據(jù)則是視發(fā)動機壓縮比的高低。對高壓縮比的高速發(fā)動機，燃燒氣體溫度高，為防止絕緣體裙部過熱，應(yīng)采用裙部較短的冷型火花塞；對低壓縮比、長期在低速運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，為避免裙部積碳，影響點火性能，應(yīng)采用裙部較長的熱型火花塞。1/12/202336武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院答：當(dāng)火花塞絕緣體裙部工作溫度500~600C時，落在裙部的油粒能完全燒盡，此溫度稱為火花塞的自凈溫度；若低于此溫度，則容易產(chǎn)生積碳，使火花塞裙部絕緣性能下降，使點火不可靠（裙部發(fā)黑）；當(dāng)溫度高達800~900C時，可能產(chǎn)生灼熱表面點火（裙部發(fā)灰白色）?；鸹ㄈ共繙囟冗^低或過高對發(fā)動點火有何影響1/12/202337武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院火花塞的間隙火花塞間隙：中心電極與側(cè)電極之間的間隙。1/12/202338武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院火花塞間隙為什么不能過大或過??？答：間隙過小，則火花微弱，并且容易產(chǎn)生積碳而漏電；間隙過大，所需擊穿電壓增高，發(fā)動機不易起動，而且在高速時容易發(fā)生“缺火”現(xiàn)象。1/12/202339武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院集炭燒蝕燒蝕火花塞使用中常見的故障1/12/202340武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院半導(dǎo)體電子點火系統(tǒng)用傳感器代替斷點器的觸點組成：傳感器（點火信號發(fā)生器）、點火控制器、點火線圈、配點器、火花塞按所用傳感器的不同分為：有磁脈沖式、霍爾效應(yīng)式、光電式等1/12/202341武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院1.無觸點電子點火系統(tǒng)的類型無觸點電子點火系統(tǒng)有：1、磁感應(yīng)式無觸點電子點火系統(tǒng)；2、霍爾式無觸點電子點火系統(tǒng)；3、光電式無觸點電子點火系統(tǒng)；4、電磁振蕩式無觸點電子點火系統(tǒng)1/12/202342武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院磁脈沖式無觸點點火裝置1.組成1/12/202343武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院點火開關(guān)：作用是控制電路通電。電源：作用是供給電能點火線圈：作用是將12V低壓電變?yōu)?5～25KV高壓電。點火器：作用是控制初級電路通斷分電器：作用是提供點火信號；按順序分配火花到各缸；按發(fā)動機工況改變點火時間火花塞：作用是將高壓電引入氣缸并產(chǎn)生火花點燃混合氣。由信號發(fā)生器、配電器、點火提前機構(gòu)組成1/12/202344武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院2.磁脈沖式傳感器(信號發(fā)生器)1）組成：信號轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、鐵心、傳感線圈2）作用：產(chǎn)生點火控制信號，送到點火器3）安裝位置：安裝在分電器中原來安裝斷電器觸點的活動底板上。

1/12/202345武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院發(fā)動機轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)信號發(fā)生器發(fā)出交變電動勢，通過晶體管使初級電路接通。電動勢交變時，通過晶體管作用，初級電路斷開，次級繞組產(chǎn)生高壓，使火花塞跳火。電動勢變化時，三極管兩端電壓變化，三極管會導(dǎo)通或截止。由傳感器、點火控制器、點火線圈、配電器、火花塞組成1/12/202346武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院3.工作原理(1)低壓回路蓄電池正極→點火開關(guān)→初級線圈→三極管VT5的集電極→發(fā)射極→搭鐵→蓄電池負極(2)高壓回路次級線圈→電阻R8→蓄電池正極→蓄電池→搭鐵→火花塞側(cè)電極→火花塞中心電極→高壓線→配電器→次級線圈1/12/202347武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院霍爾效應(yīng)：當(dāng)電流垂直于磁場方向通過導(dǎo)體時，在垂直于磁場和電流的導(dǎo)體的兩個端面之間出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。該電勢差稱為霍爾電壓。（圖9－22）霍爾元件與磁場隔開時，不產(chǎn)生霍爾電壓，傳感器無信號輸出，此時放大器接通，初級電路導(dǎo)通。當(dāng)磁力線穿過霍爾元件時，產(chǎn)生霍爾電壓，傳感器信號輸出，放大器截止，初級電路斷開，次級繞組產(chǎn)生高壓，火花塞點火。由霍爾傳感器、點火控制器、點火線圈、配電器、火花塞組成霍爾傳感器1/12/202348武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院無觸點分電器

1/12/202349武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院微機控制點火系統(tǒng)

微機控制點火系統(tǒng)的主要構(gòu)成1/12/202350武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院微機控制點火系統(tǒng)工作原理ECU(ElectronicControlUnit)：確定最佳點火提前角和點火線圈初級閉合角(通電時間)各傳感器信號點火器點火線圈火花塞1/12/202351武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院微機控制點火系統(tǒng)主要優(yōu)點在各種工況下，可自動獲得最佳的點火提前角，使發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性、排放性及穩(wěn)定性均處于最佳。在整個工作過程中，均可對點火線圈初級電路的通電時間和電流進行控制，不僅提高了點火的可靠性，而且可有效地減少電能消耗，防止點火線圈燒損。采用爆燃控制功能后，可使點火提前角控制在爆燃的臨界狀態(tài)，以此獲得最佳的燃燒過程。1/12/202352武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院有分電器電控點火系統(tǒng)1/12/202353武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院2、無分電器點火系統(tǒng)

分為三種類型獨立點火方式同步點火方式二極管配電點火方式1/12/202354武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院無分電器式點火系優(yōu)點：點火提前角控制精確火花塞跳火能量較大點火系能耗較小免維護1/12/202355武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院1/12/202356武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院一、發(fā)動機起動方法1.起動發(fā)動機需要用外力轉(zhuǎn)動曲軸，直到氣缸內(nèi)能形成可燃混合氣并著火燃燒，才能自動進行工作循環(huán)，轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)2.起動過程發(fā)動機從靜止到轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)的全過程3.起動裝置完成起動過程所需要的裝置。包括驅(qū)動裝置和輔助裝置

1/12/202357武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院4.起動阻力包括摩擦阻力、壓縮阻力、零件加速運動的慣性阻力。起動阻力矩與發(fā)動機壓縮比、溫度、機油粘度等有關(guān)。5.起動時間由起動到自行運轉(zhuǎn)所需時間，電起動<5s、間隔15s，人力起動<30s。6.起動轉(zhuǎn)速在一定環(huán)境條件下起動時，必須的最低轉(zhuǎn)速，柴油機100~300r/min、汽油機

50~70r/min。1/12/202358武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院7.起動方法：人力起動：手搖轉(zhuǎn)動飛輪，小功率機采用電起動：蓄電池為電源、串激直流電機柴油機用汽油機起動：用于大功率柴油機的起動壓縮空氣起動：將高壓空氣按工作順序送入氣缸推動活塞而驅(qū)動曲軸旋轉(zhuǎn)1/12/202359武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院起動機一、組成一般由直流電動機、操縱機構(gòu)和離合機構(gòu)組成。直流電動機常采用串激直流電動機，其特點是低速時轉(zhuǎn)矩很大，隨轉(zhuǎn)速n↑，轉(zhuǎn)矩T↓，這一特征非常適合發(fā)動機起動的要求。汽油機用起動機

功率為1.5kw

電壓為12v柴油機用起動機

功率為5kw

電壓為24v1/12/202360武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院二、操縱機構(gòu)直接操縱：由駕駛員通過起動踏板和杠桿機構(gòu)直接操縱起動開關(guān)并使傳動齒輪副進入嚙合。結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、但操作不便，且當(dāng)駕駛員座位距起動機較遠時難以布置，目前以很少使用。電磁操縱（遠距離操縱）：由駕駛員通過起動開關(guān)操縱繼電器（電磁開關(guān)），而由繼電器操縱起動機電磁開關(guān)和齒輪副或通過起動開關(guān)直接操縱起動機電磁開關(guān)和齒輪副。布置靈活、使用方便、適宜于遠距離操縱，目前，車用汽油機或柴油機均采用電磁操縱式起動機。起動機齒較與飛輪齒圈傳動比為10～15。1/12/202361武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院三、離合機構(gòu)起動機應(yīng)該只在起動時才與發(fā)動機曲軸相聯(lián)，而當(dāng)發(fā)動機開始工作之后，起動機應(yīng)立即與曲軸分離。否則，隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的升高，將使起動機大大超速，產(chǎn)生很大的離心力，而使起動機損壞（起動機電樞繞組松弛，甚至飛散）。因此，起動機中裝有離合機構(gòu)。在起動時，它保證起動機的動力能夠通過飛輪傳遞給曲軸；起動完畢，發(fā)動機開始工作時，立即切斷動力傳遞路線，使發(fā)動機不可能反過來通過飛輪驅(qū)動起動機以高速旋轉(zhuǎn)。滾柱式離合機構(gòu)是常用的離合機構(gòu)。1/12/202362武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院1/12/202363武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院二、附加繼電器控制起動1/12/202364武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院（1）起動開關(guān)接通啟動繼電器：線圈通電，觸點閉合吸引線圈和保護線圈：電路由啟動繼電器接通，產(chǎn)生磁場方向一致，活動鐵芯左移：驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合：活動鐵芯左移通過撥叉帶動驅(qū)動齒輪右移

接觸盤接通電機開關(guān)：活動鐵芯左移使接觸盤接通電機開關(guān)接線柱，啟動機主電流電路接通，啟動發(fā)動機起動過程

1/12/202365武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院（2）起動開關(guān)斷開啟動繼電器：線圈斷電，觸點斷開吸引線圈和保護線圈：電路由電機開關(guān)接通，產(chǎn)生磁場方向相反相互消弱，活動鐵芯退回原位：驅(qū)動齒輪與飛輪分離：活動鐵芯左移通過撥叉帶動驅(qū)動齒輪右移

接觸盤斷開電機開關(guān)：流切斷啟動機電路1/12/202366武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院三、起動機1/12/202367武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院起動機一般由三部分組成：(1)直流串激式電動機，其作用是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。(2)傳動機構(gòu)(或稱嚙合機構(gòu))，其作用是：在發(fā)動機起動時，使起動機驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)，將起動機轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動機曲軸；而在發(fā)動機起動后．使驅(qū)動齒輪打滑與飛輪齒環(huán)自動脫開。(3)控制裝置(即開關(guān))．用來接通和切斷起動機與蓄電池之間的電路。在有些汽車上，還具有接入和隔除點火線圈附加電阻的作用。直流電動機常采用串激直流電動機，其特點是低速時轉(zhuǎn)矩很大，隨轉(zhuǎn)速n↑，轉(zhuǎn)矩T↓，這一特征非常適合發(fā)動機起動的要求。汽油機用起動機：功率為1.5kw，電壓為12v；柴油機用起動機：功率為5kw，電壓為24v。1/12/202368武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院直流電動機1電樞：電樞在磁力作用下旋轉(zhuǎn)，帶動起動小齒輪旋轉(zhuǎn)。2.磁極磁極由鐵心和激磁繞組構(gòu)成，其作用是在電動機中產(chǎn)生磁場，。磁極一般是4個，由4個激磁繞組形成兩對磁極，并兩兩相對，常見的激磁繞組一般與電樞繞組串聯(lián)在電路中，故被稱為串激式直流電動機。3.電刷和電刷架電刷與電刷架的作用是將電流引入電樞，使電樞產(chǎn)生連續(xù)轉(zhuǎn)動。4.外殼4.外殼由低碳鋼卷制而成，或由鑄鐵鑄造而成。電動機主要結(jié)構(gòu)1/12/202369武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院起動機的操縱離合機構(gòu)直接操縱電磁操縱機構(gòu)1/12/202370武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院電磁操縱機構(gòu)的電路

1/12/202371武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院操縱機構(gòu)起動機電磁操縱機構(gòu)主要由吸引線圈、保持線圈、驅(qū)動杠桿、起動開關(guān)接觸片等組成。

1/12/202372武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院三、單向離合器的工作原理

單向離合器的主動部分和從動部分之間有一個裝置，可以使主動部分帶動從動部分時，兩者是一起轉(zhuǎn)動的，若從動部分的轉(zhuǎn)速超過主動部分，兩者是分離的，從動部分自由轉(zhuǎn)動。就是說只有主動帶從動。（可以想象一下自行車）1/12/202373武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院常見單向離合器的類型單向離合器的類型根據(jù)工作原理分為：1）滾柱式單向離合器2）摩擦片式單向離合器3）彈簧式單向離合器4）棘輪式單向離合器1/12/202374武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院1、滾柱式單向離合器結(jié)構(gòu)與工作原理1/12/202375武漢大學(xué)動力與機械學(xué)院滾柱式

單向離合器的優(yōu)缺點

滾柱式單向離合器結(jié)構(gòu)簡單，在中小功率的起動機上被廣泛應(yīng)用。但在傳遞較大轉(zhuǎn)矩時，滾柱易變形卡死，因此滾柱式單向離合器不適用