第十一章發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)1車輛與動(dòng)力工程系第十一章發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)2車輛與動(dòng)力工程系第十一章發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)第一節(jié)概述第二節(jié)起動(dòng)機(jī)第三節(jié)電磁嚙合式起動(dòng)機(jī)第四節(jié)減速起動(dòng)機(jī)和永磁起動(dòng)機(jī)3車輛與動(dòng)力工程系發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸在外力作用下開始轉(zhuǎn)動(dòng)到發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的全過(guò)程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程。完成起動(dòng)所需要的裝置叫起動(dòng)系。發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，必須克服氣缸內(nèi)被壓縮氣體的阻力和發(fā)動(dòng)機(jī)本身及其附件內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件之間的摩擦阻力，克服這些阻力所需的力矩稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。能使發(fā)動(dòng)機(jī)順利起動(dòng)所必需的曲軸轉(zhuǎn)速，稱為起動(dòng)轉(zhuǎn)速。第一節(jié)概述4車輛與動(dòng)力工程系第一節(jié)概述功用：使發(fā)動(dòng)機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到工作狀態(tài)起動(dòng)方式人力起動(dòng)輔助汽油機(jī)起動(dòng)電力起動(dòng)起動(dòng)預(yù)熱進(jìn)氣預(yù)熱裝置電熱塞起動(dòng)液噴射裝置起動(dòng)減壓裝置5車輛與動(dòng)力工程系起動(dòng)方式人力起動(dòng)：手搖起動(dòng)（如小型拖拉機(jī)）、繩拉起動(dòng)（如快艇）、腳蹬起動(dòng)（如摩托車）適用范圍：小功率發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單但操作不便輔助汽油機(jī)起動(dòng)：由小功率汽油機(jī)帶動(dòng)大功率柴油機(jī)起動(dòng)適用范圍：用于大功率柴油機(jī)特點(diǎn)：體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜電力起動(dòng)：電動(dòng)機(jī)作為起動(dòng)動(dòng)力特點(diǎn)：操作方便、起動(dòng)迅速可靠6車輛與動(dòng)力工程系起動(dòng)預(yù)熱裝置原因：在寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒季節(jié)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，由于機(jī)油粘度增高，起動(dòng)阻力矩增大，燃料汽化不良，蓄電池內(nèi)阻增加起動(dòng)性能變壞，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難措施：在冬季起動(dòng)時(shí)將進(jìn)氣、潤(rùn)滑油和冷卻水預(yù)熱形式：由于柴油機(jī)冬季起動(dòng)困難尤大。為了能在低溫下迅速可靠的起動(dòng)，常采用一些用以改善燃料著火條件和降低起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)輔助裝置，如電熱塞、進(jìn)氣預(yù)熱器、起動(dòng)液噴射裝置以及減壓裝置等7車輛與動(dòng)力工程系進(jìn)氣預(yù)熱裝置功用：發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)時(shí)，給進(jìn)氣管中的空氣迅速加熱適用范圍：化油器式的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造：空心閥體由膨脹系數(shù)較大的金屬材料制成。其一端與進(jìn)油管接頭相連，另一端有內(nèi)螺紋與一端帶有外螺紋的閥芯相連。閥芯的錐形端在預(yù)熱器不工作時(shí)將油管接頭的進(jìn)油口堵塞。

閥體外繞有外表面絕緣的電熱絲原理：電熱絲通電溫度升高并將閥體加熱

8車輛與動(dòng)力工程系電熱塞9車輛與動(dòng)力工程系電熱塞功用：采用渦流室式或預(yù)燃室式燃燒室的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，由于燃燒室表面積大，在壓縮形成中的熱量損失較大，故此，在渦流室或預(yù)燃室中安裝電熱塞構(gòu)造：螺旋形的電阻絲一端焊于中心螺桿上，另一端焊在耐高溫不銹鋼制造的發(fā)熱鋼套底部，在鋼套內(nèi)裝有具有一定絕緣性能、導(dǎo)熱好、耐高溫的氧化鋁填充劑原理：電阻絲通電后迅速將發(fā)熱體鋼套加熱到紅熱狀態(tài)，使氣缸內(nèi)的空氣溫度升高

10車輛與動(dòng)力工程系起動(dòng)液噴射裝置功用：輔助低溫起動(dòng)適用范圍：某些柴油發(fā)動(dòng)機(jī)安裝：噴嘴安裝在進(jìn)氣管上材料：起動(dòng)液壓力噴射罐內(nèi)充有壓縮氣體氮?dú)?、乙醚、丙酮、石油醚等工作過(guò)程：當(dāng)?shù)蜏仄饎?dòng)柴油機(jī)時(shí)，將噴射罐倒立，罐口對(duì)準(zhǔn)噴嘴上端的管口。輕壓起動(dòng)液噴射罐，即打開噴射罐口處的單向閥，則起動(dòng)液通過(guò)單向閥、噴嘴噴入柴油機(jī)進(jìn)氣管，并隨同進(jìn)氣管內(nèi)的空氣一起被吸入燃燒室。因?yàn)槠饎?dòng)液是易燃燃料，故可在較低的溫度和壓力下迅速著火，從而點(diǎn)燃噴入燃燒室的柴油

11車輛與動(dòng)力工程系減壓裝置功用：為了降低起動(dòng)力矩，提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，在某些車用柴油機(jī)上采用減壓裝置工作過(guò)程：發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，首先通過(guò)手柄驅(qū)使調(diào)整螺釘旋轉(zhuǎn)，并略微頂開氣門（氣門一般下降1-1.25mm），以降低初壓縮阻力。當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)后，各零件工作表面溫度升高，潤(rùn)滑油粘度降低，摩擦阻力減小，從而降低了起動(dòng)阻力矩。這時(shí)將手柄扳回原來(lái)位置，柴油機(jī)即可順利起動(dòng)適用范圍：小功率人工起動(dòng)柴油機(jī)

12車輛與動(dòng)力工程系第二節(jié)起動(dòng)機(jī)13車輛與動(dòng)力工程系第二節(jié)起動(dòng)機(jī)直流電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制機(jī)構(gòu)14車輛與動(dòng)力工程系直流電機(jī)

形式：串激直流電動(dòng)機(jī)特點(diǎn)：低速時(shí)轉(zhuǎn)矩很大，隨轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)矩降低，這一特征非常適合發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的要求汽油機(jī)用起動(dòng)機(jī)：功率為1.5kw，電壓為12v柴油機(jī)用起動(dòng)機(jī)：功率為5kw，電壓為24v構(gòu)造：磁極、電樞、換向器、機(jī)殼、端蓋等組成15車輛與動(dòng)力工程系起動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)功用：起動(dòng)時(shí)，將驅(qū)動(dòng)齒輪與電樞軸聯(lián)成一體，使驅(qū)動(dòng)齒輪沿電樞軸移出與飛輪環(huán)齒嚙合，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，飛輪轉(zhuǎn)速提高，驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速超過(guò)電樞軸的正常轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使其自動(dòng)脫開，防止電動(dòng)機(jī)超速類型：慣性嚙合式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)制嚙合式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)電樞嚙合式傳動(dòng)結(jié)構(gòu)超速保護(hù)裝置：定義：超速保護(hù)裝置是起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪與電樞軸之間的離合機(jī)構(gòu)，也稱為單向離合器單向離合器的類型：滾柱式、彈簧式、摩擦式16車輛與動(dòng)力工程系滾柱式單向離合器

組成：由開有楔形缺口的內(nèi)、外座圈、滾子以及連同彈簧一起裝在外座圈孔中的柱塞組成工作過(guò)程：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作，曲軸轉(zhuǎn)速升高以后，即有飛輪齒圈帶動(dòng)起動(dòng)機(jī)齒輪高速旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。此時(shí)雖然齒輪的旋轉(zhuǎn)方向不變，但已由主動(dòng)輪變成了從動(dòng)輪。于是，滾子在摩擦力的作用下克服彈簧張力而向楔形槽較寬的一端滾動(dòng)，從而，高速旋轉(zhuǎn)的小齒輪與電樞軸脫開。滾珠式單向離合器視頻17車輛與動(dòng)力工程系起動(dòng)機(jī)的控制機(jī)構(gòu)

功用：控制起動(dòng)機(jī)主電路的通、斷和驅(qū)動(dòng)齒輪的移出與退回?？刂品绞剑褐苯硬倏v：由駕駛員通過(guò)起動(dòng)踏板和杠桿機(jī)構(gòu)直接操縱起動(dòng)開關(guān)并使傳動(dòng)齒輪副進(jìn)入嚙合優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠缺點(diǎn)：操作不便，且當(dāng)駕駛員座位距起動(dòng)機(jī)較遠(yuǎn)時(shí)難以布置，目前以很少使用電磁操縱：由駕駛員通過(guò)起動(dòng)開關(guān)操縱繼電器（電磁開關(guān)），而由繼電器操縱起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)和齒輪副或通過(guò)起動(dòng)開關(guān)直接操縱起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)和齒輪副。優(yōu)點(diǎn)：布置靈活、使用方便、適宜于遠(yuǎn)距離操縱，目前，車用汽油機(jī)或柴油機(jī)均采用電磁操縱式起動(dòng)機(jī)18車輛與動(dòng)力工程系第三節(jié)減速起動(dòng)機(jī)和永磁起動(dòng)機(jī)減速起動(dòng)機(jī)：在起動(dòng)機(jī)的電樞軸與驅(qū)動(dòng)齒輪之間裝有減速器的起動(dòng)電機(jī)分類：外嚙合式內(nèi)嚙合式行星齒輪式19車輛與動(dòng)力工程系減速起動(dòng)機(jī)工作過(guò)程及特點(diǎn)減速起動(dòng)機(jī)：在起動(dòng)機(jī)的電樞軸與驅(qū)動(dòng)小齒輪之間裝有齒輪減速器的起動(dòng)機(jī)稱為減速起動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：減速起動(dòng)機(jī)與同功率的起動(dòng)機(jī)相比，它具有體積小、重量輕、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)起動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，降低轉(zhuǎn)矩，可以減小其體積。因此，在采用小型、高速、低轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)機(jī)時(shí)，靠裝在電機(jī)軸上的齒輪減速器（速比為3-4）將電機(jī)轉(zhuǎn)速降低后再驅(qū)動(dòng)飛輪。

20車輛與動(dòng)力工程系永磁減速起動(dòng)電機(jī)永磁起動(dòng)機(jī)：以永磁材料為磁極的起動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：取消了傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組和磁極鐵心，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、體積和重量大大減小，可靠性提高，節(jié)省了材料21車輛與動(dòng)力工程系發(fā)電機(jī)起動(dòng)機(jī)飛輪一體化系統(tǒng)ISAD是英文IntegratedStarterAlternatorDamperSystem的縮寫，這套系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和飛輪，取而代之的是一個(gè)可以實(shí)時(shí)啟動(dòng)并能提供42伏電壓的電動(dòng)機(jī)。這套ISAD系統(tǒng)可以將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能，即通常所說(shuō)的再生制動(dòng)。另外，ISAD所產(chǎn)生的42伏可以用在如動(dòng)力轉(zhuǎn)向這類的電動(dòng)系統(tǒng)中，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)備，從而可以節(jié)省能量、減少零部件數(shù)目并減輕整車重量。22車輛與動(dòng)力工程系德國(guó)寶馬汽車公司的技術(shù)人員則將兩者“合二為一”，把起動(dòng)機(jī)和交流發(fā)電機(jī)合并為一個(gè)裝置系統(tǒng)。這種裝置簡(jiǎn)稱CSA（CrankshaftStartAlternator)是位于曲軸之上，介在發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)之間，即飛輪的地方，可與各種內(nèi)燃機(jī)結(jié)合，能滿足起動(dòng)電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的需求，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的有用效率。據(jù)報(bào)道，早在20世紀(jì)30年代，德國(guó)人就償試結(jié)合起動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)，但受當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件限制而無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因