1、第十一章發(fā)動機起動系統(tǒng)、1、第一節(jié)點火系統(tǒng)的工作用發(fā)動機必須通過外力使曲軸旋轉(zhuǎn)，才能進入正常工作狀態(tài)。 通常，汽車發(fā)動機的曲軸在外力的作用下，從開始旋轉(zhuǎn)到怠速運轉(zhuǎn)的全過程稱為發(fā)動機的起動。 起動系統(tǒng)的作用是供給發(fā)動機曲軸的起動扭矩，使發(fā)動機曲軸達到必要的起動轉(zhuǎn)速，使發(fā)動機處于自行狀態(tài)。 發(fā)動機處于自行狀態(tài)時，結(jié)束任務(wù)后立即停止。 二、起動系統(tǒng)的基本要求(1)必須具有足夠的起動扭矩和轉(zhuǎn)速。 汽油發(fā)動機-5070r/min； 柴油發(fā)動機-150300r/min，第1節(jié)概要，2，(2)起動扭矩應(yīng)隨著轉(zhuǎn)速的上升而降低，(3)起動電流和必要的持續(xù)時間足夠大，蓄電池需要足夠的容量。 三、啟動方式(1)人力

2、啟動。 幾乎不用小汽車。 (2)輔助汽油發(fā)動機的起動。 用于大功率柴油機。 (3)啟動壓縮空氣。 用于大功率柴油機(4)的電力啟動。 3、電力起動機的起動具有直流電動機通過傳動機構(gòu)起動發(fā)動機，操作簡單，起動迅速可靠，反復(fù)起動能力強等優(yōu)點。 現(xiàn)在大部分汽車都是由電力起動器起動的。 電力起動機簡稱為起動機(通稱馬達)，安裝在汽車發(fā)動機飛輪殼體的座孔中，用螺栓緊固。 四、起動系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和原理構(gòu)成：起動機、傳動機構(gòu)和控制機構(gòu)。 參照圖11-1參照11-1、4、4、5，改善發(fā)動機低溫冷起動的主要措施是為了保證在低溫條件下迅速且可靠地起動發(fā)動機，在多臺柴油發(fā)動機和少數(shù)汽油發(fā)動機上設(shè)置低溫起動預(yù)熱裝置，

3、使進入汽缸的空氣(或可燃混合氣、5、進氣預(yù)熱的類型有集中預(yù)熱和分缸預(yù)熱兩種，集中預(yù)熱裝置安裝在發(fā)動機的進氣歧管上，分缸預(yù)熱裝置安裝在各汽缸內(nèi)或進氣歧管上。 汽油機和部分柴油機的預(yù)熱采用集中式，分筒式預(yù)熱裝置一般用于柴油機。 目前汽車常用的低溫起動預(yù)熱裝置有電熱塞、電熱陶瓷吸氣加熱器、電火焰預(yù)熱器等。6、1、進氣預(yù)熱裝置輝光陶瓷進氣加熱器(多用于汽化器發(fā)動機)、輝光陶瓷進氣加熱器1-引線(耐200高溫)2-鉚釘3-電極(4個):4-屏蔽板5-卡環(huán)6-彈簧固定板7-彈簧8-鎳9-熱沉10-PTC陶瓷片(4片)、PTC輝光陶瓷材料的溫度、電流特性、7、2、輝光插頭(渦流式或預(yù)燃燒式柴油機用)、1-發(fā)

4、熱體鋼制套； 2-電阻線3-填充劑； 4，6 -密封墊5-殼體7-絕緣體8-水泥； 9-中心螺桿10-固定螺母11-按壓螺母12-按壓墊圈13-彈簧墊圈、8、3、起動液噴射裝置主要用于部分柴油發(fā)動機的起動預(yù)熱。 噴射液：乙醚、丙酮、石油醚等可燃性燃料。 4 .起動減壓裝置采用降低起動扭矩、提高起動轉(zhuǎn)速的方式，改善柴油機的起動性能。 通過變速器，稍微推開門，降低壓縮行程的阻力。 一般多使用吸氣閥減壓。 9、5、電火焰預(yù)熱器，該預(yù)熱裝置除了電熱塞產(chǎn)生熱量外，還通過加油裝置向其周圍噴射燃料形成電火焰，產(chǎn)生更多的熱量，通常用于集中預(yù)熱的柴油發(fā)動機。 電火焰預(yù)熱器主要由電熱塞和電磁噴射器組成，安裝在發(fā)動

5、機的進氣管上，電熱塞用于點燃柴油，加熱空氣。 噴射器電磁閥控制其油路，當電磁閥通電時，閥打開，噴射器將燃料噴射到電熱塞上形成電火焰，當電熱塞以及電磁閥受到限制時，進行控制器的控制。電火焰預(yù)熱器1-電熱塞； 2-帶電磁閥的噴射器3-吸氣管4-導(dǎo)向流罩、10、圖4-43奔馳2026牽引車起動預(yù)熱裝置(電火焰預(yù)熱器) 模式圖1-燃料箱2-油泵3-溫度開關(guān)4-溫度指示燈5-冷啟動按鈕6-限時器7-控制器8-啟動指示燈9-空氣濾清器10-電磁閥11-電熱插頭、11、第二節(jié)啟動器、1、概要啟動器的結(jié)構(gòu)、啟動器是直流電動機QDJ1316型起動器(逆時針修正，匹配北汽福田CA483型發(fā)動機)，12，QDY12

6、02型起動器(逆時針修正，匹配北京現(xiàn)代J-2型發(fā)動機)，13，汽車用起動器的實物照片，14，由直流電動機的結(jié)構(gòu)構(gòu)成，起動器的直流電動機主要是定子啟動用直流電動機的構(gòu)造，17，磁極(定子)，定子也稱為磁極，產(chǎn)生磁場，分為勵磁式和永久磁鐵式兩種。 為了增大轉(zhuǎn)矩，汽車起動機通常采用4個磁極，2對磁極相對交替安裝，定子和轉(zhuǎn)子鐵心形成的磁力線回路如圖4-8所示，低碳鋼板制的殼體是磁路的一部分。 電機磁路、18、勵磁式定子。 勵磁式電動機的定子鐵心為低碳鋼，鐵心磁場通過向卷繞在外部的勵磁線圈通電而確立。 為了使馬達的磁通按照設(shè)定訂正分布，將鐵心做成下圖所示的形狀，用埋頭螺栓緊固在殼體上。 勵磁線圈用扁平銅

7、帶(矩形截面)卷繞，其卷數(shù)一般為610卷的銅帶之間用絕緣紙絕緣，用白布帶用半重卷包裹后，浸漬絕緣涂料并干燥而成。 使用勵磁式電動機的定子、19、勵磁式定子的電動機，因其勵磁線圈與轉(zhuǎn)子串聯(lián)連接，故稱為串聯(lián)勵磁式電動機。 具體連接如右圖所示，將2個勵磁線圈串聯(lián)后并聯(lián)連接，與電樞(轉(zhuǎn)子)線圈串聯(lián)連接。 直交流電動機、20、電子(轉(zhuǎn)子)、轉(zhuǎn)子也稱為電子，由電樞軸、鐵心、電子繞組、整流子等構(gòu)成。 轉(zhuǎn)子的作用是產(chǎn)生電磁扭矩。 轉(zhuǎn)子(也稱為電子)的實物照片，21，典型的起動轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)如圖所示。 轉(zhuǎn)子鐵芯由硅鋼板層疊固定在轉(zhuǎn)子軸上。 在鐵心周圍均勻地開設(shè)有用于配置轉(zhuǎn)子繞組的槽的轉(zhuǎn)子繞組是卷繞大的矩形截面的銅帶或

8、粗銅線而成的。 圖中的起動轉(zhuǎn)子、22、23是在鐵心管道口的兩側(cè)，為了在轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時不因慣性作用而使線圈斷裂，用軋制絞線將轉(zhuǎn)子線圈壓緊，將轉(zhuǎn)子線圈的前端均勻地焊接在換流片上。 為了防止銅制繞組的短路，銅線和銅線之間以及銅線和鐵心之間用性能好的絕緣紙隔開。 減速型起動機的轉(zhuǎn)子速度比普通型轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速提高5070，由于絕緣性能和動平衡要求高，轉(zhuǎn)子溝絕緣紙采用環(huán)氧樹脂涂層或耐熱尼龍紙。 換向器由銅片和云母層疊而成，壓接在電樞支軸的前端，銅片間絕緣，銅片和軸間也絕緣，換流片和線端通過焊接連接。 減速型起動器的整流子使用塑料代替云母，換流片和絲屑采用銀銅釬焊，高速耐高溫。 考慮到云母的耐磨性好，當片段磨損時

9、，云母片突出，影響刷子與片段的接觸，因此一些起動器的片段之間的云母片比片段低0.50.8 mm。 在轉(zhuǎn)子軸的驅(qū)動端，控制有用于設(shè)置傳動機構(gòu)中的單向離合器的螺旋花鍵。 轉(zhuǎn)子與定子鐵心之間的氣隙，通常的起動機為0.50.8 mm，減速型起動機為0.40.5 mm。 24、刷子端蓋、刷子端蓋一般采用鑄造或沖壓法制作，蓋內(nèi)內(nèi)置有4個刷子夾和刷子，其中2個刷子用通向端蓋的刷子夾緊鐵。 另外兩根電刷的刷握與端蓋絕緣，絕緣電刷導(dǎo)線與勵磁線圈的一端連接。刷子端蓋實物，25，起動刷通常用銅粉(8090 )和石墨粉沖壓，降低電阻，提高耐磨性。 刷握帶有用于按壓刷子的碟形彈簧。 啟動器用電刷及端蓋、26、驅(qū)動端蓋、

10、驅(qū)動端蓋具有撥叉座和驅(qū)動齒輪的行程調(diào)整螺釘、以及支撐撥叉的軸銷孔。 為了避免電樞軸的彎曲變形，一部分起動機上安裝有中間支撐板。 端蓋和中間支撐板的軸承多使用青銅石墨軸承和鐵基含油軸承。 軸承采用折動式，以承受起動機工作時的沖擊負荷。 有些減速型起動機采用了球軸承。 兩端蓋和外殼用2根長的插芯連接螺栓將起動機組裝成一體。 在端蓋與外殼的接合面上，一般標有定位用的安裝標記。 27、第2節(jié)、起動器3、起動器的傳動機構(gòu)、傳動機構(gòu)的作用起動器的傳動機構(gòu)安裝在電動機的延長軸上，起動時將驅(qū)動齒輪和電樞連接成一體。 發(fā)動機啟動后，請自動脫離驅(qū)動齒輪和電樞軸，防止電動機過速。 2、傳動機構(gòu)的類型(1)慣性嚙合式

11、傳動機構(gòu)(2)強制嚙合式傳動機構(gòu)(3)電子移動式嚙合機構(gòu)，一般起動機的傳動機構(gòu)是包括驅(qū)動齒輪的單向離合器，減速起動機的傳動機構(gòu)也包括減速裝置。 驅(qū)動齒輪和飛輪的嚙合如下圖所示，通過叉子的強制滑動來進行。28、第二節(jié)、起動機3、起動機傳動機構(gòu)、起動機傳動過程、一般起動機傳動機構(gòu)包括驅(qū)動齒輪的單向離合器、減速起動機傳動機構(gòu)包括減速裝置。 驅(qū)動齒輪和飛輪的嚙合如下圖所示，通過叉子的強制滑動來進行。 (a )靜止未動作(b )電磁開關(guān)通電壓入嚙合(c )主開關(guān)接通接近完全嚙合圖：起動機驅(qū)動齒輪嚙合過程，29，第2節(jié)，起動機3，起動機的傳動機構(gòu)，3 .過速保護裝置，過速保護裝置是起動機驅(qū)動齒輪和電樞之間

12、一般的一個30、1 )滾子單向離合器、a、結(jié)構(gòu)、滾子單向離合器通過改變楔形槽中滾子的位置來實現(xiàn)卡合和釋放。 主要由驅(qū)動齒輪、外殼及十字槽套筒(或外圈及十字滑塊套筒)、滾子、彈簧等構(gòu)成。 圖4-20滾子式單向離合器在單向離合器的套筒內(nèi)有螺旋花鍵，該花鍵與起動機電樞軸前端的花鍵結(jié)合。 單向分離器可以經(jīng)由叉子在電樞軸的軸向上移動，也可以經(jīng)由電子驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)運動。 31、b、動作過程、(a )啟動時(b )啟動后圖：滾柱單向離合器動作原理、滾柱單向離合器動作時為線接觸傳遞力，因此無法傳遞大扭矩，一般用于小功率(2 kW以下)的起動機。 如果不這樣做，滾子容易變形，結(jié)構(gòu)簡單，因此現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于汽油發(fā)動機

13、。 1 )滾子式單向離合器、32、2 )彈簧式單向離合器、彈簧式單向離合器通過扭簧的徑向收縮和放松實現(xiàn)卡合和釋放，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖：彈簧式單向離合器、彈簧式單向離合器具有結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、成本低等特點。 由于扭簧圈數(shù)多，軸向尺寸大，多用于大中型起動機。 33、3 )摩擦片式單向離合器、摩擦片式單向離合器，主要通過從動摩擦片的按壓和松動實現(xiàn)接合和分離，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。 圖：摩擦片式單向離合器、摩擦片式單向離合器傳遞的最大扭矩可以通過增減調(diào)整墊片進行調(diào)整。 但是，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在大功率起動器中的應(yīng)用廣泛。 34、4、起動機的控制機構(gòu)、起動機控制機構(gòu)也稱為操縱機構(gòu)，分為機械控制式(也稱為直接操縱式

14、，現(xiàn)在已廢止)和電磁控制式(電磁操縱式)兩種。、圖：電磁操縱式起動器電路原理，35，五，減速起動器和永磁起動器，1，減速起動器，圖： QDJ254減速起動器(24V，功率4.9kW，玉柴4110ZD，匹配云內(nèi)4100系列柴油機)通過減速機構(gòu)起動應(yīng)用減速機構(gòu)，可采用小型、高速、低扭矩的電機。 在起動機的減速機構(gòu)中，如下圖所示，常見內(nèi)嚙合齒輪式、外嚙合齒輪式、行星齒輪式3種形式。 (a )外接齒輪式(b )內(nèi)接齒輪式(c )行星齒輪式圖：減速機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式，37，減速起動器的電動機轉(zhuǎn)速高達1500020000rmin，在相同的輸出條件下比通常的起動器的質(zhì)量減少約2040，體積減少約一半，由此，不僅起動性能提高，而且巴(2)動作過程分析、1起動開關(guān)2起動繼電器線圈3起動繼電器接點4主接點5拉伸接觸板6線圈7保持線圈8可動鐵心9叉10單向離合器11螺旋花鍵軸12內(nèi)嚙合減速齒輪13驅(qū)動齒輪14電樞15勵磁繞組、2、永久磁鐵減速式起動機、1端子2可動鐵心3永久磁鐵4叉5換向器6、9軸承7刷8行星齒輪減速機組件10單向離合器11電樞繞組12驅(qū)動盤13固定內(nèi)齒輪的14行星滾柱支架15太陽輪16電樞鐵心， 圖：