专题五 起动系统概述、起动机用直流电动机和起动机的传动结构（教案）-山东省职教高考《汽车电气设备构造与维修》（高教版） 专题复习讲练测

专题五.起动系统概述、起动机用直流电动机和起动机的传动结构（讲义） -《汽车电工电子基础》（高教版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解起动系统在机械设备中的重要作用。 2. 掌握起动系统的组成和起动机的构造。 3. 了解起动机的分类和型号。 4. 熟悉直流电动机的工作原理、组成和特性。 5. 理解不同类型单向离合器的工作原理和应用。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1. 起动系统的作用 发动机必须依靠外力帝动曲轴旋转后,才能进入正常工作状态,通常把汽车发动机曲轴在外力作用下,从开始转动到怠速运转的全过程,称为发动机的起动。起动系统的作用就是供给发动机曲轴起动转矩,使发动机曲轴达到必需的起动转速,以便使发动机进入自行运转状态。当发动机进人自由运转状态后,便结束任务立即停止工作。 2. 起动系统的组成 电力起动系统简称起动系统,由蓄电池、起动机和起动控制电路等组成,如图2-1所示,起动控制电路包括起动按钮或开关、起动继电器等。 3. 起动机的组成 起动机俗称“马达”由直流电动机、传动机构和控制机构三大部分组成,如图2-2所示直流电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为机械能,产生电磁转矩。 4. 起动机的分类 按控制机构分: (1)机械控制式起动机。它是由驾驶员利用脚踏(或手动)直接操纵机械式起动开关接通·82 和切断起动电路,通常称为直接操纵式起动机。 (2)电磁控制式起动机。又称为电磁操纵式起动机。它是由驾驶员旋动点火开关或按下起动按钮,通过电磁开关接通和切断起动电路。 按传动机构分: (1)惯性啮合式起动机。这种起动机的离合器是靠惯性力的作用产生轴向移动,使驱动齿轮啮入和退出飞轮齿圈。由于可靠性差,现代汽车已不再使用。 (2)强制啮合式起动机。它是靠人力或电磁力经拨叉推移离合器,强制性地使驱动齿轮啮人和退出飞轮齿圈。因其具有结构简单,动作可靠,操纵方便等优点,被现代汽车普遍采用。 (3)电磁啮合式起动机。它是靠电动机内部辅助磁极的电磁力,吸引电枢作轴向移动,将驱动齿轮啮入飞轮齿圈,起动结束后再由回位弹簧使电枢回位,让驱动齿轮退出飞轮齿圈,所以又称电枢移动式起动机。多用于大功率的柴油汽车上。 除上述形式外,还有永磁型起动机、减速型起动机等。 5. 直流电动机的工作原理 直流电动机是将电能转变为机械能的装置。它是根据载流导体在磁场中受到电磁力作用而发生运动的原理工作的。如图2-3所示,在直流电动机的电刷A、B上外加直流电压,这时线圈中将有电流流过,其流向由电刷B经d-c-b-a到电刷A,于是载流导体在磁场中受到电磁力作用,形成力矩(称电磁转矩)使线圈转动。由左手定则可以确定,电磁转矩使线圈顺时针转动。当线圈转过180°时,线圈中的电流虽然改变了方向,即从a到d,但线圈在磁场中的位置也相应发生了改变,电磁转矩方向也就不变,使线圈仍按原来的顺时针方向继续旋转。为了增大电磁转矩和转动的平稳性，电动机都采用多组线圈和相应的换向片，同时用两对或数对磁极产生磁场。 6. 直流电动机组成 （1）定子：定子俗称“磁极”,作用是产生磁场,分励磁式和永磁式两类。为增大转矩,汽车起动机通常采用四个磁极,两对磁极相对交错安装,定子与转子铁心形成的磁力线回路如图2-5所示,低碳钢板制成的机壳是磁路的一部分。 （2）转子：转子俗称“电枢”,由电枢轴、铁心、电枢绕组和换向器等组成。转子的作用是产生电磁转矩。 （3）电刷端盖：电刷端盖一般用浇铸或冲压法制成,盖内装有四个电刷架及电刷,其中两只搭铁电刷利用与端盖相通的电刷架搭铁。 （4）驱动端盖 7. 直流电动机特性 直流电动机按励磁方式可分为永磁式和电磁式两大类,电磁式按励磁绕组与电枢绕组的连接关系又可分并励式、串励式和复励式三种,分别如图2-10所示。 永磁式直流电动机磁极磁通工作时保持不变。并励式直流电动机励磁绕组与电枢绕组联在同一电源上,若外电压不变、励磁电阻不变,则每极磁通也基本不变。故永磁式、并励式电动机转速与转矩之间的关系基本相同。转速将随转矩的增加而近似地按线性规律下降,但下降很小。即它们具有较“硬”的机械特性,适应性能较差。永磁、并励式直流电动机常用于减速型起动机。 串励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相串联,电枢电流等于励磁绕组电流,并与总电流相等。串励式电动机具有起动转矩大,轻载转速高,重载转速低,短时间内能输出最大功率等特点,具有较“软”的机械特性,因此特别适合应用于直接驱动式起动机。复励式电动机的磁极上有两组励磁绕组,一组同电枢串联,另一组则同电枢并联。复励式电动机在空载运行的情况下与并励电动机相似,加了负载后,串励绕组的磁场将随负载的增加而加强,运行情况接近串励电动机。因此它的机械特性比并励式软,较串励式硬。复励式直流电动机被一些大功率起动机所采用。 8