2.04 发动机起动系 （课件）-《汽车发动机构造与维修 》同步教学 （电子工业出版社·第五版）

Ch10. 发动机起动系 11.5 减速起动机和永磁起动机 11.5.1 减速起动机 电动机的功率与其转矩和转速成正比。功率不变，降低电动机转速则可提高电动机转矩。 采用高速、低转矩的直流电动机时，在电动机的电枢轴与驱动齿轮之间安装齿轮减速器，可降低电动机转速提高其转矩。 减速起动机的齿轮减速器有：外啮合式、内啮合式、行星齿轮式等三种不同形式。 起动机减速器的三种形式 1、外啮合式减速起动机 外啮合齿轮减速起动机 在电枢轴和驱动齿轮之间加装一齿轮，电磁开关铁心与驱动齿轮同轴心，直接推动驱动齿轮进入啮合，无需拨叉。因此，这种起动机与普通起动机差别较大。 外啮合式减速机构的传动中心距较大，受起动机构的限制，其减速比i≯5，小功率起动机多用。 2、内啮合式减速起动机 内啮合式齿轮减速起动机 减速机构传动中心距小，减速比大，适用于大功率起动机。但内啮合式减速机构噪声较大，驱动齿轮仍需拨叉拨动进入啮合，其外形与普通起动机相似。 3、行星齿轮式减速起动机 行星齿轮式减速起动机特点： （1）行星齿轮式减速起动机减速机构结构紧凑、传动比大、效率高。输出轴与电枢轴同轴线、同旋向，电枢轴无径向载荷，振动轻，整机尺寸减小。 （2）负载平均分配在行星齿轮上，行星齿轮可采用塑料内齿圈和粉末冶金制作，质量减轻、噪声降低； （3）起动机轴向其他结构与普通起动机相同，故配件可以通用。 在轿车发动机上得以广泛应用。 行星齿轮式减速起动机 11.5.2 永磁起动机 以永磁材料作为磁极的起动机，称为永磁起动机。它取消了传统起动机中的励磁绕组和磁极铁心，使起动机的结构简化，体积和质量大大减小，可靠性提高，并节省了金属材料。 永磁起动机 永磁减速起动机 11.5.3 永磁减速起动机 采用高速低转矩的永磁电动机，并在驱动齿轮与电枢轴之间安装齿轮减速器的起动机，称为永磁减速起动机。永磁减速起动机的体积和质量可以进一步减小，目前已得到广泛应用。 11.5 起动系的使用与维护 起动系性能与使用和维护密切相关，为了提高起动系的工作可靠性，延长起动机的使用寿命，必须严格遵守操作规程，做到正确使用、合理维护。 11.5.1 使用注意事项 （1）起动时踩下离合器，将变速器挂入空挡或停车挡。 （2）起动机每次起动不超过5s，再次起动应停止2min，使蓄电池得以恢复。连续第3次不能起动，应在检查与排除故障的基础上停歇15min以后进行。 （3）在冬季或低温起动时，应采取预热措施，如有可能，最好先将发动机手摇预热后，再使用起动机起动。 （4）发动机起动后，必须立即切断起动机控制电路，使起动机停止工作。 11.5.2 起动机的维护 1．起动机的拆装注意事项 （1）从车上拆卸起动机前一定要切断点火开关，断开蓄电池负极搭铁线，以防操作时产生电火花损坏电子元件。 （2）部分组合件无故障时不必彻底解体，如电磁开关、定子铁心及绕组等。 （3）若起动机与发动机之间装有薄金属垫片，在装配时应按原样装回。 （4）不同型号的起动机解体与组装顺序有所不同，应按厂家规定的操作顺序进行。 （4）不同型号的起动机解体与组装顺序有所不同，应按厂家规定的操作顺序进行。 （5）组装时各螺栓应按规定转矩旋紧，应检查调整各部分间隙。 （6）各润滑部分应使用厂家规定的润滑剂润滑。 （7）永磁式起动机应避免敲击、振动及较大的外压力。进行电器试验时线路不得接错，否则会损坏磁铁，且不能修复。 2．起动机的保养与检查 （1）起动机的保养 （2）起动机部件的检查 经常清洁起动机外部，各连接导线特别是与蓄电池连接的导线，应保证牢固可靠； 行驶3000km时，应检查、清洁换向器； 行驶5000～6000km时，应检测电刷磨损及电刷弹簧力； 每年对起动机进行一次解体性保养。 ① 电刷、电刷架及弹簧的检查 电刷与换向器接触面积应>75%，电刷不低于新电刷高度的2/3。 电刷在电刷架内应活动自如，无卡滞。 用测试灯或万用表检查电刷架的绝缘，用弹簧秤检查电刷弹簧的压力，一般为11.7～14.7N，如图所示。 检查电刷架的绝缘 检查电刷弹簧的压力 ② 转子的检查 检查电枢绕组应进行短路、断路及搭铁。电枢绕组有短路、搭铁故障时，应重新绕制或更换。 电枢绕组搭铁的检查 电枢绕组断路的检查 检查换向器，若有表面烧蚀或失圆。换向片的径向厚度小于2mm，应予更换。 检查换向器云母片，应低于换向器铜片圆周表面0.5mm左右。铜片和线头的焊接应牢固，不得松动。 用百分表检查电枢轴是否弯曲。铁心表面对轴线径向跳动应≯0.15mm，否则电枢轴弯曲严重，应予校直或更换。 用电枢感应仪检查电枢故障 用百分表检查电枢轴是否弯曲 ③ 检查磁场绕组是否短、断路或搭铁。 磁场绕组短路检查 定子外壳与磁场绕组绝缘电阻的检查 ④ 单向离合器的检查。将单向离合器夹紧在台钳上，用扭力扳手向离合器压紧方向旋转，单向离合器应能承受规定转矩而不打滑，否则应更换。摩擦片式离合器，转矩若不符合规定，可在压环与摩擦片之间，增减垫片予以调整。 ⑤ 轴承衬套间隙的检查。起动机各轴承与轴径及轴承孔之间均不得有松动、歪斜等现象，起动机各轴承的配合应符合技术要求。各轴径与衬套的配合间隙，一般应符合表11.2的规定。若间隙过小，可用铰刀铰孔；若间隙过大，则应更换衬套后，再铰削配合。 检查单向离合器是否打滑 ⑥ 电磁开关的检查 a．接触盘表面和触点表面的检查。 轻微烧蚀，可用砂布打光；严重烧蚀，应修复或更换。 b．吸拉线圈和保持线圈的检查。 可用万用表R×1挡，检查吸拉线圈和保持线圈的电阻值，部分起动机线圈电阻标准值如下表所示。若内部断路或短路，应予以更换。 检查接触盘表面、触点表面及线圈电阻。 按图示方法，测试电磁开关的吸放性能。 电磁开关吸放性能测试 起动机电磁开关线圈电阻值 起动机型号 吸拉线圈/Ω 保持线圈/Ω QD1211 0.27±0.05 0.88±0.1 QD124A 0.33±0.03 1.29±0.12 QD124F 0.6±0.05 0.97±0.1 11.5.3 起动机的调整与试验 起动机经检修后，应进行一系列的调整与试验，以确保其性能符合要求。调整项目包括电枢轴向间隙调整、起动机驱动齿轮端面与端盖突缘间距的调整、试验项目包括空载试验和全制动试验。 起动机常见的调整部位示意图 1．起动机的调整 经常调整的部位如图所示 （1）电枢轴向间隙调整 如图示，电枢轴向间隙C应为0.1～1.0mm，否则应通过增减换向器与端盖之间的调整垫片予以调整。 （2）驱动齿轮与限位环间隙的调整 为了不使驱动齿轮与限位环接触过紧，又能与飞轮完全啮合，要求电磁开关未接通时，驱动齿轮与限位环间的间隙A＝飞轮齿圈宽+5～8mm；电磁开关通电，活动铁心完全吸进时，驱动齿轮被推出，此时间隙为B＝1.5～2.5mm。若间隙不合适，应调整。 （3）起动机驱动齿轮端面与端盖凸缘间距的调整 起动机不工作时，驱动齿轮端面与端盖凸缘之间的距离应符合规定值。间距不当，可通过止动螺钉调整或加减垫片等解决，如图所示。 起动机驱动齿轮端面与端 盖凸缘间距的检查与调整 2．起动机性能试验 （1）空载试验。 空转试验的目的是检查起动机内部是否有电路故障和机械故障。 起动机空载试验 起动机试验电路图 方法步骤 A．将起动机固定在万能实验台上，连接好工作电路和测试电路，如图所示。 B．接通开关，起动机转动应均匀、无抖动，电刷与换向器之间应无火花。 B．接通开关，起动机转动应均匀、无抖动，电刷与换向器之间应无火花。 C．记录实验台上电流表和电压表的读数，并测量转速值，试验时间不得超过1min。 D．将记录的数值与起动机铭牌上的标准数据进行比较。 E．如果电流大、转速低，则说明存在装配过紧等机械故障，或电枢、磁场绕组搭铁、短路等电路故障。 F．如果电流和转速都很小，则说明电路中有接触不良的故障存在。 （2）吸拉动作试验 吸拉动作试验 A ．将起动机固定在台虎钳上，如图所示。 B ．拆下起动机“C”端子上的导电铜片，用电缆将起动机“C”端子和电磁开关壳体分别与蓄电池负极连接。 C ．用电缆将起动机“50”端子与蓄电池正极连接，此时，驱动齿轮应向外移出。 若驱动齿轮不动，则电磁开关故障，应修理或更换。 （3）保持动作试验 保持动作试验方法 A．在吸引动作试验的基础上，当驱动齿轮在伸出位置时，拆下电磁开关“C”端子上的电缆。此时，驱动齿轮应保持在伸出位置不动。 B．如驱动齿轮复位，则保持线圈断路，应检修或更换电磁开关。 （4）复位动作试验 A．在保持动作试验的基础上，再拆下起动机壳体上的电缆。此时，驱动齿轮应迅速复位。 B．如驱动齿轮不能复位，则说明复位弹簧失效，应更换弹簧或电磁开关总成。 复位动作试验方法 起动机全制动试验 （5）全制动试验 A ．在空载试验通过后，再通过测量起动机全制动时的电流和转矩来检验起动机性能是否良好。 B ．试验方法如上左图所示。通电后，迅速记下电流表、弹簧秤和电压表的读数，其全制动电流和制动转矩应符合规定值。 D ．如果电流和转矩都小，则说明起动机内接触电阻过大；如果试验过程中电枢轴有缓慢转动，则说明单向离合器打滑。 注意！全制动试验要动作迅速，一次试验时间不应超过5s，以免烧坏电动机及对蓄电池使用寿命造成不利影响。 $$