教学项目十 起动机基本结构（教学课件）-《汽车电气设备构造与维修》同步精品课堂

教学项目十 起动机基本结构 《汽车电气设备构造与维修》 教学目标： 1.掌握起动机的基本作用。 2.掌握起动机基本结构和组成。 3.了解各种起动机之间的区别。 教学重、难点： 1.重点：起动机各部件之间的关联。 2.难点：起动机各部件的作用。 教学导入方法： 汽车是由发动机提供动力的，那发动机又是怎么启动的呢？ 教学项目十 起动机基本结构 教学主要内容目录： 一、概述 二、起动机的类型 三、起动机的特性 四、起动机的部件 五、起动机的其他结构 六、课后思考题 七、实训指导----起动机的拆装 教学项目十 起动机基本结构 一、概述 （一）起动机的说明 因为发动机自己不能起动，需要有外部动力使之产生第一次燃烧进行起动，要起动发动机，起动机通过环形齿轮旋转曲轴。 起动机要用来自蓄电池的有限动力产生极大的力矩，它应该十分紧凑而且很轻。由于这一原因，一种DC（直流）串励马达用作起动机。 教学项目十 起动机基本结构 起动机与飞轮齿圈的相互关系 起动机 飞轮齿圈 （二）DC（直流）串励马达 直流串励马达包括磁场线圈和电枢线圈，它们是串联的。当起动机开始转动时，它产生最大力矩。 要起动发动机，曲轴必须旋转得比最小曲轴转速快。起动发动机所需要的最小曲轴转速取决于发动机的结构和操作条件。发动机起动转速一般要达到80—100转/分。 教学项目十 起动机基本结构 直流串励马达 马达电机 电磁开关 （一）传统起动机 特点： ● 小齿轮与电枢在同一轴上并以相同转速旋转。 ● 连接到磁性开关插入件上的驱动杆推动小齿轮并使它与齿圈啮合。 教学项目十 起动机基本结构 传统型 传统型起动机 二、起动机的类型 （二）减速起动机 特点： ·减速型起动机使用一台紧凑的高速马达。 ·减速型起动机通过减速齿轮降低电枢的转速来增 加转动力矩。 ·电磁开关的动铁芯直接推动与它在同一轴上的小 齿轮，并使它与齿圈啮合。 教学项目十 起动机基本结构 减速型 减速型起动机 （三）行星齿轮起动机 特点： ·行星齿轮起动机有一组行星齿轮充当减低机构。 ·行星齿轮组输出驱动的小齿轮通过传动杆与齿圈相啮合，与传统型起动机类似。 教学项目十 起动机基本结构 行星型 行星型起动机 （四）行星减速-整流导体马达（PS）型 特点： ·行星减速-整流导体（PS）马达型起动机在磁场线圈中使用永久磁体 · 啮合/脱开齿轮的运作与行星型起动机一样。 教学项目十 起动机基本结构 行星减速-整流导体马达（PS）型 行星减速-整流导体马达（PS）型 三、起动机的特性 （一） DC(直流）串励马达的特性 1. 起动机转速、力矩和电流之间的关系 ● 马达电路基本上只由线圈组成。因为线路中只有线圈的电阻值，所以线路内电阻值非常小。根据欧姆定律，当蓄电池电压（12V）恒定且电阻小时，电流值会增加到特别大。结果，大量电流流向起动机，并且在起动机刚刚开始转动后产生最大力矩。 ● 因为马达和发电机具有类似的结构，当马达旋转时产生的逆向电压（逆电动势），干扰电流的稳定流动。 ● 在起动机转速增加时，由于逆电动势变大，通过马达的电流变小，力矩和电流值降低。 教学项目十 起动机基本结构 起动机起动特性曲线 ● 齿圈与起动机小齿轮的传动比约为1：10到1：15。 ● 起动机刚开始转动功率输出很低，因为力矩大，并且起动机转速低。但是，随着力矩和起动机转速的变化，功率输出增加到最大点，然后降低。 ● 功率输出如图中所示，按力矩和起动机转速而进行变化的曲线进行改变。 教学项目十 起动机基本结构 起动机起动特性曲线图 2. 电流和电压之间的关系 ● 当起动机起动时，由于大量的电流流出，蓄电池端子电压下降。 ● 在大量电流流动时，蓄电池的内部电阻不能忽略。按照欧姆定律，当电流值较大时，电压降较大。 ● 当电流总量减少时，电压降减小并且蓄电池电压恢复到正常值。 教学项目十 起动机基本结构 四、起动机的主要装置 电磁开关——驱动小齿轮与飞轮齿圈啮合或分离。 电枢——驱动小齿轮旋转 轭铁组件——产生磁场 电刷和电刷架——直流电机换向器 减速齿轮——使电枢转减速增扭 超速离合器——发动机着车后使小齿轮与飞轮齿圈分离 小齿轮和螺旋花键——促使小齿轮与飞轮齿圈的啮合 教学项目十 起动机基本结构 起动机的组织结构 电枢 减速齿轮 小齿轮和螺旋花键 超越离合器 电磁开关 电刷和电刷架 轭铁 （一）电磁开关 1.电磁开关用作流到马达的电流的主开关，并且通过推、拉控制小齿轮。 2.吸引线圈绕制得比保持线圈密，吸引线圈的磁动势也比保持线圈大。 教学项目十 起动机基本结构 电磁开关结构 主触点 动铁芯 回位弹簧 动铁芯轴 牵引线圈 保持线圈 传动弹簧 电磁开关 （二）电枢和球轴承 ● 电枢生成马达的旋转力，球轴承支持着高速转动的电枢。 教学项目十 起动机基本结构 电枢线圈结构 球轴承 电枢线圈 电枢芯 整流子 球轴承 电枢和球轴承 （三）轭铁组件 1. 轭铁组件产生马达运行所需的磁场。 2. 它也用作磁场线圈磁极芯的外壳及磁力线的通道。 3. 磁场线圈与电枢线圈串联连接。 教学项目十 起动机基本结构 轭铁组件 电刷 支架 磁极芯 励磁线圈 轭铁组件 （四）电刷和电刷架 1.电刷用电刷弹簧压住电枢整流器，使电流从线圈以固定的方向流到电枢。电刷用铜-石墨制成，它具有优良的导电及耐磨特性。 2.电刷弹簧制约电枢过量的旋转运动，并在起动机停机后通过压电刷来停止电枢转动。 注意: 老化的电刷弹簧或磨损的电刷会导致电刷与整流器部分的电器接触不充分。结果在接触点处有过大的电阻，这将减少向马达提供电流，延迟力矩的积聚形成。 教学项目十 起动机基本结构 电刷和电刷架 电刷座 接地板 电刷弹簧 电刷 电刷和电刷架 （五）减速齿轮 1. 减速齿轮将马达的旋转力传输到小齿轮，并且也通过减慢马达转速来增加力矩。 2. 减速齿轮以1/3到1/4的减速比来减低马达的转速，它内装超速离合器。 教学项目十 起动机基本结构 减速齿轮 球轴承 球轴承 减速齿轮 减速齿轮 主动齿轮 空转齿轮 离合器齿轮 （六）超速离合器 1. 超速离合将马达的转动经传动小齿轮传输到发动机。 2. 为了防止发动机起动引起的高速旋转损坏起动机，超速离合器是一种带滚子的单相离合器。 教学项目十 起动机基本结构 超速离合器结构 回位弹簧 离合器齿轮 小齿轮轴 小齿轮 花键轴 离合器滑轮 超速离合器 （七）小齿轮和螺旋花键 1. 小齿轮和齿圈通过相互宇固啮合将起动机的旋转力传输给发动机。 2. 小齿轮须倒角以便能良好地啮合。 3. 螺旋花键将马达旋转力转变成小齿轮的驱动力，也支持小齿轮的啮合和脱开。 教学项目十 起动机基本结构 小齿轮和螺旋花键 螺旋花键 小齿轮轴 环形齿轮 花键轴 小齿轮 小齿轮和螺旋花键 五、起动机的其他结构 （一）传统型 1.传统型与减速型（右图）之间的结构差别。 2.小齿轮的啮合和脱开。 教学项目十 起动机基本结构 区别差异 减速型 传统型 啮合或脱开小齿轮 减速机构 制动机构 电磁开关 有 无 电磁开关和驱动杆 有 有，无 (1)电磁开关 传统型起动机的电磁开关结构与减速型的基本一样。然而，这种型号是拉动铁芯使小齿轮啮合或脱开，而减速型是推动铁芯。 (2)传动杆 传动杆把电磁开关的运动传递给小齿轮。小齿轮用这种运动来与齿圈啮合和脱开。 （3）驱动弹簧 驱动弹簧安装在传动杆或磁性开关内。传统起动机的驱动弹簧与减速型起动机的复位弹簧一样，以同样方式进行操作。 教学项目十 起动机基本结构 （二）减速机构 ● 因为传统型起动机利用大型电枢，它能获得起动发动机的足够力矩，故此类起动机不需减速机构。 ● 由于这个原因，电枢直接与小齿轮相连接。 教学项目十 起动机基本结构 减速机构结构 电磁开关 驱动杆 驱动弹簧 （三）制动器机构 某些传统型起动机装有制动机构，如果发动机没有能发动起来，他停止马达的转动。制动机构也控制发动机刚起动后的马达高速。 参考： 除了装有制动机构的起动机外，一部分传统型和减速型起动机不装有制动齿轮，原因如下: ·电枢重量轻，惯性力小 ·电刷压力大。 ·减速齿轮产生摩擦。 教学项目十 起动机基本结构 制动器机构示意图 整流器端架 电枢 制动弹簧 锁止板 六、课后思考题： 1.起动机的主要作用是什么？ 2.起动机损坏后，会有什么故障现象？ 3.起动机是靠什么部件来提供能量的？ 教学项目十 起动机基本结构 七、实训指导----起动机的拆装 （一）任务描述： 独立完成起动机的拆装工作。 （二）工位准备： 燃油车辆2台。 （三）车辆状态： 汽车不能正常起动，充电指示灯亮，发动机舱盖打开。 教学项目十 起动机基本结构 （四）操作指导 1、要求： 分组工作，独立完成工作单。 2、操作步骤及要领： （1）车辆信息 车辆VIN码位置——17位码，一般在车辆的前挡风玻璃下方，也可以在车辆B柱的车辆铭牌获得。 教学项目十 起动机基本结构 （2）关键操作 ①检查起动机起动瞬间的故障现象。 ②检查蓄电池电压和发电机发电量。 ③对起动机上30端子和50端子的区分，以及他们的作用。 教学项目十 起动机基本结构 $$