3.1 起动机（课件）-《汽车电气设备与维修》同步精品课堂(大象出版社)

项目3 汽车起动系 3.1 起动机 《汽车电气设备与维修》（大象出版社） 同步精品课堂 1 学习目标 知识目标 1.能够准确阐述起动机的组成部分，包括直流电动机、单向传动机构和操纵机构，并理解各部分的基本功能。 2.掌握通过起动机型号识别其电压等级等关键信息的方法。 能力目标 1.能够根据不同汽车的需求，合理选择合适类型的起动机，具备初步的工程选型能力。 2.能够运用所学知识进行初步的故障分析和排查，培养解决实际问题的能力。 情感目标 1.激发对汽车构造和工作原理的探索兴趣，培养对汽车相关知识的好奇心和求知欲。 2.鼓励积极思考、提问和讨论，培养团队合作精神和交流能力，营造良好的学习氛围。 项目3 汽车起动系 导入情景 01 同学们，大家平时都坐过汽车吧，当我们准备出发，按下启动按钮或者转动钥匙的那一刻，汽车发动机就开始运转了。可大家有没有想过，发动机是怎么被带动起来的呢？它自己可不会 “平白无故” 地开始工作。其实，在这个启动过程中，有一个关键的部件在发挥作用，那就是起动机。那么，起动机究竟是由哪些部分组成的？它又有哪些类型和型号？带着这些疑问，让我们一起走进今天的课程，深入了解起动机的奥秘。 新知学习 02 一.起动机的概述 1.起动机的组成 起动机(俗称马达)是起动系的核心部件,一般由直流电动机、单向传动机构和操纵机构三大部分组成。起动机总成如图 3-1所示。 新知学习 02 一.起动机的概述 不同类型的汽车上使用的起动机尽管类型不同,但其直流电动机部分基本相似，主要的区别就在于传动机构和控制装置各有差异。 单向传动机构的作用是:在发动机起动时,使起动机轴上的驱动小齿轮啮入飞轮齿圈,将起动机的电磁转矩传递给发动机曲轴;在发动机起动后又能使起动机小齿轮与飞轮齿圈自动脱开,起动机保持静止状态。减速型起动机的单向传力机构还带有齿轮式减速机构,起到减速增扭作用。 新知学习 02 一.起动机的概述 2.起动机类型 (1)常规型。一种电枢和小齿轮按同种方式旋转的起动机。直流电动机的励磁绕组与电枢绕组串联,电枢电流等于励磁绕组电流;传动机构为包括驱动齿轮的单向离合器其控制机构为电磁操纵式起动机。 (2)减速型。一种为了降低电枢转速并传送给小齿轮而在驱动器和驱动齿轮之间使用惰轮的起动机。其目的是减小直流电动机的尺寸,采用高速直流电动机,为了增大扭矩,采用惰轮减速增扭。 新知学习 02 一.起动机的概述 (3)行星型。一种使用行星齿轮来降低电枢转速的起动机。其目的是减小直流电动机的尺寸,采用高速直流电动机；采用行星齿轮作为减速机构，使减速机构更加紧凑，而且又能有效地减速增扭。它比减速型紧凑且重量更轻。 (4)行星减速部分导体马达型。为了使直流电动机的体积进一步减小,使用永久磁铁代替励磁线圈:永久磁铁用于励磁线圈上,电枢线圈做得较紧凑,直流电动机的转速很高采用行星齿轮减速增扭,因而整体长度较短。 新知学习 02 一.起动机的概述 3.起动机的型号 根据中华人民共和国行业标准《汽车电气设备产品型号编制方法》(QC/T 73-1993)规定、起动机型号由五部分组成。如图3-2所示。 新知学习 02 二.起动机三大组件 1.起动机用直流电动机 (1)起动机用直流电动机的组成。起动机用直流电动机主要由定子和转子组成。定子简单地说就是电机上固定的部分,包括机壳主磁极、换向磁极、电刷装置及端盖等:转子即电枢。 新知学习 02 二.起动机三大组件 定子的作用和分类。定子的作用是产生磁场,它分为励磁式定子和永磁式定子两种。 转子的功用和结构。起动机的转子通常称为电枢,功用是产生电磁转矩。它由若干硅钢片叠成的铁芯、电枢轴、电枢绕组和换向器组成。如图3-5所示。 新知学习 02 二.起动机三大组件 (2)直流电动机的作用与原理。直流电动机是将电能转换为机械能的装置,其作用是产生发动机起动时所需的电磁转矩。直流电动机是根据载流导体在磁场中受力运动的原理设计而成的。图 3-6为直流电动机的物理模型,NS是一对固定不变的磁极,用以产生所需要的磁场。矩形 abcd 是固定在可旋转铁质圆柱体上的线圈,线圈和圆柱体分别称为电枢绕组和电枢铁芯。 新知学习 02 二.起动机三大组件 线圈的首末端a、b连接到两个相互绝缘并可随线圈一同旋转的换向器上。转子线圈与外电路的连接是通过换向器接触固定不动的电刷进行的。通电导线在磁场中受到电磁力作用,其方向由左手定则确定。图中电刷A接电源正极,且总与转到上边的换向器接触,所以产生的电磁转矩使转子总是逆时针旋转。 新知学习 02 二.起动机三大组件 2.起动机单向传动机构 起动机单向传动机构由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、合弹簧等组成,安装在起动机轴的花键部分。起动机起动时,单向传动机构使驱动齿轮沿起动机轴向花键槽外移与飞轮齿圈啮合,将电动机产生的力矩通过飞轮传递给发动机曲轴,使发动机起动。起动后飞轮转速提高,将通过驱动齿轮带动电动机轴高速旋转,引起电动机超速。 新知学习 02 二.起动机三大组件 因此,在发动机起动后,传动机构应使驱动齿轮与电动机脱开,防止电动机超速。如图3-7所示。 新知学习 02 二.起动机三大组件 3.起动机操纵机构 起动机操纵机构也叫控制机构,其作用是接通或切断起动机与蓄电池之间的主电路驱动拨叉使小齿轮与飞轮齿圈啮合。有些起动机操纵机构还能在起动的同时将点火线圈附加电阻短路,以增大起动时的点火能量。现广泛应用的是电磁操纵强制合式起动机操纵机构。 新知学习 02 二.起动机三大组件 电磁操纵式起动机电路原理如图 3-13所示,其操纵机构又称电磁开关,由吸拉线圈保持线圈、活动铁芯、固定铁芯、接触片等组成。其中吸拉线圈与电动机串联,保持线圈与电动机并联。活动铁芯可驱动拨叉运动,又可推动接触盘推杆。 新知学习 02 二.起动机三大组件 4.起动机操纵机构的工作过程 (1)起动机不工作时,驱动齿轮处于与飞轮齿轮脱开啮合位置,电磁开关中的接触盘与各接触点分开。 (2)将起动开关接通时,蓄电池经起动控制电路向起动机电磁开关通电,其电流回路为 新知学习 02 二.起动机三大组件 (3)发动机起动后,飞轮转动线速度超过了起动机驱动小齿轮的线速度,单向离合器打滑,避免了电枢绕组高速甩散的危险。 (4)松开起动开关时,起动控制电路断开,但电磁开关内吸拉线圈和保持线圈通过仍然闭合的主开关得到电流。其电流回路为 新知学习 02 知识小结 这部分内容主要介绍了汽车起动机的相关知识。在起动机概述部分，阐述了起动机由直流电动机、单向传动机构以及操纵机构组成，这三大部分相互配合，共同完成起动机的工作。随后深入剖析起动机的三大组件。其中，起动机用直流电动机由电枢、磁极、电刷等构成，依据通电导体在磁场中受力运动的原理，将电能转化为机械能，为起动机提供动力。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目1: 按起动机的总体结构分类，不包括以下哪种类型？（ ） A. 普通起动机 B. 永磁起动机 C. 减速起动机 D. 增速起动机 答案：D 解析：起动机按总体结构分类有普通起动机、永磁起动机、减速起动机等，不存在增速起动机这种类型，所以选 D。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 2： 起动机用直流电动机的组成不包括以下哪个部件？（ ） A. 电枢 B. 磁极 C. 电刷 D. 火花塞 答案：D 解析：起动机用直流电动机由电枢、磁极、电刷等组成，火花塞是点火系统的部件，和直流电动机组成无关，所以选 D。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 3： 滚柱式单向离合器中，实现单向传动的关键部件是（ ） A. 滚柱 B. 弹簧 C. 摩擦片 D. 拨叉 答案：A 解析：滚柱式单向离合器中，滚柱在楔形槽内的位置变化实现单向传动，在发动机启动时传递转矩，启动后切断动力传递，所以关键部件是滚柱，A 选项正确。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目4：在起动机操纵机构的工作过程中，当接通点火开关启动档时，首先工作的是（ ） A. 吸引线圈 B. 保持线圈 C. 主接触盘 D. 吸引线圈和保持线圈同时工作 答案：D 解析：当接通点火开关启动档时，吸引线圈和保持线圈同时通电，产生磁场，共同作用拉动活动铁芯，进而带动相关部件工作，所以选 D。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 5：以下哪种单向离合器结构简单、成本低，但传递转矩较小？（ ） A. 滚柱式单向离合器 B. 弹簧式单向离合器 C. 摩擦片式单向离合器 D. 以上都不是 答案：A 解析：滚柱式单向离合器结构简单、成本低，但由于其工作原理限制，传递转矩相对较小，弹簧式单向离合器结构稍复杂，摩擦片式单向离合器能传递较大转矩，所以选 A。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目6： 按起动机总体结构分类，常见的有普通起动机、永磁起动机和______。 答案：减速起动机 解析：这是起动机按总体结构的常见分类，减速起动机通过减速装置降低电动机转速并提高转矩，使起动机性能更优。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 7： 起动机用直流电动机由电枢、______、电刷等部件组成。 答案：磁极 解析：磁极是直流电动机的关键组成部分，与电枢、电刷共同作用，实现电能到机械能的转换。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 8： 滚柱式单向离合器中，实现单向传动的核心元件是______。 答案：滚柱 解析：滚柱在不同工况下，在楔形槽内的位置变化，决定了动力的单向传递，是该离合器实现单向传动的关键。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目9： 起动机操纵机构的作用包括控制起动机与蓄电池之间______的通断，驱动拨叉使单向离合器与飞轮齿圈啮合和分离，以及保护起动机和蓄电池。 答案：电路 解析：操纵机构控制电路通断，进而控制起动机工作，是起动机正常工作和保护自身及蓄电池的关键控制环节。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 10： 摩擦片式单向离合器依靠______的压紧和放松来传递或切断转矩，实现单向传动。 答案：摩擦片 解析：通过改变摩擦片之间的压紧力，控制转矩传递，在发动机启动和正常运转时，实现动力的单向传递和切断。 本次课主要学习了电源与电源电动势相关知识。电源能将其他形式能转化为电能，种类多样。电源电动势衡量电源力做功能力，通过公式 E = W/q 计算。还了解新能源汽车及其动力电源，认识到其发展的机遇与挑战。 课堂小结 04 在这堂课中，我们深入学习了起动机相关知识。在起动机的概述部分，明确了起动机由直流电动机、单向传动机构和操纵机构组成 ，这三大部分协同工作，保障起动机正常运转。起动机用直流电动机由电枢、磁极、电刷等构成，它依据通电导体在磁场中受力运动的原理，将电能转化为机械能，为起动机提供初始动力。操纵机构控制着起动机与蓄电池之间电路的通断，同时驱动拨叉让单向离合器与飞轮齿圈实现啮合和分离，并且在整个过程中起到保护起动机和蓄电池的作用。 作业布置 05 1.简述起动机的工作过程。 2.对比三种单向离合器（滚柱式、弹簧式、摩擦片式）的优缺点。 3.说明起动机操纵机构中吸引线圈和保持线圈的作用。 感谢观看 $$