《汽车电器》第3章_起动系统(下)PPT课件

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汽车起动系统(ppt)

∴串励直流电动机的负载变化时，其转速、电流和转矩会自动变化，以满足负载变化的需要。
3.2.3 串励直流电动机的特性
1、转矩特性电动机电磁转矩M随电枢电流Is变化的关系
M=f（Is）称为转矩特性。电磁转矩
M= CmIs∮
3.2.3 串励直流电动机的特性
串励直流电动机→
电枢电流=励磁电流
按右手法则判断，恰与电枢电流的方向相反，称为反电动势，其值为
式中
Ef = Cm∮n n —— 电动机的转速
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
这样，外加电压U一部分落在电枢绕组电阻Rs 和励磁绕组电阻Rl上，另一部分用来平衡电动机的反电动势Ef，得电动机的电压平衡方程式
U=Ef+IsRs+IsRl
和保持线圈电磁力的共同作用下，使活动铁心克服弹簧力右移，活动铁心带动拔叉移动，接触盘也被活动铁心推至与触点接触位置，使起动机通入起动电流，产生电磁转距起动发动机。接触盘接通触点后，吸拉线圈被短路，活动铁心靠保持线圈的电磁力保持其啮合位置。
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3．3．2 起动机电磁操纵机构
发动机起动后，断开起动开关，此时流经电磁线圈电流为：蓄电池正极→接线柱11→接触盘10→接线柱12→吸引线圈 6→保持线圈5→搭铁→蓄电池负极。
∵一个线圈的转矩不够大、转速不稳定。 ∴电枢上有多组线圈，换向器片数也相应增
加。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
电动机转矩为
M=Cm Is ∮
式中Cm——电动机常数；
Is——电枢电流
∮——磁极磁通
当接入直流电源时，产生的电磁转矩使电枢旋转。
3.2.2 直流电动机结构和工作原理
而电枢旋转，其绕组又切割磁力线产生感应电动势。

《汽车起动系统》课件

汽车起动系统的故障诊断与排除
总结词
起动机不转是汽车起动系统常见故障之一，可能是由于电源、控制线路、起动机本身等原因引起的。
总结词
排除起动机不转故障需要仔细检查起动系统的各个部分，找出故障点并进行修复。
详细描述
在排除故障时，需要逐一检查起动系统的各个部分，包括蓄电池、电源线路、保险丝、控制线路和起动机本身。如果发现故障点，需要及时修复或更换相关部件。
蓄电池的充电
如果蓄电池老化或损坏，需要及时更换。更换时要注意新旧电池的匹配和正负极的正确连接。
蓄电池的更换
起动机的检查
检查起动机的轴承是否松动或磨损，电刷是否磨损或松动，电磁开关是否正常等。
起动机的清洁
定期清洁起动机外部的灰尘和杂物，保持清洁和良好的散热。
起动机的更换
如果起动机损坏或老化，需要及时更换。更换时要选择与原车匹配的起动机，并按照规定的程序进行安装和调整。
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目录
汽车起动系统概述汽车起动系统的组成与工作原理汽车起动系统的故障诊断与排除
目录
汽车起动系统的维护与保养汽车起动系统新技术与发展趋势
汽车起动系统概述
起动系统是汽车发动机的控制系统之一，用于启动发动机。
定义
通过起动机带动发动机曲轴旋转，使发动机从静止状态开始工作。
功能
详细描述
当起动机不转时，首先检查蓄电池是否正常，电源线路是否接触良好，保险丝是否完好。如果这些都没有问题，需要进一步检查控制线路和起动机本身是否出现故障。
总结词
起动机运转无力是指起动机在起动时转速过低或无法达到正常转速，这可能是由于电源电压低、控制线路接触不良等原因引起的。
当起动机运转无力时，首先需要检查蓄电池电压是否正常，电源线路是否接触良好。如果这些都没有问题，需要进一步检查控制线路和起动机本身是否出现故障。

第3章起动系统 181页PPT文档

第三章起动系统
(3) 电枢移动式起动机。电枢移动式起动机是靠起动机磁极磁通的吸力，使电枢沿轴向移动而使小齿轮啮入飞轮齿圈的，起动后再由回位弹簧使电枢回位，让驱动齿轮退出飞轮齿圈。这种啮合机构多用于大功率的柴油发动机上。
(4) 齿轮移动式起动机。它是由电磁开关推动安装在电枢轴孔内的啮合杆，使小齿轮啮入飞轮齿圈的。
第三章起动系统
图3.3 串励式起动机的工作原理
第三章起动系统
2．串励直流电动机的构造串励直流电动机主要由电枢(转子)、磁极(定子)、电刷架与电刷等主要部件构成，见图3.4。 1) 电枢电枢是直流电动机的旋转部分，包括电枢轴、换向器、电枢铁芯和电枢绕组，见图3.5。为了获得足够的转矩，通过电枢绕组的电流一般为200～600 A，因此电枢绕组采用较粗的矩形裸铜线绕制成成型绕组。
换向器故障多为表面烧蚀、云母片突出等。轻微烧蚀用“00” 号砂纸打磨即可，严重烧蚀或失圆(径向圆跳动＞0.05 mm)时应精加工，但加工后换向器铜片厚度不得少于2 mm。云母片如果高于钢片也应车削修整，但云母片是否割低要看具体的起动机。一般进口小汽车用起动机云母片低于钢片，检修时，若换向器铜片间槽的深度小于0.2 mm，就需用锯片将云母片割低至规定的深度。
第三章起动系统
图3.1 起动机在发动机上的安装
第三章起动系统
二、起动机的结构与类型 1．起动机的组成起动机由直流电动机、传动机构和操纵机构三部分组成，见
图3.2。
第三章起动系统
图3.2 起动机的构造
第三章起动系统
1) 直流电动机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。 2) 传动机构传动机构又称起动机离合器或啮合器。传动机构的作用是在发动机起动时使起动机轴上的小齿轮啮入飞轮齿圈，将起动机的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。 3) 操纵机构(控制装置) 操纵机构的作用是用来接通和断开电动机与蓄电池之间的电路。对于传统点火系，起动机工作时操纵机构还能短接点火线圈的附加电阻，以增加起动时的点火能量。

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特点，所以也被广泛应用。
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电刷与电刷架
其作用是将电流引入电动机。电刷一般用铜粉和石墨粉压制而成，以减小电阻同时增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力紧压在换向器上。电动机内装有四个电刷架，其中两个电刷架与机壳直接相连而搭铁，称
起动机的传动机构又称啮合机构或啮合器，其主要组成部分是单向离合器。
26
磁极
磁极铁心靠近转子一端的扩大的部分称为极靴，它的作用是使气隙磁阻减小，改善主磁极磁场分布，并使励磁绕组容易固定。
主磁极上装有励磁绕组，整个主磁极用螺杆固定在机座上。主磁极的个数一定是偶数，励磁绕组的连接必须使得相邻主磁极的极性按 N， S 极交替出现。
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磁路就是磁极磁通经过的路径。
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34
串励电动机
串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联之后接直流电源。串励电动机励磁绕组的特点是其励磁电流If就是电枢电流Ia，这个电流一般比较大，所以励磁绕组导线粗、匝数少，它的电阻也较小。
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35
复励电动机
这种直流电动机的主磁极上装有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，另一个与电枢绕组并联，所以复励电动机的特性兼有串励电动机和并励电动机的
精选课件
46
起动机电磁开关的组成
1—驱动齿轮 2—回位弹簧 3—拨叉 4—活动铁心 5—保持线圈 6—吸拉线圈 7—电磁开关接线柱
8—起动开关 9—铁心套筒 10—接触盘
11、12—接线柱 13—蓄电池 14—电动机
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起动机电磁开关的工作原理（1）
接通起动开关后，吸拉线圈和保持线圈通电，在电磁力的共同作用下，使活动铁心克服弹簧力右移，活动铁心带动拨叉移动，将驱动齿轮推向飞轮。

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第一节起动机的分类与型号
〔4〕设计序号：按产品设计先后顺序，以1～2位阿拉伯数
〔5〕变型代号：主要电气参数和根本构造不变的情况下，一般电气参数的变化和构造有某些改变称为变型，以汉语拼音大写字母A、B、C…
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1．磁极
第磁机二极的节的磁功场用为是电产磁生场磁，场其。磁电极磁由式铁直心流和电磁动场
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一、启动发动机时启动系统工作情况
(第1)四接节通启动启开动关系，启统动的继工电作器工过作程，发动机。
(3) 当主电路接通时，吸引线圈被触盘短路，保持线圈继续工作。
二、发动机启动后启动系统工作情况 (1) 断开启动开关启动继电器触点断开。 (2) 吸引线圈电流改道，电动机开关断开，
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第二节电磁式起动机的构造原理
2．当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向一样时，其电磁
吸力便吸引活动铁心向前移动，直到推杆前端的触盘将电动当吸引线圈和保持线圈通电产生的磁通方向相反时，其电磁
吸力相互抵消，在复位弹簧的张力作用下，活动铁心等可移动部件自动复位，触盘与触点断开，电动机主电路切断。〔二〕
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第一节起动机的分类与型号
一、起动机分类 1 按总体构造不同，起动机可分为电磁式、
三、起动机的控制装置包括电磁开关、启动继
电器和点火启动开关等部件，其中电磁开关与起动机制作在一起。〔一〕电磁开关 1．电磁开关构造特点电磁开关主要由电磁铁机构和电动机开关两局部组成。电磁铁机构由固定铁心、活动铁心、吸引线圈和保持线圈等组成。电动机开关由开关触盘和触点组成。如图 2-7所示。

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9
（2）直流电动机的电磁转矩
电动机的电磁转矩M取决于磁通φ、电枢电流 Ia的乘积，即
M= CmφIa
其中Cm—电机结构常数
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（3）直流电动机转矩自动调节特性
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（3）直流电动机转矩自动调节特性
直流电动机拖动负载，当负载发生变化时，电动机的电枢转速、电枢电流、电磁转矩均会自动的作相应的变化，以满足不同负载的需要。
要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混和气燃烧膨胀做功，推动活塞向下运动使曲轴旋转，发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。
曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程。
发动机的起动性能评价指标有：起动转矩、最低起动转速、起
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24
磁场绕组的连接方式
4个磁场绕组的连接方式有两种。 4个磁场绕组所产生的磁极应该是
相互交错的。
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25
磁场绕组的连接方式
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3）电刷及电刷架
作用：将电流引入电动机，使电枢产生定向转动力矩。
电刷材料：一般用铜粉和石墨粉压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。
起动完成
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电路分析2
组成：由电磁铁机构电动机开关起动继电器起动开关
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工作过程
起动开关未接通时，
起动继电器触点张开，
电动机开关断开，离
合器驱动齿轮与飞轮
处于分离状态。
起动继电器线圈电路
接通,其电路为：蓄
电池正极→开关3→

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簧
；.
23
滚柱式单向离合器工作原理
a)发动机起动时
b)发动机起动后
1-驱动齿轮 2-外壳 3-十字块 4-滚柱 5-飞轮
；.
24
（2）摩擦片式单向离合器
大、中功率的起动机多采用摩擦片式单向离合器，它是通过摩擦片的压紧和放松来实现单向传力的
磨擦片式单向离合器
1-驱动齿轮 2-齿轮柄 3-减振弹簧 4-小弹簧 5-主动磨
• （1）单联式起动继电器
；.
28
（2）组合式起动继电器
JD171型组合式起动继电器 1、8—磁轭2、6—铁芯3、5—衔铁4、7—弹
簧
；.
29
§3-4 起动机的使用与故障诊断
• 学习目标 • 1．熟悉起动机的正确使用方法。 • 2．掌握起动机常见故障的诊断方法。
；.
30
一、起动机的正确使用
• 1．为了确保汽车发动机可靠地起动，应保持蓄电池处于充足电状态，保证起动机、蓄电池、点火开关以及搭铁线等连接牢固，接触良好。
擦片
6-压环 7-弹性圈 8-外接合鼓 9-从动磨擦片 10-内接
合鼓 11-；飞. 轮
25
（3）弹簧式单向离合器
弹簧式单向离合器 1-驱动齿轮 2-挡圈 3-月牙键 4-扭力弹簧 5-
护圈 6-花键套筒 7-垫圈 8-缓冲弹簧 9-移动衬套 10-卡簧
；.
26
二、起动机控制装置
• 1．电磁开关 • 电磁开关一般固定在起动机机壳上，其作用是接通和切断起动机与蓄电池的主
弹簧压力减弱，换向器烧蚀而使接触电阻增大。 • (3)电动机电枢绕组或励磁绕组局部搭铁或短路。 • (4)起动机安装不当;电枢轴弯曲;电枢轴与轴承配合过紧或间隙过大;装配过紧。

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电刷
磁场绕组
磁场与磁路
4
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第五节起动机的工作特性
一、串励式直流电动机的工作特性
绝缘接线柱外壳
换向
磁极
1.转矩特性
器
因电枢电流与励磁电流相等，故
在磁路未饱和时磁通与电枢电流
成正比。即φ＝C1Ij＝ C1IS
电机转矩M＝CmφIS＝ CmC1ISIS
M
CI
2 s
结论：磁路未饱和时，电磁转矩电刷
齿圈的内齿旋转，行星齿轮绕内齿圈的运动，带动行星齿轮架旋转，行星齿轮架与输出轴连接。动力传递路线为：电单向枢3.离轴行合(星太器齿阳→轮轮驱减)→动速行齿起星轮动齿→机轮飞及轮支。架(与输出轴一体)→滚柱式
降及电刷接触电阻的电压降的代数
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
和。即： U-Ef＝IS(Rs+Rj）+△Ud
则反电势为：
Ef＝ U- IS (Rs+Rj）-△Ud
电刷
因 Ef=Cmφn
磁场绕组
有 n U IS (Rs Rj ) Ud
Cm
磁场与磁路
6
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第五节起动机的工作特性
转速特性 n U IS (Rs Rj ) Ud
采用复励式。
磁极
磁场绕组
磁场与磁路
7
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第五节起动机的工作特性
3分.功析率：特当性起动P 机 9完M55全n0制动
时转速和输出功率为零，电流最大，转矩也最大(为制动转矩)；空载时电流最小，但转速最大(为空载转速)，输出功率也为零；只有当电枢电流接近制动电流一半时(电动机电大功率点)，输出功率最大。因起动时间短，一般把最大功率作为额定功率。通常用空载和制动试验检验起动机技术状况。
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第五节起动机的工作特性
直流串励式电动机工作原理
绝缘接线柱外壳
换向
磁极
器
电枢上的电磁转矩与电
枢电流IS及磁极磁通φ的大小成正比。即
M＝CmIS
式中：Cm为电机常数，与磁
电刷
极对数和绕组个数等结构有
关。
磁场绕组
磁场与磁路
1
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第五节起动机的工作特性
磁场与磁路
2
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第五节起动机的工作特性
由 Ef＝Cmn
和 U E f Is Rs Is R j
得出
IS
U Ef RS R j
U Cmn RS R j
绝缘接线柱外壳
换向
器
磁极
结论：当负载增大时，电
机轴上的阻力矩增大，电枢转
速降低，反电动势也随之下降，电刷
磁场绕
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第六节起动机的典型结构
工作过程
12
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汽车电器设备
第六节
起动机的典型结构减速式起动机的优点：在同样输出功率下，其体积和质量比普通
起动机均减小30%--50%，并
便于安装，提高了起动转矩，有
二、齿轮减速式起动机利于低温起动。
A.齿轮减速式起动机有： a.外啮合式 b.内啮合式 c.行星齿轮 B.减速作用：增扭，可用小型电机 C.减速比：一般为3—5 D.电机允许转速可达
8
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第五节起动机的工作特性
二、影响起动机功率的因素 1.接触电阻和导线电阻—换向器烧蚀、污损、磨损；电刷磨损；电刷弹簧弹力小；蓄电池极桩与起动电缆、搭铁线搭铁、接触盘与主接线柱、起动电缆及搭铁线过长、过细； 2.蓄电池容量—容量小则内阻大，电压降大，起动功率小； 3.环境温度—影响蓄电池容量和内阻。
与电枢电流的平方成正比；磁路
饱和后，磁通与电流无关，电磁
磁场绕组
转矩与电枢电流呈直线关系。
磁场与磁路
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第五节起动机的工作特性
2.转速特性
绝缘接线柱外壳
根据基尔霍夫第二定律有：蓄电池换向
磁极
的EX与电机反电动势Ef的代数和等器
于磁场绕组和电枢组组的电压降、
连接导线电压降、蓄电池内阻电压
绝缘接线柱外壳
分析：电枢电流增加时C，m电压降换向
IS∑R也随之增加；磁路未饱和时，器
磁通也增加，故电机转速将随
IS∑R和φ的增加而急剧下降。结论：直流串励式电动机具有重
载时车速低而转矩大的特性(软机
械特性)，可保证起动安全可靠。但轻载空载时转速很高易飞车，电刷
故应避免。大功率直流电机一般
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齿轮减速式起动机
汽车电器设备
外啮合式齿轮减速起动机
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第六节起动机的典型结构
2.内啮合式齿轮减速起动机
特点：该种起动机的传动中心距离为 20mm 左右，减速传动效率高，但成本也高。
16
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第六节起动机的典型结构工作过程：当电枢旋转时，太阳轮带动三个行星齿轮绕内
2000r/min
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第六节起动机的典型结构
二、齿轮减速式起动机
1.外啮合式减速起动机
特点：传动中心距约30mm. 电枢轴与驱动齿轮之间利用惰轮作中间传动，电磁开关铁芯与驱动齿轮同轴心，电压开关直接推动驱动齿轮与飞轮齿圈啮合，无需拨叉，起动机的减速传动效率高，成本短路，广泛应用于小功率的起动机上。
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汽车电器设备
第六节起动机的典型结构
一、普通式起动机以红旗轿车为例。 1.起动机结构特点：串励式直流电动机；滚柱式单向离合器；
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第六节起动机的典型结构
一、普通式起动机以红旗轿车为例。 2.起动系电路特点：起动系与奥迪型轿车相同。因点火开关ST 档容量大，允许短时期内通过电磁开关线圈内的电流（＞20A ），故不设起动继电器。 3.工作过程
但电枢电流增加，使电磁转矩
组
（M＝CmφIS）增大，直到电
磁转矩与阻力矩重新平衡。
磁场与磁路
3
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第五节起动机的工作特性
一、串励式直流电动机的工作特性
绝缘接线柱外壳
换向
磁极
直流电动机中，励磁绕组与电枢器
绕组的连接方式可分为：串励式、
并励式和复励式三种形式。汽车
起动机所用的电动机为串励式。
直流串励式电动机工作原理
电枢旋转时，在电枢绕组上将产生反电动势。其大小与电枢转速n和磁极磁通φ 成正比，即
Ef＝Cmn
式中：Ce为与电机结构有关的常数。则电源电压 U E f Is Rs Is Rj ----电压平衡方程式（电动机旋转的基本条件）
绝缘接线柱外壳
换向
器
磁极
电刷
磁场绕组