汽车电器与电子控制系统(第3版)
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第二章 起动机

第一节 概述

一、起动系统的基本组成

发动机起动系统主要由起动电源(蓄电池)、起动机及起动机控制电路组成,如图2-1所示。

图2-1 起动系统基本组成

1—蓄电池 2—起动机 3—起动继电器 4—点火开关 5—电流表

1.起动机

起动机的作用是将蓄电池的电能转变成电磁转矩,驱动发动机,使发动机起动工作。起动机由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分组成。

直流电动机:其作用是将蓄电池输入的电能转换为驱动发动机转动的机械动力(电磁转矩)。汽车起动机均采用直流串励式电动机。

传动机构:用于将电动机所产生的电磁转矩传递给发动机飞轮,并在发动机起动后自动断开发动机向起动机的逆向动力传递。

电磁开关:其作用是控制起动机的驱动齿轮轴向移动,使之与发动机飞轮啮合(起动时)与分离(起动后),与此同时,控制电动机电路的通断。

2.起动机控制电路

起动机控制电路用于控制起动机电磁开关的通断电,主要控制部件是起动开关和起动继电器。

起动开关:为手动开关,用于直接或间接通断起动机电磁开关电路。汽油发动机的起动开关与点火开关安装在一起,形成复合式开关。

起动继电器:起保护(起动开关)和自动控制(发动机起动后使起动机自动停止工作)作用,在部分汽车上装用。

二、起动机的类型

起动机有多种结构型式,现以不同的分类方式予以概括。

1.按电动机磁场产生的方式分

(1)励磁式起动机 励磁式起动机的直流电动机其磁极磁场由磁极绕组通入电流产生,目前。汽车上励磁式起动机还占有多数。

(2)永磁式起动机 永磁式起动机所用的直流电动机其磁极用永久磁铁制成,相比于励磁式起动机,磁极无励磁绕组,结构尺寸相对较小。目前,汽车上永磁式起动机应用还相对较少。

2.按起动时起动机的操纵方式分

(1)直接操纵式起动机 起动时,由驾驶人通过脚踏起动踏板或手拉起动拉杆直接操纵拨叉而使起动机驱动齿轮轴向移动,以使驱动齿轮啮入飞轮齿圈,并通过操纵杆上顶压螺钉推动推杆及接触盘接通电动机电路。直接操纵式起动机结构简单,但使发动机的布置受到局限,并且起动操作比较麻烦,因此,早已被淘汰。

(2)电磁操纵式起动机 起动时,由驾驶人通过起动开关使电磁开关通电,电磁开关通电后产生的电磁力控制驱动齿轮啮入飞轮齿圈和接通电动机电路。电磁操纵式起动机可使发动机的布置不受局限,且工作可靠、操纵简单,现已被普遍采用。

3.按驱动齿轮啮入方式分

(1)惯性啮合式 起动时,依靠驱动齿轮自身旋转的惯性力产生轴向移动,并啮入飞轮齿圈。惯性啮合方式结构简单,但工作可靠性较差,现已很少采用。

(2)电枢移动式 起动时,依靠磁极副励磁绕组通电后产生的电磁力吸引电枢轴向移动,并带动轴向固定于电枢轴的驱动齿轮啮入飞轮齿圈。电枢移动式起动机其结构较为复杂,主要用于欧洲国家生产的柴油车上。

(3)磁极移动式 起动时,依靠磁极绕组通电产生的磁力使其中的活动铁心移动,拨动驱动齿轮啮入飞轮齿圈。磁极移动式起动机的磁极结构较为复杂,采用此种结构形式的起动机较为少见。

(4)齿轮移动式 起动时,依靠电磁开关推动电枢轴孔内的啮合杆而使驱动齿轮轴向移动,使其啮入飞轮齿圈。齿轮移动式其结构也比较复杂,采用此种结构的通常是大功率起动机。

(5)强制啮合式 起动时,依靠人力(现已被淘汰)或电磁力通过拨叉或直接推动驱动齿轮作轴向移动啮入飞轮齿圈。强制啮合式起动机工作可靠、结构也不复杂,因而使用最为广泛。

4.按传动机构结构分

(1)普通起动机 起动机的电动机与驱动齿轮之间直接通过单向离合器连接,其传动机构比较简单,是汽车起动机传统的结构形式。

(2)减速起动机 在起动电动机与驱动齿轮之间除有单向离合器外,还增设了一组减速齿轮。减速起动机具有结构尺寸小、重量轻、起动可靠等优点,在轿车上有着广泛的应用。

5.起动机的型号

根据QC/T 73—1993《汽车电气设备产品型号编制方法》规定,国产起动机的型号表示如下:

1)产品代号:由汉语拼音字母表示,QD—起动机;QDJ—减速起动机;QDY—永磁起动机。

2)电压等级代号:由阿位伯数字表示,1—12V;2—24V。

3)功率等级代号:由阿位伯数字表示,其含义见表2-1。

表2-1 起动机功率等级

4)设计序号。

5)变型代号。