(1)啟動系統的作用
發動機的啟動是靜止的發動機曲軸在外力作用下從開始轉動到發動機自動怠速運轉的全過程。發動機啟動的方法很多,有人力啟動、電力啟動、輔助汽油機啟動等。汽車發動機常用的是電力啟動方式,即用電動機作為機械動力,當把電動機軸上的齒輪與發動機飛輪齒圈齧合時,電動機的動力就傳到飛輪和曲軸。電動機本身又用蓄電池作為能源。目前,絕大多數汽車發動機都採用電動機啟動。
(2)啟動系統的組成
啟動系統一般由電源(蓄電池)、起動機、啟動開關、啟動繼電器等組成。
(3)常規起動機的組成、結構和工作原理
常規起動機一般由直流串勵式電動機、傳動機構和控制裝置(也稱電磁開關)三部分組成。圖2.1所示是其和發動機飛輪的齧合關係,圖2.2所示是起動機的組成。由圖可以看出,把點火開關旋至啟動擋時,電動機產生轉矩開始轉動,同時電磁開關把傳動機構中的小齒輪推出,使其與發動機的飛輪齒圈齧合,這樣就把電動機的轉矩通過傳動機構傳遞給飛輪,使發動機啟動。
圖2.1發動機飛輪的齧合
圖2.2起動機的組成
2.1.2直流串勵式電動機
直流電動機的作用是產生力矩。一般均採用直流串勵式電動機。“串勵”是指電樞繞組與磁場繞組串聯。
(1)直流電動機的結構
圖2.3所示為直流電動機的結構,直流電動機由磁極、電樞、換向器和外殼等組成。
圖2.3直流電動機的組成
1)磁極
如圖2.4所示為磁極,其作用是產生電樞轉動時所需要的磁場,它由固定在機殼上的磁極鐵芯和磁場繞組組成。
2)電樞
如圖2.5所示為電樞總成,由外圓帶槽的硅鋼片疊成的鐵芯和電樞繞組組成,磁場繞組和電樞繞組一般採用矩形斷面的裸銅線繞制。
圖2.4磁極
圖2.5電樞
3)電刷
電刷和換向器配合使用,用來連接磁場繞組和電樞繞組的電路,並使電樞軸上的電磁力矩保持固定方向。
電刷裝在端蓋上的電刷架中,電刷彈簧使電刷與換向片之間具有適當的壓力以保持配合,如圖2.6所示。
圖2.6電刷
(2)直流電動機的工作原理
直流電動機的基本工作原理是通電的導體在磁場中會受電磁力作用,電磁力的方向遵循左手定則。
兩片換向片分別與環狀線圈的兩端連接,電刷一端與兩換向器片相接觸,另一端分別接蓄電池的正極和負極。在環狀線圈中,電流的方向交替變化。用左手定則判斷可知,環狀線圈在電磁力矩作用下按順時針方向連續轉動。這樣在電源連續對電動機供電時,其線圈就不停地按同一方向轉動,如圖2.7所示。
圖2.7直流電動機的工作原理
為了增大輸出力矩並使運轉均勻,實際的電動機中電樞採用多匝線圈,隨線圈匝數的增多,換向片的數量也要增多。
2.1.3傳動機構
圖2.8所示的傳動機構為滾柱式單向離合器。傳動機構的作用是把直流電動機產生的轉矩傳遞給飛輪齒圈,再通過飛輪齒圈把轉矩傳遞給發動機的曲軸,使發動機啟動;啟動後,飛輪齒圈與驅動齒輪自動打滑脫離。它一般由驅動齒輪、單向離合器、撥叉、齧合彈簧等組成。單向離合器有滾柱式、摩擦片式、彈簧式等幾種類型。
圖2.8滾柱式單向離合器
1—驅動齒輪;2—外殼;3—十字塊;4—滾柱;5—壓帽彈簧;6—墊圈;7—護蓋;8—花鍵套筒;9—彈簧座;10—齧合彈簧;11—撥環;12—卡簧
2.1.4控制裝置
圖2.9控制裝置
圖2.9所示的電磁控制裝置在起動機上稱為電磁開關,它的作用是控制驅動齒輪與飛輪齒圈的齧合與分離,並控制電動機電路的接通與切斷。在現代汽車上,起動機均採用電磁式控制電路,電磁式控制裝置是利用電磁開關的電磁力操縱撥叉,使驅動齒輪與飛輪齧合或分離。
電磁開關主要由吸引線圈、保持線圈、回位彈簧、可動鐵芯,接觸片等組成。其中,端子C接點火開關,通過點火開關再接電源;端子30直接接電源。
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