04.10 發動機起動系統詳解!

為了使靜止的發動機進入工作狀態,必須先用外力轉動發動機曲軸,使活塞開始上下運動,氣缸內吸入可燃混合氣,並將其壓縮、點燃,體積迅速膨脹產生強大的動力,推動活塞運動並帶動曲軸旋轉,發動機才能自動地進入工作循環。發動機的曲軸在外力作用下開始轉動到發動機自動怠速運轉的全過程,稱為發動機的起動過程。完成起動所需要的裝置叫起動系。今天我們就來說說發動機的起動系統。

發動機可靠啟動條件:

1)氣缸吸入可能著火的混合氣

2)壓縮終了混合氣達到一定溫度和壓力

3) 點火裝置發出足夠能量的火花

起動轉速

能使發動機順利起動所必需的曲軸轉速,稱為起動轉速。

汽油發動機要求起動轉速不低於50~70r/min。

柴油機要求起動轉速不低於150~300r/min,

此外,柴油發動機的壓縮比較汽油機大,因此起動轉矩也大,所以起動柴油發動機所需要的起動機功率也比汽油機大。

起動方法

發動機起動的方法很多,汽車發動機常用的電動機起動是用電動機作為機械動力,當電動機軸上的驅動齒輪與發動機飛輪周緣上的環齒齧合時,電動機旋轉時產生的電磁轉矩通過飛輪傳遞給發動機的曲軸,使發動機起動。電力起動機簡稱起動機。它以蓄電池為電源,結構簡單、操作方便、起動迅速可靠。

目前,幾乎所有的汽車發動機都採用電力起動機起動。

起動機的功用:

利用起動機將蓄電池的電能轉換為機械能,再通過傳動機構將發動機拖轉起動。

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起動機工作原理

起動機的工作原理可以通過其主要部件直流電動機的工作原理來說明。

直流電動機是將電能轉變為機械能的設備,它是根據帶電導體在磁場中受到電磁力作用的這一原理為基礎而製成的。其工作原理如圖所示。

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由於一個線圈所產生的轉矩太小,且轉速不穩定,因此實際上,電動機的電樞上繞有很多線圈,換向片數也隨線圈的增多而相應增加。從而保證產生足夠大的轉矩和穩定的轉速。

起動機的構造

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起動機一般由三部分組成:

(1)直流串激式電動機

作用是在直流電壓的作用下,產生旋轉力矩。

直流電動機由電樞、磁極、外殼、電刷與刷架等組成。

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(2)傳動機構(或稱齧合機構)

作用是:在發動機起動時,使起動機驅動齒輪齧入飛輪齒環,將起動機轉矩傳給發動機曲軸;而在發動機起動後.使驅動齒輪打滑與飛輪齒環自動脫開。

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發動機起動後,飛輪轉速提高,它將帶著驅動齒輪高速旋轉,會使電樞軸因超速旋轉而損壞,因此,在發動機起動後,驅動齒輪的轉速超過電樞軸的正常轉速時,傳動機構應使驅動齒輪與電樞軸自動脫開,防止電動機超速。為此,起動機的傳動機構中必須具有超速保護裝置。

超速保護裝置是起動機驅動齒輪與電樞軸之間的離合機構,也稱為單向離合器。常用的單向離合器有滾柱式、彈簧式、摩擦片式等多種形式

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(3)控制裝置(即開關)

用來接通和切斷起動機與蓄電池之間的電路。電磁操縱式控制機構的起動開關通常與點火開關製成一體,為了減小流過點火開關的電流,防止點火開關的早期損壞,有些起動機的控制電路中接有繼電器。圖為具有起動繼電器的起動電路。

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減速起動機

在起動機的電樞軸與驅動齒輪之間裝有齒輪減速器的起動機,稱為減速起動機。

減速起動機的優點:

1.單位重量的輸出功率增加;

2.縮小了外部尺寸,便於安裝;

3.提高了起動轉矩,有利於發動機的低溫起動;

4.減輕了蓄電池的負擔,延長了使用壽命。

減速起動機的齒輪減速器有外齧合式、內齧合式、行星齒輪式等三種不同形式。行星齒輪式減速起動機減速機構結構緊湊、傳動比大、效率高。由於輸出軸與電樞軸同軸線、同旋向,電樞軸無徑向載荷,振動輕,整機尺寸減小 ,所以被廣泛使用。

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永磁起動機

以永磁材料作為磁極的起動機,稱為永磁起動機。它取消了傳統起動機中的勵磁繞組和磁極鐵心,使起動機的結構簡化,體積和質量大大減小,可靠性提高,並節省了金屬材料。

採用高速低轉矩的永磁電動機,並在驅動齒輪與電樞軸之間安裝齒輪減速器的起動機,稱為永磁減速起動機。永磁減速起動機的體積和質量可以進一步減小,目前已得到廣泛應用。

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起動機的型號

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QDJ表示減速起動機;

QDY表示永磁起動機(包括永磁減速起動機),

電壓等級:1-12V;2-24V

功率等級:

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