白濱智

摘要：本論文主要目的是了解汽車用啟動系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，工作原理其及故障的分析方法。重點(diǎn)對汽車用啟動電動機(jī)的結(jié)構(gòu)，原理及故障分析診斷，維修方法進(jìn)行了敘述。本論文,可以用于汽車維修人員工作時的參考。

關(guān)鍵詞：汽車；啟動系統(tǒng)；啟動機(jī)

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）10-014-01

汽車用啟動電動機(jī)一般為直流電動機(jī)，主要由磁極、電樞、換向器以及機(jī)殼等部件組成。電樞繞組與磁場繞組串聯(lián)，稱此種直流電動機(jī)為串勵式直流電動機(jī)。

啟動電動機(jī)的磁極由固定在機(jī)殼上的磁極鐵心和纏繞在鐵芯上的磁場繞組組成，磁場繞組所產(chǎn)生的磁極應(yīng)該是相互交錯的。一般用四個磁極，功率較大的啟動機(jī)個別用6個磁極。

啟動電動機(jī)的電樞與換向器。電樞由外圓帶槽的硅鋼片疊成的鐵芯、電樞軸和電樞繞組等組成，啟動機(jī)工作時，通過電樞繞組和磁場繞組的電流達(dá)幾百安或更大，因此其磁場繞組和電樞繞組一般采用矩形斷面的裸銅線繞制, 換向器由許多換向片組成，換向片的內(nèi)側(cè)制成燕尾形，嵌裝在軸套上，其外圓車成圓形,換向片與換向片之間均用云母絕緣。

啟動電動機(jī)的電刷與電刷架。用來聯(lián)接磁場繞組和電樞繞組的電路，并使電樞軸上產(chǎn)生的電磁力矩保持固定方向。 電刷用含銅石墨制成，裝在端蓋上的電刷架中，通過電刷彈簧保持與換向片之間具有適當(dāng)?shù)膲毫?。電動機(jī)內(nèi)裝有四個電刷架，其中兩個電刷架與機(jī)殼直接相連構(gòu)成電路搭鐵，稱為搭鐵電刷架。

啟動電動機(jī)的傳動機(jī)構(gòu),普通啟動機(jī)傳動機(jī)構(gòu)又稱嚙合機(jī)構(gòu)或嚙合器，其主要組成部分是單向離合器。其作用是：啟動時將電樞的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機(jī)飛輪，而在發(fā)動機(jī)啟動后，就立即打滑，以防止發(fā)動機(jī)飛輪帶動啟動機(jī)電樞高速旋轉(zhuǎn)而造成飛散事故, 啟動機(jī)常見的單向離合器有：滾柱式、磨擦式等幾種式。強(qiáng)制嚙合式是靠電磁力通過撥叉或直接推動驅(qū)動齒輪作軸向移動與飛輪齒環(huán)嚙合,這種啟動機(jī)工作可靠、結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜，因而使用最為廣泛。

汽車啟動機(jī)按傳動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)分為非減速啟動機(jī)和減速啟動機(jī)兩類,非減速啟動機(jī)的啟動機(jī)與驅(qū)動齒輪之間直接通過單向離合器傳動。一直以來，汽車上使用的啟動機(jī)其傳動機(jī)構(gòu)均為這種機(jī)構(gòu)。減速啟動機(jī)是在啟動機(jī)與驅(qū)動齒輪之間增設(shè)了一組減速齒輪。減速啟動機(jī)具有結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕、啟動可靠等優(yōu)點(diǎn)，在一些轎車上應(yīng)用日漸增多。

汽車的啟動系統(tǒng)通常由蓄電池、點(diǎn)火開關(guān)、啟動繼電器、復(fù)合繼電器、啟動機(jī)等組成。啟動系統(tǒng)的功用是通過啟動機(jī)將蓄電池的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，啟動發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代汽車發(fā)動機(jī)以電動機(jī)作為啟動動力。.啟動開關(guān)用來接通啟動機(jī)電磁開關(guān)電路，以使電磁開關(guān)通電工作，汽油發(fā)動機(jī)的啟動開關(guān)與點(diǎn)火開關(guān)組合在一起。啟動繼電器是由啟動繼電器觸點(diǎn)（常開型）控制啟動機(jī)電磁開關(guān)電路的通斷，啟動開關(guān)只是控制啟動繼電器線圈電路，由于啟動繼電器線圈的電阻值較大,從而使得該電路中的電流較小,這樣就會保護(hù)了啟動開關(guān)的觸點(diǎn)不被燒壞。

電磁開關(guān)安裝在啟動機(jī)的上部，用來控制啟動機(jī)驅(qū)動齒輪與飛輪的嚙合與分離，以及電動機(jī)電路的接通和關(guān)斷，電磁開關(guān)主要由吸拉線圈、保持線圈、活動鐵芯、接觸盤、觸點(diǎn)等組成。對于汽油發(fā)動機(jī)用啟動機(jī)、電磁開關(guān)內(nèi)還有點(diǎn)火線圈附加電阻短路觸點(diǎn)，通過電磁開關(guān)外殼上的接線柱與點(diǎn)火線圈初級繞組相連。接通啟動開關(guān)后，吸拉線圈和保持線圈通電，在吸拉線圈和保持線圈電磁力的共同作用下，使活動鐵芯克服彈簧力移位，活動鐵芯帶動撥叉移動，將驅(qū)動齒輪推向飛輪，當(dāng)驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合時，接觸盤也被活動鐵芯推至與觸點(diǎn)接觸位置，使啟動機(jī)通入啟動電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩啟動發(fā)動機(jī)。接觸盤接觸后，吸拉線圈被短路，活動鐵芯靠保持線圈的電磁力保持其嚙合位置。

汽車的啟動系統(tǒng)的工作過程是:當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)旋至啟動擋時，啟動繼電器線圈通電，電流回路為：蓄電池正極→熔斷器→點(diǎn)火開關(guān)啟動擋→啟動繼電器線圈→搭鐵→蓄電池負(fù)極。于是啟動繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，接通了電磁開關(guān)電路。 電磁開關(guān)電路接通，電流由蓄電池正極→啟動繼電器觸點(diǎn)→吸引線圈→搭鐵→蓄電池負(fù)極。當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，松開點(diǎn)火開關(guān)，點(diǎn)火開關(guān)自動返回點(diǎn)火擋，啟動繼電器觸點(diǎn)斷開，切斷了電磁開關(guān)的電路，電磁開關(guān)復(fù)位，啟動機(jī)停止工作。若發(fā)動機(jī)啟動后，點(diǎn)火開關(guān)沒能及時返回點(diǎn)火擋，這時復(fù)合繼電器中線圈由于承受了硅整流發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)的電壓，使常閉觸點(diǎn)打開，自動切斷了啟動繼電器線圈的電路，觸點(diǎn)斷開，使電磁開關(guān)斷電，啟動機(jī)便自動停止工作了。 若在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，誤將啟動機(jī)點(diǎn)火開關(guān)旋至啟動擋位，由于在此控制電路中，復(fù)合繼電器的線圈總加有汽車發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)電壓，復(fù)合繼電器觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，啟動繼電器線圈不形成電流回路，電磁開關(guān)不動作，啟動機(jī)就不會工作。

為了延長啟動機(jī)的使用壽命，并保證能迅速、可靠、安全地工作，啟動機(jī)的正確使用和日常維護(hù)非常重要的。 啟動機(jī)是按短時間大電流工作設(shè)計的，其輸出功率也是最大功率。因此，使用啟動機(jī)，每次工作時間不得超過5s，重復(fù)啟動必須間隔15s以上。在極度低溫下啟動發(fā)動機(jī)時，應(yīng)先預(yù)熱發(fā)動機(jī)后再啟動。啟動機(jī)電路的導(dǎo)線連接要牢固，導(dǎo)線的截面積應(yīng)滿足要求。使用不具備自動保護(hù)功能的啟動機(jī)時，應(yīng)在發(fā)動機(jī)啟動后迅速松開啟動開關(guān)。在發(fā)動機(jī)正常工作時，切勿隨便接通啟動開關(guān)。應(yīng)盡可能使蓄電池處于充足電的狀態(tài)，保證啟動機(jī)正常工作時的電壓和容量，減少啟動機(jī)重復(fù)工作的時間。應(yīng)定期對啟動機(jī)進(jìn)行全面的維護(hù)和檢修。進(jìn)行檢修之后，還要進(jìn)行啟動機(jī)試驗(yàn)，目的是檢驗(yàn)啟動機(jī)的技術(shù)狀況。試驗(yàn)時必須采用充足良好的蓄電池，蓄電池的容量和電壓應(yīng)和試驗(yàn)啟動機(jī)的功率和額定電壓匹配。通常只進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)。 空轉(zhuǎn)試驗(yàn)的目的是檢查啟動機(jī)內(nèi)部是否有電氣故障和機(jī)械故障?？辙D(zhuǎn)試驗(yàn)時，啟動機(jī)不帶負(fù)荷，接通電源測量啟動機(jī)的空載轉(zhuǎn)速與電流，并與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以判斷啟動機(jī)有無故障。若測得的啟動機(jī)電流超出標(biāo)準(zhǔn)值，而轉(zhuǎn)速低于標(biāo)準(zhǔn)值，則可能是啟動機(jī)的電樞軸彎曲、軸承與電樞軸不同心、軸承磨損等造成的，也可能是電樞繞組和磁場繞組與機(jī)體短路或間短路所致；若電流和轉(zhuǎn)速均低于標(biāo)準(zhǔn)值，則表明導(dǎo)線連接處或啟動機(jī)內(nèi)部電路接觸不良，電刷彈簧彈力過小等。

隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的增長,汽車在我們生活中扮演越來越重要的角色。隨之而來的是汽車維修的問題越來越重要,而電子控制系統(tǒng)在汽車上的廣泛應(yīng)用給汽車維修提出了更高的要求,對汽車電氣系統(tǒng)中的啟動系統(tǒng)的故障診斷的研究,是保證汽車正常工作的重要方面，應(yīng)高度重視。

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