汽車啟動(dòng)機(jī)
啟動(dòng)機(jī)也叫啟動(dòng)馬達(dá),是一個(gè)電動(dòng)機(jī)。擰開鑰匙發(fā)動(dòng)汽車時(shí),磁力將馬達(dá)中一個(gè)飛速旋轉(zhuǎn)的小齒輪向前推并與飛輪盤齒圈嚙合,使飛輪盤帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn),同時(shí)火花塞點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)就開始運(yùn)轉(zhuǎn)了。當(dāng)鑰匙回位以后,馬達(dá)斷電,小齒輪與飛輪盤齒圈脫離嚙合,馬達(dá)的工作就結(jié)束了。 [1]
滾柱式單向離合器的組成
(1)慣性嚙合式 啟動(dòng)時(shí),依靠驅(qū)動(dòng)齒輪自身旋轉(zhuǎn)的慣性與飛輪齒環(huán)嚙合。慣性嚙合方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但工作可靠性較差,現(xiàn)很少采用。 (2)電樞移動(dòng)式 靠磁極產(chǎn)生的電磁力使電樞作軸向移動(dòng),帶動(dòng)固定在電樞軸上的驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒環(huán)嚙合。電樞移動(dòng)式啟動(dòng)機(jī)其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,在歐洲國(guó)家生產(chǎn)的柴油車上使用較多。 (3)磁極移動(dòng)式 靠磁極產(chǎn)生的磁力使其中的活動(dòng)鐵心移動(dòng),帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒環(huán)嚙合。磁極移動(dòng)式啟動(dòng)機(jī)其磁極的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,目前采用此種結(jié)構(gòu)形式的啟動(dòng)機(jī)已不多見。 (4)齒輪移動(dòng)式 靠電磁開關(guān)推動(dòng)電樞軸孔內(nèi)的嚙合桿而使驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪齒環(huán)嚙合。齒輪移動(dòng)式其結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,采用此種結(jié)構(gòu)的一般為大功率的啟動(dòng)機(jī)。 (5)強(qiáng)制嚙合式 靠電磁力通過(guò)撥叉或直接推動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪作軸向移動(dòng)與飛輪齒環(huán)嚙合。強(qiáng)制嚙合式啟動(dòng)機(jī)工作可靠、結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜,因而使用最為廣泛。 按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu) (1)非減速啟動(dòng)機(jī) 啟動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)齒輪之間直接通過(guò)單向離合器傳動(dòng)。一直以來(lái),汽車上使用的啟動(dòng)機(jī)其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均為這種機(jī)構(gòu)。 (2)減速啟動(dòng)機(jī) 在啟動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)齒輪之間增設(shè)了一組減速齒輪。減速啟動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕、啟動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn),在一些轎車上應(yīng)用日漸增多。 [1]
強(qiáng)制嚙合式啟動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
啟動(dòng)機(jī)一般由直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和電磁操縱機(jī)構(gòu)三部分組成,其各部分功用: 直流電動(dòng)機(jī):產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu):在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),使啟動(dòng)機(jī)小齒輪與飛輪齒圈嚙合,將啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪;在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,使啟動(dòng)機(jī)自動(dòng)脫開飛輪齒圈。 電磁操縱機(jī)構(gòu):控制啟動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙合與分離。 [1]
啟動(dòng)機(jī) - 結(jié)構(gòu)
直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 汽車用啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)一般為直流電動(dòng)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(chǎng)繞組串聯(lián),稱此種直流電動(dòng)機(jī)為串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)。 1、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(chǎng)繞組組成,磁場(chǎng)繞組所產(chǎn)生的磁極應(yīng)該是相互交錯(cuò)的。一般采用四個(gè)磁極,功率大于7.35KW的啟動(dòng)機(jī)個(gè)別采用6個(gè)磁極。 2、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(dòng)機(jī)工作時(shí),通過(guò)電樞繞組和磁場(chǎng)繞組的電流達(dá)幾百安或更大,因此其磁場(chǎng)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。 3、電刷與電刷架。用來(lái)聯(lián)接磁場(chǎng)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(guò)電刷彈簧保持與換向片之間具有適當(dāng)?shù)膲毫?。電?dòng)機(jī)內(nèi)裝有四個(gè)電刷架,其中兩個(gè)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。 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
滾柱式單向離合器工作原理
普通啟動(dòng)機(jī)傳動(dòng)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:?jiǎn)?dòng)時(shí)將電樞的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪,而在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,就立即打滑,以防止發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪帶動(dòng)啟動(dòng)機(jī)電樞高速旋轉(zhuǎn)而造成飛散事故。 啟動(dòng)機(jī)常見的單向離合器有:滾柱式、磨擦式、扭簧式、棘輪式等幾種式。 滾柱式單向離合器材 滾柱式單向離合器的結(jié)構(gòu),驅(qū)動(dòng)齒輪與外殼連接成一體,外殼內(nèi)裝有十字塊,十字塊與花鍵套筒固定連接,在外殼與十字塊形成的四個(gè)楔形槽內(nèi)分別裝有一套滾柱及壓帽與彈簧,外殼與護(hù)蓋相互密封,在花鍵套筒外面套有移動(dòng)襯套及緩沖彈簧。整個(gè)單向離合器總成利用花鍵套筒套在電樞軸的花鍵上,單向離合器總成在傳動(dòng)撥叉作用下,可以在電樞軸上軸向移動(dòng),也可以隨電樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 滾柱式單向離合器工作原理,發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí),電樞軸通過(guò)花鍵套筒帶動(dòng)十字塊旋轉(zhuǎn),這時(shí)滾柱在摩擦力作用下,滾入楔形槽的窄端,將十字塊與外殼形成一體,于是將轉(zhuǎn)矩傳給了驅(qū)動(dòng)齒輪,帶動(dòng)飛輪齒圈轉(zhuǎn)動(dòng),啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,隨著曲軸轉(zhuǎn)速升高,飛輪齒圈將帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪高速旋轉(zhuǎn),當(dāng)其轉(zhuǎn)速大于十字塊轉(zhuǎn)速時(shí),在摩擦力作用下,滾柱滾入楔形槽的寬端而打滑,這樣轉(zhuǎn)矩不能從驅(qū)動(dòng)齒輪傳給電樞軸,從而防止了電樞超速飛散。滾柱式單向離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,但傳遞轉(zhuǎn)矩受限制。 電磁開關(guān) 電磁開關(guān)安裝在啟動(dòng)機(jī)的上部,用來(lái)控制啟動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪的嚙合與分離,以及電動(dòng)機(jī)電路的接通和關(guān)斷,電磁開關(guān)主要由吸引線圈、保持線圈、活動(dòng)鐵芯、接觸盤、觸點(diǎn)等組成。對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)用啟動(dòng)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(guò)電磁開關(guān)外殼上的接線柱與點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組相連。 接通啟動(dòng)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(dòng)鐵芯克服彈簧力右移,活動(dòng)鐵芯帶動(dòng)撥叉移動(dòng),將驅(qū)動(dòng)齒輪推向飛輪,當(dāng)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪嚙合時(shí),接觸盤也被活動(dòng)鐵芯推至與觸點(diǎn)接觸位置,使啟動(dòng)機(jī)通入啟動(dòng)電流,產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。接觸盤接觸后,吸拉線圈被短路,活動(dòng)鐵芯靠保持線圈的電磁力保持其嚙合位置。 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,斷開啟動(dòng)開關(guān),此時(shí)流經(jīng)電磁線圈電流為:蓄電池正極→接線柱→接觸盤→接線柱→吸引線圈→保持線圈→搭鐵→蓄電池負(fù)極。由于吸引線圈產(chǎn)生了與保持線圈相反方向的磁通,兩線圈電磁力相互抵消,活動(dòng)鐵心在彈簧力的作用下回位,使驅(qū)動(dòng)齒輪退出嚙合狀態(tài);接觸盤同時(shí)回位,切斷啟動(dòng)機(jī)電路,啟動(dòng)機(jī)便停止工作。 [1]
ST614型啟動(dòng)機(jī)電路
起動(dòng)機(jī)的控制裝置包括電磁開關(guān)、起動(dòng)繼電器和點(diǎn)火起動(dòng)開關(guān)燈部件,其中電磁開關(guān)于起動(dòng)機(jī)制作在一起。 一、電磁開關(guān) 1.電磁開關(guān)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 電磁開關(guān)主要由電磁鐵機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)開關(guān)兩部分組成。電磁鐵機(jī)構(gòu)由固定鐵心、活動(dòng)鐵心、吸引線圈和保持線圈等組成。固定鐵心固定不動(dòng),活動(dòng)鐵心可以在銅套里做軸向移動(dòng)?;顒?dòng)鐵心前端固定有推桿,推桿前端安裝有開關(guān)觸盤,活動(dòng)鐵心后段用調(diào)節(jié)螺釘和連接銷與撥叉連接。銅套外面安裝有復(fù)位彈簧,作用是使活動(dòng)鐵心等可移動(dòng)部件復(fù)位。
2.電磁開關(guān)工作原理 當(dāng)吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁通方向相同時(shí),其電磁吸力相互疊加,可以吸引活動(dòng)鐵心向前移動(dòng),直到推桿前端的觸盤將電動(dòng)開關(guān)觸點(diǎn)接通勢(shì)電動(dòng)機(jī)主電路接通為止。 當(dāng)吸引線圈和保持線圈通電產(chǎn)生的磁痛方向相反時(shí),其電磁吸力相互抵消,在復(fù)位彈簧的作用下,活動(dòng)鐵心等可移動(dòng)部件自動(dòng)復(fù)位,觸盤與觸點(diǎn)斷開,電動(dòng)機(jī)主電路斷開。
二、起動(dòng)繼電器 起動(dòng)繼電器的結(jié)構(gòu),由電磁鐵機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)總成組成。線圈分別與殼體上的點(diǎn)火開關(guān)端子和搭鐵端子“E”連接,固定觸點(diǎn)與起動(dòng)機(jī)端子“S”連接,活動(dòng)觸點(diǎn)經(jīng)觸點(diǎn)臂和支架與電池端子“BAT”相連。起動(dòng)繼電器觸電為常開觸點(diǎn),當(dāng)線圈通電時(shí),繼電器鐵心便產(chǎn)生電磁力,使其觸點(diǎn)閉合,從而將繼電器控制的吸引線圈和保持線圈電路接通。
三、東風(fēng)EQ1090型汽車起動(dòng)電路 東風(fēng)EQ1090型汽車使用的是QD124型起動(dòng)機(jī),為電磁控制強(qiáng)嚙合式起動(dòng)機(jī),采用滾動(dòng)式單向離合器、驅(qū)動(dòng)齒輪為11齒,額定功率為1.5kw,其起動(dòng)電路,包括控制電路和起動(dòng)機(jī)主電路。
1. 控制電路 控制電路包括起動(dòng)繼電器控制電路和起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)控制電路。 起動(dòng)繼電器控制電路是由點(diǎn)火開關(guān)控制的,被控制對(duì)象是繼電器線圈電路。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)起動(dòng)擋時(shí),電流從蓄電池經(jīng)過(guò)起動(dòng)機(jī)電源接線柱到電流表,在從電流表經(jīng)點(diǎn)火開關(guān),繼電器線圈回到蓄電池負(fù)極。于是繼電器鐵心產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力,是繼電器觸點(diǎn)閉合,接通起動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)的控制電路。
2. 主電路 電磁開關(guān)接通后,吸引線圈3和保持線圈4產(chǎn)生強(qiáng)的電磁引力,將起動(dòng)機(jī)主電路接通。電路為: 蓄電池正極→起動(dòng)機(jī)電源接線柱 → 電磁開關(guān)→ 勵(lì)磁繞阻 → 電樞繞阻→搭鐵→ 蓄電池負(fù)極,于是起動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)距,起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。[2]
啟動(dòng)機(jī)試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)啟動(dòng)機(jī)的技術(shù)狀況。試驗(yàn)時(shí)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(dòng)機(jī)的功率和額定電壓匹配。通常只進(jìn)行空轉(zhuǎn)試驗(yàn)和全制動(dòng)試驗(yàn)。
啟動(dòng)機(jī)的空載試驗(yàn)
1、空轉(zhuǎn)試驗(yàn) 空轉(zhuǎn)試驗(yàn)的目的是檢查啟動(dòng)機(jī)內(nèi)部是否有電氣故障和機(jī)械故障。 空轉(zhuǎn)試驗(yàn)如右圖3-7所示,啟動(dòng)機(jī)不帶負(fù)荷,接通電源測(cè)量啟動(dòng)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(dòng)機(jī)有無(wú)故障。若測(cè)得的啟動(dòng)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(dòng)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(chǎng)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(dòng)機(jī)內(nèi)部電路接觸不良,電刷彈簧彈力過(guò)小等。 此外,空轉(zhuǎn)試驗(yàn)時(shí),換向器上不應(yīng)有強(qiáng)烈火花,電樞旋轉(zhuǎn)應(yīng)平穩(wěn),不應(yīng)有機(jī)械碰擦聲。試驗(yàn)的時(shí)間不能超過(guò)1min,以免引起啟動(dòng)機(jī)過(guò)熱。 2、 全制動(dòng)試驗(yàn) 全制動(dòng)試驗(yàn)的目的是檢測(cè)啟動(dòng)機(jī)全制動(dòng)時(shí)的電流和轉(zhuǎn)矩,并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。
啟動(dòng)機(jī)的全制動(dòng)試驗(yàn)
3、 以判斷啟動(dòng)機(jī)的機(jī)械和電氣故障。其轉(zhuǎn)矩不得低于標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的90%。
全制動(dòng)試驗(yàn)如圖3—8所示,將啟動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪鎖住,接通電源,測(cè)出啟動(dòng)機(jī)的電流值及彈簧秤讀數(shù)與制動(dòng)臂長(zhǎng)度,并換算成轉(zhuǎn)矩值。若試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)矩很小,而啟動(dòng)機(jī)消耗電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值,則可能有電樞繞組或磁場(chǎng)繞組短路或搭鐵故障;若啟動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和電流均低于標(biāo)準(zhǔn)值,則線路中可能有接觸不良;若驅(qū)動(dòng)齒輪鎖死后電樞軸仍能緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),則說(shuō)明單向離合器打滑。 全制動(dòng)試驗(yàn)時(shí),每次接通電路的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5s,且應(yīng)停歇10s以上再次進(jìn)行試驗(yàn),以免損壞啟動(dòng)機(jī)。 [1]
圖3-9
1、啟動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪端面與端蓋突緣間距的調(diào)整 啟動(dòng)機(jī)不工作時(shí),驅(qū)動(dòng)齒輪端面與端蓋凸緣之間的距離應(yīng)符合規(guī)定要求。若間距不符合要求,可通過(guò)定位螺釘調(diào)整。若無(wú)定位螺釘時(shí),可用加減墊片進(jìn)行調(diào)整。
圖3-10
2、開關(guān)接通時(shí)間的調(diào)整 接觸盤與主電路接通時(shí)刻,驅(qū)動(dòng)齒輪與限位螺母的間距應(yīng)為4.5±1mm,若不符合要求,則通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿1進(jìn)行調(diào)整如圖3—9所示。 檢驗(yàn)與調(diào)整的方法是:首先拆掉電磁開關(guān)與電動(dòng)機(jī)之間的導(dǎo)電片,再按圖3—10接線,在驅(qū)動(dòng)齒輪端面與限位螺母之間插入(4.5±1)mm厚的塞規(guī),閉合開關(guān)S,若試燈不亮,說(shuō)明觸點(diǎn)接通時(shí)間過(guò)遲,應(yīng)將調(diào)節(jié)螺桿慢慢旋出至試燈亮為止;如果試燈點(diǎn)亮,也應(yīng)將調(diào)節(jié)螺桿旋入至試燈不亮,再慢慢旋出至試燈點(diǎn)亮即可。[1]
啟動(dòng)機(jī) - 正確使用和維護(hù)
為了延長(zhǎng)啟動(dòng)機(jī)的使用壽命,并保證能迅速、可靠、安全地工作,啟動(dòng)機(jī)的正確使用和維護(hù)要求如下: 1、啟動(dòng)機(jī)是按短時(shí)間大電流工作設(shè)計(jì)的,其輸出功率也是最大功率。因此,使用啟動(dòng)機(jī),每次工作時(shí)間不得超過(guò)5s,重復(fù)啟動(dòng)必須間隔15s以上。 2、在低溫下啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)先預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)后再啟動(dòng)。 3、啟動(dòng)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。 4、使用不具備自動(dòng)保護(hù)功能的啟動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后迅速松開啟動(dòng)開關(guān)。在發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),切勿隨便接通啟動(dòng)開關(guān)。 5、應(yīng)盡可能使蓄電池處于充足電的狀態(tài),保證啟動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓和容量,減少啟動(dòng)機(jī)重復(fù)工作的時(shí)間。 6、應(yīng)定期對(duì)啟動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面的維護(hù)和檢修。 [1]
啟動(dòng)機(jī)常見故障有:?jiǎn)?dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)、啟動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)力、啟動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪不能嚙合且有撞出聲、松開啟動(dòng)開關(guān)后啟動(dòng)機(jī)仍運(yùn)轉(zhuǎn)等。 范例
啟動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn) 接通啟動(dòng)開關(guān)后啟動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn),該故障可能的原因如下: (1)蓄電池嚴(yán)重虧電,導(dǎo)線接頭松動(dòng)或太臟。 (2)啟動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)觸點(diǎn)燒蝕或因調(diào)整不當(dāng)而未閉合。 (3)磁場(chǎng)繞組或電樞繞組短路、斷路或搭鐵。 (4)絕緣電刷搭鐵。 (5)啟動(dòng)繼電器觸點(diǎn)不能閉合。 診斷方法
首先應(yīng)檢查蓄電池容量和導(dǎo)線連接情況,如蓄電池充電足、導(dǎo)線連接良好,則故障出自啟動(dòng)機(jī)或電磁開關(guān)或啟動(dòng)繼電器。可用起子將啟動(dòng)機(jī)電磁開關(guān)上兩接線柱“蓄電池”與“磁場(chǎng)”短接,若啟動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常,則應(yīng)對(duì)電磁開關(guān)、啟動(dòng)繼電器、點(diǎn)火開關(guān)進(jìn)行檢修;若啟動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn),則故障在啟動(dòng)機(jī)內(nèi)部,應(yīng)拆檢啟動(dòng)機(jī)。 [1]
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