汽车电气
构造与维修;;;要使发动机由静止状态过渡到工作状态,必须用外力转动发动机的曲轴,使气缸内吸入(或形成)可燃混合气并燃烧膨胀,工作循环才能自动进行。曲轴在外力作用下转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程,称为发动机的启动。
发动机启动的方法很多,汽车发动机常用的电动机启动是用电动机作为机械动力,当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时,动力就传到飞轮和曲轴,使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为能源。目前绝大多数汽车发动机都采用电动启动机启动。;启动机就是将蓄电池的电能转换为机械能,再通过传动机构将发动机拖转启动。它的工作可以分为三个环节:首先控制装置将启动机的驱动齿轮与发动机的飞轮啮合;再将电流输入给直流电动机,使之产生强大的电磁转矩,并通过驱动齿轮带动飞轮转动到能使发动机启动的最低转速;当发动机能正常运转后,自行切断与发动机的动力传递,直至启动结束。启动机在汽车上的位置图如图4-1所示。;第一部分概述;启动机一般由传动机构、直流电动机和电磁开关三部分组成,如图4-2所示。;(1)直流电动机的作用是产生电磁转矩。
(2)传动机构(或称为啮合机构)的作用是在发动机启动时,使启动机驱动齿轮啮入飞轮齿环,将启动机转矩传给发动机曲轴;而在发动机启动后,使驱动齿轮打滑与飞轮齿环自动脱开。
(3)电磁开关的作用是用来接通和切断启动机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上,还具有接入和隔除点火线圈附加电阻的作用。;在各种启动机的三个组成部分中,电动机部分一般没有本质的差别,而控制方法和传动机构的啮入方式则有很大差异,因此启动机是按控制方法和传动机构啮入方式的不同来分类的。
按控制方法的不同,启动机可分为机械控制式和电磁控制式。
按传动机构啮入方式,启动机可分为惯性啮合式、强制啮合式和电枢移动式。
除上述以外,还有磁极为永久磁铁的永磁式启动机,以及内装减速齿轮的减速启动机等。;QDJ表示减速启动机,QDY表示永磁启动机(包括永磁减速启动机),J、Y分??表示“减”和“永”。;第一部分概述;;启动机用直流电动机的结构如图4-3所示。;电枢用来产生电磁转矩,它由铁芯、电枢绕组、电枢轴及换向器组成,如图4-4所示。电枢铁芯由多片互相绝缘的硅钢片叠成;电枢绕组采用很粗的扁铜线用波绕法绕制而成;换向器的铜片较厚,相邻铜片之间用云母片绝缘。;磁极由铁芯和励磁绕组构成(见图4-5),其作用是在电动机中产生磁场,磁极铁芯一般由低碳钢制成,并通过螺钉固定在电动机壳体上。磁极一般是4个,由4个励磁绕组形成两对磁极,并两两相对,常见的励磁绕组一般与电枢绕组串联在电路中,故被称为串励式直流电动机。;电刷与电刷架的作用是将电流引入电枢,使电枢产生连续转动。电刷一般用铜和石墨压制而成,有利于减小电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷架中,借弹簧压力紧压在换向器上。与外壳直接相连构成电路搭铁,称为搭铁电刷,与励磁绕组和电枢绕组相连,与外壳绝缘,称为绝缘电刷,如图4-6所示。;外壳由低碳钢卷制而成或由铸铁铸造而成。启动机工作时间很短,所以一般采用滑动轴承。减速启动机由于其电枢的转速很高,电枢轴承则采用滚动轴承。;启动机的传动机构是启动机的主要组成部件,由单向离合器和减速机构组成(有的启动机不具有减速机构)。单向离合器是启动机传动机构的重要组成部分,其作用是将电动机的转矩传递给发动机的飞轮齿圈,并使发动机迅速启动,同时又能在发动机启动后自动打滑,防止启动机不被飞轮反拖,保护启动机不致飞散损坏。
传动机构中的单向离合器分为滚柱式单向离合器、摩擦片式单向离合器和弹簧式单向离合器等几种。;滚柱式单向离合器是目前国内外汽车启动机中使用最多的一种,其结构如图4-7所示。其中,驱动齿轮与外壳连成一体。外壳内装有十字块,十字块与外壳形成了4个楔形槽,槽内装有4套滚柱及弹簧。十字块与花键套固定连接,壳底与外壳相互折合密封。花键套筒的外面装有缓冲弹簧、拨环及卡环。单向离合器总成利用花键套与启动机轴的花键形成动配合,可以进行轴向移动和随轴移动。;第二部分启动机的结构;滚柱式单向离合器的工作原理图如图4-8所示,当发动机启动时,经拨叉将单向离合器沿电枢花键轴推出,驱动齿轮啮入发动机飞轮齿圈。由于十字块处于主动状态,随电动机电枢一起旋转,促使4个滚柱进入楔形槽的窄端,将十字块与外壳挤紧,于是电动机电枢的转矩就可由十字块经滚柱、外壳传给驱动齿轮,从而达到驱动发动机飞轮齿圈旋转、启动发动机运转的目的,如图4-9(a)所示。;第二部分启动机的结构;当发动机启动后,飞轮齿圈的转速高于驱动齿轮,十字块处于被动状态,外壳与滚柱的摩擦力使滚柱进入楔形槽的宽端而自由滚动,只有驱动齿轮及外壳随飞轮齿圈进行高速旋转,