起动系统认识与检查教案12-1

课程名称学习领域授课教师张春发

授课班级2016级4班授课时数18

授课时间2015年12月1日制定时间2016年10月课题名称起动机的认识与检查课题类型一体化

教学内容1．针对本次实习课的授课特点组织学生学习相关的安全规章制度和操作规程；

2．发动机起动系统认识

3．汽车发动机起动系统原理

4．起动机的类型、构造

教学目标1．通过安全教育，使学生加强安全意识，以保证本学期实习课程安全、顺利进行；

2．基本掌握起动系统认识

3.掌握起动机的构造、类型。

教学重点起动系统认识

起动机的拆装

教学难点起动机的原理

教学方法讲解、示范

教具常用工具、起动机总成

审批签字

教研组长（签字）：

2016年月日

教学环节基本内容教学方法

课前准备场地和设备准备，在实习试验楼前集合学生，检查着装后排队进入实训场地，进行课前安全提示和检查，然后介绍实训内容。

新课引入汽车发动机由静止状态转为运转状态的过程称为起动，发动机进入正常工作循环之前，必须借助外力来起动，该工作过程由起动系统完成。

新课讲解

新课讲授

工作任务：起动机检修

一、车间任务：一辆伊兰特乘用车驾驶员反应其汽车起动机转动困难，请

检修

二、导向：

1、起动机转动困难的危害：

（1）曲轴转速低，发动机不起易起动。

（2）长时间反复起动，蓄电池存电更少，更不易起动，严重时会烧毁起动机或蓄电池。

2、起动机转动费力的常见原因：

（1）曲轴机械阻力过大。

（2）蓄电池存电过少。

（3）起动机内部接触不良、漏电等。

（4）控制电路工作不良。

（5）线路损失过大。

三、信息：

(一)故障产生与发展的过程。

(二)电路图

新课教授(三)工作原理

1.发动机起动系统组成：

主要由起动电源、起动机及起动机控制电路组成。

1)发动机起动系统采用蓄电池作为起动电源，蓄电池的正极与起动机的电源接线柱相连接，负极则通过搭铁线连接到车身或车架上。

2)起动机由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分组成，用于把蓄电池的电能转变成机械能，驱动发动机起动工作。其中：直流电动机的作用是将蓄电池输入的电能转换为驱动发动机转动的机械动力（电磁转矩）；传动机构用于将电动机所产生的电磁转矩传递给发动机飞轮，并在发动机起动后自动断开，以切断发动机向起动机的逆向动力传递；电磁开关用于控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合与分离，同时控制电动机电路的通断。

3)起动机控制电路用于控制起动机电磁开关的通断电，一些控制电路还具有驱动保护控制功能。控制电路的主要部件是起动开关和起动继电器。起动开关用于直接或间接通断起动机电磁开关电路，汽油发动机的起动开关与点火开关一般安装在一起构成复合式开关；起动继电器起保护（起动开关）和自动控制（发动机起动后使起动机自动停止工作）作用。

2.汽车起动机的类型

汽车起动机的种类繁多，分类方法各不相同。

（1）按总体结构分类

①普通串励式起动机：采用串励式直流电动机作为起动机的直流电动机。

②永磁起动机：电动机的磁极用永磁材料制成，因省去了磁场线圈，所以结构简化、体积小、质量轻。

③减速起动机：指传动装置设有减速装置的起动机。

（2）按控制装置不同分类

①机械控制式：指用手拉杠杆或脚踏联动机构直接控制起动机的主电路开关以接通或切断电路的起动机。因其受到安装和布置的限制且操作不便，已很少被采用。

②电磁控制式：指利用点火开关或按钮控制电磁铁，再由电磁铁控制主电路开关接通或切断主电路的起动机。由于电磁铁可以远距离控制，且操作方便省力，因此得到广泛利用。

（3）按传动机构啮入方式分类

①强制啮合式：即依靠电磁力拉动杠杆机构，拨动驱动齿轮强制啮入飞轮齿环。因其可靠性高而被广泛采用。

②惯性啮合式：驱动齿轮靠旋转时的惯性力啮入飞轮齿环，因工作可靠性较差已较少被采用。

③电枢移动式：依靠磁极磁通的电磁力使电枢产生轴向移动，将驱动齿轮啮入飞轮齿环。

④齿轮移动式：依靠电磁开关推动电枢轴孔中的啮合杆，从而使驱动齿轮啮入飞轮齿环。

目前汽车上使用最多的是普通型电磁控制强制啮合式起动机。

3.汽车起动机的型号

根据QC/T 73-1993《汽车电气设备产品型号编制方法》规定，国产起动机的型号的表示方法如下：

①产品代号：由汉语拼音字母表示。QD、QDJ、QDY分别表示起动机、减速起动机、永磁起动机。

②电压等级代号：由阿拉伯数字表示，1-12V；2-24V。

③功率等级代号：由阿拉伯数字表示，其含义如表2-1所示。

④设计序号。

⑤变型代号。

如：QD27E表示额定电压为24V、功率为6～7kW、第五次设计的起动机。表2-1起动机功率等级

功率等级

代号

1 2 3 4 5 6 7 8 9

功率/kW ＜1 1～2 2～3 3～

4 4～

5

5～

6

6～

7

7～

8

＞8

4.汽车起动机的结构

现代汽车起动机由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分构成，其主体部分为串励式直流电动机。

1)直流电动机直流电动机主要由壳体、磁极、电枢和电刷组件等

构成。

（1）壳体其作用是安装磁极和固定其他部件。磁极固定在壳体内壁上，壳体上有一个接线端子与电磁开关上的主接线柱连接。

（2）磁极其作用是产生磁场。磁极由铁心和磁场线圈组成，铁心由螺栓固定在壳体内壁上，磁场线圈套装在铁心上。通常壳体上固定有二对或三对磁极。磁极绕组通常与电枢绕组串联。

（3）电枢电枢主要由电枢线圈、铁心和换向器组成。

①电枢线圈嵌在铁心的沟槽内，每一根单匝电枢线圈的两端各焊在换向器的一个换向片上。

②换向器的作用是把通入电刷的直流电流转换为流经电枢线圈中的交变电流，以使不同磁极下导体中流过的电流方向保持不变。

③电枢铁心用多片、内外圆均带槽、表面绝缘的硅钢片叠成，通过内圆花键槽固定在电枢轴上，外圆槽内绕有电枢绕组；各绕组的端子与换向器铜片焊接，使各电枢绕组形成串联。换向器由铜片和云母片叠压而成，压装于电枢轴的一端，云母片使铜片间、铜片与轴间绝缘。

（4）电刷组件电刷组件的作用是把电流引入电动机，其主要由石墨电刷、电刷架和电刷弹簧构成，电刷用铜和石墨粉压制而成，安装在电刷架内，靠弹簧压力紧压在换向器上。电刷的对数一般与定子磁极的对数相等。

随着永磁材料技术的发展，现已开发了许多采用永磁材料作定子磁极的起动机。目前，永磁起动机还多数用在中小排量的轿车发动机上。

2)传动装置

传动装置有减速型和非减速型两类。

（1）非减速型传动装置

起动机采用的是非减速型传动装置。在电动机轴上切有螺旋槽，与起动机齿轮单向离合器的导向筒旋合滑配。导向筒外面套有拨叉通；过弹簧7推动单向离合器及起动机齿助轮实现啮合。推力的来源是通电电磁铁衔铁的拉力，衔铁拉动拨叉把起动机齿轮推向飞轮齿环的动作在先，电动机通电起动在后，在啮入时螺旋槽使齿轮反向旋转，单向离合器便不限制齿轮在受到撞击时退让，使之易于啮入。发动机起动后，飞轮齿环反拖起动机齿轮高速旋转，单向离合器使齿轮与轴脱开。被反拖而高速旋转的起动机齿轮会以摩擦力带转导向套，沿着螺旋槽使起动齿轮退出啮合。

（2）减速型传动装置

减速型传动装置指直流电动机驱动齿轮通过减速机构传动动力，在起动时与飞轮齿环啮合驱动发动机曲轴旋转的传动装置。采用减速机构后，即增大了速比，又使起动机易于接近飞轮齿环。电动机可采用高速、小型、低转矩电动机，其质量和体积比普通起动机可减小30%～35%，适用于飞轮直径小的发动机。

（3）单向离合器

单向离合器是起动机传动装置的重要部件，其作用是起动时将电枢的电磁转矩传递给发动机飞轮。而在发动机起动后，立即打滑脱开。常用的单向离合器有滚柱式、摩擦片式、扭簧式和棘轮式等几种形式。

a滚柱式单向离合器。

滚柱式单向离合器有十字腔和十字块两种结构形式。

b摩擦片式单向离合器

c扭簧式单向离合器

3)控制装置

起动机的控制装置由电磁开关、起动继电器和点火起动开关组成，其主要作用是协调起动机的啮入动作和拖转动作的时序。从起动机控制形式的不同，主要分为起动开关直接控制方式、起动继电器控制方式两类。

(1)起动开关直接控制方式

起动开关直接控制的起动电路如图2-12所示。起动开关（或点火开关）串联在蓄电池正极与起动机电磁开关接线柱中，直接控制起动机电磁开关线圈的通断。而起动机电磁开关中的吸引线圈与电动机串联相接。

图2-12 起动开关直接控制式起动机控制电路原理

1-驱动齿轮；2-回位弹簧；3-拨叉；4-活动铁心；5-保持线圈；6-吸引线圈； 7-电磁开关接线柱；8-起动开关；9-熔断器；10-电流表；11-蓄电池； 12-电动机；13-电动机接线柱；14-接触盘；15-磁扼；16-电源接线柱 起动时，接通起动开关，电磁开关两线圈通电，其电流通路为： 蓄电池正极→电源接线柱16→起动开关8→电磁开关接线柱7→

??????→→512136保持线圈电动机电动机接线柱吸引线圈→搭铁→蓄电池负极

此时，吸引线圈6与保持线圈5产生的磁力吸引活动铁心4右移，带动拨叉3转动，将驱动齿轮1推向发动机飞轮；与此同时，接触盘14被右移的铁心顶向触点，并在驱动齿轮与飞轮啮合时将触点接通。电动机12通电后，便产生正常的电磁转矩，通过传动机构带动发动机转动。触点接通时，吸引线圈6被接触盘14短路，由保持线圈5所产生的磁力保持铁心在移动后位置。

发动机起动后，在断开起动开关的瞬间，接触盘14还未退回，此时电流通路为：

蓄电池正极→电源接线柱16→接触盘14→电动机接线柱13→吸引线圈6→保持线圈5→搭铁→蓄电池负极。

吸引线圈6产生了与保持线圈5相反的磁力，两线圈的磁力相互抵消，活动铁心4便在回位弹簧力的作用下回位，驱动齿轮1和接触盘14退回，电动机12断电，起动机停止工作。

5、拆装步骤： 拆下电磁开关

作用：控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮啮合。控制起动机主电路的导通。（电流200~600A ）

第一拧下电磁开关与直流电动机紧固螺母。 第二拆下电磁开关与电动机的连接线。 第三拧下电磁开关与起动机外壳的紧固螺钉。 第四取下电磁开关活动铁芯与电磁开关。 6、检测内容：

第一步：起动机主要部件的检测 ⑴ 直流电动机的检修

1）磁场绕组（定子）的检查：

磁场绕组搭铁的检查：用万用表电阻R ×10K 档（或数字万用表高阻档）检测磁场绕组。

将两触针分别接磁场接柱和外壳，如阻值为无穷大，则正常；如表针不动或为零为搭铁故障。

磁场绕组短、断路的检查：可用12V 直流电进行接线，正极接起动机接线柱，负极接电刷，，将改锥放在每个磁极上，检查磁极对改锥的吸引力是否

相同。若某一磁极吸力太小，就表明该磁场绕组有匝间短路故障存在，各磁极均无吸力为断路。另外，可用万用表电阻R×1 档检测，两表笔分别接触起动机外壳引线（即电流输入接线柱）与磁场绕组绝缘电刷接头是否导通，如果测得的电阻无穷大，说明磁场绕组断路，应予以检修或更换。

4）电刷总成的检查

检查电刷的高度：电刷高度应不低于新电刷高度的一半，一般不小于10mm，电刷在架内活动自如，无卡滞，电刷与换向器的接触面不低于80％。绝缘电刷架的检查：用万用表的两触针分别与绝缘电刷架和后盖连接，若阻值为零，说明绝缘体损坏。正常时改阻值应为无穷大。

搭铁电刷架的检查：用万用表的两触针分别与搭铁电刷架和后盖连接，若阻值不为零，说明电刷架松动搭铁不良

⑵传动机构的检修

1）检查拨叉拨叉应无变形、断裂、松旷等现象，回位弹簧应无锈蚀、弹力正常，否则应更换。

2）驱动齿轮的检查驱动齿轮的齿长不得小于全齿长的1/3（如解放牌与跃进牌汽车的齿长不应短于16mm），且不得有缺损、裂痕，否则应予更换；

齿轮磨损严重或扭曲变形时，也应以更换。

3）单向离合器的安装与检查如图3-9 所示，将单向离合器及驱动齿轮

总成装到电枢轴上，握住电枢1，当转动单向离合器外座圈2时，驱动齿轮

总成应能沿电枢轴自如滑动。

如图3-10所示，在确保驱动齿轮无损坏的情况下，握住外座圈，转动驱动

齿轮，应能自由转动；反转时不应转动，否则就有故障，应更换单向离合

器。

（3）电磁开关线圈的检查

电磁开关线圈的检查，用万用表R×1 档分别测量吸引线圈和保持线圈的

电阻，吸引线圈的电阻值一般在0.6Ω以下，而保持线圈的阻值一般在1Ω

左右。如万用表指针不摆动即电阻无穷大，说明线圈断路；若电阻值小于

规定值，说明线圈有匝间短路。

实习操作

1、将学生分成4组，两个老师来带领；先培养学生“小师傅”，

再分组练习

2、讲解实习过程中的安全注意事项，每组选择一名安全员；

3.要求每名学生都操作一遍；

指导实训及时发现学生的错误进行指导，使每个学生都认识驾乘室部件

课堂小结通过提问学生，检查学生的理解情况

课后作业实习报告

课后分析