第三章起动机.ppt

①汽缸中吸入可能着火的混合气。
②压缩行程终了时，混合气要具有一定的温度和压力。
③点火装置能发出足够能量的火花。
汽油机在0~20℃时，其最小起动转速一般为35~40r/min。
柴油机的最低起动转速比汽油机要高，一般为 100~200r/min。
发动机的起动阻力矩是指在最低起动运转速度时发动机阻 力矩。它包括三部分：
第三章 起动机
汽车发动机是靠外力起动的，常用的起动方式有人力起动和电力起动。 人力起动最简单（手摇起动），但不方便，劳动强度大，且不安全， 目前在汽车上只作为后备方式。 现代汽车均采用电力起动，操作方便，起动迅速，安全可靠。
起动系统的组成
起动系统电 路示意图
第一节 直流电动机
一、构造 1.电枢
电流和转矩，将会自动发生相应变化，以满足负载变化
需要。
三、串激直流电动机的特性 1.转矩特性 电动机电磁转矩随电枢电流变化的关系，称转矩特性。 M=f（IS） 即在磁路未饱和时，电磁转矩随电流的平方而增加。
M
CmI S
Hale Waihona Puke C m C1 I2 S

CI
2 S
即在磁路未饱和时，电磁转矩随电流的平方而增加。
2.机械特性 电动机的转速，随转矩而变化的关系称为机械特性，即n=f（M） 的函数关系
n U I S (RS RL )
Cm
3.功率特性 P M n (kW) 97.3
式中M——扭矩（N·m）；n——转速（r/min）。
在磁路未饱和时，电枢电流IS增大时， 磁通也增大，故其转速n随IS的增加而
摩擦片式单向离合器，可以传递较大功率，但它不宜在倾斜位置工作 （上坡或下坡上起动），且结构复杂，传动比不能大，摩擦片磨损后， 摩擦力会大大降低，故需经常调整。现已很少使用。
第六节 减速起动机
为了提高起动性能并减轻起动的重量，近年来，又研制了一种内装减 速齿轮的起动机，称为减速起动机。
所谓减速起动机，就是在电枢和驱动齿轮之间，装有一对内啮合式减 速齿轮，一般传动比为3~4。
单向滚柱式离合器的工作示意图
起动小齿轮
二、调整 1.驱动齿轮与止推垫圈之间间隙的调整
2.开关接通时刻的调整
第四节 电磁操纵强制啮合式起动机
它与直接操纵强 制啮合式起动机 的主要区别有两 点。一是传动叉 和主电路开关同 时由电磁铁控制； 二是保护装置为 弹簧式离合器。
弹簧式离合器
弹簧式离合器具有工艺简单、寿命长、成本低等 优点，但弹簧圈数多，轴向尺寸较长，故不能用在
2.磁极
为了增大起动转矩，磁极的数量较多，一般多为4极。
电枢
电刷
磁场
3.电刷
4.轴承
一般都是 采用青铜 石墨轴承 或铁基含 油轴承。
二、工作原理
电动机转矩为
M CmIs
式中 Cm——电机常数，与电机的结构有关； Is——电枢电流； φ——磁极磁通。
反电动势 Ef =Cmφn 式中n——电动机的转速。
小型起动机上。
第五节 移动电枢啮合式起动机
移动电枢啮合式起动机特点： ①啮合过程是由整个电枢在磁场作用下的轴向移动来实现 的，脱离啮合是靠弹簧的拉力实现； ②激磁绕组分串联和并联的辅助激磁绕组和主激磁绕组。 由于扣爪和挡片的作用，使辅助激绕组首先接通； ③单向离合器是摩擦片式单向离合器。
摩擦片式单向离合器
第二节 起动机基本参数的确定
在选择起动机时，必须确定的基本参数是：起动机的功率 、起动机与发动机曲轴的传动比及蓄电池的容量。
一、功率 起动机必须具有足够的功率。
P M QnQ (kW) 97.3
式中 MQ——发动机起动阻力矩（N·m）；nQ——最低起动转速 （r/min）。
所谓发动机的最低起动转速，是指保证发动机可靠起动的 曲轴最低转速。对于汽油发动机的可靠起动，需要三个条 件：
迅速下降。有软的机械特性
即在磁路未饱和时，电磁转矩
随电流IS的平方而增加。
起动机功率在IS= ISmax/2时起动机
功率达到最大值。该最大值也常被 作为起动机的额定功率。
串激式直流电动机的特性曲线
串激直流电动机有软的机械特性，即当负载增加时，它 的转速迅速下降，电磁转矩迅速增大。这个特性特别适 合于做起动电动机。
减速齿轮式 减速起动机
行星齿轮式减速 起动机
第七节 起动机的实验
一、空转实验
将起动机夹在虎钳上，接通起动机电路（每次不超过 1min），起动机应运转均匀，电刷下无火花，记下电流表 、电压表及转速表读数。
二、全制动试验
全制动试验是测量起动机在完全制动时所消耗的电流和 制动力矩，以判断起动机主电路是否正常，并检查单向离 合器是否打滑。
（1）摩擦力矩 （2）压缩损失力矩 （3）发动机附件损失的力矩 各型发动机的阻力矩，应由实验方法测定，也可用经验公 式计算。
0℃时起动机所必须的功率为： 汽油机 P=（0.003~0.004）L（kW） 柴油机 P=（0.001~0.0076）L（kW） 式中 L——发动机排量（cm3）。
二、传动比的选择
串激直流电动机的机械特性曲线
四、影响起动机功率和转矩的因素 1.接触电阻和导线电阻的影响 导线过长及截面积过小，起动机功率和转矩减小。 2.蓄电池内阻的影响 内阻越小，起动机的功率和转矩可以增大。 3.温度的影响 温度的影响是通过温度对蓄电池容量和内阻的影响 而影响起动机功率的，故冬季应对蓄电池采取有效的 保温措施。
1.最佳传动比的确定 所谓最佳传动比，就是起动机工作在最在功率时所对应的传动比。 从特性曲线上找出与最大功率所对应的起动机转速n起，最佳传动比为
i n起 Z发 n发 Z 起
2.传动比的实际选择 传动比的选择要受飞轮齿圈齿数Z发和起动机驱动齿轮 齿数Z起的限制。 一般汽油机，起动机与曲轴的传动比为13~17，柴油机 因起动转速较高，传动比为8~10。
外加电压U除一部分降落在电枢绕组和激磁绕组的电阻Rs和RL上外， 另一部分则用来平衡电动机的反电动势Ef，即
U = Ef + IsRs + IsRL
IS

U Ef RS RL
U Cmn
RS RL
由上式可知，阻力矩M阻增大时，电枢转速n就会降低， 故Ef减小，电枢电流IS增大，电磁转矩（M=CmφIS）也 随之增大，串激直流电动机在负载发生变化时，其转速、
第三节 直接操纵强制啮合式起动机
一、构造和工作过程
直接操纵 强制啮合 式起动机
起动机开关的结构
单向滚柱式啮合器
单向滚柱式啮合器起单向传递扭矩作用。
滚柱式单向离合器在起动时，把起动机扭矩传给小齿轮 ，驱动飞轮齿圈，使发动机旋转。一旦发动机起动后， 转速提高，飞轮齿圈带动驱动齿轮旋转，滚柱滚入楔形 槽的宽处而打滑。这样转矩就不能从驱动齿轮传给电枢 ，从而防止了电枢超速飞散的危险。
三、蓄电池容量的确定 蓄电池的容量必须与所装汽车的用电系统相匹配。按起 动功率、蓄电池特性并考虑环境条件等因素可按以下公式 进行计算；
Qe

5487
n g
Pst UN
g Ikd Qe
式中：Pst——起动机功率(kW)；Ikd——蓄电池短路电 流(A)；Qe——蓄电池额定容量(A·h)；UN——蓄电池额定 电压(V)；n——短路电流变化系数。
起动机全制动试验