起动机结构与原理
3.1 起动机结构及原理
汽车电器与电子控制技术
1）励磁式定子。
励磁式电动机定子铁心为低碳钢，铁心磁场要靠绕在外面的 励磁绕组通电建立。为使电动机磁通能按设计要求分布，将 铁心制成如图9所示的形状，并用埋头螺栓紧固在机壳上。
励磁绕组由扁铜带 （矩形截面）绕制 而成，其匝数一般 为6～10匝；铜带之 间用绝缘纸绝缘， 并用白布带以半叠 包扎法包好后浸上 绝缘漆烘干而成。
图4-22 弹簧式单向离合器
弹簧式单向离合器具有结构简单、寿命长、成本低等特点。 因扭力弹簧圈数较多，轴向尺寸较大，多用于大中型起动机。
南昌大学·机电工程学院·汽车工程系 曹铭
汽车电器与电子控制技术 (3) 摩擦片式单向离合器
摩擦片式单向离合器是通过主、从动摩擦片的压紧和放松 来实现接合和分离的，其结构如图4-23所示。
U
+ ME
–
Ra — 绕组电阻
–
南昌大学·机电工程学院·汽车工程系 曹铭
汽车电器与电子控制技术
3. 电磁转矩
直流电动机电枢绕组中的电流(电枢电流Ia)与磁通相互作 用，产生电磁力和电磁转矩，直流电机的电磁转矩公式为
T=KT Ia
KT: 与电机结构有关的常数
: 线圈所处位置的磁通
Ia：电枢绕组中的电流
汽车总线技术
起动机的分类
按总体结构不同分为： （1）普通起动机 无特殊结构和装置； （2）永磁起动机 电动机磁极用永磁材料制成； （3）减速起动机 传动机构设有减速装置的起动机。 按控制方式不同可分为： （1）机械控制式 由手拉杆或脚踏联动机直接控制起动机的主电路开关来 接通或切断主电路。 （2）电磁控制式 借点火开关或按钮控制电磁铁，再由电磁铁控制主电路 开关来接通或切断主电路。 按传动机构啮入方式不同可分为： （1）强制啮合式 依靠电磁力或人力拉动杠杆机构，拨动驱动齿轮强制啮 入飞轮齿环。 （2）电枢移动式 依靠磁极磁通的电磁力使电枢产生轴向移动，从而将驱 动齿轮啮入飞轮齿环。 （3）齿轮移动式 依靠电磁开关推动电枢轴孔内的啮合杆，从而使驱动齿 轮啮入飞轮齿环。 （4）惯性啮合式 驱动齿轮借旋转时的惯性力啮入飞轮齿环。
简述起动机工作原理
简述起动机工作原理起动机是汽车发动机启动的重要组成部分之一。
它的作用是在发动机转动过程中为发动机提供足够的扭矩，使其能够顺利启动。
下面我们来详细了解起动机的工作原理。
起动机的主要构造部件包括电动机、齿轮传动机构、离合器和万向节。
起动机的工作原理是利用电动机的转动来带动齿轮传动机构，传递动力到发动机的飞轮上，从而使发动机开始转动。
起动机内部的电动机是起动机的核心部件。
电动机由电枢、电刷、电磁铁、减速器和端盖等部件组成。
当驾驶员拧动钥匙，启动电路被闭合，电磁铁便开始工作。
电磁铁的作用是将齿轮传动机构的齿轮和发动机飞轮连接起来。
同时，电磁铁还会将电动机的旋转方向改变90度，使电动机的输出轴可以带动齿轮传动机构的齿轮。
当电动机开始转动时，它的电枢和电刷也会开始旋转。
在电刷的作用下，电枢会在磁场作用下旋转。
电枢和齿轮传动机构的齿轮相连，因此电枢的旋转会带动齿轮传动机构的齿轮旋转。
齿轮传动机构的齿轮会通过万向节传递动力到发动机的飞轮上。
除了电动机，起动机中的齿轮传动机构也是非常重要的部分。
齿轮传动机构由齿轮、轴和轴承组成。
在起动机启动的过程中，齿轮传动机构的齿轮需要承受非常大的转矩，因此齿轮的材质和制造工艺都需要比较高的要求。
在起动机的启动过程中，离合器也发挥了非常重要的作用。
离合器的作用是在电动机启动之后将齿轮传动机构和发动机的飞轮连接起来。
离合器的材质和结构都需要满足起动时所需的高扭矩和高耐磨性的要求。
起动机的工作原理是利用电动机的转动带动齿轮传动机构，从而带动发动机开始转动。
起动机中的齿轮传动机构和离合器也起着非常重要的作用。
这些部件的优质材料和精细的制造工艺都是保证起动机正常工作的重要保证。
起动机的构造及工作原理
起动机的构造及工作原理起动机是现代汽车的重要组成部分之一，它是引擎启动的关键部件。
起动机具有复杂的构造和工作机制，下面我们来仔细了解一下。
一、起动机的构造
起动机由电动机、减速器和传动机构三部分组成。
1.电动机：是起动机的核心部件之一，它通常是由电磁铁和电枢两部分组成。
电磁铁是起动机的驱动部分，当电磁铁受到电压作用时，它会产生磁场，引起电枢与电磁铁之间的相互作用，从而使电动机运转。
2.减速器：主要作用是减小电动机转动的速度，同时增大扭矩，使得电动机能够输出足够的动力来启动发动机。
3.传动机构：它主要是将电动机输出的转速和扭矩转化为发动机所需的输出功率，从而帮助发动机成功启动并保持正常的运转。
二、起动机的工作原理
起动机的工作原理是基于其构造原理之上，当我们向车钥匙上的启动钥匙开关通电时，电磁线圈就会产生一个强磁场，这个磁场会吸引电枢与电动机左侧主机壳之间的驱动齿轮向右移动，从而将其与其他齿轮同步连接。
一般情况下，起动机的旋转方向是逆时针方向，这个方向与发动机传动轴的方向是相反的。
启动钥匙被插入时，电磁铁产生磁场。
磁场引起电枢上的齿轮转动，齿轮带动发动机开始转动，并且在发动机正常运转之后就会自动停止运转。
当起动机转动过程中发出非常大的噪声时，这表明起动机已经接触到压缩气体，发动机已经成功启动了。
总体来说，汽车起动机的构造和工作原理非常复杂，需要精细的设计和制造工艺才能够顺利运作。
它是现代车辆中不可或缺的重要组成部分之一，其原理和构造必须被了解和掌握。
起动机结构与原理PPT课件
惯性啮合式起动机 强制啮合式起动机 电枢移动式起动机 齿轮移动式起动机 减速式起动机
起动机结构与原理
永 磁 式 起 动 机
永磁定子（实物）
起动机结构与原理
扭矩特性 转速特性 功率特性
传动机构
影响功率的因素
接触电阻增大
蓄电池的容量
温度
传动机构
汽车发动机对起动机的传动机构有以下要求
减速起动机
行 星 齿 轮 式 减 速 起 动 机
起动系的基本电路图
起动机故障分析
起动机不转
原因
蓄电池故障（无电，或极桩接触不良） 电动机故障（磁场连线断路，电刷损坏） 电磁开关故障（线圈断线） 起动继电器故障
诊断
检查蓄电池接线 检查电动机 检查电磁开关 检查起动继电器
起动机故障分析
起动机的控制电路
红 旗 轿 车 （ 无 继 电 器 ）
起动机的控制电路
控带 制有 电起 路动
继 电 器 的 起 动 系
CA1092
起动机的控制电路
控解 制放 电 路
汽 车 起 动 机
减速起动机
减 速 起 动 机（ 内 啮 合 ）
减速起动机
减 速 起 动 机 （ 外 啮 合 ）
减速起动机（外啮合实物）
工作负载增大时：
达到新的稳
工作负载减小时：
M>MZ n
定
Ef Is M M＝MZ，达到新的稳
起动机总体结构图
起动机电路原理图
起动机结构与原理
起动机的类型
（1）磁场产生方式：
励磁式起动机 永磁式起动机
（2）操纵机构：
直接操纵式起动机 电磁操纵式起动机
起动机结构与 原理
起动机结构与原理
电磁开关的设计和控制逻辑对起动机的性能和使用寿 命有很大影响，需要根据发动机的要求进行合理的设
计和调整。
电磁开关是起动机中的控制部件，它控制起动 机的启动和停止。
当点火开关断开时，电磁开关中的吸拉线圈和保 持线圈断电，磁场消失，触点在回位弹簧的作用 下断开，切断起动机电路。
PART 03
排除方法
检查轴承和齿轮是否正常，如有需要更换轴承和 齿轮。
THANKS
感谢观看
REPORTING
https://
电磁开关故障
故障现象
起动机无法启动，转动无力的同 时没有声音。
原因分析
电磁开关触点烧蚀、接触不良或电 磁开关线圈断路，导致起动机无法 正常工作。
排除方法
检查电磁开关触点是否正常，如有 需要更换电磁开关。
轴承和齿轮损坏
故障现象
起动机转动时出现异响，有时甚至无法启动。
原因分析
轴承和齿轮磨损严重或损坏，导致起动机无法正 常工作。
起动机结构与原理
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REPORTING
• 起动机概述 • 起动机结构 • 起动机工作原理 • 起动机的维护与保养 • 起动机常见故障及排除方法
目录
PART 01
起动机概述
REPORTING
WENKU DESIGN
起动机的定义
起动机是汽车发动机启动的核心部件，它的主要功能是利用 电动机的旋转力矩，将发动机从静止状态启动到工作转速。
起动机由直流电动机、传动机构和控制装置三部分组成，其 中直流电动机是起动机的核心部分，负责产生旋转力矩；传 动机构是将旋转力矩传递给发动机曲轴的部分；控制装置则 是控制起动机的电路开关。
起动机的种类
起动机的主要部件和工作原理
起动机的主要部件和工作原理起动机是内燃机车辆中至关重要的一个部件，它的主要作用是在发动机启动时提供必要的起动力，使发动机能够正常运转。
起动机包含了多个主要部件，每个部件都发挥着重要的作用。
下面我们来详细介绍起动机的主要部件和工作原理。
一、主要部件1. 电动机起动机的核心部件是电动机，它的作用是通过电能转化为机械能，产生足够的转动力来带动曲轴，从而启动发动机。
电动机通常由定子、转子、绕组、电刷和电磁铁等部件组成。
2. 飞轮飞轮是起动机连接的转动部件，它通常位于发动机曲轴的端部。
当电动机工作时，飞轮会受到转动力的驱动，从而带动曲轴转动，启动发动机。
3. 驱动装置驱动装置包括了齿轮、链条或传动带等部件，它们的作用是将电动机产生的旋转力传递给飞轮，进而启动发动机。
驱动装置需要具有足够的强度和稳定性，以确保起动机能够顺利工作。
4. 电路系统电路系统包括了电源、控制开关、继电器等部件，它们的作用是为电动机提供必要的电能，并通过控制开关和继电器来启动和停止起动机。
电路系统还包括了各种保护装置，以确保起动机和电路的安全运行。
5. 机械连接件机械连接件包括了螺栓、支架、安装座等部件，它们的作用是将起动机牢固地连接在发动机上，并确保各个部件之间的协调配合。
以上就是起动机的主要部件，每个部件都起着不可替代的作用。
接下来我们将详细介绍起动机的工作原理。
二、工作原理1. 电能转换起动机的工作过程首先是电能转换成机械能的过程。
当驾驶员启动发动机时，通过拧动钥匙或按下按钮，电路系统将电能传递给起动机的电动机。
电动机接收电能后，通过电磁感应产生磁场，使得转子受到力的作用开始旋转，通过转子转动带动飞轮。
2. 起动发动机飞轮是连接在发动机曲轴上的旋转部件，当飞轮开始转动时，曲轴也随之开始转动。
曲轴的转动能够带动汽缸活塞上下运动，进而启动发动机。
3. 自启动器开关在发动机启动后，自启动器开关会感应到发动机已经启动，自动切断电动机的电源。
起动机的构造、工作原理
起动机的构造、工作原理起动机是一种在车辆启动时为发动机提供启动能量的设备。
它由电动机、行星齿轮、离合器、电磁铁、电刷等部件组成。
起动机是车辆启动过程中不可或缺的部件之一。
构造起动机构造主要由以下部分组成：电动机起动机的核心部分是电动机，它是由串联绕组和电刷组成的。
电动机的转子是可以旋转的，它通过行星齿轮与发动机曲轴相连。
起动机通过电池为电动机提供所需电能。
行星齿轮行星齿轮是起动机的传动系统之一，它由外行星齿轮、内行星齿轮和星形架构成。
外行星齿轮与起动机壳体相连，内行星齿轮与电动机的转子相连，因此，当电动机旋转时，行星齿轮会带着发动机相同地旋转。
离合器离合器是起动机的控制部分，它由离合器螺母、离合器盘片和螺旋弹簧组成，用于启动和停止发动机。
当发动机运转时，离合器打开，使电动机不转动；在启动发动机时，离合器闭合，使电动机旋转。
电磁铁电磁铁是启动机的触发器，它是一个装有线圈的铁芯，在电磁铁吸合时，可以连接电动机和行星齿轮，以将启动扭矩传递到发动机。
当启动机停止时，电磁铁会释放。
电刷电刷是起动机的电气部分，它由碳和铜组成，用于保持电能传递的连续性。
在电动机转速过程中，电刷的接触点需要时刻保持良好的连接以保证电流稳定传递。
工作原理起动机的工作原理非常简单，它的启动是以电动机为核心的。
当电池为电动机供电时，通过强大的马达将转子旋转，用它提供的能量转动星轮，进而带动发动机曲轴转动。
这样，发动机就能够启动。
当发动机启动后，离合器自动分离，同时，电磁铁会释放，起动机的工作就完成了。
在发动机正常运行时，起动机的电动机和发动机是分离的，它们之间不产生任何联系。
总的来说，起动机的作用是提供起动能量，把发动机启动起来。
起动机在车辆启动时扮演者举足轻重的角色，是车辆能否快速启动的关键部件。
汽油车起动机原理与结构
汽油车起动机原理与结构随着汽车的发展，汽油车已经成为了我们生活中必不可少的交通工具之一。
而汽油车的起动机就是其中一个十分重要的零部件。
本文将讲述汽油车起动机的原理与结构。
一、汽油车起动机的原理起动机主要功能是把电能转化为机械能，通过转动曲轴启动发动机，促使汽车发动。
起动机由电机和齿轮传动两部分组成。
电机通过电能的转化产生动力，齿轮则将起动机带动发动机的曲轴旋转。
汽油车发动机在点火之前，需要进行气缸压缩，使得汽油与空气混合，点火后爆炸，驱动活塞上升，推动曲轴旋转。
而起动机在汽车启动时，通过驱动发动机曲轴使得其旋转，引起火花塞点火从而启动发动机。
二、汽油车起动机的结构汽油车起动机主要由电机、齿轮传动和控制开关三部分组成。
1.电机：电机由电枢、绕组、减速器、连杆和驱动齿轮组成。
电枢由永磁体和电刷组成，绕组通过电枢产生磁场，在电场作用下电枢旋转。
减速器可以将电枢的旋转速度减小，提高扭矩，其作用可以理解成“力矩放大器”，使得电机可以发挥更大的动力。
2.齿轮传动：起动机的齿轮传动系统主要由两个齿轮组成，一个是飞轮齿轮，另一个是驱动齿轮。
飞轮齿轮通常位于发动机端，起到传递发动机旋转力的作用；而驱动齿轮则直接与电机相连，起到驱动电机旋转的作用。
传动齿轮的数量和模数根据发动机的功率和大小而不同。
3.控制开关：起动机的控制开关主要有两种形式，一个是电磁式开关，另一个是电子式开关。
电磁式开关有一个绕线圈，当接触器闭合时，绕线圈产生磁场，将铁心吸起来，带动活性齿轮转动。
电子式开关则采用电子元件，通过控制单元可以更加灵活地控制起动机的运行状态。
三、汽油车起动机的故障及维修起动机常见的故障是无法启动、起动慢、断电等。
其中无法启动的情况可能是电源系统故障、电机烧坏等原因导致。
此时需要检查电源的供电情况、电机绕组是否正常等。
起动慢的情况可能是电池电量不足，导致起动时电机无法获得足够的动力；也可能是起动机减速器里的齿轮损坏，导致起动机无法正常工作。
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传动机构
工 作 示 意 图
传动机构（单向离合器实物）
传动机构（拨叉实物）
传动机构
滚柱式单向 离合器结构
传动机构
单向滚柱 式离合器 的工作原 理
控制装置（电磁开关实物）
直接控制式电磁开关电路
起动继电器控制的电磁开关
起动机的控制电路
结 构 与 工 作 原 理
起动机的控制电路
红 旗 轿 车 （ 无 继 电 器 ）
大小齿轮反复撞击
原因
保持线圈断路
起动机打滑
原因：单向离合器损坏
起动机的检修与试验
激 磁 绕 组 的 检 修
起动机的检修与试验
电 枢 的 检 修
起动机的检修与试验
1．空载试验 将起动机夹紧，接通起动机电路， 起动机应运转均匀、电刷无火花。其电 流表、电压表和转速表上的读数应符合 规定值。 注意：每次空载试验不应超过1 min， 以免起动机过热。 2. 制动试验 在空载试验通过后，通过测量起动 机全制动时电流和扭矩来检验起动机的 性能良好与否。试验在万能试验台上进 行，通电后迅速记下电流表、弹簧秤和 电压表的读数，其全制动电流和制动转 矩应符和规定值。 注意：全制动试验要动作迅速，一次试 验时间不要超过5s，以免烧坏电动机及 对蓄电池使用寿命造成不利影响。
起动机实物
起动机实物（分解）
起动机结构与原理
起动机的组成
直流电动机：将蓄电池 输入的电能转化为机械 能，产生电磁转矩 传动机构：也称起动机 离合器、啮合器，在发 动机起动时将起动机轴 上的小齿轮啮入飞轮齿 圈，发动机起动后，将 小齿轮与飞轮脱开 操纵机构（控制装置）： 接通和断开电动机和蓄 电池之间的电路
惯性啮合式起动机 强制啮合式起动机 电枢移动式起动机 齿轮移动式起动机 减速式起动机
（3）传动机构的啮合方式：
起动机结构与原理
永 磁 式 起 动 机
永磁定子（实物）
起动机结构与原理
扭矩特性 转速特性 功率特性
传动机构
影响功率的因素
接触电阻增大 蓄电池的容量 温度
起动机的控制电路
控 制 电 路 带 有 起 动 继 电 器 的 起 动 系
起动机的控制电路
控 解 制 放 电 路 汽 车 起 动 机 CA1092
减速起动机
减 速 起 动 机 （ 内 啮 合 ）
减速起动机
减 速 起 动 机 （ 外 啮 合 ）
减速起动机（外啮合实物）
减速起动机
行 星 齿 轮 式 减 速 起 动 机
思考题
1、起动机有哪几部分组成？ 2、单向离合器的工作原理？ 3、起动机的控制装置是如何工作的？ 4、起动系有哪几条工作回路？
传动机构
汽车发动机对起动机的传动机构有以下要求
起动机的小齿轮与发动机的飞轮啮合时要平稳，不能 发生冲击现象。 因为起动机的小齿轮与发动机的飞轮齿圈速比很大 （一般大 于 15 ），所以发动机起动后，小齿轮应能 自动打滑或脱离啮合，以免发动机带动起动机电枢高 速旋转，造成电枢绕组“飞散”。 由于起动机是由点火开关控制的，因此当发动机工作 时，要防止点火开关误操作，使起动机的小齿轮再次 与发动机的飞轮啮合。导致起动机与发动机飞轮的损 坏。
起动机使用与维护
1) 起动机每次起动时间不超过5s，再次 起动时应间歇 15s，使蓄电池得以恢复。如 果连续第三次起动，应在检查与排除故障 的基础上停歇2min以后进行。 2) 在冬季或低温情况下起动时，应对蓄 电池采取保温措施。 3) 发动机起动后，必须立即切断起动机 控制电路，使起动机停止工作。
起动机结构与原理
构造 由电枢、磁 极、换向器、 炭刷等组成
起动机结构与原理
电枢：
电枢轴 换向器 电枢铁心 电枢绕组
换向器结构图
1
2
起动机结构与原理
磁极：
起动机结构与原理
电枢绕组与激磁绕组的联接
起动机结构与原理
工作原理
起动机结构与原理
原理（动画） 直流电动机的转矩自动调解原理
工作负载增大时： M<MZ n Ef Is
M
M＝MZ ，达到新的稳定
工作负载减小时： M>MZ n Ef Is
M
M＝MZ，达到新的稳定
起动机总体结构图
起动机电路原理图
起动机结构与原理
起动机的类型 Nhomakorabea（1）磁场产生方式：
励磁式起动机 永磁式起动机
（2）操纵机构：
直接操纵式起动机 电磁操纵式起动机
起动系的基本电路图
起动机故障分析
起动机不转
原因
蓄电池故障（无电，或极桩接触不良） 电动机故障（磁场连线断路，电刷损坏） 电磁开关故障（线圈断线） 起动继电器故障
诊断
检查蓄电池接线 检查电动机 检查电磁开关 检查起动继电器
起动机故障分析
运转无力
原因
蓄电池问题（缺电，连线接触不良） 大触点烧坏，或换向器表面烧蚀