汽车起动机的组成与结构
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。
汽车起动机的组成与结构
汽车起动机的组成与结构起动机一般由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分组成（一）串激式直流电动机1．直流电动机的结构直流电动机由电枢、磁极、外壳、电刷与刷架等组成。
(1)电枢动力系统电枢用来产生电磁转矩，它由铁心、电枢绕组、电枢轴及换向器组成。
电枢铁心由多片互相绝缘的硅钢片叠成；电枢绕组使用很粗的扁铜线用波绕法绕制而变成；换向器的铜片较薄，相连铜片之间用云母片绝缘。
磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在电动机中产生磁场，磁极铁心一般由低碳钢制成，并通过螺钉固定在电动机壳体上。
磁极通常就是4个，由4个激磁绕组构成两对磁极，并两两相对，常用的激磁绕组通常与电枢绕组串联在电路中，故被称为串激式直流电动机。
3.电刷和电刷架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，有利于减小电阻及减少耐磨性。
电刷上装在电刷架中，筹钱弹簧压力斜形在换向器上。
与外壳轻易相连形成电路乘铁，称作乘铁电刷，与激磁绕组和电枢绕组相连，与外壳绝缘，称为绝缘电刷。
外壳由低碳钢卷制而变成，或由铸铁铸成而变成。
起动机工作时间很短，所以通常使用滑动轴承。
失速起动机由于其电枢的转速很高，电枢轴承则采用滚动轴承。
（二）起动机传动机构起动机的传动机构实际上是一个单向离合器。
单向离合器的作用是单方向传递转矩，即起动发动机时将起动机的转矩传给发动机曲轴，而当发动机起动后，它又能自动打滑，不使飞轮齿环带动起动机电枢旋转，以免损坏起动机。
单向离合器存有滚柱式，摩擦片式、弹簧式、棘轮式等相同型式。
其中，摩擦片式的单向离合器多用作大功率再生制动（三）电磁操纵机构起动机电磁压低机构主要由迎合线圈、维持线圈、驱动杠杆、再生制动控制器碰触片等共同组成。
汽车起动机的构造、工作原理、电路分析-PPT课件
系 中有电流流过，
• 其电路为：
交
蓄电池正极——起动钥匙开关K—
通
—安全继电器“S”接柱——安全继电
工
器触点K3——线圈（安全继电器线 圈——电阻）——搭铁E——蓄电池负
程 极。
系
• 发动机起动后，当发电机电压达到规定
交
值时，由于中性点电压升高，流入磁场继
电器线圈中的电流增大，使磁场继电器触
通
点闭合，安全继电器线圈中有电流流过，
交
常开触点，给吸引线圈通电，此时充电指示继电 器通电灯亮。
通 • 2、发动机起动后
工
•
离合器打滑，点火开关断开，继电器内部线
圈断电，常开触点断开，吸引线圈、保持线圈断
程 电，起动机停止工作，若此时点火开关未松开，
系
由于充电指示线圈承受发电机的中性点电压，使 常闭触点断开，切断常闭线圈，使触点断电，起
程
系
工作原理3
（3） 遥控接受器防盗系统
交
本车辆装备遥控接收器防盗系统。该系统带有 遥控接收器传感器，遥控接收器传感器是点火锁芯
通 总成的一部分。车身控制模块（BCM）与遥控接
工
收器传感器相对接。当用适当的钥匙将点火开关调 到起动（START）位置时，遥控接收器传感器将
交 （2）将变速杆置于空档位置，交将离合踏板完
通
全踩下。并在整下起动过程中维持离合器踏板 被完全踩下。
工 2、起动发动机
程
无论是发动机是冷机还是暖机状态，不需
系
要踩踏加速踏板，用钥匙将点火开关接到“ST （起动）位置，即可起动发动机。
3、注 意
交
发动机起动后，应立即松开点火钥匙使起 动机停止，否则，易使起动系统产生故障。
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。
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感谢观看
REPORTING
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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
起动机的构造与识别
接触，线圈中没有电流流过，线圈不受力的作用，因此线圈不会转动。
(a)静止状态 (b)顺时转动 (c)惯性转过 (d)顺时转动
如将线圈稍微向顺时针方向转动，电刷5、6便分别与 换向片3、4接触，如图b所示，电枢绕组中便有电流 流过，电流路径由蓄电池正极，经电刷5、换向片3、 电枢绕组、换向片4、电刷6回到蓄电池负极。根据左 手定则可以判定，线圈Ⅰ边将向下运动、线圈Ⅱ边将 向上运动，整个线圈将沿顺时针方向转动。当线圈旋 转到图c所示垂直位置时，电刷5、6又不与换向片3、 4接触，线圈中又无电流流过，但是，此时线圈将以
（1）电枢绕组：为了通过较大的电流以获得大的功率和转矩，电 枢绕组也采用扁而粗的铜质导线绕成。由于电枢导线采用裸体铜 线，为防止短路，导线与铁芯之间、导线与导线之间均用绝缘性 能较好的绝缘纸隔开。
（2）电枢铁心：由相互绝缘的硅钢片叠装而成，其圆周上制有安 放电枢绕组的槽，内以花键固装在电枢轴上。
形室较窄一侧并将外座圈3与内座圈4卡成一体， 如图所示，动力便经电枢轴、传动导管和外座 圈、滚柱、内座圈和驱动齿轮传到发动机飞轮 齿圈。当电动机驱动力矩达到或超过发动机阻 力转矩时，驱动齿轮便带动飞轮旋转，直到发 动机被启动为止。在启动发动机时，单向离合 器的驱动齿轮为主动部件，发动机的飞轮为被 动部件。
JD171型组合继电器
（3）点火起动开关
作用是用来接通和切断起动继电器线圈的电路， 以实现驾驶员的远距离操纵。在汽油车装配的 起动机上，是将起动开关装在点火开关上。起 动时，将点火开关打开后，再继续顺时针转过 一个角度，就可以使起动开关接通；起动后放 松点火开关时，点火开关会自动回转一个角度， 使起动开关断开。
汽车起动系统组成及部件PPT课件
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绝缘电刷-外壳
∞ 正常
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转子的检测
转向器片-转向器片 ＜2Ω 正常
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转子的检测
转向器片-电枢铁芯 ＜2Ω 正常
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电刷测量
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检查传动机构（单向离合器）
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。
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检查电磁开关
端子C-端子50 ＜2Ω 正常
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检查电磁开关
端子50-壳体 ＜2Ω 正常
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第44页/共60页
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第48页/共60页
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汽车启动电机的结构与工作原理
汽车起动机的结构与工作原理前言在工作过程中就曾接触到汽车起动机，了解车辆对发动机起动机的工作要求，但是对汽车起动机的结构和工作原理并不清楚，借谭老师布置作业的这个机会，最近比较系统的查阅了汽车起动机的相关课件和参考书，了解了汽车起动机的结构及工作原理。
汽车起动机由直流电机、传动装置和控制装置组成，直流电机没有特殊之处，比较容易理解，传动装置和控制装置结构较为特殊，本文重点整理了所查阅的汽车起动机的传动装置和控制装置的相关资料。
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。
汽车发动机常用的起动方式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机起动。
起动机一般由直流电动机、传动机构、控制装置三部分组成。
图1 起动机1.直流电动机直流电动机在直流电压的作用下，产生旋转力矩。
直流电动机主要由电枢、磁极、电刷、电刷架及壳体等部件组成。
1.1 电枢电枢是直流电动机的转子部分，用来将电能转变为机械能，即在起动机通电时，与磁场相互作用而产生电磁转矩。
1.2 磁极磁极是直流电动机的定子部分，用来产生电动机运转所必须的磁场，它由磁极铁心、安装在铁心上的励磁绕组及机壳组成。
1.3 电刷与电刷架电刷用铜和石墨粉压制而成，一般含铜80％～90％，石墨10％～20％，以减小电刷电阻并增加其耐磨性。
一般起动机电刷个数等于磁极个数，也有的大功率起动机电刷个数等于磁极个数的2倍，以便减小电刷上的电流密度。
2.传动装置普通起动机传动装置中的主要组成部件是单向离合器，单向离合器的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，就立即打滑，以防止发动机飞轮带动起动机电枢高速旋转而损坏起动机。
起动机单向离合器常见的有滚柱式、摩擦片式、扭簧式等几种形式。
汽车起动机检修
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分解
(2)用平头螺丝刀轻敲止动环，使其向下滑动。 :卡环 :止动环
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分解
(3)拆下卡环 <1>用平头螺丝刀打开卡环的开口。 <2>拆下卡环。
:卡环
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分解
(4)从电枢轴拆下止动环和起动机离合器。 :止动环 :起动机离合器 :电枢轴
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检查
1. 检查起动机电枢总成 2. 检查励磁线圈 3. 检查电刷 4. 检查起动机离合器分总成 5. 检查电磁起动机开关总成
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检查
6. 检查凹槽深度 用游标卡尺的深度杆测量换向器片之间 的深度。
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检查
检查励磁线圈 1. 检查励磁线圈 用万用表执行下列检查。 电刷引线 （A 组）和引线之间的导通 情况。 提示： 电刷引线由 2 组组成；一组与引线相 连 （A 组），另一组与起动机磁轭相 连 （B 组）。 检查引线和所有电刷引线之间的导 通情况。 A 组的 2 根电刷引线导通， B 组的两根电刷引线不导通。 检查电刷引线和引线之间的导通情 况有助于确定励磁线圈中是否发生 开路。 检查电刷引线和起动机磁轭之间的 绝缘情况有助于确定励磁线圈中是 否发生短路。
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分解
4. 拆卸起动机电枢总成 (1)起动机电枢
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分解
5. 拆卸起动机离合器分总成 (1)起动机离合器 (2)止动环 (3)卡环
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分解
拆卸电磁起动机开关总成 1. 断开引线 (1)拆下定位螺母并断开引线。 2. 拆卸电磁起动机开关总成 (1)拆下 2 颗螺母并将电磁起动机开
关拉到后侧。 (2)向上拉电磁起动机开关的顶端，从
驱动杆中取出柱塞钩。 (3)拆下电磁开关。
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汽车起动机的组成与结
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起动机一般由直流电动机、传动机构和电磁开关三部分组成
（一）串激式直流电动机
1．直流电动机的构造
直流电动机由电枢、磁极、外壳、电刷与刷架等组成。
(1)电枢总成
电枢用来产生电磁转矩，它由铁心、电枢绕组、电枢轴及换向器组成。
电枢铁心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。
2.磁极
磁极由铁心和激磁绕组构成，其作用是在电动机中产生磁场，磁极铁心一般由低碳钢制成，并通过螺钉固定
在电动机壳体上。
磁极一般是4个，由4个激磁绕组形成两对磁极，并两两相对，常见的激磁绕组一般与电枢绕组
串联在电路中，故被称为串激式直流电动机。
3.电刷和电刷架
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，与激磁绕组和电枢绕组相连，与外壳绝缘，称为绝缘电刷。
4.外壳
外壳由低碳钢卷制而成，或由铸铁铸造而成。
起动机工作时间很短，所以一般采用滑动轴承。
减速起动机由
于其电枢的转速很高，电枢轴承则采用滚动轴承。
（二）起动机传动机构
起动机的传动机构实际上是一个单向离合器。
单向离合器的作用是单方向传递转矩，即起动发动机时将起动机的转矩传给发动机曲轴，而当发动机起动后，它又能自动打滑，不使飞轮齿环带动起动机电枢旋转，以免损坏起动机。
单向离合器有滚柱式，摩擦片式、弹簧式、棘轮式等不同型式。
其中，摩擦片式的单向离合器多用于大功率起动机。
（三）电磁操纵机构
起动机电磁操纵机构主要由吸引线圈、保持线圈、驱动杠杆、起动开关接触片等组成。