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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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
汽车起动系统组成及部件PPT课件
第35页/共60页
绝缘电刷-外壳
∞ 正常
第36页/共60页
第37页/共60页
转子的检测
转向器片-转向器片 ＜2Ω 正常
第38页/共60页
转子的检测
转向器片-电枢铁芯 ＜2Ω 正常
第39页/共60页
电刷测量
第40页/共60页
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。
第41页/共60页
检查电磁开关
端子C-端子50 ＜2Ω 正常
第42页/共60页
检查电磁开关
端子50-壳体 ＜2Ω 正常
第43页/共60页
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。
《汽车电器与电子技术》第03章起动机解析
磁路饱和后：Ф=常数， 电动机转矩为：
M=CmФIS
由上面两个公式可知， 串激式直流电动机的电 磁转矩在磁路未饱和时， 与电枢电流的平方成正 比；在磁路饱和后，磁 通Φ几乎不变，电磁转 矩才与电枢电流成线性 关系，如图所示。
这是串激式直流电动机的一个重要特点，即在 电枢电流相同的情况下串激式直流电动机的转 矩要比并激式直流电动机大。特别在起动的瞬 间，由于发动机的阻力矩很大，起动机处于完 全制动的情况下，n =0，反电动势Ef＝0。此时 电枢电流将达最大值（称为制动电流），产生 最大转矩（称为制动转矩），从而使发电机易 于起动。这是起动机采用串激电动机的主要原 因之一。
3.5.2 起动机运转无力
故障现象 起动时，驱动齿轮能啮人飞轮齿环， 但起动机转速明显偏低甚至停转。 故障原因 1）电源故障 2）起动机故障 故障诊断
3.5.3 起动机空转
故障现象 起动时，起动机转动，但发动机不转。 故障原因 单向离合器打滑；飞轮齿环的某一部 分严重缺损。 故障诊断
E f Ce n
式中 Ce —— 与电机结构有关的常数 （Ce=PZ/60α）； n —— 电动机转速。
由于反电动势的存在，直流电源加在电枢上的 电压，一部分用来平衡反电动势，另一部分则 降落在电枢绕组的电阻上，称为电压平衡方程 式，即
U E f I s Rs
式中 RS——电枢回路的电阻，它包括电枢绕 组的电阻以及电刷与换向器的接触电阻。 可求出电枢电流：
2. 起动机的特性曲线
起动机的转矩、 转速、功率与 电流的关系称 为起动机的特 性曲线，如图 所示为QDl24型 起动机的特性 曲线。
汽车起动系统课件PPT(共 42张)
（3）换向器
换向器由铜片和云母片相间叠压 而成，压装在电枢轴上。
（4）电刷组件
电刷与电刷架的作用是将电流 引入电动机，使电枢产生定向转 动力矩。
电刷一般用铜粉（80%-90%） 和石墨粉压制而成，以有利于减 小电阻及耐磨性。
（5）壳体（前、后端盖）
端盖分为前、后两 个 后端盖一般用钢板 压制而成，其上装 有4个电刷架 前端盖用铸铁浇铸 而成。它们分别装 在机壳的两端，靠 两个长螺栓与起动 机壳紧固在一起。
端子50-壳体 ＜2Ω 正常
磁场绕组（定子）的检测
导通 正常
∞ 正常
转子的检测
转向器片-转向器片 导通 正常
转子的检测
转向器片-电枢铁芯 ∞ 正常
电刷测量
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。
检查电磁开关
端子C-端子50 ＜2Ω 正常
检查电磁开关
二、传 动 机 构
传动机构（啮合机构或啮合器）
作用 （1）起动时将电枢的电磁转矩传递给发动 机飞轮； （2）起动后，发动机带动起动机时，啮合 机构立即打滑，即具有单向传递动力的作用
类型 滚柱式、摩擦片式、扭簧式、棘轮式
三、控 制 装 置
控制装置（电磁开关）
发动机起动时，使起动机的驱动齿轮和发动 机飞轮齿环啮合，将电动机的转矩传给飞轮
传动机构 ：起动时，使小齿轮与飞轮齿圈
啮合，将起动机转矩传给发动机飞轮； 起动后，使起动机脱开飞轮齿圈。
电磁操纵机构
控制起动机的运转和传动机构的啮合与分离。
一、直 流 电 动 机
直流电动机结构和工作原理
串励直流电动机由转子、定子、前后 端盖、电刷与电刷架等组成
起动机的原理
起动机的原理
一、起动机的概述
起动机是汽车发动机的一个重要部件，主要用于启动发动机。
在汽车
行驶过程中，发动机需要不断地启停，而起动机就是负责让发动机启
动的关键部件。
二、起动机的组成
起动机由电枢、磁极、传动系统等多个部分组成。
其中，电枢是起动
机的核心部分，它由定子和转子两个部分组成。
定子上绕有线圈，通
过电源提供电流使得线圈产生磁场。
转子则是一个带有齿轮的轴，当
电流通过定子时会产生旋转力矩。
三、起动机的工作原理
1. 电路闭合
当驾驶员打开钥匙开关时，汽车电池会向起动机提供直流电源。
同时，自启闭合器也会被激活并将电源导通到起动机。
2. 旋转力矩产生
当电源通过定子线圈时会产生磁场，在这个磁场中旋转的转子则会受到旋转力矩的作用。
这个旋转力矩会让齿轮带着飞轮一同旋转。
3. 发动机启动
飞轮的旋转会带动曲轴转动，从而启动发动机。
此时起动机的工作就完成了。
四、起动机的故障与维修
起动机的常见故障包括电路故障、电枢损坏、传动系统故障等。
对于这些故障，我们可以通过以下方法进行维修：
1. 电路故障：检查电池和线路是否正常，并检查自启闭合器是否工作正常。
2. 电枢损坏：检查电枢是否有短路或断路现象，并根据情况进行更换或修理。
3. 传动系统故障：检查齿轮和飞轮是否磨损严重，如有需要则更换或修理。
五、结语
起动机是汽车发动机不可或缺的部件，它通过产生旋转力矩来启动发动机。
在日常使用中，我们需要注意保养起动机并及时处理各种故障以保证汽车的正常运行。
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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。
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（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。