起动机的构造、工作原理
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。
汽车起动机的构造和工作原理
汽车起动机的构造和工作原理汽车起动机是汽车发动机启动的关键组件之一，它的作用是通过转动发动机曲轴，使发动机能够正常工作。
本文将详细介绍汽车起动机的构造和工作原理。
一、汽车起动机的构造汽车起动机由电机、齿轮组和电磁开关组成。
电机是起动机的动力来源，它由定子和转子组成，定子上布置了一组电磁铁线圈，转子则是一个带有几个电刷的电枢。
齿轮组由一对主动齿轮和被动齿轮组成，主动齿轮与转子相连，被动齿轮则与发动机曲轴相连。
电磁开关控制起动机的开关和断开。
二、汽车起动机的工作原理当驾驶员转动钥匙或按下启动按钮时，电磁开关会闭合，电流通过电磁铁线圈，产生磁场。
磁场作用下，电枢开始旋转，同时带动主动齿轮转动。
主动齿轮与被动齿轮咬合，使曲轴开始转动，从而带动发动机的运转。
在起动机工作过程中，电磁开关起到了关键作用。
当电磁开关闭合时，电流通过电磁铁线圈，产生的磁场使得电枢开始旋转。
同时，电磁开关断开了电枢与电池的连接，避免了电枢持续供电，从而保证了起动机不会过热损坏。
三、汽车起动机的工作过程1. 驾驶员转动钥匙或按下启动按钮，电磁开关闭合，电流通过电磁铁线圈，产生磁场。
2. 磁场作用下，电枢开始旋转。
同时，电磁开关断开了电枢与电池的连接。
3. 电枢转动带动主动齿轮旋转，主动齿轮与被动齿轮咬合。
4. 被动齿轮带动曲轴开始转动，发动机启动。
5. 当发动机启动后，驾驶员松开钥匙或启动按钮，电磁开关断开，电流停止供应。
6. 起动机停止工作，发动机继续独立运转。
四、汽车起动机的特点和优势1. 快速启动：汽车起动机能够迅速转动发动机，使其快速启动，减少起动时间，提高效率。
2. 自动控制：起动机的工作过程由电磁开关自动控制，无需驾驶员进行复杂操作，简化了操作流程。
3. 可靠性高：汽车起动机采用优质材料制造，具有耐用性和抗腐蚀性，能够在恶劣环境下正常工作。
4. 能效高：起动机的电机采用高效能转子和节能型电磁线圈，能够提高能效，降低能耗。
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。
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
常规起动机的组成、结构和工作原理
1.2 常规起动机的组成、结构和工作原理常规起动机一般由直流串励式电动机、传动机构和控制装置（也称电磁开关）三部分组成。
如图2－1所示是其和发动机飞轮的啮合关系，图2－2所示是起动机的组成。
由图可以看出，把点火开关旋至起动档时，电动机产生转矩开始转动，同时电磁开关把传动机构中的小齿轮推出，使其与发动机的飞轮齿圈啮合，这样就把电动机的转矩通过传动机构传递给飞轮，使发动机起动。
图2-1 起动机和发动机的啮合关系图2－2 常规起动机的组成1.2.1 直流串励式电动机直流电动机的作用是产生力矩。
一般均采用直流串励式电动机。
“串励”是指电枢绕组与磁场绕组串联。
1.2.1.1 直流电动机的结构直流电动机由磁极、电枢、换向器和外壳等组成如图2－3所示，图2-3 直流电动机(1)磁极磁极的作用是产生电枢转动时所需要的磁场，它由固定在机壳上的磁极铁心和磁场绕组组成，见图2－4。
如图2－5所示为励磁绕组的内部电路连接方法，励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上，另一端与两个非搭铁电刷相图2－4 磁极图2-5 励磁绕组的接法a)四个绕组相互串联；b）两个绕组串联后再并联(2) 电枢如图2－6所示为电枢总成，由外圆带槽的硅钢片叠成的铁心和电枢绕组组成，磁场绕组和电枢绕组一般采用矩形断面的裸铜线绕制。
图2-6 电枢总成换向器装在电枢轴上，它由许多换向片组成。
换向片嵌装在轴套上，各换向片之间均用云母绝缘。
(3) 电刷电刷和换向器配合使用用来连接磁场绕组和电枢绕组的电路，并使电枢轴上的电磁力矩保持固定方向。
电刷装在端盖上的电刷架中，电刷弹簧使电刷与换向片之间具有适当的压力以保持配合，如图2-7所示。
图2-7 电刷及电刷架的组合以四磁极电动机为例，其中两个电刷与机壳绝缘，电流通过这两个电刷进入电枢绕组，另外两个为搭铁电刷，通过电枢绕组的电流通过这两个电刷搭铁。
(4)机壳是电动机的磁极和电枢的安装机体，其中一端有四个检查窗口，便于进行电刷和换向器的维护，同时起动机的电磁开关也安装在机壳上，其上有一绝缘接线端，是电动机电流的引入线。
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。
汽车起动机的构造和工作原理
汽车起动机的构造和工作原理汽车起动机是汽车发动机的重要组成部分，它起着将发动机启动的关键作用。
本文将从汽车起动机的构造和工作原理两个方面进行阐述。
一、汽车起动机的构造汽车起动机的构造主要包括电动机、齿轮传动机构、电磁开关和电源等几个部分。
1. 电动机：汽车起动机采用的是直流电动机，它由电枢和磁极组成。
电枢是起动机的旋转部分，通过电流作用产生转矩以驱动发动机的曲轴转动。
磁极则是起动机的定子部分，通过磁场作用使电枢产生转动力。
2. 齿轮传动机构：起动机通过齿轮传动机构将电动机的转矩传递给发动机曲轴，从而实现发动机的启动。
齿轮传动机构主要由起动机的电动机输出轴和发动机曲轴上的齿轮组成，通过齿轮的啮合将电动机的转动力传递给发动机。
3. 电磁开关：电磁开关是起动机的控制装置，它通过控制电流的通断来控制起动机的工作状态。
当车辆驾驶员转动钥匙或按下启动按钮时，电磁开关将电流传递给起动机的电动机，使其开始工作。
4. 电源：汽车起动机的电源一般来自车辆的蓄电池。
蓄电池将电能储存起来，当需要启动发动机时，通过电磁开关将蓄电池的电能传递给起动机的电动机。
二、汽车起动机的工作原理汽车起动机的工作原理主要涉及电磁吸合、齿轮传动和电动机启动三个过程。
1. 电磁吸合：当车辆驾驶员转动钥匙或按下启动按钮时，电磁开关会通电，产生磁场。
这个磁场会使电磁开关中的铁芯被吸引，从而使电磁开关中的触点闭合。
闭合的触点会使电流传递到起动机的电动机上。
2. 齿轮传动：当电动机接收到电流后，电动机的电枢会开始旋转。
旋转的电枢通过齿轮传动机构将转动力传递给发动机曲轴，从而带动整个发动机系统开始工作。
3. 电动机启动：电动机的旋转力会使发动机的曲轴开始转动，进而使汽缸内的活塞往复运动。
活塞的运动会使混合气进入汽缸并被点火，最终使发动机正常工作。
总结：汽车起动机作为汽车发动机的重要组成部分，通过电动机的旋转力将发动机启动起来。
它的构造主要包括电动机、齿轮传动机构、电磁开关和电源等几个部分。
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电刷组件
电刷组件由电刷、电刷架和电刷弹簧组成。电 刷用铜粉和碳粉（或石墨）压制而成。一般有四 个，相对的电刷为同极。两个负电刷搭铁，两个 正电刷接磁场线圈，它们在压簧的作用下紧密地 与换向器接触。
直流电动机线圈初态
线圈到了90°
线圈绕过了作原理 启动点火开关，主电路接通，保持线圈和吸引 线圈同时通电，两线圈产生的磁通方向相同，使固定 铁芯和活动铁芯被磁化，在其磁力的共同作用下，活 动铁芯向右移动，并带动拨叉向左移动，是驱动齿轮 和飞轮齿轮啮合，当吸拉线圈电流流过励磁绕组和电 枢绕组时，电枢轴便以较慢速度转动，以便驱动齿轮 与飞轮齿轮啮合柔和。 当驱动齿轮和飞轮齿圈接近完全啮合时，活动 铁芯带动推杆右移时图盘将启动机主电路接通，此时 吸拉线圈被短路，保持线圈的电磁力使触盘与触点可 靠接触对电动机供电。
3、型号
1）产品代号： QD——表示起动机。 QDJ——表示减速起动机。 QDY——表示永磁起动机，包括永磁减速起动机。 2）电压等级：1表示12V；2表示24V。 3）功率等级：1表示0～1KW；2表示>1～2KW ；…… 9表示>8～9KW。 4）设计序号：按产品设计先后顺序，以1～2位数字表 示。 5）变型代号：变型代号用字母A，B，C ……顺序表示。 例如：QD1225——12V，1～2KW，第25次 设计的起动机。
起动机主电路接通时，电枢绕组和励磁绕组通 过的电流很大（400A左右），产生电磁转矩驱动飞 轮旋转，当转速大到一定值时，发动机便被启动。 2、发动机启动后，启动系统的工作原理 当发动机启动后，放松点火钥匙，点火开关将 自动转回一个角度，启动档断开，吸拉线圈电路路径 改变，即和保持线圈电流路径相反。 此时吸拉线圈和保持线圈的电流和磁通方向相 反，两个线圈产生的磁力相互抵消，在回位弹簧的张 力作用下，活动铁芯立即右移回位，并带动推杆和触 盘向右移动，是启动机主电路切断而停转。与此同时， 拨叉带动单向离合器左移，使驱动齿轮与飞轮齿圈分 离，起动机工作结束。
六、起动机的元件检测
1、电枢的检测 （1）、电枢绕组打铁的检测 用万用表测量换向器的每个铜条与电枢之 间的电阻，电阻应为无穷大。否则，表示换向 器通条有短路，应更换电枢。 （2）、电枢绕组短路的检测 用万用表测量换向器上相间两个铜条之间 的电阻应为0。否则，表示换向器铜条之间路， 应更换电枢。
2、励磁绕组的检测 1）、励磁绕组对壳体短路的检测 用万用表检查励磁绕组的正极端与定子壳 体之间的电阻，应为无穷大。否则表示励磁绕 组 与壳体短路，应更换。 2）、励磁绕组断路的检测 用万用表测量励磁绕组的正极端与相连电 刷之间的电阻，应为0。否则，说明励磁绕组断 路，应更换。
电 枢（转子）
电枢主要由电枢轴、电枢绕阻、铁芯和换向器组 成。它的作用是产生电磁转矩。电枢铁芯由硅钢片叠 压而成，内以花键固定在电枢轴上。铁芯槽内嵌电枢 绕组，为了获得较大的电磁转矩，流经电枢绕组的电 流很大（一般汽油发动机为200～600A，柴油发动机 可达1000Ａ），因此，电枢绕组都用较粗的矩形裸铜 线绕制。 换向器的作用是将电流引入电枢绕组并使不同磁 极下导线中的电流方向保持不变。换向器由截面成燕 尾的铜片围合而成。燕尾形铜片称为换向片，换向片 与换向片之间以及换向片与轴承之间用云母绝缘。
3、电刷组件检测 （1）、两负电刷之间电阻很小为正常（打铁）。 （2）、两正电刷之间的电阻为无穷个正常（断 开）。 （3）、碳刷磨损三分之一后需要更换。 4、吸引、保持线圈检测 （1）、吸引线圈：50和C端子，电阻在1欧左右。 （2）、保持线圈：50和打铁，电阻在3欧左右。 5、单向离合器 （1）、单向离合器伸缩自如。 （2）、用手卡住行星齿轮架，驱动齿轮正向不 能转动，反向转动。
磁 极
磁极的作用是建立电动机的磁场。由外壳、 磁极、磁场线圈等部分组成。外壳内壁装有四 个磁极（有些是二个磁极），在其上面装有磁 场线圈，相对的是同极，相邻的是异极。磁场 线圈用扁而粗的铜线（或小铜线并联的方法） 绕成。磁场线圈采用串联或并联，一端与外壳 上的绝缘接柱（即磁场接柱）相连，另一端与 正电刷相连。