第4章_起动系统__汽车电气设备(第2版)凌永成_电子课件.pptx
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发动机电子控制系统汽车电子控制技术第2版凌永成电子PPT学习课件
2.5.5发动机断油控制 超速断油与减速断油控制
1.超速断油控制
图2-78 超速断油控制曲线
图2-79 减速断油控制曲线
2.减速断油控制
减速断油控制的三个条件： ①节气门位置传感器信号表示节气门关闭； ②发动机冷却液温度达到正常工作温度； ③发动机转速高于燃油停供转速，燃油停供转速值由ECU根据发动机温度、负荷等参数确定。
2.分组喷射控制
分
组
喷
射
控
（a）控制电路
制
电
路
与
正
时
的
关
系
（b）正时关系
3.顺序喷射控制
（a）控制电路
（b）气缸判别信号
（c）曲轴转速与转角信号
（d）正时关系
图2-74 顺序喷射控制电路与正时的关系
2.5.3发动机起动时喷油量的控制 图2-75 发动机起动时喷油量控制
2.5.4发动机起动后喷油量的控制 发动机起动后喷油量控制
1）压电式爆燃传感器 压电式爆燃传感器主要由套筒、压电元件、惯性配重、塑料壳体和接线插座等组成。
（a）实物照片 图2-81 压电式爆燃传感器
（b）结构
1—套筒底座；2—绝缘垫圈；3—压电元件；4—惯性配重； 5—塑料壳体；6—固定螺栓；7—接线插座；8—电极
不同转速时爆燃传感器输出波形
传感器输出信号与曲轴转角的对应关系
在这种点火系统的分电器中，有的除保留了传统的机械式配电结构外，不再有传统的分电器中的断电器、 离心式和真空式点火提前角调节器。在有些车型的分电器中可装有曲轴位置传感器（Ne信号）和凸轮轴位置 传感器(G信号)。
丰田Camry的3S、5S发动机、红旗CA7220E型轿车都采用了该配电方式。
交流发电机汽车电气设备凌永成电子课件(ppt)
2.定子总成
定子总成（stator assembly）也称电枢，由定子铁心和 定子绕组组成，作用是产生三相交变电动势。
定子铁心一般由一组相互 绝缘且内圆带有嵌线槽的环状 硅钢片或低碳钢片叠成，
定子槽内嵌有三相对称绕 组。绕组是用高强度漆包线在 专用模具上绕制的。
为了在三相绕组中产生大
小相等，频率相同，且相位相 差120°的对称电动势，每相 绕组的线圈个数及每个线圈的 匝数都是完全相同的。
交流发电机与电压调节器配合工作，其主要任务是对除 起动机以外的所有用电设备供电，并向蓄电池充电。
3.1交流发电机的构造与工作原理
3.1.1汽车用交流发电机的分类 1.按总体结构分 1）普通交流发电机
普通交流发电机（图 3-1）的应用最为普 遍，如东风EQ1090 型载货汽车用JF132 型交流发电机，解放 CA1091型载货汽车 用JF1522A型交流发 电机等。
第3章 交流发电机
汽车用发电机有直流发电机（DC generator）和交流发 电机（AC generator）两大类，目前大多采用交流发电机。
交流发电机主要由三相同步交流发电机和二极管整流器 组成，一般称为硅整流交流发电机，亦简称交流发电机。
交流发电机（alternator）与蓄电池协同工作，共同构 成汽车电源系统。
2）八管交流发电机
八管交流发电机是指具有两个中性点二极管（neutral-point diode）的交流发电机，其整流器总成共有八只二极管，如 天津夏利TJ 7100、TJ7100U微型轿车所用的JFZ1542型交 流发电机。
3）九管交流发电机
九管交流发电机是指具有三个磁场二极管的交流发电机， 其整流器总成共有九只二极管，如北京BJ1022型轻型车用的 JFZ14L型交流发电机。
电子课件-《汽车电气设备构造与维修(第二版)》-A07-2105 单元四 启动系统
单元四 启动系统
一、无起动继电器的起动控制电路
电磁开关工作则接通了起动机主电路：蓄电池→电磁开关B→主 触头1→接触盘→主触头2→电动机→搭铁。
单元四 启动系统
二、带起动继电器的起动控制电路
带起动继电器的起动控制电路 1—蓄电池 2—起动机 3—主接线柱 4—起动接线柱
5—起动继电器 6—点火开关
6．取下行星齿轮减速机构及单向离合器
单元四 启动系统
7．拆下电刷端盖螺栓，取下端盖，取出电刷及电刷架
单元四 启动系统
8．将磁极和电枢分离
单元四 启动系统
9．起动机各零部件
单元四 启动系统
九、起动机的装配
按先拆的后装、后拆的先装顺序装配起动机。
单元四 启动系统
课题3 起动系统控制电路
学习目标 1．认识几种不同的起动系统控制电路。 2．能独立分析起动系统控制电路。
单元四 启动系统
一、起动机的功用
起动机的功用是将电能转变成机械能，带动曲轴旋转，起动发动 机。
单元四 启动系统
二、起动机的组成
1．直流电动机 直流电动机的作用是将蓄电池提供的电能转变为机械能，产生转 矩。 2．传动机构 传动机构的作用是把直流电动机产生的转矩传递给飞轮齿圈，再 通过飞轮齿圈把转矩传递给发动机的曲轴，使发动机起动；起动后， 飞轮齿圈与驱动齿轮自动打滑脱离。 3．控制装置（电磁开关） 控制装置又称电磁开关，其作用是控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮 合与分离，并控制电动机电路的接通与切断。
电磁开关的结构
单元四 启动系统
电磁开关的工作过程 1、3—主接线柱 2—点火线圈附加电阻短路接线柱 4—点火开关 5—起动接线柱
6—接触盘 7—吸引线圈 8—保持线圈 9—活动铁芯 10—调节螺钉 11—拨叉 12—单向离合器 13—驱动齿轮 14—飞轮
第1章绪论汽车电气设备(第2版)凌永成_电子课件
现代汽车发动机是靠电力起动机起动的，起动 机由蓄电池供电，而向蓄电池充电又必须用直流电 源，所以汽车电气系统为直流系统。
4.负极搭铁
采用单线制时蓄电池的一个电极需接至金属车 架或金属车身上，俗称“搭铁”。
蓄电池的负极接金属车架或金属车身称为负极 搭铁（negative earth）。蓄电池的正极接金属车 架或金属车身称为正极搭铁（positive earth）。
1）电源电路；2）起动电路；3）点火电路； 4）照明信号电路；5）仪表报警电路；6）辅助装 置电路
汽车电气设备的特点
1.2 汽车电气系统的特点
1.两个源
在汽车电气系统中，采用两个电源（蓄电池和交 流发电机），两者互相配合，协同工作。
2.低压直流
汽油发动机汽车普遍采用12V电源，柴油发动 机汽车多采用24V电源（由两个12V蓄电池串联而 成），摩托车采用6V电源。
汽车运行中的实际工作电压，一般12V系统为 14V左右，24V系统为28V左右。
5.并联单线 各用电设备均采用并联连接，汽车上的两个电 源（蓄电池与发电机）之间以及所有用电设备之间， 都是正极接正极，负极接负极，并联连接。 由于采用并联连接，所以汽车在使用中，当某 一支路用电设备损坏时，并不影响其他支路用电设 备的正常工作。
单线制
单线制（单线连接）是汽车电路的突出特点之 一，它是指汽车上所有电器设备的正极均采用导线 相互连接；而负极则直接或间接通过导线与金属车 架或车身的金属部分相连，即搭铁（Put up iron， 亦称接地，earthing或grounding）。 任何一个电路中的电流都是从电源的正极出 发，经导线流入用电设备后，再由电器设备自身或 负极导线搭铁，通过车架或车身流回电源负极而形 成回路。 由于单线制导线用量少，线路清晰，接线方便， 因此广为现代汽车所采用。
4.负极搭铁
采用单线制时蓄电池的一个电极需接至金属车 架或金属车身上，俗称“搭铁”。
蓄电池的负极接金属车架或金属车身称为负极 搭铁（negative earth）。蓄电池的正极接金属车 架或金属车身称为正极搭铁（positive earth）。
1）电源电路；2）起动电路；3）点火电路； 4）照明信号电路；5）仪表报警电路；6）辅助装 置电路
汽车电气设备的特点
1.2 汽车电气系统的特点
1.两个源
在汽车电气系统中，采用两个电源（蓄电池和交 流发电机），两者互相配合，协同工作。
2.低压直流
汽油发动机汽车普遍采用12V电源，柴油发动 机汽车多采用24V电源（由两个12V蓄电池串联而 成），摩托车采用6V电源。
汽车运行中的实际工作电压，一般12V系统为 14V左右，24V系统为28V左右。
5.并联单线 各用电设备均采用并联连接，汽车上的两个电 源（蓄电池与发电机）之间以及所有用电设备之间， 都是正极接正极，负极接负极，并联连接。 由于采用并联连接，所以汽车在使用中，当某 一支路用电设备损坏时，并不影响其他支路用电设 备的正常工作。
单线制
单线制（单线连接）是汽车电路的突出特点之 一，它是指汽车上所有电器设备的正极均采用导线 相互连接；而负极则直接或间接通过导线与金属车 架或车身的金属部分相连，即搭铁（Put up iron， 亦称接地，earthing或grounding）。 任何一个电路中的电流都是从电源的正极出 发，经导线流入用电设备后，再由电器设备自身或 负极导线搭铁，通过车架或车身流回电源负极而形 成回路。 由于单线制导线用量少，线路清晰，接线方便， 因此广为现代汽车所采用。
2016中职教材汽车概论(高教版)课件：第四章 汽车电气设备
三、交流发电机的工作原理 １．发电原理 ２．整流原理 四、交流发电机电压调节器 １．电压调节器的功用和种类 ２．电压调节器的基本原理 五、交流发电机和调节器的正确使用 ① 电机不得单独运行，必须与规格匹配的调节器配套使用，两者之间的接线要正 确。 ② 交流发电机的搭铁极性和蓄电池的搭铁极性必须一致，即负极搭铁。 ③ 发动机熄火后，应及时关闭点火开关，以免发电机转子励磁绕组因长时间通电 而损坏。 ④ 电机传动皮带的松紧度应适当。过松，会使皮带打滑，造成发电不足或不发电； 过紧，易使发电机的轴承损坏。
第二节
交流发电机与调节器
汽车上虽然装有蓄电池，但存储的电能非常有限。比如启动发动机 时，起动机要消耗蓄电池大量电能，若不及时对其进行补充充电，就不 能满足汽车上不断增多的用电设备需要，也就很难保证汽车的频繁起动 与正常工作运行。可见发电机是汽车电气系统的主要电源。现在汽车上 普遍采用硅整流交流发电机。 交流发电机与直流发电机相比，有如下优点： ① 单机功率大，体积小，质量轻，节约材料。 ② 低速充电性能好。 ③ 结构简单、故障少、寿命长、维修方便。 ④ 调节器的结构简单。 ⑤ 很少产生干扰电波。
一、发电机的功用 发电机是一种将机械能转变为电能的装置。其作用是在发电机输出电压超过 蓄电池电压时，对蓄电池充电，并对其他用电设备供电。目前，汽车上广泛使 用的是交流发电机。 二、交流发电机的组成 不同车型的交流发电机的结构基本相同，由一台三相同步交流发电 机和硅整流器组成，如图所示。 １．三相同步交流发电机 ２．硅整流器
第四节
汽油机点火装置
一、点火装置的功用与分类 １．点火装置的功用 点火装置的功用是将蓄电池或发电机供给的低压电变成高压电（15 ～ 20KV），并根据发动机各汽缸的工作顺序和点火时间的要求，适时、 准确地点燃各气缸的可燃混合气，使发动机运转。 ２．点火装置的分类 点火装置按其组成和产生高压电的方式不同可分为三种。 （１） 蓄电池点火装置 （２） 磁电机点火装置 （３） 晶体管点火装置
第5章点火系统汽车电气设备(第2版)凌永成电子PPT课件
如果点火提前角过小（即点火过迟），则混合气边燃烧， 活塞边下行，即燃烧过程是在容积增大的情况下进行的，不仅 导致发动机功率下降，还会引起发动机过热，油耗增加。
一般把发动机发出最大功率或油耗最小时的点火提前角， 称为最佳点火提前角。发动机在不同工况和不同使用条件下最 佳点火提前角也不相同，影响最佳点火提前角的主要因素有：
①发动机转速。点火提前角应随转速的升高而增大，但不是线 性关系。
②发动机负荷。在发动机转速不变的情况下，发动机的点火提 前角应随发动机负荷的增加而减小。
③起动及怠速。发动机起动和怠速时，要求点火提前角减小甚
至不提前点火。
7
④汽油的辛烷值。随着汽油辛烷值的增大，点火提前角可适当 增加。
⑤发动机压缩比。随着发动机压缩比的增高，点火提前角可相 应减小。
2
第5章 点火系统
5.1 点火系统概述
5.1.1点火系统基本组成
汽油发动机 点火系统的作 用是适时地为 发动机气缸内 已压缩的可燃 混合气提供足 够能量的电火 花，使发动机 能及时、迅速 地起动并连续 运转。
图5-1 点火系统基本结构
3
5.1.2汽油发动机连续运转（正常着车）的必备条件
为使汽油发动机连续运转（正常着车），必须具备“有油、 有电、有压缩”这三个基本条件。
2.按照点火信号发生原理分类
①电磁感应式电子点火系统（如一汽解放车系、丰田车系）。
②霍尔效应式电子点火系统（如德国大众车系）。
③光电式电子点火系统（如日本日产车系）。
13
3.按初级电路的控制方式分类
（1）进入气缸的可燃混合气浓度必须适宜，既不能太浓，也 不能太稀。 （2）点火系统必须在正确的点火时刻进行点火，且电火花要 足够强烈。 （3）在压缩行程接近终了时，燃烧室内要有较高的压缩压力。
一般把发动机发出最大功率或油耗最小时的点火提前角， 称为最佳点火提前角。发动机在不同工况和不同使用条件下最 佳点火提前角也不相同，影响最佳点火提前角的主要因素有：
①发动机转速。点火提前角应随转速的升高而增大，但不是线 性关系。
②发动机负荷。在发动机转速不变的情况下，发动机的点火提 前角应随发动机负荷的增加而减小。
③起动及怠速。发动机起动和怠速时，要求点火提前角减小甚
至不提前点火。
7
④汽油的辛烷值。随着汽油辛烷值的增大，点火提前角可适当 增加。
⑤发动机压缩比。随着发动机压缩比的增高，点火提前角可相 应减小。
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第5章 点火系统
5.1 点火系统概述
5.1.1点火系统基本组成
汽油发动机 点火系统的作 用是适时地为 发动机气缸内 已压缩的可燃 混合气提供足 够能量的电火 花，使发动机 能及时、迅速 地起动并连续 运转。
图5-1 点火系统基本结构
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5.1.2汽油发动机连续运转（正常着车）的必备条件
为使汽油发动机连续运转（正常着车），必须具备“有油、 有电、有压缩”这三个基本条件。
2.按照点火信号发生原理分类
①电磁感应式电子点火系统（如一汽解放车系、丰田车系）。
②霍尔效应式电子点火系统（如德国大众车系）。
③光电式电子点火系统（如日本日产车系）。
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3.按初级电路的控制方式分类
（1）进入气缸的可燃混合气浓度必须适宜，既不能太浓，也 不能太稀。 （2）点火系统必须在正确的点火时刻进行点火，且电火花要 足够强烈。 （3）在压缩行程接近终了时，燃烧室内要有较高的压缩压力。
第4章起动系统汽车电气设备凌永成电子课件
3）按啮合方式分
（1）惯性啮合式起动机。惯性啮合式起动机的离合器靠惯 性力的作用产生轴向移动，使驱动齿轮啮入或退出飞轮齿圈。 由于可靠性差，现代汽车已不再使用。
（2）强制啮合式起动机。强制啮合式起动机靠人力或电磁 力经拨叉推移离合器，强制性地使驱动齿轮啮入或退出飞轮 齿圈。因其具有结构简单，动作可靠，操纵方便等优点，故 被现代汽车普遍采用。
图4-14电刷端盖实物
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
起动机电刷通常用铜粉（80％～90％）和石墨粉压制而 成，以减少电阻并提高耐磨性。电刷架上有盘形弹簧，用以 压紧电刷。
图4-15 起动机用电刷及端盖
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
4.驱动端盖
驱动端盖上有拨叉座和驱动齿轮行程调整螺钉，还有支撑拨叉的轴销 孔。为了避免电枢轴弯曲变形，一些起动机装有中间支撑板。端盖及中间 支撑板上的轴承多用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。
串励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相串联，电枢电
流等于励磁绕组电流，并与总电流相等。串励式直流电动机具
有起动转矩大，轻载转速高，重载转速低，短时间内能输出最
大功率等特点，具有较“软”的机械特性，因此特别适合应用
于直接驱动式起动机。
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
复励式电动机的磁极上 有两组励磁绕组，一组 同电枢串联，另一组则 同电枢并联。复励式电 动机在空载运行的情况 下与并励电动机相似， 加了负载后，串励绕组 的磁场将随负载的增加 而加强，运行情况接近 串励电动机。因此它的 机械特性比并励式软， 较串励式硬。复励式直 流电动机被一些大功率 起动机所采用。
图4-8 电动机磁路
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
（1）惯性啮合式起动机。惯性啮合式起动机的离合器靠惯 性力的作用产生轴向移动，使驱动齿轮啮入或退出飞轮齿圈。 由于可靠性差，现代汽车已不再使用。
（2）强制啮合式起动机。强制啮合式起动机靠人力或电磁 力经拨叉推移离合器，强制性地使驱动齿轮啮入或退出飞轮 齿圈。因其具有结构简单，动作可靠，操纵方便等优点，故 被现代汽车普遍采用。
图4-14电刷端盖实物
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
起动机电刷通常用铜粉（80％～90％）和石墨粉压制而 成，以减少电阻并提高耐磨性。电刷架上有盘形弹簧，用以 压紧电刷。
图4-15 起动机用电刷及端盖
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
4.驱动端盖
驱动端盖上有拨叉座和驱动齿轮行程调整螺钉，还有支撑拨叉的轴销 孔。为了避免电枢轴弯曲变形，一些起动机装有中间支撑板。端盖及中间 支撑板上的轴承多用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。
串励式直流电动机的励磁绕组与电枢绕组相串联，电枢电
流等于励磁绕组电流，并与总电流相等。串励式直流电动机具
有起动转矩大，轻载转速高，重载转速低，短时间内能输出最
大功率等特点，具有较“软”的机械特性，因此特别适合应用
于直接驱动式起动机。
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
复励式电动机的磁极上 有两组励磁绕组，一组 同电枢串联，另一组则 同电枢并联。复励式电 动机在空载运行的情况 下与并励电动机相似， 加了负载后，串励绕组 的磁场将随负载的增加 而加强，运行情况接近 串励电动机。因此它的 机械特性比并励式软， 较串励式硬。复励式直 流电动机被一些大功率 起动机所采用。
图4-8 电动机磁路
第4章起动系统汽车电气设备凌永成 电子课件
第5章_点火系统__汽车电气设备(第2版)凌永成_电子课件
①发动机转速。点火提前角应随转速的升高而增大，但不是线 性关系。
②发动机负荷。在发动机转速不变的情况下，发动机的点火提 前角应随发动机负荷的增加而减小。
③起动及怠速。发动机起动和怠速时，要求点火提前值。随着汽油辛烷值的增大，点火提前角可适当 增加。
⑤发动机压缩比。随着发动机压缩比的增高，点火提前角可相 应减小。
2.按照点火信号发生原理分类
①电磁感应式电子点火系统（如一汽解放车系、丰田车系）。
②霍尔效应式电子点火系统（如德国大众车系）。
③光电式电子点火系统（如日本日产车系）。
3.按初级电路的控制方式分类
①传统点火系统。传统点火系统只在早期生产的汽车上使用， 现已淘汰。
②电子点火系统。电子点火系统多应用于采用化油器供油的 发动机上，如解放CA1092、东风EQ1091以及早期生产的普 通桑塔纳、捷达、奥迪100、红旗等车型。
无触点电子点火系统的基本原理为：转动分电器使点火 信号发生器产生脉冲电压信号，此脉冲电压信号经点火控制 器大功率晶体三极管前置电路的放大、整形等处理后，控制 串联于点火线圈初级回路的大功率晶体三极管的导通和截止。
大功率晶体三极管导通时，点火线圈初级通路，点火系 统储能；当输入点火控制器的点火信号脉冲使大功率晶体三 极管截止时，点火线圈初级断路，次级绕组便产生高压电。
（1）进入气缸的可燃混合气浓度必须适宜，既不能太浓，也 不能太稀。 （2）点火系统必须在正确的点火时刻进行点火，且电火花要 足够强烈。 （3）在压缩行程接近终了时，燃烧室内要有较高的压缩压力。
5.1.3对点火系统的基本要求
点火系统性能好坏对发动机的工作有十分重要的影响。 点火系统应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确 地点火。
图5-5 无分电器点火系统结构
②发动机负荷。在发动机转速不变的情况下，发动机的点火提 前角应随发动机负荷的增加而减小。
③起动及怠速。发动机起动和怠速时，要求点火提前值。随着汽油辛烷值的增大，点火提前角可适当 增加。
⑤发动机压缩比。随着发动机压缩比的增高，点火提前角可相 应减小。
2.按照点火信号发生原理分类
①电磁感应式电子点火系统（如一汽解放车系、丰田车系）。
②霍尔效应式电子点火系统（如德国大众车系）。
③光电式电子点火系统（如日本日产车系）。
3.按初级电路的控制方式分类
①传统点火系统。传统点火系统只在早期生产的汽车上使用， 现已淘汰。
②电子点火系统。电子点火系统多应用于采用化油器供油的 发动机上，如解放CA1092、东风EQ1091以及早期生产的普 通桑塔纳、捷达、奥迪100、红旗等车型。
无触点电子点火系统的基本原理为：转动分电器使点火 信号发生器产生脉冲电压信号，此脉冲电压信号经点火控制 器大功率晶体三极管前置电路的放大、整形等处理后，控制 串联于点火线圈初级回路的大功率晶体三极管的导通和截止。
大功率晶体三极管导通时，点火线圈初级通路，点火系 统储能；当输入点火控制器的点火信号脉冲使大功率晶体三 极管截止时，点火线圈初级断路，次级绕组便产生高压电。
（1）进入气缸的可燃混合气浓度必须适宜，既不能太浓，也 不能太稀。 （2）点火系统必须在正确的点火时刻进行点火，且电火花要 足够强烈。 （3）在压缩行程接近终了时，燃烧室内要有较高的压缩压力。
5.1.3对点火系统的基本要求
点火系统性能好坏对发动机的工作有十分重要的影响。 点火系统应在发动机各种工况和使用条件下保证可靠而准确 地点火。
图5-5 无分电器点火系统结构
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图4-5 电磁控制、强制啮合、永磁、减速式起动机
4.1.4起动机的型号
根据QT／T73—1993《汽车电气设备产品型号编制规则 方法》的规定，国产起动机的型号由以下五部分组成：
（1）产品代号。QD、QDJ和QDY分别表示起动机、减速型 起动机和永磁型起动机。 （2）电压等级代号。1—12V；2—24V。 （3）功率等级代号。含义如表4-l所示。 （4）设计序号。 （5）变型代号。
（2）电磁控制式起动机（亦称电磁操纵式起动机）。电磁 控制式起动机由驾驶员旋动点火开关或按下起动按钮，通过 电磁开关接通或切断起动电路。
3）按啮合方式分
（1）惯性啮合式起动机。惯性啮合式起动机的离合器靠惯 性力的作用产生轴向移动，使驱动齿轮啮入或退出飞轮齿圈。 由于可靠性差，现代汽车已不再使用。
（2）强制啮合式起动机。强制啮合式起动机靠人力或电磁 力经拨叉推移离合器，强制性地使驱动齿轮啮入或退出飞轮 齿圈。因其具有结构简单，动作可靠，操纵方便等优点，故 被现代汽车普遍采用。
表4-1 起动机的功率等级代号
功率等级代号 1
功率／kW
＜1
2
3456789
1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 7~8 8~9
例如：QD124表示额定电压为12Ⅴ，功率为1～2kW，第四次设计的起理
图4-6 直流电动机工作原理
电力起动机起动是由直流电动机通过传动机构将发动机起 动，具有操作简单，起动迅速可靠，重复起动能力强等优点。 目前，绝大多数汽车都采用电力起动机起动。
电力起动机简称为起动机（俗称马达），均安装在汽车 发动机飞轮壳的座孔上，用螺栓紧固。
4.1.2起动系统的组成
电力起动系统简称起动系统，由蓄电池、起动机和起动控 制电路等组成，如图4-1所示，起动控制电路包括起动按钮或 开关、起动继电器等。
起动机在点火开关或 起动按钮控制下，将 蓄电池的电能转化为 机械能，通过飞轮齿 圈带动发动机曲轴转 动。为增大转矩，便 于起动，起动机与曲 轴的传动比：汽油机 一般为13～17，柴油 机一般为8～10。
图4-1 起动系统的组成
4.1.3起动机的组成及分类
1.起动机的组成
起动机（Starter。 图4-2和图4-3） 由直流电动机、 传动机构和控制 机构三大部分组 成，如图4-4所示。
图4-9 励磁式电动机定子
采用励磁式定子的电动机，其励磁绕组与转子串联连接， 故称串励式电动机。
具体连接如图4-10 所示，先将励磁绕 组两两串联后并联 再与电枢（转子） 绕组串联。
图4-10 串励式电动机
（2）永磁式定子。
图4-8 电动机磁路
（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4-9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。
（2）减速式起动机。减速起动机基本结构与普通式起动机 相同，只是在电枢和驱动齿轮之间，装有减速齿轮（一般减 速比为3～4），经减速、增矩后，再带动驱动齿轮。减速式 起动机是今后车用起动机的发展方向。
需要指出的是，以上对车用起动机的分类是从不同角度进行的。对于 一个具体的起动机，可以同时涵盖几个方面。例如，图4-5所示的起动机即 为电磁控制、强制啮合、永磁、减速式起动机。
4.2.2直流电动机的结构组成
起动机的直流电动机主要由定子、转子、换向器、电刷 及端盖等组成，如图4-7所示。
图4-7 起动机用直流电动机结构
1.定子
定子亦称磁极，其作用是产生磁场，分励磁式和永磁式两 类。为增大转矩，汽车起动机通常采用四个磁极，两对磁极相 对交错安装，定子与转子铁心形成的磁力线回路如图4-8所示， 低碳钢板制成的机壳是磁路的一部分。
第4章 起动系统
4.1 起动系统概述
4.1.1起动系统的作用
发动机必须依靠外力带动曲轴旋转后，才能进入正常工 作状态，通常把汽车发动机曲轴在外力作用下，从开始转动 到怠速运转的全过程，称为发动机的起动。
起动系统的作用就是供给发动机曲轴起动转矩，使发动机 曲轴达到必需的起动转速，以便使发动机进入自行运转状态。 当发动机进入自行运转状态后，便结束任务立即停止工作。
（3）电磁啮合式（电枢移动式）起动机。电磁啮合式起动 机靠电动机内部辅助磁极的电磁力，吸引电枢作轴向移动， 将驱动齿轮啮入飞轮齿圈，起动结束后再由回位弹簧使电枢 回位，让驱动齿轮退出飞轮齿圈。所以，又称电枢移动式起 动机，多用于大功率柴油机。
4）按传动机构分
（1）普通式起动机。将电动机电枢产生的起动力矩直接通 过离合器、驱动齿轮传给飞轮齿圈的起动机称为普通式起动 机。
（2）永磁式起动机。永磁起动机以永磁材料作为磁极，取 消了励磁式起动机中的励磁绕组和磁极铁心，结构简化，体 积小，质量轻，并节省了金属材料。但永磁起动机的功率一 般较小，使用范围在一定程度上受到限制。
2）按控制机构分
（1）机械控制式起动机。机械控制式起动机由驾驶员利用 脚踏（或手动）直接操纵机械式起动开关接通或切断起动电 路，通常称为直接操纵式起动机。
图4-2 QDJ1316型起动机 （逆时针旋转，匹配北汽福田CA483型发动机）
图4-3 QDY1202型起动机 （逆时针旋转，匹配北京现代J-2型发动机）
汽车用起动机实物照片
图4-4 起动机的组成
2.起动机的分类 1）按励磁方式分
（1）励磁式起动机。励磁式起动机靠励磁绕组和磁极铁心 建立磁场，结构稍显复杂，但输出转矩和功率都很大，故应 用极为广泛。
汽车电气设备
沈阳大学 凌永成
配套教材信息
教材名称：汽车电气设备（第2版） 教材主编：凌永成 教材定价：38RMB 出版社：北京大学出版社 出版时间/版次：2010年3月第2版 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-301-16916-2 教材所属系列： 21世纪全国高等院校汽车类 创新型应用人才培养规划教材
4.1.4起动机的型号
根据QT／T73—1993《汽车电气设备产品型号编制规则 方法》的规定，国产起动机的型号由以下五部分组成：
（1）产品代号。QD、QDJ和QDY分别表示起动机、减速型 起动机和永磁型起动机。 （2）电压等级代号。1—12V；2—24V。 （3）功率等级代号。含义如表4-l所示。 （4）设计序号。 （5）变型代号。
（2）电磁控制式起动机（亦称电磁操纵式起动机）。电磁 控制式起动机由驾驶员旋动点火开关或按下起动按钮，通过 电磁开关接通或切断起动电路。
3）按啮合方式分
（1）惯性啮合式起动机。惯性啮合式起动机的离合器靠惯 性力的作用产生轴向移动，使驱动齿轮啮入或退出飞轮齿圈。 由于可靠性差，现代汽车已不再使用。
（2）强制啮合式起动机。强制啮合式起动机靠人力或电磁 力经拨叉推移离合器，强制性地使驱动齿轮啮入或退出飞轮 齿圈。因其具有结构简单，动作可靠，操纵方便等优点，故 被现代汽车普遍采用。
表4-1 起动机的功率等级代号
功率等级代号 1
功率／kW
＜1
2
3456789
1~2 2~3 3~4 4~5 5~6 6~7 7~8 8~9
例如：QD124表示额定电压为12Ⅴ，功率为1～2kW，第四次设计的起理
图4-6 直流电动机工作原理
电力起动机起动是由直流电动机通过传动机构将发动机起 动，具有操作简单，起动迅速可靠，重复起动能力强等优点。 目前，绝大多数汽车都采用电力起动机起动。
电力起动机简称为起动机（俗称马达），均安装在汽车 发动机飞轮壳的座孔上，用螺栓紧固。
4.1.2起动系统的组成
电力起动系统简称起动系统，由蓄电池、起动机和起动控 制电路等组成，如图4-1所示，起动控制电路包括起动按钮或 开关、起动继电器等。
起动机在点火开关或 起动按钮控制下，将 蓄电池的电能转化为 机械能，通过飞轮齿 圈带动发动机曲轴转 动。为增大转矩，便 于起动，起动机与曲 轴的传动比：汽油机 一般为13～17，柴油 机一般为8～10。
图4-1 起动系统的组成
4.1.3起动机的组成及分类
1.起动机的组成
起动机（Starter。 图4-2和图4-3） 由直流电动机、 传动机构和控制 机构三大部分组 成，如图4-4所示。
图4-9 励磁式电动机定子
采用励磁式定子的电动机，其励磁绕组与转子串联连接， 故称串励式电动机。
具体连接如图4-10 所示，先将励磁绕 组两两串联后并联 再与电枢（转子） 绕组串联。
图4-10 串励式电动机
（2）永磁式定子。
图4-8 电动机磁路
（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4-9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。
（2）减速式起动机。减速起动机基本结构与普通式起动机 相同，只是在电枢和驱动齿轮之间，装有减速齿轮（一般减 速比为3～4），经减速、增矩后，再带动驱动齿轮。减速式 起动机是今后车用起动机的发展方向。
需要指出的是，以上对车用起动机的分类是从不同角度进行的。对于 一个具体的起动机，可以同时涵盖几个方面。例如，图4-5所示的起动机即 为电磁控制、强制啮合、永磁、减速式起动机。
4.2.2直流电动机的结构组成
起动机的直流电动机主要由定子、转子、换向器、电刷 及端盖等组成，如图4-7所示。
图4-7 起动机用直流电动机结构
1.定子
定子亦称磁极，其作用是产生磁场，分励磁式和永磁式两 类。为增大转矩，汽车起动机通常采用四个磁极，两对磁极相 对交错安装，定子与转子铁心形成的磁力线回路如图4-8所示， 低碳钢板制成的机壳是磁路的一部分。
第4章 起动系统
4.1 起动系统概述
4.1.1起动系统的作用
发动机必须依靠外力带动曲轴旋转后，才能进入正常工 作状态，通常把汽车发动机曲轴在外力作用下，从开始转动 到怠速运转的全过程，称为发动机的起动。
起动系统的作用就是供给发动机曲轴起动转矩，使发动机 曲轴达到必需的起动转速，以便使发动机进入自行运转状态。 当发动机进入自行运转状态后，便结束任务立即停止工作。
（3）电磁啮合式（电枢移动式）起动机。电磁啮合式起动 机靠电动机内部辅助磁极的电磁力，吸引电枢作轴向移动， 将驱动齿轮啮入飞轮齿圈，起动结束后再由回位弹簧使电枢 回位，让驱动齿轮退出飞轮齿圈。所以，又称电枢移动式起 动机，多用于大功率柴油机。
4）按传动机构分
（1）普通式起动机。将电动机电枢产生的起动力矩直接通 过离合器、驱动齿轮传给飞轮齿圈的起动机称为普通式起动 机。
（2）永磁式起动机。永磁起动机以永磁材料作为磁极，取 消了励磁式起动机中的励磁绕组和磁极铁心，结构简化，体 积小，质量轻，并节省了金属材料。但永磁起动机的功率一 般较小，使用范围在一定程度上受到限制。
2）按控制机构分
（1）机械控制式起动机。机械控制式起动机由驾驶员利用 脚踏（或手动）直接操纵机械式起动开关接通或切断起动电 路，通常称为直接操纵式起动机。
图4-2 QDJ1316型起动机 （逆时针旋转，匹配北汽福田CA483型发动机）
图4-3 QDY1202型起动机 （逆时针旋转，匹配北京现代J-2型发动机）
汽车用起动机实物照片
图4-4 起动机的组成
2.起动机的分类 1）按励磁方式分
（1）励磁式起动机。励磁式起动机靠励磁绕组和磁极铁心 建立磁场，结构稍显复杂，但输出转矩和功率都很大，故应 用极为广泛。
汽车电气设备
沈阳大学 凌永成
配套教材信息
教材名称：汽车电气设备（第2版） 教材主编：凌永成 教材定价：38RMB 出版社：北京大学出版社 出版时间/版次：2010年3月第2版 国际标准书号（ISBN ）： 978-7-301-16916-2 教材所属系列： 21世纪全国高等院校汽车类 创新型应用人才培养规划教材