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
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。
汽车起动机原理
汽车起动机原理
汽车起动机是一种用电动机驱动的设备，用于启动内燃机。
它的作用是通过驱动发动机的曲轴，使其达到旋转速度，从而实现启动内燃机的功能。
起动机通常由电动机、齿轮和控制电路等组成。
起动机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 电源供给：当车辆的钥匙转到起动位置时，电源会通过电线传递给起动机，为其提供驱动能源。
2. 电动机工作：起动机内部的电动机接收电源后开始工作。
电动机由电磁线圈和永磁铁组成，当电流通过电磁线圈时，它会产生一个磁场。
磁场作用下，电动机内部的永磁铁会受到吸引力，开始旋转。
3. 齿轮传动：起动机内部有一个小齿轮，它与发动机曲轴上的飞轮齿圈咬合。
当电动机旋转时，小齿轮也会转动。
小齿轮的转动通过齿轮传动作用于发动机曲轴上的大齿圈，从而让发动机曲轴转动起来。
4. 启动发动机：通过齿轮传动，起动机将转动能量传递给发动机曲轴，使其开始旋转。
随着曲轴的旋转，发动机的气缸、活塞等部件也开始工作，燃油燃烧，发动机逐渐达到运转状态。
5. 停止工作：当发动机成功启动后，起动机会自动停止工作。
这是通过起动机内部的控制电路实现的，当发动机运转起来后，
控制电路会切断起动机的电源供给。
总的来说，汽车起动机利用电动机工作原理，通过齿轮传动将转动能量传递给发动机曲轴，实现启动发动机的功能。
起动机在汽车中起着至关重要的作用，使得发动机能够快速启动并正常工作。
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。
汽车起动机（起动马达）的组成原理与维修检查方法
汽车起动机（起动马达）的组成原理与维修检查方法一、汽车起动机的组成汽车起动机一般由三个部分组成：①直流串励式电动机；②传动机构；③控制装置（也叫电磁开关）。
直流串励式电动机是产生转矩的动力部分，包括转子总成、定子总成、电刷组件。
传动机构是将直流串励式电动机的动力通过驱动齿轮传递给飞轮齿圈，完成发动机的被动旋转，并在发动机起动后使驱动齿轮和飞轮齿圈脱离啮合。
控制部分用来接通和切断电动机和蓄电池之间的电路。
二、汽车起动系统日常检查1．蓄电池的检查起动机的工作是依靠蓄电池的电能，如果起动系统无法起动，首先应该查看蓄电池的电量是否充足，检查蓄电池的极柱是否氧化、腐蚀，查看蓄电池电缆接头是否松动。
2．保险丝和继电器的检查起动系统都有自己的保险丝和继电器，如果起动系统无法正常工作，在排除蓄电池故障之后，应该检查一下保险丝和继电器的工作状态。
保险丝的损坏可以借助万用表测量。
继电器的线圈可以用万用表的欧姆挡来检测，通过给继电器线圈两端通电可以检测继电器触点的闭合状况是否良好。
保险丝和继电器是起动系统线路经常出现故障的部件，也是容易测量的部件，对于起动系统的不正常工作，本着由简到繁的检查方法，就应该从保险丝和继电器入手。
当然继电器的判断方法有很多种，可以通过替换、触摸等方法来操作，但最终还必须依靠万用表来验证。
3．汽车起动机的检查起动机的组成部分都可能是起动系统的故障点，对于控制装置、传动机构、直流串励式电动机的故障判断，现实的维修过程中都已经很少存在解体检修，特别是针对直流串励式电动机定子总成和转子总成的绕组检修，即使拆检发现断路、短路，将线圈绕组再重新缠绕，其工时费的成本也很高，在实际维修过程中都是通过更换部件来完成。
4．汽车起动线路的检查将起动机接入电路，起动机才可以完成其功能，在保证蓄电池、保险丝和继电器、起动机本身都完好的情况下，起动系统不能正常工作就应该检查起动线路。
线路的检查重点在于线路的断路、短路故障，以及线路和部件的连接情况，往往接触不良是造成故障难以排查的原因。
起动机总成部件详解
球墨铸铁
含油
前盖
轴衬
（2）中盖装配 由中盖板及轴衬组成，起支撑电枢、防尘的作用。中盖板用厚度 2 毫米的 ST12 冷轧板料深拉伸加工成形。
3
中盖 轴衬
中盖板
（3）电枢装配 电枢装配包括全塑换向器、轴、铁芯和电枢绕组等。起着产生转矩的作用。全塑换向器和铁芯通过过盈配合压
装在轴上，电枢绕组则嵌装在铁芯内。为了获得足够的转矩，通过电枢绕组的电流很大，一般可达 200～1500A，故 电枢绕组采用较粗的矩形裸铜线制造，为了防止裸铜线绕组短路，在铜线与铜线及铜线与铁芯之间，均用耐高温性 能好的 DMD 绝缘纸隔开。较粗的裸铜线在高速旋转时，可能会因离心力作用而被甩出，故在铁芯两侧用无纬带将裸 铜线扎紧。电枢端部均点焊在全塑换向器上，全塑换向器由铜排、酚醛塑料和铁套叠压而成，换向器的功能是保证 电枢绕组产生的电磁转矩的方向保持不变。
发动机阻力过大或异物 卡住起动机
电磁开关的吸引线圈短 路或吸力小
起动小齿轮与飞轮齿圈 太近
现象
措施
按喇叭不响，开大灯不亮
检查蓄电池正极线、搭铁线并更 换，并紧固两条线
按喇叭声音正常，用螺丝刀短接开
按喇叭响，短接开关上的两主接线柱仍不能 检查电刷接触情况及起动机定、转
销轴孔 移动叉臂
滑柱
7
（2）单向器 单向器又称离合器，它的作用是与飞轮齿圈啮合，将转矩传递到发动机曲轴上，并且发动机起动以后反向打滑， 防止起动机电枢被飞轮齿圈带动旋转而超速损坏。滚柱式单向器 。
滚柱
小齿轮
啮合 弹簧
3、控制装置
作用：控制小齿轮和飞轮齿圈的啮合与分离；接通和切断起动机与蓄电池之间的电流输入。
措施 检查单向器锁紧力矩
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。
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。
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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。