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发动机起动系统第1页，本讲稿共40页第2页，本讲稿共40页 起起动转速：能使速：能使发动机起机起动的曲的曲轴最最低低转速称速称为起起动转速，在速，在020时，汽，汽油机的起油机的起动转速速为3040 r/min，柴油，柴油机的起机的起动转速速为150300r/min。第3页，本讲稿共40页2.起起动方式方式 转动曲曲轴使使发动机起机起动的方式很多，汽的方式很多，汽车发动机常用的有两种：机常用的有两种：人力起人力起动：起：起动最最为简单，只，只须将起将起动手手摇柄端柄端头的横的横销嵌入嵌入发动机曲机曲轴前端的起前端的起动爪内，以人力爪内，以人力转动曲曲轴。电动机起机起动：电动机起机起动是用是用电动机作机作为机械机械动力，当将力，当将电动机机轴上的上的齿轮与与发动机机飞轮周周缘的的齿圈圈啮合合时，动力就力就传到到飞轮和和曲曲轴，使之旋，使之旋转。电动机本身又用蓄机本身又用蓄电池作池作为电源。源。第4页，本讲稿共40页11.2 起动辅助装置起动辅助装置1.电热塞（塞（图9-2）一般在采用一般在采用涡流室式或流室式或预燃室式燃燃室式燃烧室的室的发动机中机中装有装有电热塞，以便在起塞，以便在起动时对燃燃烧室内的空气室内的空气进行行预热。螺旋形的螺旋形的电阻阻丝一端一端焊于中心螺杆上，另一端于中心螺杆上，另一端焊在耐高在耐高温不温不锈钢制造的制造的发热钢套底部，在套底部，在钢套内装有具有一定套内装有具有一定绝缘性能、性能、导热好、耐高温的氧化好、耐高温的氧化铝填充填充剂。各。各电热塞塞中心螺杆用中心螺杆用导线并并联，并，并连接到蓄接到蓄电池上。在池上。在发动机起机起动以前，先用以前，先用专用的开关接通用的开关接通电热塞塞电路，很快路，很快红热的的发热钢套使套使气气缸内空气温度升高，从而提高了缸内空气温度升高，从而提高了压缩终了了时的空气温度，使的空气温度，使喷入入气气缸的柴油容易着火缸的柴油容易着火。第5页，本讲稿共40页第6页，本讲稿共40页第7页，本讲稿共40页2.进气气预热器（器（图9-3）在中、小功率柴油机上常采用在中、小功率柴油机上常采用进气气预热器作器作为冷起冷起动的的辅助装置。助装置。空心空心阀体由膨体由膨胀系数系数较大的金属材料制成。其大的金属材料制成。其一端与一端与进油管接油管接头相相连，另一端有内螺，另一端有内螺纹与一端与一端带有外螺有外螺纹的的阀芯相芯相连。阀芯的芯的锥形端在形端在预热器不工作器不工作时将油管接将油管接头的的进油口堵塞。油口堵塞。阀体外体外绕有外表面有外表面绝缘的的电热丝。柴油机起柴油机起动时，接通，接通预热器器电路后，路后，电热丝发热，同，同时加加热阀体，体，阀体体受受热伸伸长，带动阀芯移芯移动，使，使阀芯的芯的锥形端离开形端离开进油孔。燃油孔。燃油流油流进阀体内腔受体内腔受热气化，从气化，从阀体的内腔体的内腔喷出，并被出，并被炽热的的电热丝点燃生成火焰点燃生成火焰喷入入进气管，使气管，使进气得以气得以预热。当关。当关闭预热开关开关时，电路切断，路切断，电热丝变冷，冷，阀体冷却收体冷却收缩，其，其锥形端又堵住形端又堵住进油孔而截止燃油的流入，于是火焰熄油孔而截止燃油的流入，于是火焰熄灭，预热停止。停止。第8页，本讲稿共40页第9页，本讲稿共40页第10页，本讲稿共40页3.减压装置（图减压装置（图9-4）为了降低起动力矩，提高发动机转速，在为了降低起动力矩，提高发动机转速，在某些车用柴油机上采用减压装置。发动机起某些车用柴油机上采用减压装置。发动机起动时，首先通过手柄驱使调整螺钉旋转，并动时，首先通过手柄驱使调整螺钉旋转，并略微顶开气门（气门一般下降略微顶开气门（气门一般下降1-1.25mm），），以降低初始压缩阻力。这样在柴油机起动前以降低初始压缩阻力。这样在柴油机起动前起动机转动曲轴比较容易。起动机转动曲轴比较容易。当曲轴转动起来后，各零件工作表面温度当曲轴转动起来后，各零件工作表面温度升高，润滑油粘度降低，摩擦阻力减小，从升高，润滑油粘度降低，摩擦阻力减小，从而降低了起动阻力矩。这时将手柄扳回原来而降低了起动阻力矩。这时将手柄扳回原来位置，柴油机即可顺利起动。位置，柴油机即可顺利起动。第11页，本讲稿共40页第12页，本讲稿共40页4.起动液喷射装置（图起动液喷射装置（图9-5）在低温起动时，可根据需要装用起动液喷射装置在低温起动时，可根据需要装用起动液喷射装置 在柴油机进气管内安装一个喷嘴，起动液压力喷射罐在柴油机进气管内安装一个喷嘴，起动液压力喷射罐内充有压缩气体（氮气）和易燃燃料（乙醚、丙酮、石内充有压缩气体（氮气）和易燃燃料（乙醚、丙酮、石油醚等）。当低温起动柴油机时，将喷射罐倒立，罐口油醚等）。当低温起动柴油机时，将喷射罐倒立，罐口对准喷嘴上端的管口。轻压起动液喷射罐，即打开喷射对准喷嘴上端的管口。轻压起动液喷射罐，即打开喷射罐口处的单向阀，则起动液通过单向阀、喷嘴喷入柴油罐口处的单向阀，则起动液通过单向阀、喷嘴喷入柴油机进气管，并随同进气管内的空气一起被吸入燃烧室。机进气管，并随同进气管内的空气一起被吸入燃烧室。因为起动液是易燃燃料，故可在较低的温度和压力下迅因为起动液是易燃燃料，故可在较低的温度和压力下迅速着火，从而点燃喷入燃烧室的柴油。速着火，从而点燃喷入燃烧室的柴油。第13页，本讲稿共40页第14页，本讲稿共40页11.2 起动机起动机组成：组成：由直流电动机、操纵机构、离合机构组由直流电动机、操纵机构、离合机构组成。成。汽油机用起动机汽油机用起动机 功率为功率为1.5kw 电压为电压为12v 柴油机用起动机柴油机用起动机 功率为功率为5kw 电压为电压为24v 第15页，本讲稿共40页一、直流电动机一、直流电动机l直流电动机常采用串激直流电动直流电动机常采用串激直流电动机，其特点是低速时转矩很大，随机，其特点是低速时转矩很大，随转速转速n，转矩，转矩T，这一特征非常适合，这一特征非常适合发动机起动的要求。发动机起动的要求。1 1、功用：、功用：将电能转变为机械能将电能转变为机械能2 2、构造及特点：、构造及特点：、磁场部分、磁场部分由磁极、磁场绕组和由磁极、磁场绕组和外壳等组成。外壳等组成。磁场与磁磁场与磁路路绝缘接线柱绝缘接线柱外壳外壳磁极磁极电刷电刷换向器换向器磁场绕组磁场绕组磁场与磁路磁场与磁路第16页，本讲稿共40页前端盖前端盖外壳外壳电刷电刷磁场绕组磁场绕组电枢电枢中间支撑板中间支撑板离合器离合器限位螺母限位螺母后端盖后端盖拨叉拨叉电磁开关电磁开关、电枢部分、电枢部分组成组成:由电枢线圈及铁芯、电枢轴、换向器等组成；由电枢线圈及铁芯、电枢轴、换向器等组成；传动机构与电枢轴采用花键配合；传动机构与电枢轴采用花键配合；电枢轴采用三点支撑；电枢轴采用三点支撑；电枢轴尾部有限位圈。电枢轴尾部有限位圈。第17页，本讲稿共40页、换向器、换向器 由电刷和电枢轴上的整流子组成，用来连接磁由电刷和电枢轴上的整流子组成，用来连接磁场绕组与电枢绕组。场绕组与电枢绕组。换向器剖面示意换向器剖面示意铜片铜片轴套轴套压环压环接线凸缘接线凸缘电枢电枢第18页，本讲稿共40页、电刷装置、电刷装置前端盖前端盖外壳外壳电电刷刷磁场磁场绕组绕组电电枢枢离合器离合器后端盖后端盖两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。电刷电刷换向器换向器磁场绕组磁场绕组磁场绕组与电磁场绕组与电枢绕组的连接枢绕组的连接由铜粉由铜粉（80809090）和石墨粉和石墨粉（10102020）压制而成。压制而成。第19页，本讲稿共40页3 3、直流电动机原理、直流电动机原理直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理第20页，本讲稿共40页二、操纵机构二、操纵机构1、分类、分类：重点重点 直接操纵：由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起直接操纵：由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起动开关并使传动齿轮副进入啮合。结构简单、使用可靠、但操作动开关并使传动齿轮副进入啮合。结构简单、使用可靠、但操作不便，且当驾驶员座位距起动机较远时难以布置，目前以很少使不便，且当驾驶员座位距起动机较远时难以布置，目前以很少使用。用。电磁操纵：由驾驶员通过起动开关操纵继电器（电磁开关），而电磁操纵：由驾驶员通过起动开关操纵继电器（电磁开关），而由继电器操纵起动机电磁开关和齿轮副或通过起动开关直接操纵起动由继电器操纵起动机电磁开关和齿轮副或通过起动开关直接操纵起动机电磁开关和齿轮副。机电磁开关和齿轮副。布置灵活、使用方便、适宜于远距离操纵，目布置灵活、使用方便、适宜于远距离操纵，目前，车用汽油机或柴油机均采用电磁操纵式起动机。起动机齿轮与飞前，车用汽油机或柴油机均采用电磁操纵式起动机。起动机齿轮与飞轮齿圈传动比为轮齿圈传动比为1015 第21页，本讲稿共40页2、作用：、作用：控制起动机主电路的通、断和驱动齿轮的啮控制起动机主电路的通、断和驱动齿轮的啮合与退回，同时短路点火系的附加电阻。合与退回，同时短路点火系的附加电阻。第22页，本讲稿共40页起起动动机机电电池池搭搭铁铁点火点火开关开关起动继电器线圈起动继电器线圈附加电附加电阻线阻线至分电器至分电器点火线圈点火线圈点火开关点火开关蓄电池蓄电池起动机接线柱起动机接线柱回位弹簧回位弹簧拨叉拨叉离合器离合器电流表电流表吸引线圈接线柱吸引线圈接线柱引铁引铁附加电阻线短路接柱附加电阻线短路接柱电动机接柱电动机接柱触盘触盘吸引线圈吸引线圈保持线圈保持线圈3、电磁式操纵机构、电磁式操纵机构第23页，本讲稿共40页 组成组成 主要由电动机开主要由电动机开关、电磁铁机构、起关、电磁铁机构、起动继电器及起动开关动继电器及起动开关等四部分组成。等四部分组成。构造构造第24页，本讲稿共40页电动机开关：电动机开关：功用：控制电动机绕组电路。功用：控制电动机绕组电路。注：注：电动机开关还包括热变电阻短路开关。电动机开关还包括热变电阻短路开关。电磁铁机构：用以操纵传动机构动和电动机开关的通断。电磁铁机构：用以操纵传动机构动和电动机开关的通断。第25页，本讲稿共40页 起动继电器：起动继电器：用以控制吸、用以控制吸、保线圈电路的通断。保线圈电路的通断。第26页，本讲稿共40页 起动开关：起动开关：作用是控制起动作用是控制起动继电器磁化线圈电路的通断。继电器磁化线圈电路的通断。第27页，本讲稿共40页.电磁式操纵机构的工作过程电磁式操纵机构的工作过程 起动开关接通：起动开关接通：a a、首先接通起动继电器磁化、首先接通起动继电器磁化线圈电路线圈电路;第28页，本讲稿共40页 b b、电磁铁机构线圈电路接通；、电磁铁机构线圈电路接通；.吸引线圈电路：吸引线圈电路：.保持线圈电路：保持线圈电路：第29页，本讲稿共40页 c c、驱动齿轮与飞轮啮合：、驱动齿轮与飞轮啮合：d d、电动机电路接通，起动机带动发动机转动。、电动机电路接通，起动机带动发动机转动。e e、当两齿轮相抵时，离合、当两齿轮相抵时，离合器的锥形（啮合）弹簧起作用，器的锥形（啮合）弹簧起作用，保证先接通，后啮合。保证先接通，后啮合。第30页，本讲稿共40页 f f、电动机电路接通时，吸引线圈被短路，固定铁芯只、电动机电路接通时，吸引线圈被短路，固定铁芯只 靠保持线圈电流的磁场吸靠保持线圈电流的磁场吸 力将活动引铁吸住。力将活动引铁吸住。第31页，本讲稿共40页 g g、在电动机电路、在电动机电路接通同时或稍早，附接通同时或稍早，附加电阻线被短路。加电阻线被短路。第32页，本讲稿共40页、起动开关断开：、起动开关断开：a a、起动继电器线圈电路断电、起动继电器线圈电路断电;b b、保持线圈电流改道，、保持线圈电流改道，（吸、保线圈电流方（吸、保线圈电流方 向相反）起动机向相反）起动机 停止工作。停止工作。第33页，本讲稿共40页、两齿咬死不能分离时：分离弹簧起作用，使电动、两齿咬死不能分离时：分离弹簧起作用，使电动 机开关先断开，以保证驱动齿轮与飞轮可靠分离。机开关先断开，以保证驱动齿轮与飞轮可靠分离。第34页，本讲稿共40页三、离合机构三、离合机构1 1、作用：、作用：在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；在起动时，它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴；起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动起动完毕，发动机开始工作时，立即切断动力传递路线，使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。2 2、类型：、类型：、滚柱式离合机构、滚柱式离合机构、摩擦片式离合机构、摩擦片式离合机构、弹簧式离合机构、弹簧式离合机构第35页，本讲稿共40页3 3、滚柱式离合机构、滚柱式离合机构、组成：、组成：第36页，本讲稿共40页、工作原理、工作原理原原理理演演示示第37页，本讲稿共40页四、起动过程四、起动过程 起动时，接通起动开关，起动机电路起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯左移，并带动产生很强的磁力，吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。齿轮在旋转中移出，减小冲击。如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。合的位置。第38页，本讲稿共40页四、起动过程四、起动过程 起动时，接通起动开关，起动机电路通电，起动时，接通起动开关，起动机电路通电，继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强继电器的吸引线圈和保持线圈通电，产生很强的磁力，吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其的磁力，吸引铁芯左移，并带动驱动杠杆绕其销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此销轴转动，使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，同时，由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组，电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。电枢开始转动，齿轮在旋转中移出，减小冲击。如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，如果齿轮与飞轮齿端相对，不能马上啮合，此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮此时弹簧压缩，当齿轮转过一个角度后，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，合的位置时，短路线路接通，吸引线圈被短路，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。芯处于开关吸合的位置。第39页，本讲稿共40页第40页，本讲稿共40页