汽车拆装与维护：学习任务6起动机

【任务描述】

在学习完起动机的拆装与维护之后，能够掌握起动机总成的拆装流程，并且能够提高使用常用工具的熟练度。

【理论知识】

一、汽车起动系统的组成及工作原理

如图3-76所示，汽车起动系统由蓄电池、点火开关、起动继电器和起动机等组成。当点火开关旋至起动档时，电动机开始转动并产生转矩，同时，电磁开关将传动机构中的驱动齿轮推出，使之与发动机的飞轮齿圈啮合，将电动机的转矩传递给飞轮，飞轮带动曲轴旋转，使发动机起动运转。

二、起动机的结构与工作原理

如图3-77所示，常规起动机由直流串励式起动机、单向传动机构和控制装置（电磁开关）三部分组成。

如图3-78所示，当点火开关位于ON位置时，电流方向为：蓄电池→点火开关→端子50→保持线圈→搭铁。此时，吸引线圈中也有电流流过，方向为：蓄电池→点火开关→端子50→吸引线圈→端子C→励磁线圈→电枢→搭铁。此时，吸引线圈和励磁线圈中的电流较小，电动机低速旋转。同时，吸引线圈和保持线圈产生的磁场吸引活动铁心右移，使与活动铁心相连的拨叉拨动驱动齿轮和飞轮齿圈啮合。

图3-76 汽车起动系统的组成

1—蓄电池 2—发动机 3—点火开关 4—齿圈 5—驱动齿轮 6—起动机

图3-77 起动机的结构

1—传动机构外壳 2—拨叉 3—电磁开关 4—励磁线圈 5—电刷 6—弹簧 7—电动机外壳

8—电枢 9—单向离合器 10—驱动齿轮

图3-78 起动机的工作原理

1—电动机外壳 2—单向离合器 3—飞轮齿圈 4—驱动齿轮 5—拨叉 6—活动铁心 7—复位弹簧 8—保持线圈 9—吸引线圈 10—端子30 11—端子50 12—端子C 13—点火开关 14—励磁线圈 15—蓄电池

当驱动齿轮与飞轮齿圈啮合后，与铁心连在一起的接触片将端子30和端子C接通，通过电动机的电流增大，电动机转速升高。此时由于吸引线圈两端的电压相等，所以无电流通过。保持线圈产生的电磁力使活动铁心保持原位。此时，电流方向分别是：蓄电池→点火开关→保持线圈→搭铁；蓄电池→端子30→端子C→励磁线圈→电枢→搭铁。

当点火开关回到ON位置时，切断了端子50上的电压。此时，保持线圈和吸引线圈中的电流方向相反，因此电磁力消失。活动铁心复位，驱动齿轮与飞轮齿圈脱离，同时端子30和端子C之间的电路中断，电动机停止转动，起动过程结束。

【技能训练】

一、起动机总成的拆装

1.起动机的拆卸

1）断开蓄电池的负极电缆，如图3-79所示。

2）从起动机上拆下两条导线，如图3-80所示。拆下“30”接线柱螺母，从起动机的电磁开关上拆下蓄电池至起动机的正极电缆。从起动机“50”接线柱上拉出电线连接插头。

图3-79 断开蓄电池的负极电缆

图3-80 拆下起动机的导线

3）拆下起动机。如图3-81所示，拧松起动机的安装螺栓，然后将起动机从飞轮壳上拆下。

2.起动机的安装

1）安装起动机。插入起动机，用起动机安装螺栓安装和固定起动机。

2）拧紧起动机安装螺栓。将起动机顶在离合器或变矩器壳上，然后用手拧动安装螺栓2～3圈，再拧至规定力矩（力矩为39N·m）。

图3-81 拆下起动机

3）连接起动机插接器。将插接器插入“50”接线柱，确定插接器接合牢靠。

4）连接起动机电缆。将起动机电缆连接到起动机的端子30上，用螺母将其固定。

5）将蓄电池搭铁线连接在蓄电池上，拧紧接线柱螺栓。

二、起动机的使用与维护

1）起动前应将变速器挂入空档，自动变速器的汽车应将变速杆置于停车档（P位）或空档（N位），起动同时踩下离合器踏板。

2）每次接通起动机的时间不得超过5s，两次之间应间歇15s以上。

3）当发动机起动后应立刻断开点火开关，切断起动档，使起动机停止工作。

4）经过3次起动，发动机仍没有起动着火，应停止起动，进行简单的检查，如蓄电池的电压、极柱的连接以及油、电路等；否则蓄电池的容量将严重下降，起动发动机变得更加困难。

5）在拆卸起动机之前，应先拆下蓄电池的搭铁线。

【知识拓展】(www.xing528.com)

一、减速起动机

为了降低对蓄电池和起动系统主电路的要求，增大起动机的输出转矩、改善起动性能，许多汽车采用了减速起动机。

1.减速起动机的主要特点

与传统起动机相比，减速起动机的结构特点主要是在传动系统中增加了减速装置，增大了起动机电枢轴和飞轮之间的传动比。采用小型高速低转矩的电动机，减小了起动机的体积和质量。电枢轴的长度缩短，不易弯曲。因此，采用减速起动机具有如下优点：

1）起动机单位质量的输出功率（比功率）增加，在同样输出功率条件下起动机的质量比传统起动机小，既减小了质量、节省了材料，又减小了体积，便于安装和维护。

2）提高了起动机的输出转矩，有利于发动机起动。

3）减小了起动机主电路的电流，从而使蓄电池的容量可以适当减小。

4）减轻了蓄电池的负荷，有利于提高蓄电池的使用寿命。

2.减速起动机的分类

根据减速机构结构的不同，减速起动机可分为外啮合式、内啮合式和行星齿轮啮合式三种类型，如图3-82所示。

图3-82 减速起动机的类型

a）外啮合式 b）内啮合式 c）行星齿轮啮合式 1—驱动齿轮 2—减速机构从动齿轮及单向离合器 3—惰轮 4—减速机构主动齿轮 5—电枢 6—电磁开关 7—单向离合器 8—拨叉 9—减速机构从动齿轮 10—行星齿轮减速机构

（1）外啮合式减速起动机 外啮合式减速起动机的减速机构在电枢轴和起动机驱动齿轮之间利用惰轮作中间传动，且电磁开关铁心与驱动齿轮同轴，直接推动驱动齿轮进入啮合，无需拨叉。因此，该起动机外形与普通的起动机有较大的差别。图3-83所示为丰田系列汽车用有惰轮外啮合式减速起动机的分解图。但有些外啮合式减速机构中间不加惰轮，驱动齿轮必须通过拨叉拨动才能进行啮合，如图3-84所示。

外啮合式减速机构的传动中心距较大，因此受起动机结构的限制，其减速比不能太大，一般不大于5，但其结构简单，多用在小功率的起动机上。

图3-83 丰田系列汽车用有惰轮外啮合式减速起动机的分解图

1—O形橡胶圈 2—电动机 3—毡垫圈 4—主动齿轮 5—惰轮 6—拉紧螺栓 7—螺栓 8—后端盖 9—驱动齿轮 10—单向离合器 11—从动齿轮 12—钢球 13—回位弹簧 14—电磁开关

图3-84 无惰轮外啮合式减速起动机

1—磁场绕组 2—磁极 3—主接线柱 4—电磁线圈 5—活动铁心 6—拨叉 7—驱动齿轮 8—单向离合器 9—花键轴 10—减速齿轮 11—外壳 12—电枢

（2）内啮合式减速起动机 内啮合式减速起动机的减速机构传动中心距小，可有较大的减速比，故适用于较大功率的起动机。但内啮合式减速机构噪声较大，驱动齿轮仍需拨叉拨动进行啮合，因此，该起动机的外形与普通起动机相似。图3-85所示为国产QD254型内啮合式减速起动机的结构原理图。

3.行星齿轮式减速起动机

图3-86所示为北京BJ2021（切诺基）吉普车装用的12VDW1.4型永磁式减速起动机的结构。该起动机的传动机构采用滚柱式单向离合器，减速装置采用行星齿轮减速装置，它以电枢轴齿轮为太阳轮，另有3个行星轮及1个固定的内齿圈，其啮合关系如图3-87所示。太阳轮压装在电枢轴上与3个行星轮同时啮合，3个行星轮的轴压装在一个圆盘上，该圆盘与驱动齿轮轴制成一体，驱动齿轮轴一端有螺旋花键与传动套筒内的螺旋花键配合。内齿圈由塑料铸塑而成，3个行星轮在其上滚动，内齿圈的外缘制有定位用的槽，以便嵌放在后端盖上。

图3-85 国产QD254型内啮合式减速起动机的结构原理图

1—起动开关 2—起动继电器线圈 3—起动继电器触点 4—主接线柱 5—接触盘 6—吸引线圈 7—保持线圈 8—活动铁心 9—拨叉 10—单向离合器 11—螺旋花键轴 12—内啮合减速齿轮 13—主动齿轮 14—电枢 15—磁场绕组

图3-86 12VDW1.4型永磁式减速起动机的结构

1—起动继电器 2—点火开关 3—吸引线圈 4—保持线圈 5—拨叉 6—滚柱式单向离合器 7—行星齿轮减速装置 8—永久磁极 9—电枢

图3-87 行星齿轮减速装置的啮合关系

1—太阳轮 2、3、4—行星齿轮 5—行星齿轮支架（输出轴）6—内齿圈

起动继电器有两对触点，一对触点控制吸引线圈和保持线圈的电路；另一对触点（图中未画出）用于起动时短接附加电阻，改善起动性能。起动机不工作时，起动继电器的两对触点均处于打开状态。

该起动机的工作过程与QD124型起动机的工作过程基本相同，不同之处在于电枢轴产生的转矩需经行星齿轮减速装置才能传给起动机的驱动齿轮，带动飞轮齿环起动发动机。转矩传递过程为：电枢轴→电枢轴齿轮（太阳轮）→行星齿轮及支架→驱动齿轮轴→单向离合器→飞轮齿圈。

行星齿轮式减速起动机的减速机构结构紧凑、传动比大、效率高。由于输出轴与电枢轴同轴线、同旋向，电枢轴无径向载荷，振动轻，整机尺寸减小。因此，行星齿轮式减速起动机应用越来越广泛，许多轿车也都采用了行星齿轮式减速起动机。

二、永磁起动机

永磁起动机具有体积小、动力大、使用寿命长等特点，是20世纪90年代末国际先进产品，具有广阔的市场。永磁直流起动机由于采用了永磁材料，取消了励磁绕组，与电励磁起动机相比，永磁起动机具有效率高、结构简单、工作可靠性高、体积小、质量小、换向电阻小及有利于换向等优点。

用于北京切诺基吉普车的12VDW1.4型减速起动机就是采用了永磁直流起动机，其结构分解图如图3-88所示。

图3-88 12VDWl.4型永磁减速式起动机的结构分解图

1、18—青铜衬套 2—电磁开关固定螺栓 3—电磁开关 4—后端盖 5—卡簧 6—碟形垫圈 7—固定环 8—单向离合器总成 9—拨叉 10—拨叉支承架 11—橡胶圈 12—减速齿轮装置

13—电枢 14—机壳 15—电刷架及底盘 16—胶木垫圈 17—前端盖 19—密封圈

20、21—垫圈 22—卡环 23—护盖 24—护盖螺钉 25—联接螺栓