起动系统由点火开关、起动机、起动开关、起动继电器等组成，保证发动机的顺利起动。
1.起动机的功用与组成
起动机的功用是将蓄电池的电能转化成机械转矩，并传至发动机的飞轮，带动发动机的曲轴转动。起动机由串励直流电动机、传动装置和操作控制装置三部分组成，如图4-1-8所示。
图4-1-8 起动机结构示意图
（1）电动机 电动机的功用是产生转矩，它由磁场、电枢和电刷组件等组成。电动机励磁方式为串励式。由于起动机工作电流大、转矩大、工作时间短，一般不超过5～10s。因此，要求零件的机械强度高、电阻小，绕组大多采用矩形截面的导线绕制。
①磁场。由磁场绕组、磁极（铁心）和电动机的外壳组成。绕有励磁绕组的四个磁极，N、S极相间安装在外壳上。磁场绕组由扁而粗的铜质导线绕成，每个绕组匝数较少。四个绕组中每两个串联一组然后两组并联，其一端接在外壳绝缘接线柱上，另一端和电刷相连。
②电枢。由电枢绕组、铁心、电枢轴和换向器组成。铁心由硅钢片叠压而成，并固定在轴上。铁心的槽内嵌有电枢绕组，硅钢片间用绝缘漆或氧化物进行绝缘。绕组采用粗大矩形截面裸铜线绕制而成，为防止裸铜线短路，导体与铁心、导体与导体之间，均用绝缘性能较好的绝缘纸隔开。为防止导体在离心力作用下甩出，在槽口用绝缘体将导体塞紧或两侧的铁心上用轧压方式挤紧。
③电枢绕组。它的各端头均焊于换向器上，通过换向器和电刷的接触，将蓄电池的电流引进电枢绕组。换向器由铜片和云母片叠压成圆柱状。
④电刷。安装在电刷架内，电刷由弹簧压在换向器上。为了减少电刷上的电流密度，一般电刷数与磁极数相等，即四个电刷，正、负相间排列。电刷材料由80%～90%的铜和10%～20%的石墨压制而成。电刷架固定在电动机的电刷端盖上。
（2）传动装置 传动装置的作用是起动时使驱动齿轮与飞轮齿环啮合，将起动机转矩传给发动机曲轴；起动后使起动机和飞轮齿环自行脱开，防止发动机带动起动机超速旋转。其主要由驱动齿轮和单向离合器组成。
1）单向滚柱式离合器的构造。主要由驱动齿轮、内外滚道、滚柱、弹簧、花键套、拨叉滑套及缓冲弹簧组成。内外滚道形成楔形室，其中装有滚柱及弹簧，为减少内外滚道之间的摩擦，在楔形室内加注润滑脂，通过护套进行密封，如图4-1-9所示。
图4-1-9 滚柱式单向离合器的构造
1—滑套 2—缓冲弹簧 3—传动导管 4—卡簧 5—单向滑轮外座圈 6—铁壳 7—驱动齿轮 8—压帽弹簧 9—压帽 10—滚柱
2）单向离合器的工作原理。
①结合状态：在起动机带动发动机曲轴运转时，电枢轴是主动的，飞轮是被动的，电枢轴经传动导管首先带动单向滚轮外座圈（外滚道）顺时针方向旋转（从发动机的后端向前看），而与飞轮相啮合的驱动齿轮处于静止状态。在摩擦力和弹簧7的推动下，滚柱处在楔形室较窄的一边，使外座圈和驱动齿轮尾部之间被卡紧而结合成一体，于是驱动齿轮便随之一起转动并带动飞轮旋转，使发动机开始工作，如图4-1-10a所示。
②分离状态：发动机起动后，飞轮带动驱动齿轮转动，因为飞轮将带动驱动齿轮高速转动，且比电枢的转速高得多，所以可以认为飞轮是主动的，电枢轴是被动的，即驱动齿轮是主动的，外座圈是被动的。在这种情况下，驱动齿轮尾部将带动滚柱克服弹簧力，使滚柱向楔形室较宽的一侧滚动，于是滚柱在驱动齿轮尾部与外座圈间发生滑动摩擦，仅有驱动齿轮随飞轮旋转，发动机的动力并不能传给电枢轴，起到自动分离的作用。此时电枢轴只按自已的速度空转，避免了超速的危险，如图4-1-10b所示。
图4-1-10 单向离合器的工作原理
a）结合状态 b）分离状态
1—飞轮 2—驱动齿轮 3—外座圈 4—内座圈 5—滚柱 6—压帽 7—弹簧
（3）操纵控制装置 它由电磁铁机构、电动机开关、拨叉机构等组成。
1）电磁铁机构。
①作用：用电磁力来操纵单向离合器驱动齿轮与发动机飞轮的啮合及分离和控制电动机开关的接通与切断。
②构造：在铜套外绕有两个线圈，其中导线较粗、匝数较少的称为吸引线圈；导线较细、匝数较多的称为保持线圈。吸引线圈的两端分别接在电磁开关接线柱和电动机开关上。保持线圈的一端接在电磁开关接线柱，另一端搭铁，如图4-1-11所示。
2）电动机开关。位于电磁铁机构的前方，其外壳与电磁铁机构的外壳连在一起。电动机开关的两个接线柱分别与蓄电池和电动机的磁场绕组相连，接线柱内端为电动机开关的固定触点。当电磁铁机构通电时，在动铁推动下，触盘将电动机开关接通，电动机通电运转。起动机不工作时，在回位弹簧的作用下，触盘与触点保持分开状态。(www.xing528.com)
3）拨叉机构。在铜套内装有固定铁心和活动引铁，引铁尾部旋装连接杆并与拔叉上端连接，以便线圈通电时，引铁带动拨叉绕其轴摆动，将单向离合器推出，使之与飞轮齿圈啮合。
图4-1-11 起动机的操纵控制装置
2.起动继电器
起动继电器的作用是控制起动机的工作，有的车型上将充电指示灯继电器与起动继电器布置成一体，称为组合继电器，同时可起到起动保护作用。
3.起动系统的工作情况
起动继电器线圈无电，触点保持断开，离合器驱动齿轮与飞轮处于分离状态，如图4-1-12所示。
图4-1-12 起动机的工作过程
1、2—电动机开关接线柱 3—点火线圈短路开关接线柱 4—导电片 5—吸引线圈尾端接线柱 6—吸引、保持线圈共用接线柱 7—触盘 8—挡板 9—推杆 10—固定铁心 11—吸引线圈 12—保持线圈 13—动铁 14—回位弹簧 15—螺杆 16—锁紧螺母 17—连接片 18—拨叉 19—调整螺钉 20—限位环 21—驱动齿轮 22—啮合弹簧 23—滑套 24—缓冲弹簧
（1）起动开关接通
①起动继电器线圈通电，其触点闭合。电流所经路线为：蓄电池“+”→电动机开关接线柱2→电流表→点火→起动开关→起动继电器S接线柱→起动继电器线圈→起动继电器E接线柱→蓄电池“-”。
②电磁铁机构吸引线圈和保持线圈通电。电流所经路线为：蓄电池“+”→电动机开关接线柱2→起动继电器B接线柱→起动继电器触点→起动继电器M接线柱→接线柱6→吸引线圈尾端接线柱5、导电片4→电动机开关接线柱1→电动机磁场绕组→电动机绝缘电刷→电枢绕组电动机搭铁电刷→蓄电池“-”。
保持线圈的电路：蓄电池“+”→电动机开关接线柱2→起动继电器B→起动继电器触点→起动继电器M接线柱6→保持线圈→蓄电池“-”。
③驱动齿轮与发动机飞轮啮合。吸引线圈和保持线圈通电后，由于两者电流方向相同，磁场相加，固定铁心10和动铁13磁化，互相吸引，使动铁左移，并通过螺杆15、连接片17带动拨叉18上端左移，下端右移。推动单向离合器，使驱动齿轮与发动机飞轮啮合。
若驱动齿轮与飞轮相抵，拨叉下端可推动滑套23的右半部（压缩锥形啮合弹簧22）继续右移，使电动机开关接通。电动机轴稍许转动至驱动齿轮与飞轮齿槽相对时，则顺利啮合。驱动齿轮沿电枢轴螺旋花键向左移动时，限位环20起缓冲限位作用，以防损坏电动机端盖。
电动机开关接通
①电动机带动发动机曲轴转动。当驱动齿轮与发动机飞轮接近完全啮合时，动铁向左移动一定位置，通过推杆9使触盘7与触点接触，电动机开关接通。驱动齿轮与飞轮完全啮合时，引铁移至极限位置，保持电动机开关的可靠接通，以便通过大的电流。
②蓄电池直接向起动机磁场绕组和电枢绕组供电。蓄电池“+”→电动机开关→磁场绕组→电动机绝缘电刷→电枢绕组→搭铁电刷➝蓄电池“-”。电动机产生强大的转矩带动发动机转动。
③吸引线圈被短路，只靠保持线圈的磁力，将动铁保持在吸合后的位置。同时，活动触盘也与点火线圈热变电阻短路接线柱内的黄铜片接触，使点火线圈热变电阻短路，从而保证可靠的点火。
（2）起动开关断开 起动机起动后，应及时放松起动开关，起动继电器电路被切断。起动继电器线圈首先断电使触点断开，停止工作。
①继电器触点张开后，电动机开关断开之前。保持线圈和吸引线圈均有电流通过，其电路是：蓄电池“+”→电动机开关→导电片4→吸引线圈11→保持线圈12搭铁→蓄电池“-”。这时两线圈虽均有电流通过，但因电流方向相反，产生的磁力相互削弱，于是动铁在回位弹簧的作用下后移。动铁后移时，带动触盘也后移，使触盘与触点分离，电动机电路切断并停止工作。
②动铁后移时。推动拨叉上端后移，其下端带动滑套左移，使离合器传动套管沿着电枢轴上的螺旋键槽向左移动，迫使驱动齿轮与飞轮脱离啮合。
（3）发动机未能发动而将起动开关断开 若因蓄电池电力不足或因严寒低温等原因，有时会发生起动机不能带动发动机曲轴转动的现象。虽将起动开关放松，但由于电动机已通过电流产生转矩，在驱动齿轮与飞轮之间形成很大压力，阻碍齿轮脱出的摩擦力超过回位弹簧的张力。这样，驱动齿轮就不能脱出，电动机开关也不能断开。电动机会因继续通过强大电流而烧毁。为避免此种情况的发生，所以采用可分开式滑套，并在滑套的左侧，装一较细的缓冲弹簧可供压缩。当驱动齿轮不能脱出时，在回位弹簧的作用下，拨叉下端可以带动滑套左侧的一半继续前移，首先切断电动机电路，使电动机不能产生转矩，齿面间的压力和摩擦力随之消失，而齿轮即可分离。
（4）起动后未及时放松起动开关或起动后误将起动开关接通 起动后未及时放松开关，则起动机继续工作，造成单向离合器长时间滑动摩擦而加速损坏；若起动后又误将开关接通，则起动机工作，将使驱动齿轮和高速旋转的飞轮牙齿相碰，打坏齿轮。而这两种错误操作方法，在实际中又很难避免。为解决这个问题，在起动电路中设置了“误操作”保护电路。将充电指示灯继电器与起动继电器设置在一起，称为“组合继电器”。起动继电器的线圈，经充电指示灯继电器的常闭触点搭铁。这样，当发动机起动后或正常运转时，发电机中性点输出直流电压，作用于充电指示灯继电器线圈上，使其触点断开，自动切断了起动继电器线圈的电路，起到误操作保护作用。
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