发动机起动系统功能与构成

1.发动机起动系

起动系构成如图2-222所示。起动机一般由串励直流电动机、传动机构和控制装置所构成。

图2-222 发动机起动系统示意图

2.控制机构

发动机电起动控制机构如图2-223所示，操作方式见表2-10。

表2-10 控制系统的操作方式

3.直流起动电动机

电磁啮合式起动机总成如图2-224所示。

图2-223 发动机电起动控制机构

图2-224 电磁啮合式起动机总成示意图

电磁啮合式起动机总成零部件结构如图2-225所示。

（1）磁场部分 由磁极、磁场绕组和外壳等组成。起动机磁场部分如图2-226所示。

图2-225 电磁啮合式起动机总成零部件结构

图2-226 起动机磁场部分

（2）电枢部分

1）组成：由电枢线圈及铁心、电枢轴、换向器等组成。

2）传动机构与电枢轴采用花键配合。

3）电枢轴采用三点支承。

4）电枢轴尾部有限位圈。起动机电枢部分示意图如图2-227所示。

图2-227 起动电机电枢部分示意图

（3）换向器 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。起动机换向器部分示意图如图2-228所示。

（4）电刷装置 由铜粉（80%～90%）和石墨粉（10%～20%）压制而成。两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接搭铁。起动机电刷装置部分示意图如图2-229所示。

图2-228 起动机换向器部分示意图

图2-229 起动电机电刷装置部分示意图

（5）滚柱式单向离合器 当发动机开始工作之后，起动机应立即与曲轴分离。否则，随着发动机转速的升高，将使起动机大大超速，产生很大的离心力，而使起动机损坏（起动机电枢绕组松弛，甚至飞散）。滚柱式离合机构由开有楔形缺口的外座圈、内座圈、滚子以及连同弹簧一起装在外座圈孔中的柱塞组成。作为内座圈毂的套筒和起动机轴用花键连接。固定在外座圈上的齿轮随电枢轴一起转动，驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。发动机高速转动时，外座圈带动内座圈，推开滚子实现自动分离。滚柱式单向离合器组成及零件结构示意图如图2-230所示。

4.起动机构的组成

起动机构主要由起动机开关、电磁铁机构、起动继电器及起动开关等四部分组成。起动机构构成示意图如图2-231所示。

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图2-230 滚柱式单向离合器结构示意图

图2-231 起动机构构成示意图

1）起动机开关：其功用是控制电动机绕组电路（起动机开关还包括热变电阻短路开关。）

2）电磁铁机构：用以操纵传动机构移动和电动机开关的通断。

3）起动继电器：用以控制吸引线圈和保持线圈电路的通断。

4）起动开关：作用是控制起动继电器磁化线圈电路的通断。

5.电磁式操纵机构的工作过程

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的磁力，吸引铁心左移，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。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，齿轮与飞轮迅速啮合。当铁心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，失去作用，保持线圈所产生的磁力足以维持铁心处于开关吸合的位置。其工作过程如下：

（1）起动开关接通

1）首先接通起动继电器磁化线圈电路。起动机构起动开关接通示意图如图2-232所示。

2）电磁铁机构线圈电路接通。其中包括吸引线圈电路和保持线圈电路。起动机电磁铁机构线圈电路接通示意图如图2-233所示。

图2-232 起动机构起动开关接通示意图

图2-233 起动机电磁铁机构线圈电路接通图

3）驱动齿轮与飞轮啮合。

4）电动机电路接通，起动机带动发动机转动。

5）当两齿轮相抵时，离合器的锥形（啮合）弹簧起作用，保证先接通，后啮合。

项目3）、4）和5）的工况如图2-234所示。

6）电动机电路接通时，吸引线圈被短路，固定铁心只靠保持线圈电流的磁场吸力将活动铁心吸住。发动机起动机构电动机电路接通时示意图如图2-235所示。

图2-234 3）、4）、5）工况示意图

图2-235 起动机构电动机电路接通时示意图

7）在电动机电路接通同时或稍早，附加电阻线被短路，如图2-236所示。

（2）起动开关断开 起动机构中的起动开关断开工况示意图如图2--237所示。

图2-236 起动机构中的附加电阻线被短路

图2-237 起动机构中的起动开关断开工况

1）起动继电器线圈电路断电。

2）保持线圈电流改道（吸引和保持线圈电流方向相反），起动机停止工作。

3）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。起动机构无电停止工况示意图如图2-238所示。

图2-238 起动机构无电停止工况示意图