·掌握启动机的作用、结构及分类。
启动机的技术状况决定着发动机能否顺利启动，掌握启动机的结构，这是排除启动机故障的基础和必要条件。
一、启动系统概述
图4-1 启动系统示意图
如图4-1所示，车辆启动系统由蓄电池、启动机、电磁开关、启动机继电器、点火开关、控制电路等部件组成，其作用为：供给发动机曲轴足够的启动转矩，以便使发动机的曲轴达到必需的启动转速，使发动机进入自行运转的状态，当发动机进入自行运转的状态后，便立即停止工作。
1.含义
使发动机从静止状态过渡到工作状态的全过程，叫作发动机的启动。
2.启动条件
（1）启动转矩：能够使曲轴旋转的最低转矩称为启动转矩。启动转矩必须克服压缩阻力和内摩擦阻力矩。启动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油黏度等有关。
（2）启动转速：能使发动机启动的曲轴最低转速称为启动转速。在0～20℃时，汽油机的启动转速为30～40r/min，柴油机的启动转速为150～300r/min。
3.启动方式
（1）人力启动：启动最为简单，只需将启动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的启动爪内，以人力转动曲轴。
（2）电动机启动：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边缘的齿圈啮合时，动力就传到飞轮与曲轴，使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。
（3）辅助汽油机启动：只用于大功率柴油机上。
二、启动机的作用
启动机是汽车启动系统组成中的关键部件。蓄电池是一个电能储存装置，而启动机是由直流电动机产生动力，经传动机构带动发动机曲轴转动，从而实现发动机的启动，将蓄电池的电能转换成机械能。同时，在发动机启动后，小齿轮与飞轮必须分离，以免启动机受损。
三、启动机的分类
启动机按传动机构啮入方式的不同主要可分为强制啮合式启动机、减速式启动机。
1.强制啮合式启动机
强制啮合式启动机靠电磁力拉动杠杆，强制拨动驱动齿轮啮入飞轮齿环。其特点是啮合机构简单、动作可靠、操作方便，目前得到了广泛使用，如图4-2所示。强制啮合式启动机应用较广泛，本任务主要介绍强制啮合式启动机。
2.减速式启动机
减速启动机采用高速、小型、低力矩电动机，在传动机构中设有减速装置（行星齿轮机构）。质量和体积比普通启动机可减小30%～35%。但其结构和工艺比较复杂，如图4-3所示。减速式启动机又分为外啮合减速式启动机、行星齿轮啮合式减速启动机。
四、启动机的结构
常见的启动机的结构示意图如图4-4所示。一般情况下，启动机的结构由直流电动机、传动机构与控制装置等组成。
图4-2 强制啮合式启动机
1—驱动弹簧；2—驱动杆；3—电磁开关
图4-3 减速式启动机
1—电磁开关；2—电枢；3—永久磁体；4—行星齿轮；5—小齿轮
图4-4 启动机结构示意图
1—外壳；2—电磁开关；3—拨叉；4—后端盖；5—限位螺母；6—离合器；7—中间支撑板；8—电枢；9—磁场绕组；10—电刷；11—前端盖
1.直流电动机
直流电动机的作用是将蓄电池输入的电能装换为机械能，产生电磁转矩。一般均采用直流串励式电动机。“串励”是指电枢绕组与励磁绕组串联。
串励直流电动机主要由磁极、电枢、换向器、电刷、电刷架、机壳等组成，如图4-5所示。
图4-5 直流电动机的组成
1—前端盖；2—磁场绕组；3—电枢轴；4—铁芯转子；5—电枢绕组；6—换向器；7—电刷架；8—后端盖
（1）磁场部分。
常见的直流电动机的磁场部分如图4-6所示，主要由磁极、磁场绕组和外壳等部分组成。
该部分的主要作用是利用线圈绕组的电磁感应原理，使电流流过线圈绕组，在电动机内部产生足够强度的磁场，从而保证电枢转子有足够的转动力矩。
图4-6 磁场结构示意图
1—搭铁电刷；2—绝缘电刷；3—磁场绕组；4—绝缘接线柱；5—换向器；6—外壳；7—磁极
（2）电枢部分。
电枢的作用是产生电磁转矩。它主要由电枢轴、电枢铁芯、电枢绕组和换向器等部分组成。电枢总成如图4-7所示，电枢铁芯由许多相互绝缘的硅钢片叠装而成，其圆周表面上有槽，用来安放电枢绕组，电枢绕组用矩形截面的裸铜条绕制，绕线形式多采用波绕法。
当电枢中流过较大的电流时，由于电枢本身处于一定磁场强度的磁场中，将会受到磁场力的作用，从而使电枢进行旋转运动。在安装时，电枢轴采用三点支撑的方式进行安装，并在尾部安装有限位圈，而电枢轴与传动机构的配合方式采取花键配合。
（3）换向器。
换向器安装在电枢轴上，它由许多换向片组成。换向片嵌装在轴套上，各换向片之间用云母绝缘。电动机电枢换向器的示意图如图4-8所示，其主要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。
图4-7 电枢总成示意图
1—换向器；2—铁芯；3—绕组；4—电枢轴
图4-8 换向器示意图
1—铜片；2—轴套；3—压环；4—接线凸缘；5—电枢
（4）电刷装置。(www.xing528.com)
电动机电刷的结构图如图4-9所示，其由铜粉（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。
图4-9 电刷装置
图4-10 电刷及电刷架的组合
1—电刷弹簧；2—电刷架；3—电刷
（5）电刷及电刷架。
电刷及电刷架的作用是将电流引入电动机。一般有四个电刷及电刷架，如图4-10所示。电刷架固定在前端盖上，其中两个对置的电刷架与端盖绝缘，称为绝缘电刷架；另外两个对置的电刷架与端盖直接铆合而搭铁，称为搭铁电刷架。
图4-11 启动机机壳
1—后端盖；2—壳体；3—前端盖
（6）机壳。
机壳用于安装磁极，固定机件。机壳用钢管制成，一端开有窗口，用于观察和维护电刷和换向器，平时用防尘箍盖住。机壳上只有一个电流输入接线柱，并在内部与励磁绕组的一端相接。壳内壁固定有磁极铁芯和励磁绕组，如图4-11所示。
2.传动机构
传动机构用于把直流电动机产生的转矩传递给飞轮齿圈，再通过飞轮齿圈把转矩传递给发动机的曲轴，使发动机启动后，飞轮齿圈与驱动齿轮自动打滑脱离。传动机构一般由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成，如图4-12所示。传动机构中，结构和工作情况比较复杂的是单向离合器，它的作用是传递电动机转矩，启动发动机，而在发动机启动后自动打滑，保护启动机电枢不至飞散。常用的单向离合器主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式等几种。
图4-12 启动机传动机构示意图
1—拨叉；2—啮合弹簧；3—驱动齿轮；4—单向离合器
图4-13 电磁式控制装置
1—回位弹簧；2—接触片；3—端子30；4—端子50；5—吸引线圈；6—保持线圈；7—可动铁芯
3.控制装置
控制装置用于控制驱动齿轮和飞轮的啮合与分离，并且控制电动机电路的接通与切断。常用的装置有机械式和电磁式，现代汽车上广泛使用电磁式控制装置（电磁开关），如图4-13所示。电磁式控制装置主要由吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁芯、接触片等组成。其中，端子50接点火开关，通过点火开关再接电源，端子30直接接电源。
一、任务准备
1.工作准备
设备：启动机一个、已经拆散的启动机一个和实车一辆。
工具：常用工具一套。
2.安全事项
（1）用车轮挡块掩住车轮。
（2）挂入P挡。
（3）拉紧手刹。
（4）安装四件套。
（5）安装翼子板护套。
二、实施步骤
1.观察启动机（图4-14）
（1）观察启动机的型号。
（2）熟悉启动机的各组成部件。
2.观察启动机在车辆上的安装情况（图4-15）
观察启动机各接柱。
图4-14 启动机
图4-15 启动机在车辆上的安装情况
三、清洁及整理
（1）恢复车辆状态、清洁整理工具。
（2）清洁场地。
一、车辆信息填报
（1）车型：______________________________________________________________________。
（2）VIN：_________________________________________________________________________。
二、启动机信息填写
（1）观察启动机的类型：强制啮合式启动机□ 减速式启动机□
（2）对启动机各部件进行识别：
①直流电机：定子□ 转子□ 换向器□ 电刷□ 前后端盖□
②传动机构：驱动齿轮□ 单向离合器□ 拨叉□ 啮合弹簧□
③电磁开关：吸引线圈□ 保持线圈□ 回位弹簧□ 活动铁芯□ 接触片□
（3）启动机的安装位置：________________________________________________________。
（4）启动机各接柱有：_______________________________________________________________。
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