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1、模塊四 起動系統(tǒng)l4.1 起動系統(tǒng)概述l起動系統(tǒng)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為電動機的機械能，帶動發(fā)動機起動。l啟動系統(tǒng)按照構(gòu)造可分為普通啟動系統(tǒng)和無鑰匙啟動系統(tǒng)。普通啟動系統(tǒng)l普通起動系統(tǒng)主要由蓄電池、起動機、起動開關(guān)和起動電路等組成。無鑰匙啟動系統(tǒng)l一般裝有無鑰匙進入系統(tǒng)的車輛,其車門把手上設(shè)有感應(yīng)按鈕,同時也有鑰匙孔(是以防智能卡損壞或沒電時,車主仍可用普通方式開啟車門)。當車主進入車內(nèi)時,車內(nèi)的檢測系統(tǒng)會馬上識別車主鑰匙的智能卡,經(jīng)過確認后,車內(nèi)的電腦才會進入工作狀態(tài),這時車主只需輕輕按動車內(nèi)的起動按鈕(或者是旋鈕),就可以正常起動車輛了。普通啟動系統(tǒng)的基本電路l開關(guān)直接控制的起動電路l起
2、動繼電器控制的起動電路l起動復(fù)合繼電器控制起動系電路4.2起動機的構(gòu)造與原理l4.2.1概述l起動機的分類l對起動機要求l4.2.2起動機的組成l起動機由直流電動機、傳動機構(gòu)、控制機構(gòu)三大部分組成。其中直流電動機為核心部件。直流電動機主要由電樞、磁極、外殼、電刷等組成。（1）電樞 電樞是直流電動機的轉(zhuǎn)子部分，由鐵心、繞組、換向器和電樞軸組成。(2)換向器換向器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由一定數(shù)量的燕尾形銅片組成，并用軸套和壓環(huán)組裝成一個整體，壓裝在電樞軸上，各銅片之間以及銅片與軸套、壓環(huán)之間均用云母或硬塑料片絕緣。(3)磁極磁極用來產(chǎn)生電動機運轉(zhuǎn)所必須的磁場，它由鐵心和磁場繞組并通過外殼組成。1-磁場
3、繞組；2-磁極鐵心；3-電動機外殼；4-固定螺釘 將所有磁場繞組的所有線圈串聯(lián)在一起，然后再與電樞繞組串聯(lián)。將磁場繞組的線圈分成兩組，每組線圈相 互串聯(lián)，然后兩組再并聯(lián)起來與電樞繞組 串聯(lián)。（4)電刷電刷由銅與石墨粉壓制而成，其中含銅80%90%，石墨10%20%以減小電阻，增加耐磨性及提高機械強度。為了盡量減小電刷與換向器之間的接觸電阻，并延長電刷使用壽命，電刷與換向器有較大的接觸面積，并且電刷靠電刷彈簧壓緊在換向器的外圓表面。一般起動機電刷個數(shù)等于磁極個數(shù)，也有的大功率起動機電刷個數(shù)等于磁極個數(shù)的兩倍。2.工作原理 直流電動機是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置，它是根據(jù)磁場對電流的作用原理制成的。
4、在磁場中放置一個線圈（即電樞繞組），線圈的兩端分別與兩片換向片連接，兩只電刷分別壓在換向片上，并分別與蓄電池的正極和負極連接。電流方向為：蓄電池正極正電刷換向片A線圈abcd換向片B負電刷蓄電池負極。電流方向為ad，由左手定則可以確定，線圈受到逆時針方向的轉(zhuǎn)矩作用,電樞繞組及換向片在電磁力矩的作用下逆時針轉(zhuǎn)動。電流方向為：蓄電池正極正電刷換向片B線圈dcba換向片A負電刷蓄電池負極。線圈中的電流方向為da，由左手定則可以確定，線圈仍然受到逆時針方向的轉(zhuǎn)矩作用,電樞繞組及換向片在電磁力矩的作用下繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動。3.起動機的傳動減速機構(gòu)(1)傳動減速裝置的類型為了降低對蓄電池和起動系統(tǒng)主電路的要求
5、,增大起動機的輸出轉(zhuǎn)矩、改善起動性能,許多汽車采用了減速型起動機。減速型起動機的減速機構(gòu)有外嚙合式、內(nèi)嚙合式及行星齒輪式三種方式。(2)傳動機構(gòu)一般起動機的傳動機構(gòu)主要由單向離合器和電樞軸的螺旋部分等組成。對于減速起動機,傳動機構(gòu)還包括減速裝置。起動時,通過傳動機構(gòu),起動機將電樞軸的電磁力矩傳給發(fā)動機飛輪,使發(fā)動機起動;起動后,發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高,傳動機構(gòu)自動退出與飛輪的嚙合或打滑,保護起動機電樞不致因轉(zhuǎn)速過高而飛散。起動機傳動機構(gòu)由撥叉、單向離合器組成,其結(jié)構(gòu)如圖4-17 所示。滾柱式單向離合器是利用滾柱在兩個零件之間的楔形槽內(nèi)的楔緊和放松作用,通過滾柱實現(xiàn)扭矩傳遞和打滑的。發(fā)動機起動時:單向離
6、合器在傳動撥叉的作用下沿電樞軸花鍵軸向移動,使驅(qū)動齒輪嚙入輪齒圈,然后起動機通電,電樞軸通過花鍵套筒帶動十字塊一同旋轉(zhuǎn),這時十字塊轉(zhuǎn)速高,外殼轉(zhuǎn)速低,滾柱在摩擦力作用下滾入楔形槽的窄端而越楔越緊,很快使外殼與十字塊同步運轉(zhuǎn)于是電樞承受的電磁轉(zhuǎn)矩由花鍵套筒和十字塊經(jīng)過滾柱傳給外殼和驅(qū)動齒輪,帶動飛輪轉(zhuǎn)動,起動發(fā)動機,發(fā)動機起動后:曲軸轉(zhuǎn)速升高,飛輪變成主動件,帶動驅(qū)動齒輪和外殼旋轉(zhuǎn),使外殼轉(zhuǎn)速較高,十字塊轉(zhuǎn)速較低,滾柱在摩擦力作用下滾入楔形槽的寬端而失去傳遞轉(zhuǎn)矩的作用即打滑,這樣發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩就不能從驅(qū)動齒輪傳遞給電樞,從而防止電樞超速飛散。4.控制裝置起動機的控制裝置通常由主開關(guān)、撥叉、操縱元件
7、和回位彈簧等組成。通過操縱元件和回位彈簧，利用主開關(guān)，控制起動機主回路的接通和斷開；利用撥叉，控制單向離合器，使驅(qū)動齒輪進入和退出與飛輪的嚙合。(1)控制原則為了充分發(fā)揮起動機和蓄電池的性能,起動機控制裝置應(yīng)遵循如下基本原則:“先嚙合后接通”的原則。即首先使驅(qū)動齒輪進入嚙合,然后使主開關(guān)接通,以免驅(qū)動齒輪在高速旋轉(zhuǎn)過程中進行嚙合,引起打齒并且嚙合困難?！案咂饎愚D(zhuǎn)速”原則。即起動機控制裝置應(yīng)盡量減少甚至不消耗蓄電池電能,以便使蓄電池的電能盡可能多地用于起動電機,提高起動轉(zhuǎn)速。切斷主電路后,驅(qū)動齒輪能迅速脫離嚙合。(2)控制裝置的結(jié)構(gòu)和原理根據(jù)操縱裝置及其工作方式的不同,使起動機的控制裝置分為機械
8、式和電磁式兩種形式。機械式控制裝置檢修方便,并且機械操縱不消耗電能,有利于提高起動轉(zhuǎn)速;但是駕駛?cè)藙趧訌姸却?、不宜遠距離操縱,故目前應(yīng)用較少。電磁式控制裝置操縱方便，工作可靠，并適合遠距離操縱，故目前被廣泛應(yīng)用。電磁式控制裝置電磁控制裝置在起動機上被稱為電磁開關(guān),它的作用是利用電磁開關(guān)的電磁力操縱撥叉,使驅(qū)動齒輪與飛輪嚙合或分離。主要由吸引線圈、保持線圈、復(fù)位彈簧、活動鐵芯、接觸片等組成,其中,端子 C 接點火開關(guān),通過點火開關(guān)再接電源,端子30 直接接電源。起動發(fā)動機時:接通總開關(guān)，按下起動按鈕，其電流通路為：蓄電池正極主接線柱14電流表總開關(guān)起動按鈕接線柱7(吸拉線圈主接線柱15電動機)/
9、(保持線圈)搭鐵蓄電池負極主開關(guān)接通后，電流通路為：蓄電池+主接線柱14(電流表等接線柱保持線圈)/(接觸盤主接線柱15電動機)搭鐵蓄電池負極。發(fā)動機起動后:在松開起動按鈕的瞬間，吸拉線圈和保持線圈是串聯(lián)關(guān)系，兩線圈所產(chǎn)生的磁通方向相反，互相抵消，于是活動鐵心在回位彈簧的作用下迅速回位，驅(qū)使驅(qū)動齒輪退出嚙合，接觸盤在其右端小彈簧的作用下脫離接觸，主開關(guān)斷開，切斷了起動機的主電路，起動機停止運轉(zhuǎn)。起動系統(tǒng)控制電路采用電磁操縱起動機的汽車起動系統(tǒng)，按其控制電路的不同分為開關(guān)直接控制、起動繼電器控制和復(fù)合繼電器控制三種形式。為減小通過點火開關(guān)的電流,防止點火開關(guān)燒損,利用起動繼電器控制電磁開關(guān),能減
10、小通過點火開關(guān)起動觸點的電流,避免燒蝕觸點,延長使用壽命?，F(xiàn)代汽車起動機多裝有起動繼電器。組合繼電器一般由起動繼電器和保護繼電器組成。帶起動繼電器的電磁開關(guān)。帶組合繼電器的電磁開關(guān)。4.2.4 無鑰匙起動認證系統(tǒng)對于很多新車型,鑰匙可放在駕駛?cè)说囊麓?當靠近車輛一定距離時,車門鎖便會自動解鎖;當駕駛?cè)诉M入車內(nèi)后,只需按動起動按鈕(或旋鈕),發(fā)動機就能點火起動了。這種不用點火鑰匙進行起動操作的裝置,就是當今快速普及的無鑰匙起動認證系統(tǒng)。常見的無鑰匙起動認證系統(tǒng),或稱智能鑰匙系統(tǒng)。一般是由智能鑰匙(電子和機械鑰匙)、發(fā)射器、遙控中央鎖控制模塊、駕駛授權(quán)系統(tǒng)控制模塊三個接收器及相關(guān)電路等部分組成的
11、控制系統(tǒng),如圖4-28 所示。遙控器和發(fā)射器集成在車鑰匙上,車輛可根據(jù)智能鑰匙發(fā)來的信號,進入鎖止或不鎖止狀態(tài),甚至可自動關(guān)閉車窗和天窗。1.無鑰匙起動認證系統(tǒng)的功能無鑰匙起動認證系統(tǒng)包含自動解鎖、智能點火和識別車主三個基本功能。(1)自動解鎖當駕駛?cè)俗呓囕v一定距離時(一般是1m)門鎖會自動打開并解除防盜;當駕駛?cè)穗x開車輛時,門鎖會自動鎖上并進入防盜狀態(tài)。(2)智能點火當需要起動發(fā)動機時,只要智能鑰匙在可以被檢測到的區(qū)域內(nèi),駕駛?cè)思纯砂聪缕饎影粹o或者扭動旋轉(zhuǎn)按鈕起動發(fā)動機了。(3)識別車主每個智能鑰匙都有惟一的 ID 碼與車輛 ID 碼對應(yīng)。即使他人復(fù)制了該鑰匙,沒有 ID 碼也不能起動車輛
12、。只有當駕駛?cè)诉M入車內(nèi)時,車內(nèi)的檢測系統(tǒng)會馬上識別該駕駛?cè)藬y帶的智能卡,經(jīng)過確認后車內(nèi)的電腦才會進入工作狀態(tài)。(4)智能鑰匙的防盜作用4.3 起動機的維修主要檢修內(nèi)容包括電刷和軸承的磨損情況,換向器表面磨損情況,電樞繞組和磁場繞組有無短路、斷路和搭鐵故障等。4.3.1 起動機檢修起動機的檢修主要分為總成拆裝、起動機分解檢查、起動機裝配、起動機測試等四個過程,1.1.起動機總成拆裝起動機總成拆裝(1)從車上拆卸起動機首先拆下蓄電池的負極極柱電纜接頭。斷開蓄電池的負極電纜之前,對存儲在 ECU 等器件內(nèi)的信息做記錄。例如:診斷故障代碼、選擇收音機頻道、座椅位置(帶有記憶系統(tǒng))、轉(zhuǎn)向盤位置(帶有記憶
13、系統(tǒng))等。(2)拆卸起動機拆下起動機電纜斷開起動機勵磁繞組電纜的插頭。拆卸起動機螺栓,取下起動機(3)分解起動機拆下電磁開關(guān)分解起動機電機部分：拆下兩根穿心螺栓,取下起動機前端蓋。從電刷托板上取下電刷架、電刷使電動機殼體(含磁極)、電刷托板與電樞及后端蓋分離。從后端蓋上取出撥叉、電樞和單向離合器。拆下電樞軸前端鎖環(huán)和止推墊圈后,取下單向離合器2.2.起動機分解檢查起動機分解檢查(1)檢查起動機電樞總成目測檢查電樞及換向器。換向器表面燒蝕、臟污。臟污或輕微燒蝕用00 號砂紙打磨,嚴重時應(yīng)進行車削起動機電樞及換向器絕緣和導(dǎo)通檢查。萬用表檢查換向器片之間的導(dǎo)通情況，如果零部件正常,換向器片之間的狀態(tài)
14、為導(dǎo)通。換向器圓跳動檢查：換向器徑向圓跳動應(yīng)不超過0.05mm，換向片間切槽深度應(yīng)為 0.7 0.9mm,槽深小于規(guī)定值,可用鋸條刮削。換向片厚度應(yīng)不小于2mm(2)磁場繞組的檢查檢查勵磁線圈時,用萬用表檢查電刷引線(A 組)和引線之間的導(dǎo)通情況(3)電刷、電刷彈簧及刷架電刷與換向器的接觸面積不應(yīng)低于75%,否則應(yīng)研配或更換。電刷長度應(yīng)不低于新電刷高度的 2/3最小一般不應(yīng)小于6 10mm。(5)單向離合器的檢查一手握住單向離合器花鍵套筒,另一只手轉(zhuǎn)動驅(qū)動齒輪,齒輪應(yīng)在一個方向可以自由轉(zhuǎn)動,另一個方向不能轉(zhuǎn)動。(6)電磁開關(guān)的檢查(7)檢查軸承配合情況測量電樞軸軸頸外徑與襯套內(nèi)徑之間的配合間隙標準為 0.04 0.08mm,允許最大間隙0.15 0.20mm。(3)(3)裝配調(diào)整裝配調(diào)整驅(qū)動齒輪與限位環(huán)之間的間隙。起動機驅(qū)動齒輪端面與端蓋凸緣間的距離。4.4.起動機測試起動機測試用蓄電池向起動機長時間供電會燒壞線圈,因此測試時間限定為3 5s。(1)牽引測試：檢查電磁起動機開關(guān)是否正常(2)保持測試：檢查保持線圈是否正常(3)空載測試：檢查電磁起動機開關(guān)的接觸點以及換向器和電刷之間的接觸。(4)小齒輪返回檢測
模塊四起動系統(tǒng)
