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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,其車門把手上設有感應按鈕,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)。當車主進入車內時,車內的檢測系統(tǒng)會馬上識別車主鑰匙的智能卡,經過確認后,車內的電腦才會進入工作狀態(tài),這時車主只需輕輕按動車內的起動按鈕(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起動復合繼電器控制起動系電路4.2起動機的構造與原理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、控制機構三大部分組成。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)換向器換向器的結構如圖所示，它由一定數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)磁極磁極用來產生電動機運轉所必須的磁場，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等于磁極個數，也有的大功率起動機電刷個數等于磁極個數的兩倍。2.工作原理 直流電動機是將電能轉變?yōu)闄C械能的裝置，它是根據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矩作用,電樞繞組及換向片在電磁力矩的作用下逆時針轉動。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)逆時針轉動。3.起動機的傳動減速機構(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有外嚙合式、內嚙合式及行星齒輪式三種方式。(2)傳動機構一般起動機的傳動機構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,傳動機構還包括減速裝置。起動時,通過傳動機構,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)動機轉速提高,傳動機構自動退出與飛輪的嚙合或打滑,保護起動機電樞不致因轉速過高而飛散。起動機傳動機構由撥叉、單向離合器組成,其結構如圖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的楔緊和放松作用,通過滾柱實現扭矩傳遞和打滑的。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,這時十字塊轉速高,外殼轉速低,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于是電樞承受的電磁轉矩由花鍵套筒和十字塊經過滾柱傳給外殼和驅動齒輪,帶動飛輪轉動,起動發(fā)動機,發(fā)動機起動后:曲軸轉速升高,飛輪變成主動件,帶動驅動齒輪和外殼旋轉,使外殼轉速較高,十字塊轉速較低,滾柱在摩擦力作用下滾入楔形槽的寬端而失去傳遞轉矩的作用即打滑,這樣發(fā)動機的轉矩就不能從驅動齒輪傳遞給電樞,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、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，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,起動機控制裝置應遵循如下基本原則:“先嚙合后接通”的原則。即首先使驅動齒輪進入嚙合,然后使主開關接通,以免驅動齒輪在高速旋轉過程中進行嚙合,引起打齒并且嚙合困難?！案咂饎愚D速”原則。即起動機控制裝置應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,提高起動轉速。切斷主電路后,驅動齒輪能迅速脫離嚙合。(2)控制裝置的結構和原理根據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,有利于提高起動轉速;但是駕駛人勞動強度大、不宜遠距離操縱,故目前應用較少。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,它的作用是利用電磁開關的電磁力操縱撥叉,使驅動齒輪與飛輪嚙合或分離。主要由吸引線圈、保持線圈、復位彈簧、活動鐵芯、接觸片等組成,其中,端子 C 接點火開關,通過點火開關再接電源,端子30 直接接電源。起動發(fā)動機時:接通總開關，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)關系，兩線圈所產生的磁通方向相反，互相抵消，于是活動鐵心在回位彈簧的作用下迅速回位，驅使驅動齒輪退出嚙合，接觸盤在其右端小彈簧的作用下脫離接觸，主開關斷開，切斷了起動機的主電路，起動機停止運轉。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直接控制、起動繼電器控制和復合繼電器控制三種形式。為減小通過點火開關的電流,防止點火開關燒損,利用起動繼電器控制電磁開關,能減

10、小通過點火開關起動觸點的電流,避免燒蝕觸點,延長使用壽命。現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。帶組合繼電器的電磁開關。4.2.4 無鑰匙起動認證系統(tǒng)對于很多新車型,鑰匙可放在駕駛人的衣袋里,當靠近車輛一定距離時,車門鎖便會自動解鎖;當駕駛人進入車內后,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、駕駛授權系統(tǒng)控制模塊三個接收器及相關電路等部分組成的

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)自動解鎖當駕駛人走近車輛一定距離時(一般是1m)門鎖會自動打開并解除防盜;當駕駛人離開車輛時,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,駕駛人即可按下起動按鈕或者扭動旋轉按鈕起動發(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。即使他人復制了該鑰匙,沒有 ID 碼也不能起動車輛

12、。只有當駕駛人進入車內時,車內的檢測系統(tǒng)會馬上識別該駕駛人攜帶的智能卡,經過確認后車內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,嚴重時應進行車削起動機電樞及換向器絕緣和導通檢查。萬用表檢查換向器片之間的導通情況，如果零部件正常,換向器片之間的狀態(tài)

14、為導通。換向器圓跳動檢查：換向器徑向圓跳動應不超過0.05mm，換向片間切槽深度應為 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低于75%,否則應研配或更換。電刷長度應不低于新電刷高度的 2/3最小一般不應小于6 10mm。(5)單向離合器的檢查一手握住單向離合器花鍵套筒,另一只手轉動驅動齒輪,齒輪應在一個方向可以自由轉動,另一個方向不能轉動。(6)電磁開關的檢查(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)裝配調整裝配調整驅動齒輪與限位環(huán)之間的間隙。起動機驅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