起动机的构造

任务一　起动机的构造

【任务目标】

掌握起动机的构造。

【任务分析】

学习直流串励式电动机、传动机构、控制装置三个部件的组成及作用。

【相关理论】

一、概　述

如图3-1所示，汽车发动机没有自启动能力，需由外力带动曲轴旋转才能进入正常工作状态，电力启动式发动机操作简便，启动迅速，被广泛采用。电力启动系统由起动机（直流电动机）、传动机构和控制装置（电磁开关）三部分组成，其作用是将电能转化为机械能，启动发动机。

图3-1　起动机

二、直流串励式电动机的构造

1.构　造

起动机主要由前后端盖、壳体、磁场绕组、电枢（转子）、换向器及电刷等组成，如图3-2所示：

图3-2　直流串励式电动机

2.磁　极

磁极的作用是产生磁场，其由铁心和磁场绕组组成。铁心用螺钉固定在壳体的内壁上，其上套有磁场绕组。磁极的数目一般为四个（两对），四个磁场绕组的连接方法有两种，如图3-3所示。一种是四个相互串联，如图3-3（a）所示，另一种是两串两并，即先将两个串联后再并联，如图3-3（b）所示。

图3-3　磁　极

3.电枢和换向器

电枢（如图3-4所示）可产生电磁转矩，主要由电枢轴、电枢铁心、电枢绕组和换向器组成。换向器可以维持电枢轴沿一定方向转动。

图3-4　电枢总成

图3-5　电刷总成

4.电刷与电刷架

电刷与电刷架（如图3-5所示）的作用是将电流引入电动机。电刷装在电刷架中，借弹簧压力将它压紧在换向器上，电刷弹簧的压力一般为11.7～14.7N。

5.端盖

端盖（如图3-6所示）分为前、后两个。后端盖一般用钢板压制而成，其上装有4个电刷架，前端盖用铸铁浇铸而成。它们分别装在壳体的两端，靠两个长螺栓与起动机壳紧固在一起。

图3-6　端　盖

6.机壳（壳体）

机壳（如图3-7所示）用钢管制成，一端开有窗口，作为观察电刷和换向器之用，平时用防尘箍盖住。机壳上只有一个电流输入接线柱（与外壳绝缘），并在内部与磁场绕组的一端相接。

图3-7　壳　体

三、传动机构

传动机构的作用是将电机产生的力矩通过飞轮传递给发动机曲轴，使发动机启动，发动机启动后，传动机构驱动齿轮与电动机轴自动脱开，防止电动机超速而损坏。传动机构中最复杂的是单向离合器，常用的有滚柱式单向离合器、摩擦片式单向离合器、弹簧式单向离合器。

1.滚柱式单向离合器构造

如图3-8所示，工作时，拨叉动作，将离合器推出，驱动齿轮啮入飞轮齿圈后，电动机通电，带动十字块旋转。由于十字块处于主动状态，迫使滚柱滚入窄端，将十字块与外壳卡紧，传递力矩，驱动曲轴旋转，启动发动机。启动后，飞轮齿圈带动驱动齿轮与外壳高速旋转，当其转速超过十字块的转速时就迫使滚柱滚入宽端打滑，各自自由转动，起飞散保护作用。

图3-8　滚柱式单向离合器构造

2.摩擦片式单向离合器

中等功率和大功率的起动机多采用用摩擦片式单向离合器。它是通过摩擦片的压紧（传递力矩）和放松（防止飞散）来实现离合的。其构造如图3-9所示。启动时，当驱动齿轮啮入飞轮齿圈后，电动机通电旋转，内接合鼓由于螺旋花键的作用向左移动，摩擦片被压紧而将起动机的力矩传给驱动齿轮。当发动机的阻力矩较大时，内接合鼓会继续向左移动，增大摩擦组片之间的压力，直到摩擦组片之间的摩擦力足够传递所需的启动力矩，带动曲轴旋转，启动发动机。

图3-9　摩擦片式单向离合器

3.弹簧式单向离合器

弹簧式单向离合器构造如图3-10所示，启动时，电枢轴带动止推套筒旋转，扭力弹簧顺其旋转方向扭转，圈数增加，内径变小，将齿轮柄与止推套筒包紧，成为整体。于是电动机的转矩传给驱动齿轮，带动曲轴旋转，启动发动机。启动后，驱动齿轮转速高于电枢转速，扭力弹簧被反向扭转，内径变大，齿轮与止推套筒松脱，各自转动，（齿轮柄被飞轮齿圈带动高速旋转，止推套筒随电枢低速旋转），使发动机转矩不能传给电枢，起飞散保护作用。

图3-10　弹簧式单向离合器构造

四、控制装置

图3-11　电磁开关的构造

1启动继电器角点；2启动继电器线圈；3点火开关；4、5起动机开关接线柱；6点火线圈附加电阻短路接线柱；

7导电片；8接线柱；9电磁开关接线柱；10接触盘；11推杆；12固定铁心；13吸拉线圈；14保持线圈；

15活动铁心；16复位弹簧；17调节螺钉；18连接片；19拨叉；20定位螺钉；21滚柱式单向离合器；

22驱动齿轮；23限位螺钉；24附加电阻线（白线1.7Ω）。

控制装置可控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离，控制电动机电路的接通与切断。目前广泛使用的控制装置是电磁开关，构造如图3-11所示，电磁开关工作过程如下：当启动电路接通后，吸引、保持线圈13、14同时通电，保持线圈的电流经电磁开关接线柱9进入，经保持线圈后直接与电磁开关外壳搭铁，吸引线圈的电流经电磁开关接线柱9进入吸拉线圈13→接线柱8→导电片7→主接线柱5→电动机→搭铁→蓄电池的负极。两线圈通电后产生较强的电磁力，克服弹簧的弹力使活动铁心移动，一方面通过拨叉带动驱动齿轮移向飞轮齿圈并与之啮合，另一方面推动接触盘10移向两个主接线柱触点，在驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合后，接触盘将两个主接线柱触点接通，使电动机通电运转。在两个主接线柱触点接通后，蓄电池的电流直接通过主接线柱触点和接触盘进入电机,使电动机进入正常运转，此时通过吸引线圈的电路被切断，主接线柱触点接通的位置靠保持线圈来保持，发动机启动后，切断启动电路，保持线圈断电，在弹簧的作用下，活动铁心回位，切断了电机的电路，同时使驱动齿轮退出与飞轮齿圈的啮合。

知识拓展

有的电磁开关上有四个接线柱，它们分别是两个主接线柱、启动接线柱和附加电阻接线柱。

重点提示

用起动机空转演示时，请注意通电时间不要过长。

【工作页】

1.请看图一后回答下列问题：

（1）回答图一中序号的名称。

图一

1是＿＿＿＿＿2是＿＿＿＿＿3是＿＿＿＿＿，该机构的名称是＿＿＿＿＿作用是

4是＿＿＿＿＿5是＿＿＿＿＿6是＿＿＿＿＿，7是＿＿＿＿＿

8是＿＿＿＿＿作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

9是＿＿＿＿＿10是＿＿＿＿＿，作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

11是＿＿＿＿＿12是＿＿＿＿＿13是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（2）起动机是将＿＿＿＿＿能转化为＿＿＿＿＿的装置，它主要由＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿三大装置组成。

（3）单向离合器主要有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）起动机工作时，电磁开关首先工作，＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿同时动作，产生的磁场方向＿＿＿＿＿，活动铁心在电磁力的作用下，推动接触盘向前移动，使两导通，启动电机工作；同时，铁心拉动拔叉，带动＿＿＿＿＿向前移动与飞轮齿圈啮合，带动发动机转动。发动机启动后，电机要停止转动，此时两线圈产生的电磁力方向相＿＿＿＿＿。活动铁心迅速回位，拉动＿＿＿＿＿返回，起动机停止工作。

通过对任务一的学习，你能给自己和老师一个评价吗？

1.老师的讲解生动、形象，态度和蔼可亲吗？　　　（　　　　）

2.工作页是独立完成的吗？给自己一个客观的评价。（　　　　）

［成绩等级］＿＿＿＿＿