【任务目标】
【任务描述】
一辆卡罗拉车启动时,没有反应,经过确认是电磁开关故障。更换电磁开关后,故障排除。
【知识准备】
一、启动机的作用
启动机的作用就是启动发动机,发动机启动之后,启动机便立即停止工作。启动机在整车上的位置,如图3-1-1所示。
图3-1-1 启动机在整车上的位置
二、启动机的结构
启动机一般由直流串励式电动机、传动机构(或称啮合机构)和控制装置(电磁开关)3部分组成。
1-直流串励式电动机
直流串励式电动机的作用是产生力矩。它主要由机壳与端盖、磁极、电枢及电刷组件等组成,如图3-1-2所示。
(1)机壳及端盖
机壳的作用是安装磁极,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。端盖有前、后之分。如图3-1-3所示。
图3-1-2 直流串励式电动机结构图
图3-1-3 机壳与端盖
(2)磁极
磁极的作用是产生磁场。它由固定在机壳上的磁极铁芯和励磁绕组组成。一般是4个,两对磁极相对交错安装在电动机定子内壳上,如图3-1-4(a)所示。4个励磁线圈可互相串联后再与电枢绕组串联,也可两两串联后并联再与电枢绕绕组串联,如图3-1-4(b)所示。
(3)电枢
电枢的作用是产生电磁转矩。它主要由电枢轴、电枢铁芯、电枢绕组及换向器等组成。电枢总成如图3-1-5所示。电枢铁芯是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通条绕制。
图3-1-4 励磁绕组的连接方法
(4)换向器
换向器装在电枢轴上,它由许多换向片组成。换向片嵌装在轴套上,各换向器片之间用云母绝缘。换向器与电刷相接触。
(5)电刷及电刷架
电刷及电刷架的作用是将电流通过换向器引入电枢让其旋转。一般有4个电刷及电刷架,如图3-1-6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3-1-5 电枢的组成
图3-1-6 电刷及电刷架
电刷由铜粉与石墨粉压制而成,加入铜粉是为了减少电阻并增加耐磨性。电刷装在电刷架中,借弹簧压力将它紧压在换向器铜片上。电刷弹簧的压力一般为12~15N。
2-启动机的传动机构
传动机构的作用是把直流串励式电动机产生的转矩传递给飞轮,再通过飞轮把转矩传递给发动机的曲轴,使发动机运转,同时飞轮与驱动齿轮分离。传动机构一般由驱动齿轮、单向离合器、拨叉及啮合弹簧等组成,如图3-1-7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,保护启动机电枢不致飞散。常用的单向离合器主要有滚柱式、摩擦片式和弹簧式等。
图3-1-7 启动机的传动机构
3-启动机的控制装置
启动机控制装置的作用是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两种。现代汽车上广泛使用电磁式控制装置(电磁开关),如图3-1-8所示。电磁式控制装置主要由吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁芯及接触片等组成。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。
图3-1-8 电磁式控制装置
电磁式控制装置的基本工作过程如图3-1-9所示。当启动电路接通后,保持线圈的电流经启动机接线柱50进入,经线圈后直接搭铁,吸引线圈的电流也经启动机接线柱50进入,但通过吸引线圈后未直接搭铁,而是进入电动机的励磁线圈和电枢后再搭铁。两线圈通电后产生较强的电磁力,克服回位弹簧弹力使活动铁芯移动,一方面通过拨叉带动驱动齿轮移向飞轮齿圈并与之啮合,另一方面推动接触片移向接线柱50和C的触点,在驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合后,接触片将两个主触点接通,使电动机通电运转。在驱动齿轮进入啮合之前,由于经过吸引线圈的电流经过了电动机,因此电动机在这个电流的作用下会产生缓慢旋转,以便于驱动齿轮与飞轮齿圈进入啮合。在两个主接线柱触点接通之后,蓄电池的电流直接通过主触点和接触片进入电动机,使电动机进入正常运转,此时通过吸引线圈的电路被短路,因此,吸引线圈中无电流通过,主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,活动铁芯回位,切断了电动机的电路,同时也使驱动齿轮与飞轮齿圈脱离啮合。
图3-1-9 电磁式控制装置的基本工作过程
三、启动机的正确拆装工艺
1-启动机就车拆装步骤(见图3-1-10)
①断开蓄电池负极端子。
②断开启动机电缆及连接器。
③拆卸启动机固定螺栓。
④拆卸启动机。
图3-1-10 启动机就车拆装
2-启动机的解体和安装步骤
启动机的解体和安装步骤如图3-1-11所示。
图3-1-11 启动机的解体和安装步骤
【任务实施】
一、实施内容
启动机的拆装。
二、准备工作
1-所需设备、工具和材料
实训用车辆,拆装工具,前栅格布,翼子板防护套,环保三件套,以及干净抹布、车轮挡块等。
2-安全防护用品
标准作业装、安全鞋、线手套等。
3-信息收集
启动机型号:________________
三、技术规范与注意事项
①严禁违规操作。
②使用维修手册和电路图时,要注意避免残缺不全,资料应与使用车辆型号相对应。
③要遵守维修手册规定的其他技术和安全要求。
四、任务实施步骤及方法
1-一般准备工作
①清点所需工量具数量和种类。 □任务完成
②检查设备、工量具性能是否良好。 □任务完成
2-安全防护准备工作
①安装车轮挡块阻挡车轮。 □任务完成
②使用空挡和驻车制动。 □任务完成
③安装好前栅格布、翼子板防护套、环保三件套。 □任务完成
3-启动机的拆卸
①断开蓄电池负极端子。 □任务完成
②断开启动机电缆及连接器。 □任务完成
③拆卸启动机与发动机的固定螺栓。 □任务完成
④拆下启动机与电磁开关接线柱的紧固螺母。 □任务完成
⑤将接线柱连接线取下。 □任务完成
⑥用起子拧下电磁开关与启动机外壳的紧固螺钉。 □任务完成
⑦取下电磁开关及电磁开关活动铁芯。 □任务完成
⑧拆下启动机后端盖与电刷架的紧固螺钉及外壳的连接紧固螺栓。 □任务完成
⑨敲松后端盖,将其取下。 □任务完成
⑩取下电刷架、定子、电枢与启动机外壳。 □任务完成
取下3颗行星轮、防尘胶与止推垫片,取出单向离合器总成。 □任务完成
4-启动机的装配
①将启动机运动部件涂上适量润滑脂。 □任务完成
②将拨叉装到单向离合器拨叉座上。 □任务完成
③装上启动机外壳。 □任务完成
④装上止推垫片与防尘胶及垫圈。 □任务完成
⑤装上定子后,再将电枢装入定子内,其应运动自如。 □任务完成
⑥装上电刷及电刷架,应保证电刷与换向器有良好的接触面。 □任务完成
⑦将电刷架上的压力弹簧压紧电刷。 □任务完成
⑧在电枢轴的尾端与启动机后端盖涂上适量润滑脂。 □任务完成
⑨装复后端盖,拧紧紧固螺钉。 □任务完成
⑩装入压力弹簧,再将电磁开关活动铁芯装复,然后装上电磁开关。 □任务完成
拧紧电磁开关与外壳的紧固螺钉。 □任务完成
装上电磁开关的电流输入接线柱连接线。 □任务完成
5-现场恢复
①收回、清点、整理工具及设备。 □任务完成
②与小组成员共同清洁场地及实训车辆。 □任务完成
【任务检测】
一、填空题
1-启动机的组成分________、________和________3部分。
2-直流串励式电动机的组成分________、________、________及________4部分。
3-传动机构的组成有________、________和________3部分。
4-控制机构的组成有________、________、________及________4部分。
二、简答题
1-简述直流串励式电动机的工作过程。
2-简述启动机的工作过程。
【评价与反馈】
【教师评估】
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