汽车起动机的工作原理

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1、汽车起动机的工作原理　  一、概述      1．启动机功用     汽车发动机是靠外力启动的，必须依靠 外力使曲轴旋转，并要求曲轴的旋转达到一 定的转速，才能启动内燃机。汽车发动机常 用的启动方式有人力启动和电力启动机启 动两种。      人力启动(手摇)最简单，但劳动强度大， 且不安全，目前只作为后备启动方式。电力 启动机启动具有操作方便、启动迅速可靠、 有重复启动能力等特点，因而被广泛采用。 用于启动内燃机的电动机及附属装置，叫作 启动装置o     -     2．对启动电动机的基本要求      (1)必须有足够的转矩和转速  转矩和 转速是对电动机最主要的要求

2、， 因为：      1)要带动发动机旋转，必须克服发动机 的阻力矩。发动机的阻力矩与发动机的工作 容积、汽缸数、压缩比等有关。对于构造一定 的发动机来说，当温度降低时，润滑油的黏 度增大，阻力矩显著增加；在启动加速过程 中，还要克服各运动机件的惯性力，故启动 电动机必须具备足够的转矩。    ’      2)要保证启动发动机除具备足够转矩 外，还必须使发动机的转速升至一定程度。 因为转速过低时，对于化油器式发动机来 说．化油器中的气流速度过低，低压程度过 ．小，汽油不易喷出，也不易雾化，造成混合气 过稀，发动机便不能发动。当温度较低(在冬 天)时，雾化条件变坏，混合气变

3、得更稀，启动 更加因难。一般要求化油器发动机的启动转 速应在40,．-50转／分以上。      (2)转矩应能随转速的升高而降低  因 为在启动之初，曲轴由静止开始转动时，机 ’件作加速度运动须克服很大的静止惯性力， 同时各摩擦部分处于半干摩擦状态，摩擦阻 力较大，这时需要较大的启动转矩，才能带 动发动机转动，并使转速很快升高，但随着 曲轴转速升高，加速阻力减小，油膜也逐渐 形成，所需的转矩相应减小，而当曲轴转速 升至启动转速，发动机一旦发动后．自己就能 够独立工作，就不需要电动机带着转动了。所 以，希望转矩能随着转速的升高而降低。      3．启动机的组成与分类   

4、   (1)启动机的组成  电力启动机都是由 直流串励式电动机、传动机构和控制装置三 大部分组成(见图1)。     1)直流串励式电动机，其作用是产生电 磁转矩。      2)传动机构(或称啮合机构)，其作用是： 在发动机启动时，使启动机小齿轮啮入飞轮 齿圈，将启动机转矩传给发动机曲轴；而在发 动机启动后，使启动机自动脱开飞轮齿圈。      3)控制装置(即开关)用来接通与截断启 动机与蓄电池间的电路。      常见发动机的启动装置是以蓄电池为 电源的直流电动机，其电动机的启动动力必 须超过发动汽缸的压缩压力及其他摩擦阻 力；必须具有足够的启动转矩，以便使发动 机达

5、到规定的转速。在满足上述要求的情况 下，启动装置应尽可能小型轻量化。为此，启 动装置除必须有直流电动机和附属装置外， 还应有把电动机的动力传递给发动机的动 力传递机构。动力传递机构由转矩齿轮(飞 轮上的齿环)和电动机轴上的小齿轮及行星 减速机构组成。发动机启动时，小齿轮与转 矩齿轮相啮合，电动机转动，通过减速机构 将转矩扩大，再通过小齿轮驱动发动机曲轴 旋转。      (2)启动机的分类  启动机的种类很 多，但电动机部分一般没有大的差别，传动机 构和控制装置则差异较大。因此，启动机多是 按传动机构和控制装置的不同来分类的o’      1)按传动机构分      ①惯性

6、啮合式启动 机。这种启动机启动时， 其驱动齿轮惯性力自动 啮入飞轮齿环，启动后， 驱动齿轮又靠惯性力自 动与飞轮齿环脱开。这 种启动机二亡作可靠性 差．现代汽车已很少使用。      ②电枢移动式启动机。这种启动机是靠 电动机内部辅助磁极的电磁吸力，吸引电枢 作轴向移动，使驱动齿轮齿环，启 动后，回位弹簧使电枢回位，于是驱动齿轮 便与飞轮齿环脱开。这种启动机结构复杂， 仅用于一些大功率柴油车上。      ⑧强制啮合式启动机。这种启动机是靠 人力或电磁力拉动拨叉．强制驱动齿轮啮人 和脱出飞轮齿圈。这种启动机结构简单、工作 可靠、操作方便，所以被现代汽车广泛采用。    2)

7、按控制装置分    ①直接(机械)操纵式启动机即由驾驶 员利用脚踏(或手拉)，直接控制操纵机械式启 动机主电路开关，接通或切断启动电流。在新 型汽车上这种形式的启动机已不再采用。      ②电磁控制式启动机电磁操纵式启动 机，通常以钥匙开关控制电磁开关(或启动继 电器)，再由电磁开关控制启动机主电路的 接通与断开6它可以实现远距离控制，操作 简便、省力，被现代汽车广泛采用。此外，还 有齿轮移动式启动机、同轴式启动机和减速 式启动机等。     目前，大多数汽车启动机的控制机构为 电磁操纵式，而传动机构为强制啮合式