第三章起动机.ppt

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1、第三章起动机汽车发动机是靠外力起动的，常用的起动方式有人力起动和电力起动。人力起动最简单（手摇起动），但不方便，劳动强度大，且不安全，目前在汽车上只作为后备方式。现代汽车均采用电力起动，操作方便，起动迅速，安全可靠。起动系统的组成起动系统电路示意图一、构造1.电枢第一节直流电动机电枢磁场电刷2.磁极为了增大起动转矩，磁极的数量较多，一般多为4极。3.电刷4.轴承一般都是采用青铜石墨轴承或铁基含油轴承。二、工作原理电动机转矩为式中Cm——电机常数，与电机的结构有关；Is——电枢电流；φ——磁极磁通。反电动势Ef=Cmφn式中n——电动机的转速。外加电压U除一部分降落在电枢绕组和激磁绕组的电阻Rs

2、和RL上外，另一部分则用来平衡电动机的反电动势Ef，即U=Ef+IsRs+IsRL由上式可知，阻力矩M阻增大时，电枢转速n就会降低，故Ef减小，电枢电流IS增大，电磁转矩（M=CmφIS）也随之增大，串激直流电动机在负载发生变化时，其转速、电流和转矩，将会自动发生相应变化，以满足负载变化需要。三、串激直流电动机的特性1.转矩特性电动机电磁转矩随电枢电流变化的关系，称转矩特性。M=f（IS）即在磁路未饱和时，电磁转矩随电流的平方而增加。即在磁路未饱和时，电磁转矩随电流的平方而增加。2.机械特性电动机的转速，随转矩而变化的关系称为机械特性，即n=f（M）的函数关系3.功率特性式中M——扭矩（N·m

3、）；n——转速（r/min）。在磁路未饱和时，电枢电流IS增大时，磁通也增大，故其转速n随IS的增加而迅速下降。有软的机械特性即在磁路未饱和时，电磁转矩随电流IS的平方而增加。起动机功率在IS=ISmax/2时起动机功率达到最大值。该最大值也常被作为起动机的额定功率。串激式直流电动机的特性曲线串激直流电动机有软的机械特性，即当负载增加时，它的转速迅速下降，电磁转矩迅速增大。这个特性特别适合于做起动电动机。串激直流电动机的机械特性曲线四、影响起动机功率和转矩的因素1.接触电阻和导线电阻的影响导线过长及截面积过小，起动机功率和转矩减小。2.蓄电池内阻的影响内阻越小，起动机的功率和转矩可以增大。3.

4、温度的影响温度的影响是通过温度对蓄电池容量和内阻的影响而影响起动机功率的，故冬季应对蓄电池采取有效的保温措施。第二节起动机基本参数的确定在选择起动机时，必须确定的基本参数是：起动机的功率、起动机与发动机曲轴的传动比及蓄电池的容量。一、功率起动机必须具有足够的功率。式中MQ——发动机起动阻力矩（N·m）；nQ——最低起动转速（r/min）。所谓发动机的最低起动转速，是指保证发动机可靠起动的曲轴最低转速。对于汽油发动机的可靠起动，需要三个条件：①汽缸中吸入可能着火的混合气。②压缩行程终了时，混合气要具有一定的温度和压力。③点火装置能发出足够能量的火花。汽油机在0~20℃时，其最小起动转速一般为35

5、~40r/min。柴油机的最低起动转速比汽油机要高，一般为100~200r/min。发动机的起动阻力矩是指在最低起动运转速度时发动机阻力矩。它包括三部分：（1）摩擦力矩（2）压缩损失力矩（3）发动机附件损失的力矩各型发动机的阻力矩，应由实验方法测定，也可用经验公式计算。0℃时起动机所必须的功率为：汽油机P=（0.003~0.004）L（kW）柴油机P=（0.001~0.0076）L（kW）式中L——发动机排量（cm3）。二、传动比的选择1.最佳传动比的确定所谓最佳传动比，就是起动机工作在最在功率时所对应的传动比。从特性曲线上找出与最大功率所对应的起动机转速n起，最佳传动比为2.传动比的实际选择

6、传动比的选择要受飞轮齿圈齿数Z发和起动机驱动齿轮齿数Z起的限制。一般汽油机，起动机与曲轴的传动比为13~17，柴油机因起动转速较高，传动比为8~10。三、蓄电池容量的确定蓄电池的容量必须与所装汽车的用电系统相匹配。按起动功率、蓄电池特性并考虑环境条件等因素可按以下公式进行计算；式中：Pst——起动机功率(kW)；Ikd——蓄电池短路电流(A)；Qe——蓄电池额定容量(A·h)；UN——蓄电池额定电压(V)；n——短路电流变化系数。第三节直接操纵强制啮合式起动机一、构造和工作过程直接操纵强制啮合式起动机起动机开关的结构单向滚柱式啮合器单向滚柱式啮合器起单向传递扭矩作用。滚柱式单向离合器在起动时，

7、把起动机扭矩传给小齿轮，驱动飞轮齿圈，使发动机旋转。一旦发动机起动后，转速提高，飞轮齿圈带动驱动齿轮旋转，滚柱滚入楔形槽的宽处而打滑。这样转矩就不能从驱动齿轮传给电枢，从而防止了电枢超速飞散的危险。单向滚柱式离合器的工作示意图起动小齿轮二、调整1.驱动齿轮与止推垫圈之间间隙的调整2.开关接通时刻的调整第四节电磁操纵强制啮合式起动机它与直接操纵强制啮合式起动机的主要区别有两点。一是传动叉和主电路开关