汽车电工电子基础(第二版) 3.3 汽车起动机继电器控制电路课件.ppt

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1、3.4汽车起动机继电器控制电路项目三:电的磁效应及应用汽车起动系统起动机控制起动机的设计起动机的组成及各部分的作用1234起动系统的组成5起动系统电路工作原理6实施项目71.汽车起动系统汽车发动机要以自身动力持续运转的前提是：发动机在做功冲程时存储足够多的动力在飞轮上，用以完成其他三个冲程的动力消耗。因此，在汽车起动前必须借助外力使飞轮达到一定转速，常温下需要达到120r/min。常用的起动方式有人力和电力两种，人力起动简单，但不方便，劳动强度大；电力起动操作方便，迅速可靠，重复能力强，所以在现代汽车上

2、被广泛采用，如图3-10。图3-10汽车电力起动系统2.起动机控制点火开关用来接通起动机控制电路并且控制全车的用电器工作。汽车的点火开关装在转向柱上，通常有五个挡位。起动机的起动电流非常大，通常在100A～300A，即使采用点火开关和起动继电器都难以控制。为此，汽车上设计了以较小电流（约3～5A）控制起动继电器，经起动继电器进一步控制起动机的电磁开关（相当于一个大功率继电器），再通过电磁开关的大面积接触盘来控制直流电动机的通断，如图3-11，点火开关的ST端子控制起动继电器的线圈侧的通断。起动继电器的负

3、载端连接到起动机电磁开关的50端子上，故50端子是否供电是受起动继电器线圈的控制。50端子供电的通断会影响起动机电磁开关是否吸合，由于起动机上C端子连接到直流电动机的励磁绕组，而C端子是否供电又受控于电磁开关是否吸合到位（电磁开关的接触盘是否将C端子和蓄电池的起动电缆接上）。2.起动机控制图3-11由点火开关与继电器联合控制的汽车起动电路3.起动电动机起动机并非是简单的低压12V直流电动机，它还由电磁开关和传动机构组成。由于起动机需要带动发动机的飞轮旋转，起动机与飞轮齿圈采用齿轮传动，但其两者之间不能一

4、直啮合，因此起动发动机需要设计一个强力电磁阀（即电磁开关）。起动时，在电磁开关的强大吸力作用下让起动机的小齿轮快速弹出并保持在与飞轮啮合的位置，直到点火开关离开起动位。另外，起动机还有传动机构负责把直流电动机进行减速增扭，以提高转动力矩推动汽车行走。4.起动机的组成及各部分的作用起动机结构如图3-12所示，是起动系统的主要组成部分，由直流串励式电动机、传动机构和电磁开关三部分组成。直流串励式电动机的作用是产生电磁转矩，传动机构的作用是在起动发动机时使起动机小齿轮与飞轮齿圈啮合，将起动机的转矩传递给发动机

5、飞轮；在发动机起动后又能使起动机小齿轮自动空转或与飞轮齿圈脱离啮合，电磁开关的作用是用来接通和切断直流串励式电动机与蓄电池之间的电路。对于汽油发动机，有些起动机的电磁开关还具有在起动发动机时短路点火线圈附加电阻的作用。图3-12起动机结构直流电动机是将电能转化为机械能的装置，其功用是产生发动机起动时所需要的旋转力矩，它由转子（电枢）、定子（磁极）、电刷与前后端盖组成，如图3-13所示。图3-13直流串励式电动机的结构1-端盖2-电刷和电刷架3-磁场绕组4-磁极铁芯5-机壳6-电枢7-后端盖（1）起动机的

6、直流电机电枢由电枢轴、电枢绕组、换向器、铁芯等组成，如图3-14所示，其作用是产生电磁转矩。电枢铁芯由硅钢片叠成后固定在轴上，铁芯外围均开有线槽，用以放置电枢绕组。1）电枢图3-14电枢的结构图磁极的作用是产生磁场的，由铁芯和励磁绕组构成。为增大磁场强度，大多数起动机采用4个磁极。通过螺钉将磁极铁芯固定在电动机的外壳上，磁极与磁路如图3-15所示。励磁绕组与电枢绕组的图3-16所示。2）磁极图3-15磁极与磁路图3-16励磁绕组与电枢绕组电刷与电刷架的作用是将电流引入电动机使电枢产生定向转矩。电刷一般是

7、用铜和石墨粉压制而成，有利于减小电阻及增加耐磨性。电刷装在电刷架中，借弹簧压力压在换向器上，如3-17所示。一般电动机内装有4个电刷，其中2个电刷直接搭铁，称搭铁电刷。3）电刷与电刷架图3-17电刷及电刷架电磁开关的本质是强力电磁阀，主要由吸引线圈、保持线圈、活动铁芯、接触盘等组成。电磁开关设计有三大作用，其一是利用吸引线圈产生的强大吸力与保持线圈的吸力共同将起动机的小齿轮弹出，克服多种阻力后与飞轮齿圈啮合，驱动飞轮快速旋转。其二是在小齿轮与飞轮有效啮合后，由保持线圈的吸力维持现有的啮合位置，吸引线圈由

8、于现有位置的原因已被短路弃用以节约电能。其三由于现有位置的接触盘会将起动电缆和直流电机接通，起到继电器的作用。具体结构和电路如图4-9示：吸引线圈与电动机串联，保持线圈与电动机并联，直接搭铁。活动铁芯一端通过接触盘控制主电路的导通；另一端通过拨叉控制驱动齿轮的啮合。在起动机电磁开关上有三个接线柱：主接线柱30端子（接蓄电池的起动电缆线），起动接线柱50端子（接点火开关起动档或起动继电器），直流电机C端子（接电机励磁绕组）。（2）电磁开关图3