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汽车发动机构造知识-第八章 起动系统

第八章 起动系统

 

第一节 发动机的起动

使发动机从静止状态过渡到工作状态的全过程,叫发动机的起动。完成起动所需要的装置叫起动系统。

 

一、起动条件

① 起动转矩:能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩,起动转矩必须克服压缩阻力和内磨擦阻力矩。起动阻力矩与发动机压缩比、温度、机油粘度等有关。

② 起动转速:能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速。在0~20℃时,汽油机的起动转速为30~40 r/min,柴油机的起动转速为150~300r/min。

二、起动方式

转动曲轴使发动机起动的方式很多,汽车发动机常用的有两种:

① 人力起动:起动最为简单,只须将起动手摇柄端头的横销嵌入发动机曲轴前端的起动爪内,以人力转动曲轴。

② 电动机起动:电动机起动是用电动机作为机械动力,当将电动机轴上的齿轮与发动机飞轮周缘的齿圈啮合时,动力就传到飞轮和曲轴,使之旋转。电动机本身又用蓄电池作为电源。

 

第二节 起动机

一、组成

一般由直流电动机、操纵机构和离合机构组成。

直流电动机常采用串激直流电动机,其特点是低速时转矩很大,随转速n↑,转矩T↓,这一特征非常适合发动机起动的要求。

汽油机用起动机        功率为1.5kw         电压为12v

柴油机用起动机        功率为5kw           电压为24v

 

二、操纵机构

直接操纵:由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构直接操纵起动开关并使传动齿轮副进入啮合。结构简单、使用可靠、但操作不便,且当驾驶员座位距起动机较远时难以布置,目前以很少使用。

电磁操纵(远距离操纵):由驾驶员通过起动开关操纵继电器(电磁开关),而由继电器操纵起动机电磁开关和齿轮副或通过起动开关直接操纵起动机电磁开关和齿轮副。 布置灵活、使用方便、适宜于远距离操纵,目前,车用汽油机或柴油机均采用电磁操纵式起动机。起动机齿较与飞轮齿圈传动比为10~15 。

三、离合机构

起动机应该只在起动时才与发动机曲轴相联,而当发动机开始工作之后,起动机应立即与曲轴分离。否则,随着发动机转速的升高,将使起动机大大超速,产生很大的离心力,而使起动机损坏(起动机电枢绕组松弛,甚至飞散)。

因此,起动机中装有离合机构。在起动时,它保证起动机的动力能够通过飞轮传递给曲轴;起动完毕,发动机开始工作时,立即切断动力传递路线,使发动机不可能反过来通过飞轮驱动起动机以高速旋转。 滚柱式离合机构是常用的离合机构。

滚柱式离合机构由开有楔形缺口的外座圈、内座圈、滚子以及连同弹簧一起装在外座圈孔中的柱塞组成。作为内座圈毂的套筒和起动机轴用花键连接。固定在外座圈上的齿轮随电枢轴一起转动,驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。

当电枢连同内座圈依箭头所示方向旋转时,滚子借摩擦力和弹簧推力而楔紧在内外座圈之间的楔形槽的窄端。于是起动机轴上的转矩便可通过楔紧的滚子传到外座圈,因此固定在外座圈上的齿轮随电枢轴一同旋转,驱动飞轮齿圈而使曲轴旋转。

当发动机开始工作,曲轴转速升高以后,即有飞轮齿圈带动起动机齿轮高速旋转的趋势。此时虽然齿轮的旋转方向不变,但已由主动轮变成了从动轮。于是,滚子在摩擦力的作用下克服弹簧张力而向楔形槽较宽的一端滚动,从而,高速旋转的小齿轮与电枢轴脱开,防止了起动机超速的危险

四、起动过程

起动时,接通起动开关,起动机电路通电,继电器的吸引线圈和保持线圈通电,产生很强的磁力,吸引铁芯左移,并带动驱动杠杆绕其销轴转动,使齿轮移出与飞轮齿圈啮合。与此同时,由于吸引线圈的电流通过电动机的绕组,电枢开始转动,齿轮在旋转中移出,减小冲击。

如果齿轮与飞轮齿端相对,不能马上啮合,此时弹簧压缩,当齿轮转过一个角度后,齿轮与飞轮迅速啮合。当铁芯移动到使短路开关闭合的位置时,短路线路接通,吸引线圈被短路,失去作用,保持线圈所产生的磁力足以维持铁芯处于开关吸合的位置。

五、减速起动机

在起动机的电枢轴与驱动小齿轮之间装有齿轮减速器的起动机称为减速起动机。当起动机功率一定时,提高电机转速,降低转矩,可以减小其体积。因此,在采用小型、高速、低转矩的起动机时,靠装在电机轴上的齿轮减速器(速比为3-4)将电机转速降低后再驱动飞轮。减速起动机与同功率的起动机相比,它具有体积小、重量轻、驱动转矩大的优点。

来源:湖北江南江南专用特种汽车有限公司      时间:2009-3-14 20:41:06
 
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