起动机由直流电动机、传动机构、控制机构等组成,如图4-2所示。
(1)直流电动机
根据励磁绕组和电枢绕组的连接方式,直流电动机有串励、并励和复励三种,如图4-3所示。
直流电动机在直流电压的作用下产生的旋转力矩,称为电磁力矩或电磁转矩。起动发动机时,它通过驱动齿轮和飞轮的环齿驱动发动机曲轴旋转,使发动机起动。它由磁极、电枢、换向器、机壳及端盖等组成。
1)磁极。磁极用来在起动机工作时建立磁场,它由磁极铁心和固定在铁心上的励磁绕组组成。
2)电枢。电枢用来在起动机通电时与磁场相互作用而产生电磁转矩。它由外圆带槽的硅钢片叠成的铁心和绕在铁心上的电枢绕组组成。起动机的电枢绕组与励磁绕组一般采用串联方式连接,称为串励式直流电动机。直流电动机工作时,励磁电流与电枢电流相等,可以产生强大的电磁转矩,有利于发动机起动。它还具有低转速时产生的电磁转矩大,电磁转矩随着转速的升高而逐渐减小的特性,使起动发动机时安全可靠。
3)换向器。换向器由电刷和装在电枢轴上的整流子组成,用来连接励磁绕组与电枢绕组的电路,并使处于同一磁极下的电枢导体中流过的电流保持固定的方向。
图4-2 起动机的组成
图4-3 起动电动机的三种连接方式
a)串励 b)并励 c)复励
(2)传动机构(www.daowen.com)
1)传动机构的作用。起动机的传动机构安装在电动机电枢的延长轴上,用来在起动发动机时,将驱动齿轮与电枢轴联成一体,并使驱动齿轮沿电枢轴移出与飞轮环齿啮合,将起动机产生的电磁转矩传递给发动机的曲轴,使发动机起动。在发动机起动后,驱动齿轮转速超过电枢轴转速时,传动机构中的超速保护装置使驱动齿轮与电枢轴自动脱开,防止电动机超速。
2)传动机构的类型。车用起动机的传动机构也称为啮合机构,它分为以下几种:
①惯性啮合式传动机构。接通点火开关起动发动机时,驱动齿轮靠惯性力的作用,沿电枢轴移出,与飞轮环齿啮合,使发动机起动。发动机起动后,驱动齿轮转速提高,在惯性力的作用下自动沿电枢轴退回,脱离与飞轮的啮合。
②强制啮合式传动机构。接通起动开关起动发动机时,驱动齿轮靠杠杆机构的作用沿电枢轴移出,与飞轮环齿啮合,使发动机起动。发动机起动后,切断起动开关,外力的作用消除后,驱动齿轮在回位弹簧的作用下沿电枢轴退回,脱离与飞轮的啮合。
③电枢移出式传动机构。起动机不工作时,在弹簧的作用下起动电动机的电枢与磁极错开。接通起动开关起动发动机时,靠磁极磁力克服弹簧拉力的作用移出整个电枢,在电枢与磁极对齐的过程中驱动齿轮移出与飞轮进入啮合。
3)超速保护装置。它是起动机的离合机构,称为单向离合器。单向离合器安装在驱动齿轮与电枢轴之间,在接通起动开关起动发动机时,它将驱动齿轮与电枢轴连成一体,使起动机的电磁转矩通过驱动齿轮和飞轮传递到发动机的曲轴,发动机起动。发动机起动后,它立即将驱动齿轮与电枢轴脱开,防止发动机高速旋转的转矩通过飞轮传递给电枢轴,起到超速保护的作用。
(3)控制机构
1)控制机构的功用控制起动机主电路的通断和驱动齿轮的移出与退回。
2)控制机构的类型起动机的控制机构也称为操纵机构,有两种形式:
①直接操纵式控制机构。由驾驶员通过起动踏板和杠杆机构,直接操纵起动开关接通起动机的主电路,并使驱动齿轮移出与飞轮环齿啮合。
②电磁操纵式控制机构。由驾驶员通过起动开关操纵起动机的电磁开关,或通过起动继电器操纵起动机的电磁开关,接通起动机的主电路,并将驱动齿轮推出与飞轮啮合。
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