汽车起动机的构造、工作原理、电路分析

交通工程系项目二起动系统单元一起动机的构造与工作原理交通工程系项目二起动系统单元二：起动系统电路分析交通工程系教学目的要求：通过教学掌握起动机控制电路的特点。熟悉并掌握几种常见车型的起动控制电路的工作过程。主要教学内容：1、通用型起动系统控制电路2、带安全继电器的控制电路3、组合式继电器的工作过程教学重点、难点：通用型起动机的控制电路起动系统电路分析交通工程系交通工程系一、通用型起动系统控制电路•1、通用型电磁式起动系统控制电路，如下图所示(通用型起动系统控制线路)交通工程系•当点火开关未扭到起动时，电动机开关未接通，起动齿轮与飞轮处于分离状态。当打开点火开关，并扭转至起动档时，磁力线圈电路和电动机电路接通。•吸引线圈电路为：蓄电池正极——保险丝——点火开关（起动档）——电磁开关50接柱——吸引线圈——电动机开关的C接柱，——磁场线圈（也叫励磁线圈）——正电刷——电枢线圈——负电刷——搭铁——蓄电池负极。交通工程系保持线圈电路为：蓄电池正极——保险丝——点火开关（起动档）——电磁开关50接柱——保持线圈——搭铁——蓄电池负极。交通工程系起动系统电路框图电源电磁开关点火开关起动继电器起动机电机交通工程系•吸引线圈和保持线圈通过电流后，由于电流方向相同，磁场相加，将铁芯吸入。铁芯带动啮合器沿电枢轴螺旋齿槽后移，使起动齿轮与飞轮啮合。当起动齿轮与飞轮接近完全啮合时，铁芯便前移至一定位置，使触盘与触点接触，电动机开关开始接通；当两齿轮完全啮合时，铁芯前移到达极限位置，电动机开关被压紧，使开关可靠接触，电动机旋转，经啮合器带动发动机起动。交通工程系•电动机电路为：蓄电池正极——电动机开关30接柱——触盘——电动机开关C接柱——磁场线圈——正电刷——电枢线圈——负电刷——搭铁——蓄电池负极。当电动机开关30和C接通时，拉动线圈被短路，只靠保持线圈的磁力，足以能够保持铁芯在吸入后的位置。•发动机起动后，放松点火开关（它便自动回转一个角度）电路被切断，起动机停止工作，啮合器在弹簧的作用下回位，使起动齿轮与飞轮齿轮分开。交通工程系2、减速起动机的控制电路交通工程系二、带安全继电器的控制电路起动电路和起动过程交通工程系•起动机外壳上装有由安全继电器控制的电磁开关，安全继电器的主要作用是：发动机发动后，即使起动钥匙开关仍处于起动位置（未能及时松手），起动机也会自动停止工作；发动机运转时，即使驾驶员错误地闭合起动钥匙开关，起动机也不会工作。当蓄电池开关闭合即蓄电池已搭铁的情况下，闭合起动钥匙开关时，安全继电器线圈中有电流流过，交通工程系•其电路为：蓄电池正极——起动钥匙开关K——安全继电器“S”接柱——安全继电器触点K3——线圈（安全继电器线圈——电阻）——搭铁E——蓄电池负极。交通工程系•发动机起动后，当发电机电压达到规定值时，由于中性点电压升高，流入磁场继电器线圈中的电流增大，使磁场继电器触点闭合，安全继电器线圈中有电流流过，其电路为：•发电机正极——发电机“A”接柱——调节器“A”接柱——磁场继电器触点——调节器“L”接柱——安全继电器L接柱——安全继电器线圈——电阻——搭铁E——发电机负极。交通工程系三、组合式继电器•组合式继电器多由起动继电器和充电指示继电器组合而成。•（1）起动继电器一对常开触点用来接通或切断吸引线圈和保持线圈电流电路；继电器电磁铁线圈电流通路由点火开关控制，经充电指示控制继电器触点搭铁。•（2）充电指示继电器具有一对常闭触点；电磁铁线圈由发电机中性点供电，作用：一是控制充电指示灯的亮灭，显示发电机工作状态；二是对起动电路自动保护。交通工程系•1、发动机起动时点火开关起动，继电器内部线圈通电，接通常开触点，给吸引线圈通电，此时充电指示继电器通电灯亮。•2、发动机起动后•离合器打滑，点火开关断开，继电器内部线圈断电，常开触点断开，吸引线圈、保持线圈断电，起动机停止工作，若此时点火开关未松开，由于充电指示线圈承受发电机的中性点电压，使常闭触点断开，切断常闭线圈，使触点断电，起动机断电。三、组合式继电器的工作过程交通工程系•3、起动机误接入时因充电指示继电器线圈总有电压，使常闭触点断开，从而使电路不能接通。•4、作用（1）发动机一旦起动，应使起动机自动停止工作。（2）发动机正常工作后，即使误将起动开关接通，起动机也不会工作。交通工程系三、组合式继电器交通工程系四、起动机驱动保护电路交通工程系小结•学会按照系统分析电路，画出电路分析框图。交通工程系单元三起动系统的调整、检测与电路试验交通工程系教学目的要求：掌握起动机的调整、试验、和维护教学重点、难点：1)电磁开关试验2)起动机的试验交通工程系•主要教学内容：1)．起动机的调整2)．电磁开关的试验3)．电动机的试验4)．起动机的维护5)．起动机的检修6)．启动系的故障诊断与排除交通工程系一、起动机的调整1、驱动齿轮与止推垫圈之间的间隙调整调整齿轮行程限位螺钉交通工程系2、电磁开关的调整（调整点火线圈附加电阻短路接线柱与接触片的接通时刻）3、驱动齿轮端面与驱动端盖突缘面之间的间隙调整（调整齿轮行程限位螺钉）交通工程系交通工程系注意事项：1）出现齿轮啮合不良、有冲击异响、起动困难，应进行调整。2）注意测量间隙的位置。3）电磁开关调整时只需将辅助接触片作相应的弯曲。交通工程系二、电磁开关试验1、吸引动作试验交通工程系拆下C端子上的励磁绕组引线端子，将起动机C端子和电磁开关壳体与蓄电池的负极连接，50端子与蓄电池正极连接；此时驱动齿轮应向外移动。交通工程系2、保持动作试验在吸引动作基础上，拆下C端子上的夹子，此时驱动齿轮应保持在伸出位置不动。若回位，说明保持线圈断路。3、回位动作试验在保持动作的基础上，再拆下起动机壳体上的线夹，此时驱动齿轮应迅速回位。若不能回位，则回位弹簧失效。交通工程系交通工程系三、起动机的试验1、空载性能试验当将50与30端子连接时，应动作正常，此时：I小于等于90A；n大于等2900r/min交通工程系交通工程系2、全制动试验在空载试验的基础上进行，目的是测量起动机在完全制动时的制动电流和制动力矩。交通工程系交通工程系四、起动机的维护1、起动发动机前：（1）确认驻车制动杆已经完全拉紧；（2）将变速杆置于空档位置，交将离合踏板完全踩下。并在整下起动过程中维持离合器踏板被完全踩下。2、起动发动机无论是发动机是冷机还是暖机状态，不需要踩踏加速踏板，用钥匙将点火开关接到“ST（起动）位置，即可起动发动机。交通工程系发动机起动后，应立即松开点火钥匙使起动机停止，否则，易使起动系统产生故障。每次起动时间不要超过15秒。若起动失败，应等候15秒后再次起动。冷机起动后，不要以过高转速运转。3、注意交通工程系五、起动机的检修1、电枢轴的检修①用千分表检查电枢轴是否弯曲,若摆差超过0.lmm时,应进行校正。电枢轴上的花键齿槽磨损严重或损坏时,应予修复或更换。②电枢轴轴颈与衬套的配合间隙,不能超过0.l5mm,间隙过大,应更换新衬套。交通工程系交通工程系2、电枢线圈的检修①检查电枢线圈有无搭铁.将万用表的两表笔一端接换向器上,另一端接铁心上,其阻值应为无限大。若阻值为零,则表明电枢线圈搭铁。交通工程系②检查电枢线圈有无短路.将电枢放在电枢试验器上,在电枢铁心上放一钢锯片。接通电源,转动电枢,钢锯片应不跳动,如钢锯片在铁心上跳动,表明电枢短路。交通工程系③检查电枢线圈有无断路.检视电枢导线如有甩出和脱焊现象,可将折断处用钢焊焊接起来。甩出的导线应重新嵌人槽内,并焊牢接头。当电枢线圈有严重搭铁、短路或断路时,应更换新件或重新绕制。交通工程系3、励磁线圈的检查交通工程系4、励磁线圈的检查交通工程系5、电刷组件的检修交通工程系6、吸引线圈、保持线圈的检修交通工程系7、单向离合器的检修交通工程系8、单向离合器的检修交通工程系六、启动系的故障诊断与排除1、起动机不转的原因1)蓄电池损坏、无电或其导线连接不良；2)电源总开关未接通或其导线连接不良、搭铁不实3)相关熔断丝烧断4)启动继电器损坏；5)电流表内部断路6)电流表至点火开关接柱“I”之间导线断路：7)起动机故障交通工程系2、启动机运转无力(1)蓄电池存电不足；(2)启动机换向器过脏；(3)启动机电刷磨损过甚或电刷弹簧压力不足(4)启动机磁场绕组或电枢绕组有匝间短路；(5)启动机电磁开关触点烧蚀；(6)发动机装配过紧或温度过低(机油粘度大)，使转动阻力过大；交通工程系2．启动机驱动齿轮与飞轮齿环不能啮合且有撞击声(1)启动机驱动轮或飞轮齿环磨损甚或损坏；(2)启动机驱动齿轮与飞轮环的啮合滞后于电磁开关触点与触盘的接通。驱动齿轮与飞轮齿环尚未啮合，遂产生撞击声。交通工程系3．启动机空转故障原因：(I)单向离合器打滑：(2)移动叉脱离滑环，或移动叉支承销松脱。交通工程系小结：重点是掌握起动机试验的电路连接。作业：1、电磁开关的试验。2、起动机的保护电路。交通工程系单元四典型汽车起动系统控制电路分析交通工程系一、日产阳光起动电路图日产阳光起动电路图交通工程系工作原理（1）起动前点火开关处于OFF位，离合器互锁开关触点处于断开状态，起动机断路继电器触点也处于断开状态或A/T档位开关处于。交通工程系（2）起动时当点火开关置于START位，且A/T档位开关（自动变速器开关）置空挡位置或离合器互锁开关（手动变速器）闭合时，电压加在吸拉线圈上，电磁铁动作，拨叉后移迫使驱动齿轮与飞轮啮合；同时，触盘动作，将起动机主电路接通，电流流过电机磁场绕组和电枢绕组，起动机运转，带动发动机运转。交通工程系二、别克（BUICK）新世纪系列轿车起动系统电路图交通工程系工作原理1（1）当点火开关调至运转（RUN）、灯泡测试（BULBTEST）或起动（START）位置时，蓄电池电压通过电路3、保险丝盒中的PCM-BCM保险丝和电路439，加到发动机罩下附加导线接线盒继电器一侧。当点火开关调至起动（START）的位置，电压通过电路5、保险丝盒中的曲轴位置信号（CRANKSIGNAL）保险丝和电路806，再通过发动机罩下附加导线接线盒被传送到PCM接头C2端子23交通工程系供电总是从发动机罩下附加导线接线盒中的Maxi保险丝提供给继电器触点。当PCM检测到曲轴信号且确定曲轴位置条件已满足，它通过电路625给继电器搭铁。当换挡手柄在驻车（PARK）或空挡（NEUTRAL）位置时，在继电器共同触点的供电时通过电路1737、变速驱动机构行程开关和电路6传送到起动机电磁阀上的端子S，使起动机运转。交通工程系（2）点火开关离开起动（START）位置时，蓄电池电压将离开电路5、曲轴信号（CRANKSIGNAL）保险丝和电路806至动力系统控制模块接头C2端子23。工作原理2交通工程系PCM接着解除从电路625到曲轴继电器的搭铁。如此释放了继电器，并打开继电器的正常的常开触点。释放了从电路6到起动机电磁线圈端子S和两个绕组接点的电压，这时起动电路被关闭。交通工程系（3）遥控接受器防盗系统本车辆装备遥控接收器防盗系统。该系统带有遥控接收器传感器，遥控接收器传感器是点火锁芯总成的一部分。车身控制模块（BCM）与遥控接收器传感器相对接。当用适当的钥匙将点火开关调到起动（START）位置时，遥控接收器传感器将产生模拟电压信号，该信号送入BCM。工作原理3交通工程系该模拟电压信号对各车辆为一个特定值，并且随车辆的不同而不同。当试图起动发动机时，BCM将会比较预设定存储的模拟电压信号与从传感器来的信号。如两信号一致，BCM就会通过二级串行数据线发送燃油起动信号给动力系统控制模块（PCM）。结果PCM能使继电器起动，从而允许将燃油输送到发动机。交通工程系当试图采用其他方法起动发动机，而不是用与点火开关相匹配的钥匙来起动发动机，遥控接收器传感器会发出不同的数值模拟电压信号。BCM将会比较预设定储存的模拟电压信号与从传感器来的信号。因为两个信号不一致，BCM就不能通过二级串行数据线发送燃油起动密码给动力系统控制模块（PCM）。结果PCM不能使继电器动作，从而不允许将燃油输送到发动机。工作原理