1、第十一章第十一章 发动机起动系发动机起动系静止的发动机 外力转动发动机曲轴 活塞上下运动 吸入可燃混合气 压缩、点燃 体积迅速膨胀 活塞运动 曲轴旋转 进入工作循环。发动机的曲轴在外力作用下开始转动到发动机自动怠速运转的全过程，称为发动机的起动过程。完成起动所需要的装置叫起动系。发动机四个工作行程自行运转做功行程燃料化学能转化为机械能做功行程为自行运转其它三个行程消耗机械能飞轮储能足够克服三个行程阻力起动做功行程为飞轮储能一、发动机的起动一、发动机的起动第一节第一节 概概 述述 起动转矩：能够使曲转旋转的最低转矩称为起动转矩。克服压缩阻力和内磨擦阻力矩，与压缩比、温度、机油粘度等有关。起动转速
2、：能使发动机起动的曲轴最低转速称为起动转速。020时，汽油机为3040 r/min，柴油机为150300r/min。1 1、起动条件、起动条件2 2、起动方式、起动方式 人力起动：人力起动：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。电动机起动电动机起动：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，动力传到飞轮和曲轴，使之旋转。辅助汽油机起动：辅助汽油机起动：只用于大功率柴油机上。结构复杂，体积大二、汽、柴油机冷起动辅助装置二、汽、柴油机冷起动辅助装置1、设置辅助装置的原因、设置辅助装置的原因外界温度低着火困难可燃混合气的温度低机油粘度大起动
3、阻力大2、预热装置、预热装置（1）汽油机进气预热装置进气系统安装，进气温度或冷却水的温度低于一定值时通电，使进气管中的空气迅速加热，利于发动机起动和混合气燃烧。一般由电混合气预热器、进气预热温控开关、进气预热继电器等组成。、进气预热器、进气预热器中、小功率柴油机。柴油机起动时，接通预热器电路后，电热丝发热，同时加热阀体，阀体受热伸长，带动阀芯移动，使阀芯的锥形端离开进油孔。燃油流进阀体内腔受热气化，从阀体的内腔喷出，并被炽热的电热丝点燃生成火焰喷入进气管，使进气得以预热。关闭预热开关时，电路切断，电热丝变冷，阀体冷却收缩，其锥形端又堵住进油孔而截止燃油的流入，于是火焰熄灭，预热停止。(3)(3
4、)、电热塞、电热塞涡流室式或预燃室式燃烧室柴油机。螺旋形电阻丝一端焊于中心螺杆上，另一端焊在耐高温不锈钢的发热钢套底部，钢套内装有具有绝缘性能、导热好、耐高温的氧化铝填充剂。各电热塞中心螺杆用导线并联，并连接到蓄电池上。在发动机起动前，先用专用开关接通电热塞电路，很快红热的发热钢套使气缸内空气温度升高，从而提高压缩终了时的空气温度，使喷入气缸的柴油容易着火。(4)、起动减压装置采用降低起动转矩、提高起动转速的方法改善柴油机的起动性能。发动机各缸的减压装置是一套联动机构。中、小型柴油机的联动机构一般采用同步式，即各减压气门同时打开，同时关闭。大功率柴油机减压装置的联动机构一般为分级式。减压气门可
5、以是进气门，也可以是排气门。一般多采用进气门减压。3.起动液喷射装置 安装在发动机进气管上，喷射罐内充有压缩气体氮气和乙醚、丙酮、石油醚等易燃燃料。低温起动柴油机时，喷射罐倒置，罐口对准喷嘴上端的管口，轻压打开单向阀，起动液即通过单向阀、喷嘴喷入发动机进气管，并随吸入进气道的空气一起进入燃烧室。用于某些柴油发动机的起动预热。第二节第二节 起起 动动 机机一、直流电动机一、直流电动机、磁极、磁极功用：磁极是直流电动机的定子部分，用来产生电动机运转所必须的磁场。组成：磁极铁心(硅钢片）、励磁绕组。磁场与磁路绝缘接线柱绝缘接线柱外壳外壳磁极磁极铁心铁心电刷电刷换向器换向器励磁绕组励磁绕组由由直流电动
6、机直流电动机、传动机构传动机构和和控制机构控制机构组成。组成。直流电动机在直流电压的作用下，产生旋转力矩。接通起动开关起动发动机时，电动机轴旋转，并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。由磁极、电枢、换向器、机壳、端盖等组成、电枢、电枢功用：起动机通电时与磁场相互作用而产生电磁转矩。组成：外圆带槽的硅钢片叠成的铁心和绕在铁心上的电枢绕组、电枢轴、换向器。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。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。、换向器、换向器 由电刷和电枢轴上的整流子组成，用来连接磁场绕组与电枢绕组。铜片铜片轴
7、套轴套压环压环接线凸缘接线凸缘电枢电枢整流子电刷装置电刷装置两个正电刷与端盖绝缘，两个负电刷直接接铁。电刷电刷换向器换向器磁场绕组磁场绕组磁场绕组与电磁场绕组与电枢绕组的连接枢绕组的连接由铜粉（8090）和石墨粉（1020）压制而成。前端盖前端盖外壳外壳电电刷刷磁场绕组磁场绕组电电枢枢中间支撑板中间支撑板离合器离合器限位螺母限位螺母后端盖后端盖拨叉拨叉电磁开关电磁开关直流电动机原理直流电动机原理直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理二、起动机的传动机构二、起动机的传动机构1.传动机构的作用：a.起动发动机时，将驱动齿轮与电枢轴联成一体，使发动机起动。b.发动机起动后，驱动齿轮的转速超过电枢轴
8、的正常转速时，传动机构应使驱动齿轮与电枢轴自动脱开，防止电动机超速。超速保护装置2.传动机构的类型传动机构的类型1)惯性啮合式传动机构：驱动齿轮靠惯性力作用，沿电枢轴移出与飞轮啮合，使发动机起动；2)强制啮合式传动机构：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；3)电枢移动式啮合机构：接通起动开关起动发动机时，在磁极磁力的作用下，整个电枢连同驱动齿轮移动与磁极对齐的同时，驱动齿轮与飞轮环齿进入啮合。结构复杂、可靠性差结构简单、工作可靠、操作方便结构复杂、但可传递大扭矩，适于起动功率大的工程车和特种车辆3.超速保护装置起动机驱动齿轮与电枢轴之间的离合机构，也称为单向离合
9、器。常用的单向离合器有滚柱式、弹簧式、摩擦片式等多种形式。1)滚柱式单向离合器2)弹簧式单向离合器安装在电枢的延长轴上，驱动齿轮的右端空套在花键套筒左端的外圆面上，两个扇形块装入驱动齿轮右端的相应缺口中，并伸入花键套筒左端的环槽内，使驱动齿轮与花键套筒之间既可以一起做轴向移动，又可以相对滑转。3)摩擦片式单向离合器 摩擦片式单向离合器可传递较大的转矩，常用于大功率起动机上。三、电磁操纵式控制机构（俗称电磁开关）三、电磁操纵式控制机构（俗称电磁开关）1）不带继电器的电磁操纵式控制机构）不带继电器的电磁操纵式控制机构2)2)带继电器的电磁操纵式控制机构带继电器的电磁操纵式控制机构为了减小流过点火开
10、关的电流，防止点火开关的早期损坏，有些起动机的控制电路中接有继电器。起动机起动机电池电池搭铁搭铁点火点火开关开关起动继电器线圈起动继电器线圈附加电附加电阻线阻线至分电器至分电器点火线圈点火线圈点火开关点火开关蓄电池蓄电池起动机接线柱起动机接线柱回位弹簧回位弹簧拨叉拨叉离合器离合器电流表电流表吸引线圈接线柱吸引线圈接线柱引铁引铁附加电阻线短路接柱附加电阻线短路接柱电动机接柱电动机接柱触盘触盘吸引线圈吸引线圈保持线圈保持线圈许多汽油机起动机控制装置中，装有短路点火线圈附加电阻的接触片。主开关接通时，短路点火线圈附加电阻的接触片与蓄电池正极直接接通，将点火线圈附加电阻短路，改善起动时的点火性能。电磁
11、式操纵机构的工作过程电磁式操纵机构的工作过程 起动开关接通：起动开关接通：a a、首先接通起动继电器、首先接通起动继电器磁化线圈电路磁化线圈电路;b b、电磁铁机构线圈电路接通；、电磁铁机构线圈电路接通；.吸引线圈电路：吸引线圈电路：.保持线圈电路：保持线圈电路：c c、驱动齿轮与飞轮啮合：、驱动齿轮与飞轮啮合：d d、电动机电路接通，起动机带动发动机转动。、电动机电路接通，起动机带动发动机转动。e e、当两齿轮相抵时，离合、当两齿轮相抵时，离合器的锥形（啮合）弹簧起作用，器的锥形（啮合）弹簧起作用，保证先接通，后啮合。保证先接通，后啮合。f f、电动机电路接通时，吸引线圈被短路，固定铁芯只、
12、电动机电路接通时，吸引线圈被短路，固定铁芯只 靠保持线圈电流的磁场吸靠保持线圈电流的磁场吸 力将活动引铁吸住。力将活动引铁吸住。g g、在电动机电路、在电动机电路接通同时或稍早，附接通同时或稍早，附加电阻线被短路。加电阻线被短路。、起动开关断开：、起动开关断开：a a、起动继电器线圈电路断电、起动继电器线圈电路断电;b b、保持线圈电流改道，、保持线圈电流改道，（吸、保线圈电流方（吸、保线圈电流方 向相反）起动机向相反）起动机 停止工作。停止工作。、两齿咬死不能分离时：分离弹簧起作用，使电动、两齿咬死不能分离时：分离弹簧起作用，使电动 机开关先断开，以保证驱动齿轮与飞轮可靠分离。机开关先断开，以保证驱动齿轮与飞轮可靠分离。四、起动过程四、起动过程
