第九章 发动机起动系统
本章内容:发动机的起动、起动机、永磁起动机。
本章重点:汽油机与柴油机起动工况特点及起动装置结构。
第一节 概述
一、发动机的起动
1.发动机的起动:曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程。
2.起动转矩:发动机起动时克服相应阻力所需的力矩。
3.起动转速:保证发动机顺利起动所必须的曲轴转速。
车用汽油机在0~20℃气温下,最低起动转速为30~40r/min,更低温时,最低起动转速为50~ 70r/min。
柴油机起动转速为:150~300r/min
4.起动方法:电动机起动和手摇起动
5.柴油机改善燃料着火条件和降低起动转矩的起动辅助装置: 是电热塞、 进气预热器(预热塞)、 预热锅炉和起动液喷射装置以及减压装置等。
二、起动机的种类
按电动机磁场产生方式:
1)励磁式起动机:通过向磁场绕组通入电流的方式产生磁场。汽车上的起动机普遍采用直流串 激式电动机。
2)永磁式起动机:以永久磁铁作磁极,是近年出现的新型起动机。
按起动时起动机的操纵方式:
1)直接操纵式起动机
2)电磁操纵式起动机
按驱动齿轮啮入方式:
1)电枢移动式:起动机结构较复杂,欧洲生产的柴油车使用较多。
2)齿轮移动式:起动机结构也较复杂,大功率起动机使用。
3)强制啮合式:起动机工作可靠,结构简单,广泛使用。
按传动机构结构:
1)非减速起动机
起动机与驱动齿轮之间通过单向离合器传动,广泛使用。
2)减速起动机
起动机与驱动齿轮之间增设了一组减速齿轮。减速起动机具有尺寸小、重量轻、起动可靠,在 轿车上使用。
第二节 起动机的组成与工作原理
一、起动机组成
起动机一般由直流电动机、操纵机构和离合机构三大部分组成。
1.启动机的操纵机构
1)直接操纵机构: 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。
2)电磁操纵机构:驾驶员通过起动开关(或按钮)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。
2.起动机的离合机构
在起动时,保证起动机的动力通过飞轮传给曲轴;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。
直流电动机:将蓄电池电能转换电磁力矩。
传动机构:在发动机起动时,将电动机的电磁力矩传递给发动机飞轮;
当发动机起动后,使起动机与发动机自动脱离。
电磁开关:控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮的齿轮啮合与分离以及电动机电路的通断;对于 汽油机,电磁开关还兼有在起动时短路点火线圈附加电阻作用。
二、直流电动机构造
电枢总成:由铁芯、电枢绕组、电枢轴、换向器组成,产生电磁转矩。
磁极:在电动机中产生磁场,通过螺钉固定在电动机壳体上。为增大电磁转矩,电机多用两对 磁极,大功率起动机还可采用三对磁极。激磁绕组也是用粗扁铜线绕制而成,一般与电枢绕组串联 在电路中,又称串激式直流电动机。
电刷与刷架:将电流引入电动机,使电枢产生定向转向力矩。
三、传动机构
滚柱式单向离合器:普通起动机传动机构主要单向离合器组成。其作用是起动时将电枢的电磁 转矩传给发动机飞轮,而在发动机起动后,立即打滑,防止发动机飞轮带动起动机电枢高速旋转而 造成“飞散”事故。
此种滚柱式单向离合器,其主动件是与传动套筒一体的十字槽,从动件是与驱动齿轮一体的内 圆柱,通过内圆柱外圆与十字槽形成契形槽。采用十字槽的滚柱式单向离合器与采用十字块的滚柱 式单向离合器工作原理相同。摩擦片式单向离合器。
扭簧式单向离合器:
四、电磁开关
第 第二 二篇 汽 汽车 车传 传动 动系
系 第 第十 十章 汽 汽车 车传 传动 动系 系统 统概
概述 一、功能
将发动机的动力传递给驱动轮,保证汽车在不同使用条件下正常行驶。
汽车预热器
主要作用:
1. 增扭、减速:如变速器、主减速器
2. 变速、倒驶:如变速器
3. 中断动力:变速器空档、离合器
4. 不打滑转向:差速器
5. 变角度传动:万向传动装置二、组成(机械传动系为例)
离合器、变速器(分动器)、万向节、传动轴、主减速器、差速器、半轴、驱动桥。
二、作用
离合器:传递或者切断动力;在正常工作时接通,在起步、换档、制动、滑行时断开;在驾驶 员的操纵
下,通过主动、从动部分结合或分离实现传递或断开;
变速器:实现车辆的变速,保证发动机工作在高效区;设置多个档位,依次为 1、2、3、4、5 档,传动比依次减小,最小为1,并称之为直接档,此外还有空档、倒档;或者传动比在一定的范 围内连续可调,此时称之为无级变速。变速器的传动比一般用 i g 表示。
万向节:消除变速器与驱动桥之间因相对运动而产生的不利影响,允许驱动轮在一定的空间范 围内跳动。便于传动轴在底部的布置,降低地板的高度。
传动轴:传递动力;连接变速箱与主减速器。驱动桥:安装左右驱动轮,内置主减速器齿轮、 差速器、安装制动器;
差速器、半轴:实现左右车轮的差速;
原因:在汽车转向时,左右驱动轮,在相同的时间内,行驶的距离不同,需要获得不同的线速 度,内侧车轮的线速度较小,外侧车轮的线速度较大。
实现方法:动力经:主减速器——差速器——半轴,传递到驱动轮。 主减速器:减速增扭;
原因:发动机的转速高,扭矩小。
原理:P=n×T
变速器的传动比一般用 i0 表示;与变速箱的传动比i g 共同构成整车传动比 I。 I=i0×i g
三、类型
1. 机械式
2. 液力式(动液式)
3. 液压式(静液式)
4.电力式
四、布置形式
1. 前置后驱动(F.R)
置——指发动机布置位置
驱动——指驱动轮位置
常用于各类货车。
2. 后置后驱动(R.R)
4×2——全部车轮数×驱动轮数
常用于大客车。
3. 前置前驱动(F.F)
常用于中级以下各类轿车。
4. 全轮驱动(4WD)
常用于各类越野汽车。