《汽車電氣設(shè)備構(gòu)造與維修》配套教案：模塊四-項(xiàng)目1-啟動(dòng)機(jī)的認(rèn)知VIP

項(xiàng)目一啟動(dòng)機(jī)的認(rèn)知教學(xué)目標(biāo)1.了解啟動(dòng)系統(tǒng)的組成、功用、工作原理。2.識(shí)記啟動(dòng)系的元器件；分析汽車啟動(dòng)系統(tǒng)中典型元器件工作過程。3.會(huì)正確規(guī)范的拆裝啟動(dòng)機(jī)。課時(shí)分配本項(xiàng)目共1個(gè)任務(wù)，安排1課時(shí)。教學(xué)重點(diǎn)對(duì)汽車啟動(dòng)系具體的元器件進(jìn)行認(rèn)知，并能識(shí)記。會(huì)規(guī)范、正確的拆裝啟動(dòng)機(jī)，學(xué)會(huì)分析典型元器件的具體的工作過程。對(duì)汽車啟動(dòng)機(jī)的控制電路能進(jìn)行分析，并講述其工作過程。教學(xué)難點(diǎn)1.對(duì)汽車啟動(dòng)系具體的元器件進(jìn)行認(rèn)知。2.分析汽車啟動(dòng)系統(tǒng)中典型元器件工作過程。教學(xué)內(nèi)容任務(wù)一啟動(dòng)機(jī)的認(rèn)知知識(shí)鏈接一、啟動(dòng)機(jī)的功用啟動(dòng)系的作用是在正常使用條件下，通過啟動(dòng)機(jī)以足夠高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，以便發(fā)動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之后，啟動(dòng)機(jī)便立即停止工作。二、啟動(dòng)機(jī)的類型1．按直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁方式分（1）電磁式它是由駕駛員旋動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)或按下啟動(dòng)按鈕，直接控制或通過啟動(dòng)繼電器使電磁開關(guān)接通啟動(dòng)機(jī)主電路?，F(xiàn)采用的啟動(dòng)機(jī)均為電磁操縱式。（2）永磁式電動(dòng)機(jī)磁極用永磁材料（鐵氧體或鐵硼等）制成，由于取消了磁場(chǎng)線圈，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、質(zhì)量輕。2．按傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的嚙入方式的不同可分（1）強(qiáng)制嚙合式是靠電磁力通過撥叉或直接推動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪沿軸向移動(dòng)來嚙入飛輪齒圈，這種方式工作可靠，操作簡(jiǎn)單而廣泛使用。（2）電樞移動(dòng)式依靠啟動(dòng)機(jī)磁極的磁吸力使電樞沿軸向移動(dòng)而使驅(qū)動(dòng)齒輪發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈。電樞移動(dòng)時(shí)需要較大的磁極吸力，常在一些大型啟動(dòng)機(jī)上使用。（3）減速式啟動(dòng)機(jī)是在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中設(shè)有減速裝置（行星齒輪機(jī)構(gòu)），采用高速、小型、低力矩電動(dòng)機(jī)，質(zhì)量和體積比普通啟動(dòng)機(jī)可減小30％～35％，但結(jié)構(gòu)和工藝比較復(fù)雜。其又分為外嚙合減速式啟動(dòng)機(jī)、行星齒輪嚙合式減速啟動(dòng)機(jī)。三、啟動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)啟動(dòng)機(jī)一般由直流電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)（或稱嚙合機(jī)構(gòu)）和控制裝置（電磁開關(guān)）三部分組成。1．直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的作用是產(chǎn)生力矩。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)主要由機(jī)殼、磁極、電樞、換向器及電刷等組成。（1）機(jī)殼機(jī)殼的作用是安裝磁極，固定機(jī)件。殼體是由低碳鋼卷制而成，殼體上有四個(gè)檢查窗口，中部只有一個(gè)電流輸入接線柱，并在內(nèi)部與勵(lì)磁繞組的一端相連接。（2）磁極磁極的作用是產(chǎn)生磁場(chǎng)，它由固定在機(jī)殼上的磁極鐵心和勵(lì)磁繞組組成，一般是四個(gè)，兩對(duì)磁極相對(duì)交錯(cuò)安裝在電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)殼上，如圖所示。四個(gè)勵(lì)磁線圈可互相串聯(lián)后再與電樞繞組串聯(lián)，也可兩兩串聯(lián)后并聯(lián)再與電樞繞繞組串聯(lián)。（3）電樞電樞的作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，電樞是直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子部分，由鐵心、繞組、換向器和電樞軸組成。電樞總成如圖所示。（4）換向器它由一定數(shù)量的燕尾形銅片組成，并用軸套和壓環(huán)組裝成一個(gè)整體，壓裝在電樞軸上，各銅片之間以及銅片與軸套、壓環(huán)之間均用云母或硬塑料片絕緣。（5）電刷及電刷架電刷及電刷架的作用是將電流通過換向器引入電樞讓其旋轉(zhuǎn)。圖電刷及電刷架的組合電刷用銅與石墨粉壓制而成，呈紅棕色，加入銅可減小電阻并增加其耐磨性。一般含銅80％～90％，石墨10％～20％。電刷架多制成框式，正極刷架與端蓋絕緣地固裝，負(fù)極刷架直接搭鐵。刷架上裝有彈力較大的盤形彈簧。如圖所示。一般有四個(gè)電刷及電刷架，電刷架固定在前端蓋上，其中兩個(gè)對(duì)置的電刷架與端蓋絕緣，稱為絕緣電刷架；另外兩個(gè)對(duì)置的電刷架與端蓋直接鉚合而搭鐵，稱為搭鐵電刷架。（6）端蓋端蓋有前、后之分。前端蓋一般用鋼板壓制而成，其上裝有四個(gè)電刷架，后端蓋為灰鑄鐵澆鑄而成。它們分別裝在機(jī)殼的兩端，靠?jī)筛L(zhǎng)螺栓與啟動(dòng)機(jī)機(jī)殼緊固在一起。兩端蓋內(nèi)均裝有青銅石墨軸承套或鐵基含油軸承套，以支承電樞軸。2．啟動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用是把直流電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩傳遞給飛輪齒圈，再通過飛輪齒圈把轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，使發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，飛輪齒圈與驅(qū)動(dòng)齒輪自動(dòng)打滑脫離。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)一般由驅(qū)動(dòng)齒輪、單向離合器、撥叉、嚙合彈簧等組成。3．啟動(dòng)機(jī)的控制裝置啟動(dòng)機(jī)的控制裝置分為機(jī)械式和電磁式兩種。通常稱為啟動(dòng)開關(guān)?？刂蒲b置有機(jī)械式和電磁式兩種。機(jī)械式控制裝置是用腳踏或手拉的方式直接操縱離合器和控制電動(dòng)機(jī)電路的。這種裝置雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，但要求啟動(dòng)機(jī)、蓄電池靠近駕駛室，而受安裝布局的限制，且操縱不便，因此現(xiàn)已很少采用?，F(xiàn)在啟動(dòng)機(jī)大都采用電磁式控制裝置。電磁式控制裝置是利用電磁力來控制離合器的驅(qū)動(dòng)齒輪與飛輪的嚙合或分離，并同時(shí)控制電動(dòng)機(jī)開或關(guān)。下面我們主要介紹電磁式控制裝置的控制原則。為了充分發(fā)揮啟動(dòng)機(jī)和蓄電池的性能，啟動(dòng)機(jī)控制裝置應(yīng)遵循如下基本原則：①“先嚙合后接通”的原則。即首先使驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)入嚙合，然后使主開關(guān)接通，以免驅(qū)動(dòng)齒輪在高速旋轉(zhuǎn)過程中進(jìn)行嚙合，引起打齒并且嚙合困難。②“高啟動(dòng)轉(zhuǎn)速”原則。即啟動(dòng)機(jī)控制裝置應(yīng)盡量減少甚至不消耗蓄電池電能，以便使蓄電池的電能盡可能多的用于啟動(dòng)電機(jī)，提高啟動(dòng)轉(zhuǎn)速。③切斷主電路后，驅(qū)動(dòng)齒輪能迅速脫離嚙合。直流串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的工作原理直流電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備，它是根據(jù)載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中將受到電磁力作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)的原理進(jìn)行工作的。由電磁理論知，將直導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中，使其通過一定方向的電流時(shí)，直導(dǎo)體就會(huì)受到定向電磁力作用而運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)體中電流方向和磁場(chǎng)方向有一定關(guān)系，可用左手定則判斷，如圖所示所示。直流電動(dòng)機(jī)的工作原理：電動(dòng)機(jī)的電刷與直流電源相連，電流由正電刷和換向片A流入，從換向片B和負(fù)電刷流出，如圖所示，此時(shí)電流方向?yàn)椋盒铍姵卣龢O→正電刷→換向片A→線圈abcd→換向片B→負(fù)電刷→蓄電池負(fù)極。電流方向?yàn)閍→d，由左手定則可以確定，線圈受到逆時(shí)針方向的轉(zhuǎn)矩作用，電樞繞組及換向片在電磁力矩的作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電樞轉(zhuǎn)過180°以后，正電刷和換向片B相接觸，負(fù)電刷和換向片A相接觸，電流方向?yàn)椋盒铍姵卣龢O→正電刷→換向片B→線圈dcba→換向片A→負(fù)電刷→蓄電池負(fù)極。線圈中的電流方向?yàn)閐→a，由左手定則