汽车起动系统

直流激励电机的特点

电枢、磁极、外壳、电刷等直电机、它由刷架等组成。

DC电机的结构图

1-风扇；2-座椅；3-电枢；4-主磁极；5-电刷；6-换向器；7-接线板；8-出线盒；9-换向极；10端盖

1，转矩特性(转矩自动调节起动转距大)

电机电磁转矩与电枢电流变化的关系称为转矩特性。

磁场绕组与电枢绕组串联，因此电枢电流与励磁电流等

。

因此，当磁路不饱和时，磁通与电枢电流成正比，即中=C1Is

因此，电机转矩在M=CmI中=C1CmI2

C=CmC1；

I——电枢电流

中—―磁极磁通

可以看出，当磁路不饱和时，直流励磁电机的电磁转矩与电枢电流的平方成正比。只有当磁路饱和时，磁通量中几乎不变的电磁转矩才与电枢电流呈线性关系。

这是直流励磁电机的一个重要特点，即当电枢电流相同时，直流励磁电机的转矩大于直流励磁电机。

特别是在启动时，由于发动机的阻力矩很大，起动机完全制动，n=O，反电动势Ef=O,此时，电枢电流将达到最大值（称为制动电流），产生最大扭矩（称为制动扭矩），使电机易于启动，这是汽车起动机采用直流激励电机的主要原因之一。

2、机械特性(轻载转速高，重载转速低)

电机转速随转矩变化的关系称为机械特性。

J可以通过电压平衡方程获得直流移动励式电机-I（RR）n=C1重在磁路不饱和时，由于不是常数，IS增加时也会增加，因此随着IS的增加，转速n会显著下降。由于转矩M与电枢电流IS的平方成正比，直流移动励磁电机的转速随着转矩的增加而迅速下降，即具有软机械特性。

由于直流激励电机具有软机械特性，即轻载时转速高，重载时转速低，对启动发动机非常有利。

重载转速低，使启动安全可靠，这也是汽车起动机采用直流动励电机的另一个原因。

轻载时直流跳励电机转速很高。

很容易造成“飞车”事故，因此不允许在轻微空气下运行大功率直流跳励式(与工作机械的连接需要刚性或齿轮连接)。

3、功率特型：

起动机功率由电机电枢转矩M和电枢转速n决定。

P=

起动机特性曲线可以通过扭矩特性、机械特性和上部特性来获得，如图所示。

由起动机的特性曲线可知：

(1)完全制动时，即起动机刚接入瞬间，此时n=0，电流最大(称为制动电流)，转速也达到最大值(称为制动转矩)。

(2)起动机空转时，电流IS最小(称为空转电流)，转速n达到最大值(称为空转速度)。

(3)当电流接近制动电流的1/2时，起动机功率最大。

所以在完全制动的时候（n=0）和空载（M=0)起动机的功率等于0。当电流为制动电流的1/2时，起动机可以发出最大功率。

由于起动机运行时间短，允许它以最大功率运行，因此起动机的最大输出功率称为起动机的额定功率。

2、起动机控制电路的类型和特点：

2.1、起动机控制装置分为机械和电磁两种，通常称为启动开关，起动机控制装置操作方便，重复启动方便，确保起动机驱动小齿轮与发电机飞轮环啮合，然后连接起动机主电路，切断控制电路时，驱动小齿轮与飞轮齿环可顺利分离啮合。

2.2、机械控制装置是指由脚踏或手拉杆联动机构启动开关，直接控制启动机主电路开关，连接或切断主电路。

该装置结构简单，工作可靠，但要求起动机和电池靠近驾驶室，便于操作。

由于安装布局有限，操作比电磁开关不方便，目前很少使用。

2.3、电磁控制装置一般称为起动机电磁开关，与电磁拨叉组合，采用挡铁装置，可分为直接控制和启动继电器控制。

(1)直接控制电磁开关控制电路如下:

启动时，点火钥匙击中ST位，电流由电池正极50端子7吸拉线圈6导电片C端子2启动励磁统组电枢搭铁电池负极构成电路，起动机缓慢旋转，电流由电磁开关50端子7保持线圈8，回到电池负极。

主电路：电流由蓄电池正极电流30端子4接触盘C端子2启动励磁绕组电枢搭铁电池负极构成电路。

这种电磁开关利用挡铁电磁铁芯之间的一定气隙，在启动主电路之前，确保驱动轮部分啮合到飞轮齿环中。

它具有操作简单、工作可靠的优点。

(2)带启动继电器控制的电磁开关控制电路:

启动发动机时，点火开关钥匙旋转至启动位置，启动继电器线圈通过电流，吸下可移动触点臂，使继电器触点臂关闭，从而连接电磁开关线圈的电路，因此启动机投入运行。

发动机启动后，只需松开点火开关钥匙，点火开关就会自动转回点火工作位置。

启动继电器线圈断电，打开触点，立即断开电磁开关，使起动机停止工作。

电磁开关采用启动继电器控制，可通过点火开关减少启动触点的电流，避免烧蚀触点，延长使用寿命。

这种电磁开关在现代汽车中应用最为广泛。

改进控制电路后，部分汽车上的启动继电器还具有怠速启停功能。

.启动开关未打开时，启动继电器触点打开，电机开关断开，离合器驱动齿轮与飞轮分离。

·启动继电器线圈电路连接。

其电路为：蓄电池正极点火开关接柱1接柱3启动继电器“点火开关”接柱线圈搭铁电池负极。

电磁铁线圈电路连接。

继电器触点关闭，同时连接吸引线圈，保持线圈电流电路，两个线圈产生磁场，磁化铁芯，吸引铁向前移动，引铁前端驱动触盘连接两个开关（启动开关和附加电阻短路开关），后端驱动齿轮通过耳环与飞轮啮合。

3、起动系统故障的诊断和分类：

汽车起动系统的常见故障包括：启动开关启动机不旋转、起动机空转、起动机运行无力、驱动齿轮与飞轮齿圈不能啮合、启动开关松开后起动机仍在运行等。

起动系统故障分析的主要条件是区分起动机故障和起动系统电路故障，一般应先判断电路故障。

3.1、启动开关启动机不转动：

3.2、起动机空转：

3.3、起动机运行无力：

3.4、驱动齿轮不能与飞轮齿圈啮合，发出冲击声。