起动机技术方案.ppt

机电与信息工程学院 刘燕霞 起动系 发动机起动——是指静止的发动机在外力作用下，从开始转动到发动机进入自行运转的全过程。（柴油机起动辅助装置：电热塞装置、进气预热装置、预热锅炉装置、起动液喷射装置、减压装置等） 起动转速——是指保证发动机顺利起动所必需的曲轴转速。（汽油机：50-70r/min；柴油机：100-200r/min） 起动转矩——是指起动发动机时，必须克服气缸内所有阻力所需的力矩。 起动方式—— 1、人力起动：简单但不方便、不安全，常用于农用车辆或轻型军用车辆上。 2、辅助汽油机起动：常用于大型船舶或工程机械的柴油机上。 3、电力起动机起动：起动迅速，重复起动性能良好，安全可靠，广泛使用于现代车辆上。 起动系的基本概念 起动系的作用—— 是在正常使用条件下，通过起动机将蓄电池储存的电能转变为机械能带动发动机以足够高的转速运转，以便发动机顺利起动。 起动系的基本组成—— 主要是由起动电源（蓄电池）、起动机和起动机控制电路等组成。 起动系的基本概念 起动系的基本要求—— 1、起动机的功率应和发动机起动所必需的功率相匹配，以保证起动机产生的电磁力矩大于发动机的起动阻力矩，带动发动机以高于最低起动转速的转速运转。 2、蓄电池的容量必须和起动机的功率相匹配，保证为起动机提供足够大的起动电流和必要的持续时间。 3、起动电路的连接要可靠，起动主电路导线电阻和接触电阻要尽可能小，一般都在0.01Ω以下。因此，起动主电路的导线截面积比普通的导线大得多，并且连接要非常牢固、可靠。 4、发动机起动后，起动机小齿轮自动与发动机飞轮退出啮合或滑转，防止发动机带动起动机运转。 起动机的作用 将蓄电池的电能转化为机械能，驱动发动机飞轮旋转实现发动机的起动。 起动机的组成 是由电动机、传动机构和控制装置（又称电磁开关）三部分组成。 起动机的组成 1、电动机——是将蓄电池输入的电能转换为驱动发动机转动的机械能。 2、传动机构——是将电动机所产生的机械能传递给发动机飞轮，并在发动机起动后自动断开发动机向起动机的逆向动力传递。 3、控制装置——用于控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合和分离，同时控制电动机电路的通断。在汽油机上有时还兼有起动时短路点火线圈附加电阻的作用。 电动机的组成 是由电枢、换向器、磁极、电刷、轴承和外壳等组成。 1、电枢：是由电枢轴、电枢绕组（装在铁心槽内，采用较粗的矩形裸铜线。为了防止相互短路，铜线之间用绝缘纸或绝缘漆隔开）和电枢铁芯（由硅钢片叠压而成，用花键固定在电枢轴上）等组成。 2、换向器：将电流引入电枢绕组，并通过变换导线中的电流方向保持电枢轴转向不变。 铜片：导体 换向器 云母片：绝缘体 3、磁极： 产生磁场。一般采用4个磁极，大功率起动机采用6个磁极，必须两两相对。磁场绕组和电枢绕组串联。 4、电刷： 电刷与换向器配合使用。它用来连接磁场绕组和电枢绕组的电路，并使电枢轴上的电磁力矩保持固定方向。 铜粉：80％ 增强导电性 石墨：20％ 增加润滑性 5、轴承： 轴承要承受冲击性载荷，普通型起动机应采用青铜石墨轴承或铁基含油轴承；减速型起动机应采用滚柱轴承或滚珠轴承。 6、外壳： 是电动机的磁极和电枢的安装机体，同时电磁开关也安装在外壳上。 电动机的工作原理 电动机是将电能转化为机械能的设备。 以安培定律为基础，即通电导体在磁场中受磁场力作用。 左手定则：张开左手，手心对着磁场方向，四指指向电流方向，那么伸直的大拇指所指向的即为通电导体的受力方向。 电动机接通电源后，磁极绕组和电枢绕组通过同一电流，磁极绕组产生磁场，通电的电枢绕组则在磁场中受磁场力的作用，并形成电磁转矩，使电动机电枢转动起来。 电动机的特性 转矩特性：转矩随电枢电流变化的关系。 M = f ( Is ) 起动瞬间：IMAX，n=0，处于完全制动状态。 起动瞬间：转矩很大， 使发动机易于起动。 电动机的特性 机械特性：转速随转矩变化的关系。 n = f ( M ) 串激直流电动机的转速随转矩的增加而迅速下降，具有软的机械特性。 电动机的特性 功率特性：功率随电枢电流变化的关系。 P= f ( Is ) 完全制动时：P＝0，n＝0时，Mmax。 空载时：Imin，nma