第十一章發動機起動系統1車輛與動力工程系第十一章發動機起動系統2車輛與動力工程系第十一章發動機起動系統第一節概述第二節起動機第三節電磁嚙合式起動機第四節減速起動機和永磁起動機3車輛與動力工程系發動機的曲軸在外力作用下開始轉動到發動機自動怠速運轉的全過程，稱為發動機的起動過程。完成起動所需要的裝置叫起動系。發動機起動時，必須克服氣缸內被壓縮氣體的阻力和發動機本身及其附件內相對運動的零件之間的摩擦阻力，克服這些阻力所需的力矩稱為起動轉矩。能使發動機順利起動所必需的曲軸轉速，稱為起動轉速。第一節概述4車輛與動力工程系第一節概述功用：使發動機從靜止狀態過渡到工作狀態起動方式人力起動輔助汽油機起動電力起動起動預熱進氣預熱裝置電熱塞起動液噴射裝置起動減壓裝置5車輛與動力工程系起動方式人力起動：手搖起動（如小型拖拉機）、繩拉起動（如快艇）、腳蹬起動（如摩托車）適用范圍：小功率發動機特點：結構十分簡單但操作不便輔助汽油機起動：由小功率汽油機帶動大功率柴油機起動適用范圍：用于大功率柴油機特點：體積大、結構復雜電力起動：電動機作為起動動力特點：操作方便、起動迅速可靠6車輛與動力工程系起動預熱裝置原因：在寒冷地區和嚴寒季節起動發動機時，由于機油粘度增高，起動阻力矩增大，燃料汽化不良，蓄電池內阻增加起動性能變壞，使發動機起動困難措施：在冬季起動時將進氣、潤滑油和冷卻水預熱形式：由于柴油機冬季起動困難尤大。為了能在低溫下迅速可靠的起動，常采用一些用以改善燃料著火條件和降低起動轉矩的起動輔助裝置，如電熱塞、進氣預熱器、起動液噴射裝置以及減壓裝置等7車輛與動力工程系進氣預熱裝置功用：發動機冷起動時，給進氣管中的空氣迅速加熱適用范圍：化油器式的發動機構造：空心閥體由膨脹系數較大的金屬材料制成。其一端與進油管接頭相連，另一端有內螺紋與一端帶有外螺紋的閥芯相連。閥芯的錐形端在預熱器不工作時將油管接頭的進油口堵塞。

閥體外繞有外表面絕緣的電熱絲原理：電熱絲通電溫度升高并將閥體加熱

8車輛與動力工程系電熱塞9車輛與動力工程系電熱塞功用：采用渦流室式或預燃室式燃燒室的柴油發動機，由于燃燒室表面積大，在壓縮形成中的熱量損失較大，故此，在渦流室或預燃室中安裝電熱塞構造：螺旋形的電阻絲一端焊于中心螺桿上，另一端焊在耐高溫不銹鋼制造的發熱鋼套底部，在鋼套內裝有具有一定絕緣性能、導熱好、耐高溫的氧化鋁填充劑原理：電阻絲通電后迅速將發熱體鋼套加熱到紅熱狀態，使氣缸內的空氣溫度升高

10車輛與動力工程系起動液噴射裝置功用：輔助低溫起動適用范圍：某些柴油發動機安裝：噴嘴安裝在進氣管上材料：起動液壓力噴射罐內充有壓縮氣體氮氣、乙醚、丙酮、石油醚等工作過程：當低溫起動柴油機時，將噴射罐倒立，罐口對準噴嘴上端的管口。輕壓起動液噴射罐，即打開噴射罐口處的單向閥，則起動液通過單向閥、噴嘴噴入柴油機進氣管，并隨同進氣管內的空氣一起被吸入燃燒室。因為起動液是易燃燃料，故可在較低的溫度和壓力下迅速著火，從而點燃噴入燃燒室的柴油

11車輛與動力工程系減壓裝置功用：為了降低起動力矩，提高發動機轉速，在某些車用柴油機上采用減壓裝置工作過程：發動機起動時，首先通過手柄驅使調整螺釘旋轉，并略微頂開氣門（氣門一般下降1-1.25mm），以降低初壓縮阻力。當曲軸轉動起來后，各零件工作表面溫度升高，潤滑油粘度降低，摩擦阻力減小，從而降低了起動阻力矩。這時將手柄扳回原來位置，柴油機即可順利起動適用范圍：小功率人工起動柴油機

12車輛與動力工程系第二節起動機13車輛與動力工程系第二節起動機直流電機傳動機構控制機構14車輛與動力工程系直流電機

形式：串激直流電動機特點：低速時轉矩很大，隨轉速升高，轉矩降低，這一特征非常適合發動機起動的要求汽油機用起動機：功率為1.5kw，電壓為12v柴油機用起動機：功率為5kw，電壓為24v構造：磁極、電樞、換向器、機殼、端蓋等組成15車輛與動力工程系起動機的傳動機構功用：起動時，將驅動齒輪與電樞軸聯成一體，使驅動齒輪沿電樞軸移出與飛輪環齒嚙合，起動發動機起動后，飛輪轉速提高，驅動齒輪的轉速超過電樞軸的正常轉速，傳動機構使其自動脫開，防止電動機超速類型：慣性嚙合式傳動結構強制嚙合式傳動結構電樞嚙合式傳動結構超速保護裝置：定義：超速保護裝置是起動機驅動齒輪與電樞軸之間的離合機構，也稱為單向離合器單向離合器的類型：滾柱式、彈簧式、摩擦式16車輛與動力工程系滾柱式單向離合器

組成：由開有楔形缺口的內、外座圈、滾子以及連同彈簧一起裝在外座圈孔中的柱塞組成工作過程：當發動機開始工作，曲軸轉速升高以后，即有飛輪齒圈帶動起動機齒輪高速旋轉的趨勢。此時雖然齒輪的旋轉方向不變，但已由主動輪變成了從動輪。于是，滾子在摩擦力的作用下克服彈簧張力而向楔形槽較寬的一端滾動，從而，高速旋轉的小齒輪與電樞軸脫開。滾珠式單向離合器視頻17車輛與動力工程系起動機的控制機構

功用：控制起動機主電路的通、斷和驅動齒輪的移出與退回。控制方式：直接操縱：由駕駛員通過起動踏板和杠桿機構直接操縱起動開關并使傳動齒輪副進入嚙合優點：結構簡單、使用可靠缺點：操作不便，且當駕駛員座位距起動機較遠時難以布置，目前以很少使用電磁操縱：由駕駛員通過起動開關操縱繼電器（電磁開關），而由繼電器操縱起動機電磁開關和齒輪副或通過起動開關直接操縱起動機電磁開關和齒輪副。優點：布置靈活、使用方便、適宜于遠距離操縱，目前，車用汽油機或柴油機均采用電磁操縱式起動機18車輛與動力工程系第三節減速起動機和永磁起動機減速起動機：在起動機的電樞軸與驅動齒輪之間裝有減速器的起動電機分類：外嚙合式內嚙合式行星齒輪式19車輛與動力工程系減速起動機工作過程及特點減速起動機：在起動機的電樞軸與驅動小齒輪之間裝有齒輪減速器的起動機稱為減速起動機。優點：減速起動機與同功率的起動機相比，它具有體積小、重量輕、驅動轉矩大的優點當起動機功率一定時，提高電機轉速，降低轉矩，可以減小其體積。因此，在采用小型、高速、低轉矩的起動機時，靠裝在電機軸上的齒輪減速器（速比為3-4）將電機轉速降低后再驅動飛輪。

20車輛與動力工程系永磁減速起動電機永磁起動機：以永磁材料為磁極的起動機優點：取消了傳統起動機的勵磁繞組和磁極鐵心，使結構簡化、體積和重量大大減小，可靠性提高，節省了材料21車輛與動力工程系發電機起動機飛輪一體化系統ISAD是英文IntegratedStarterAlternatorDamperSystem的縮寫，這套系統代替了傳統的起動機、發電機和飛輪，取而代之的是一個可以實時啟動并能提供42伏電壓的電動機。這套ISAD系統可以將制動能量轉化為電能，即通常所說的再生制動。另外，ISAD所產生的42伏可以用在如動力轉向這類的電動系統中，代替傳統的設備，從而可以節省能量、減少零部件數目并減輕整車重量。22車輛與動力工程系德國寶馬汽車公司的技術人員則將兩者“合二為一”，把起動機和交流發電機合并為一個裝置系統。這種裝置簡稱CSA（CrankshaftStartAlternator)是位于曲軸之上，介在發動機和傳動系統之間，即飛輪的地方，可與各種內燃機結合，能滿足起動電動機與發電機的需求，提高發動機的有用效率。據報道，早在20世紀30年代，德國人就償試結合起動電機和發電機，但受當時的技術條件限制而無法實現，因