起动机

把电能转变成机械能的设备

起动机又叫马达，它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启动。

简介

起动机按照工作原理分为直流电起动机、汽油起动机、压缩空气起动机等。内燃机上大都采用的是直流电起动机，其特点是结构紧凑、操作简单且便于维护。汽油起动机是一种带有离合器与变速机构的小型汽油机，功率大且受气温影响较小，可起动大型内燃机，并适用于高寒地带。压缩空气起动机分为两类，一种是将压缩空气按照工作顺序打入气缸，一种是使用气动马达驱动飞轮。压缩空气起动机的用途接近于汽油起动机，通常用于大型内燃机的起动。

直流电起动机是由直流串激电动机、操纵机构和离合机构所组成。它专门启动发动机，需要强大的转矩，因此要通过的电流量很大，达到几百安培。

直流电动机在低转速时扭矩大，转速高时扭矩逐渐变小，很适合做起动机之用。

起动机采用直流串激式电动机，转子及定子部分都是用比较粗的矩形截面铜线绕制；驱动机构采用减速齿轮结构；操纵机构采用电磁磁吸方式。

起动机

众所周知，发动机的起动需要外力的支持，汽车起动机就是在扮演着这个角色。大体上说，启动机用三个部件来实现整个启动过程。直流串激电动机引入来自蓄电池的电流并且使起动机的驱动齿轮产生机械运动；传动机构将驱动齿轮啮合入飞轮齿圈，同时能够在发动机起动后自动脱开；启动机电路的通断则由一个电磁开关来控制。　其中，电动机是起动机内部的主要部件，它的工作原理就是我们在初中物理中所接触到的以安培定律为基础的能量的转化过程，即通电导体在磁场中受力的作用。电动机包括必要的电枢、换向器、磁极、电刷、轴承和外壳等部件。　发动机在以自身动力运转之前，必须借助外力旋转。发动机借助外力由静止状态过渡到能自行运转的过程，称为发动机的起动。发动机常用的起动方式有人力起动、辅助汽油机起动和电力起动三种形式。人力起动采用绳拉或手摇的方式，简单但不方便，而且劳动强度大，只适用于一些小功率的发动机，在一些汽车上仅作为后备方式保留着；辅助汽油机起动主要用在大功率的柴油发动机上；电力起动方式操作简便，起动迅速，具有重复起动能力，并且可以远距离控制，因此被现代汽车广泛采用。

机构特点

P11C发动机减速起动机具有以下显著特点：

①动力输出结构分为电枢轴和传动轴两部分。电枢轴两端用滚珠轴承支承，负荷分布均匀，使用时间长，不易磨损，电枢较短，不易出现电枢轴弯曲，磨坏磁场绕组的情况。

②采用了减速装置，在转子和起动齿轮之间，安装有减速齿轮，起动电动机传递给起动齿轮的扭距就会增大。利用电磁开关，使得承担电动机（经减速齿轮后）的动力输出是起动齿轮和起动齿轮轴，而啮合器部分不动。输出功率小的起动机，常采用外啮合方式，输出功率大的起动机采用内啮合方式。

③减速起动机采用电磁开关操纵，有些备有辅助开关（或称副开关）。它的作用是防止烧坏电磁开关和电门（起动）开关。分级接通电源，大大降低了起动机损坏的可能性，从而延长了起动机的使用寿命。

④减速起动机的体积和重量大约是传统起动机的一半，节约了原材料，同时拆装修理很方便。

⑤减速起动机的磁极对数与传统的起动机一样，但磁场线圈绕组常采用小导线多根串联的方法，电枢绕组的绕法虽与传统的原理相同，但制造工艺先进。

电动机构成

电动机由磁场（定子）、电枢（转子）和整流子组成，为了增大扭矩采用多极磁场，常见有4个磁场。当电流通过电枢线圈时，整个线圈会受到一个转矩而转动。由于直流电动机通电后会产生一种反电动势，并与发动机转速成正比，与扭矩成反比，因此能满足发动机起动时的要求。起动机起动电流很大，因此，操作时启动时间一定要短。

减速机构

减速齿轮机构的驱动齿轮与发动机飞轮接合而启动发动机，采用单向驱动方式。当电动机上的小齿轮的转速高于发动机飞轮齿圈的速度时，电动机带动发动机转，当发动机的转速高于电动机时，它们之间的动力传递关系自动解除。

减速起动机主要由电磁啮合开关，减速齿轮，电动机、起动齿轮（小齿轮）及单向啮合器等部分组成如所示。

机构安装

先用汽油清洗电枢及外部驱动机构。清洗后，看其驱动是否灵活;安装时，在摩擦离合器的摩擦片间应涂石墨润滑脂，螺纹花丝部分涂有机油;起动机安装在发动机上，驱动齿轮端面与飞轮平面间距离以3—5毫米为宜，以保证齿轮正确啮合。

故障检查

起动机常会出现不能转动或转动缓慢的故障和现象，遇有这种情况，应从以下几个方面进行检查：

1、蓄电池无电或电力微弱，于是出现起动机不能转动或转动缓慢的故障。

2、起动机线头松动或脱落，开关或吸附开关失效。

3、电刷磨损或刷面不正，弹簧无力，以致于整流器接触不良。

4、励磁线圈或电枢线圈短路和断路。

5、整流器污损，云母片凸出，造成电刷与整流器接触不良。

机构保养

起动机在启动发动机的过程中，要从蓄电池引入344~400Ah的电量。因此为了防止蓄电池出现过流或损坏的现象，启动的时间不应超过5s，冬季容易出现启动困难的现象多次起动时间不宜过长，各次起动中也应留有适当间隔。

分类

减速起动机

在起动机的电枢轴与驱动齿轮之间装有齿轮减速器的起动机，称为减速起动机。

串励式直流电动机的功率与电动机的转矩和转速成正比。可见，当提高发动机转速的同时降低其转矩时，可以保持起动机功率不变。因此，当采用高速、低扭矩的串励式直流电动机作为起动机时，在功率相同的情况下，可以使起动机的体积和重量大大减小。但是，起动机的转矩过低，不能满足起动发动机的要求。为此，在起动机中采用高速、低转矩的直流电动机时，在电动机的电枢轴和驱动齿轮之间安装齿轮减速器，可以降低电动机转速的同时提高其转矩。

减速起动机的齿轮减速器有外啮合式、内啮合式和行星齿轮式等三种不同形式。

外啮合式减速起动机，其减速机构在电枢轴和起动机驱动齿轮之间利用惰轮作中间传动，且电磁开关铁心与驱动齿轮同轴心，直接推动驱动齿轮进入啮合，无需拨叉。因此，起动机的外形与普通的起动机有较大的差别。外啮合式减速机构的传动中心距较大，因此受到起动机构的限制，其减速比不能太大，一般不大于5，多用于小功率的起动机上。

内啮合式减速起动机，其减速机构传动中心距小，可有较大的减速比，故适用于较大功率的起动机。但内啮合式减速起动机构噪声较大，驱动齿轮仍需拨叉拨动进行啮合，因此起动机的外形和普通起动机相似。

行星齿轮式减速起动机减速机构结构紧凑。传动比大、效率高。由于输出轴与电枢轴同轴线、同旋向，电枢轴无径向载荷，振动小，因而整体尺寸小。

永磁起动机

以永磁材料作为磁极的起动机，称为永磁起动机。它取消了传统起动机中的励磁绕组和磁极铁心，使起动机的结构简化，体积和质量大大减小，可靠性提高，并节省了金属材料。

永磁减速起动机

采用高速、低转矩的永磁电动机，并在驱动齿轮与电枢轴之间安装齿轮减速器的起动机，称为永磁减速起动机。永磁减速起动机的体积和质量可以进一步减小，目前已得到广泛应用。

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