汽车启动机之精妙设计原理。

无烟男人

    大家开车，每次启动的时候轻拧钥匙，马达咔咔 不到3秒 发动机就被启动了， 可是大家知道起动机控制之精妙么？ 也许很多人会说，起动机不就是一电动机，通电后就拖着发动机启动么？呵呵 其实起动机的运行没用单片机但是每一个步骤都异常精妙，今天我们来欣赏一下起动机工作原理的巧妙之处。

  发动机起动机，样子都差不多，内部结构也都差不多， 一块有着两个大小圆柱体组成的一个部件总成，   电气连接线一般有3根， 内部线路结构如下图。 主继电器5上大的接线螺丝A端子和蓄电池正极端子通过大线直接连接，起动机外壳搭铁接地， 小的插接端子 B通过点火开关 或者启动继电器控制后和电池正极连接，  起动机上的主继电器B端子内部有两组绕组。一组是细线径的保持绕组 3 ，这个绕组独立自行接地形成回路，另组是线径粗一些的推动绕组4（也叫降压绕组）和起动机串联， 整个工作过程如下：
     驾驶员拧钥匙启动发动机， 点火开关7闭合，启动继电器吸合 （图中为直接控制，未画出启动继电器，原理一样），   起动机主继电器5上的B端子得电， 内部保持绕组3和推动绕组4同时得电，因为推动绕组和电机串联，启动电机电流被推动绕组限制，启动电机慢速旋转，推动绕组产生吸引磁场 软铁柱塞2通过拨杆1推动起动齿轮11前移伸出和发动机飞轮齿圈12发生撞击啮合。并带动发动机低速空隙运转，当发动机曲轴运行转到汽缸压缩冲程曲轴出现运转阻力时， 启动电机出现堵转而减速，此时流过推动线圈的电流增大，当达到一定值后，软铁柱塞2将继续克服弹簧引力，将主继电器内的主触点6闭合，蓄电池电源直接通过A端子向起动机供电，迅速全力运转启动发动机 因为主触点6接通后 推动线圈4的电流趋于0 磁场消失，此时仅靠保持线圈3的磁场维持启动齿轮11啮合和主触点6的闭合。 当发动机运转后 驾驶员松动启动开关7， B端子停电， 保持线圈3 掉电失磁，启动齿轮和主触点在弹簧作用下归位， 起动机断电 启动齿轮收回  停机。
      启动小齿轮11和起动机不是直接连接，而是通过超越离合器10间接连接， 如果在启动过程中 发动机未运转 超越离合器一直处于啮合状态，起动机永远拖着发动机启动，当发动机启动后，转速大大高于起动机，此时超越离合器自动分离， 小此轮和启动电机切断动力， 自行运转，避免起动机被发动机反拖运行。
    因为发动机飞轮在某些角度对出现空隙，如果此时起动机直接全速启动将会给曲轴和活塞等部件一个很大的机械撞击，甚至造成 故障，因此在启动的时候先用低速 把发动机空隙消耗 让某个活塞处于压缩冲程后在加力启动 这样发动机的启动就会柔顺很多。其作用过程就像摩托车的脚启动一样， 先轻轻踩动启动杆 遇上压缩阻力后突然发力，即可将发动机启动。
   另外，这样处理后，电动机电流产生的强烈火花不会直接作用在主触点上，将电弧分布到了相应的其他触点，减少了火花烧蚀触点延长寿命
     以上 这个就是起动机的自动软启动的过程。  是不是简单而精妙？

laozhigong

眉间尺 发表于 2015-10-13 22:02
如果是这样那还好.
两年多以来大概加起来不过三四次, 每次也就一两秒的样子. 就是哪个声音特别尖锐, 在 ...

拆解起动机会发现，其实起动机有两个机构，在缓解飞轮和起动机的损耗。1单向啮合器，2转子输出轴，麻花螺纹设计。单向啮合器，套在麻花轴上前后移动。当飞轮转速高于起动机输出轴时，单向啮合器解除联动的同时。在麻花轴上产生一个回撤方向的力矩。在一定范围内起到保护单向啮合器，和飞轮的作用。

摇滚族

写得不错，不过有个小地方写错了。

吸力包受电的时候，电机也会有电流通过不假，会带动电机低速转动，但这个力很小的，带不动发动机运转。
这个低速转动，是为了让启动齿轮能顺利插进飞轮齿轮上设计的。
有的时候，启动齿轮和飞轮齿轮接触的时候，不是齿对齿交错，而是齿对齿，启动齿轮是插不进去的，这时启动齿轮有低速转动，再加上启动齿轮非受力面有个斜面，只需转很小的一个角度，启动齿轮就可以插进飞轮齿轮了。

很多老车启动齿轮前面已经秃得严重了，齿轮对撞就会卡住，那个低速转动的力无法驱动启动齿轮转动，两个齿轮就卡住了，只有不停的打火，靠齿轮对撞前的空隙时间电机转动一点的角度，多打几次火齿轮转到能插进去，才能启动成功。

无烟男人

眉间尺 发表于 2015-10-13 19:53
有时误操作, 在没有熄火的时候又拧了一下点火钥匙, 然后就听见一阵令人心痛的刺耳尖叫声. 请问无版这个情况 ...

从起动机原理上看就很明白了，   正常启动的时候，发动机齿圈是不动的， 电动机慢速旋转的意义就是让齿轮能够顺利啮合，并且启动齿轮和发动机齿圈的对接面在齿口上都做了相应的倒角处理，这样小齿轮在正常撞击下就能完美啮合， 但是发动机怠速运转后， 这个相对的平衡被打破，误操作启动机，小齿轮低速运转， 向齿圈靠近，此时 两个齿轮相应的倒角因为转速不平衡而发生敲击，敲击的作用力使小齿轮往后推缩 而起动机主继电器的推力是往前，两个力的作用下 这样就会发生类似打齿的敲击声  此敲击声是属于柔性的， 对齿轮没有实际性的损坏作用。这一点 设计师已经在结构上做出了考虑，所以只要你不是恶意的一直这样误操作是不会出现任何问题的。

眉间尺

有时误操作, 在没有熄火的时候又拧了一下点火钥匙, 然后就听见一阵令人心痛的刺耳尖叫声. 请问无版这个情况对车子的损伤严重吗?

xiaoqi2055

技术贴

yimeng

我拆开过捷达的启动机。里面是线圈啥的没看明白。原来是这个原理啊，学习了

hygu1110

顶技术贴。。。。

眉间尺

无烟男人 发表于 2015-10-13 21:18
从起动机原理上看就很明白了，   正常启动的时候，发动机齿圈是不动的， 电动机慢速旋转的意义就是让齿轮 ...

如果是这样那还好.
两年多以来大概加起来不过三四次, 每次也就一两秒的样子. 就是哪个声音特别尖锐, 在不了解这个情况之前真心疼.

菜园子

这种结构设计，用最简单的方式完成了传动离合，软启动切换于一身，的确是精妙无比。

weilingsi

所需的好东西

眉间尺

laozhigong 发表于 2015-10-15 10:17 拆解起动机会发现，其实起动机有两个机构，在缓解飞轮和起动机的损耗。1单向啮合器，2转子输出轴，麻花螺 ...

多谢指教。也就是说有类似自行车的“飞”的结构，是吗？

laozhigong

眉间尺 发表于 2015-10-15 10:37
多谢指教。也就是说有类似自行车的“飞”的结构，是吗？

也可以这样理解，但构造有区别？飞轮齿圈，单向啮合器，都是可以单独更换的。

眉间尺

laozhigong 发表于 2015-10-15 11:02
也可以这样理解，但构造有区别？飞轮齿圈，单向啮合器，都是可以单独更换的。

, 有机会接触实物看看就好了.

weiping8001

眉间尺 发表于 2015-10-13 22:02
如果是这样那还好.
两年多以来大概加起来不过三四次, 每次也就一两秒的样子. 就是哪个声音特别尖锐, 在 ...

那是两个车轮打齿了
一般是磁力开关不同步引起的
看楼主的图 第10部分缺少润滑有时卡了

lovemusic

学习了  谢谢楼主  受益匪浅