为什么摩擦力因为有电动机就不起作用了?

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挖掘机、装载机、汽车不能启动,百分之八十的可能就是起动机坏掉。机器不启动什么事情也做不成,维修一下就半天的时间,维修的成本真的是耽误不起。

起动机出现问题最根本的原因是保养不到位。怎么保养?只有了解了起动机的结构和原理才能更好的保养,知根知底我们的保养才有针对性,措施才能有效。

因发动机必须用外力转动曲轴,直到曲轴达到发动机开始燃烧所必需的转速,保证混合气的形成、压缩和点火能够顺利进行。启动时我们使用的是电磁式起动机作为飞轮起始转动动力源。

目前汽车汽油发动机、柴油发动机几乎都采用电磁操纵式启动电机。

首先我们先看起动机的安装示意图:

从图中我们看到起动机直接安装在发动机上,起动机的小齿轮和发动机飞轮相啮合时作为动力源,旋转启动发动机。

起动机一般由三部分组成:直流串激式电动机、传动机构、控制装置。

1)直流串激式电动机,

它是由电枢、磁极、外壳、电刷与刷架等组成,其作用是产生转矩。由电枢(转子)、磁极(定子)、换向器和电刷等主要部件构成。

直流电动机的转动部分称为电枢,又称转子。转子由外圆带槽的硅钢片叠成的铁心、电枢绕组线圈、电枢轴和换向器组成。

为了获得足够的转矩,通过电枢绕组的电流较大(汽油机为200~600 A;柴油机可达1000 A),因此,电枢绕组采用较粗的矩形裸铜漆包线绕制为成型绕组。

磁极由固定在机壳内的磁极铁心和磁场绕组线圈组成。如图4-4所示。

磁极一般是4个,两对磁极相对交错安装在电机的壳体内,定子与转子铁心形成的磁通回路见图4-5所示,低碳钢板制成的机壳也是磁路的一部分。

4个励磁线圈有的是相互串联后再与电枢绕组串联(称为串联式),有的则是两两相串后再并联,再与电枢绕组串联(称混联式),起动机内部线路连接如图4-6a所示。励磁绕组一端接在外壳的绝缘接线柱上,另一端与两个非搭铁电刷相连接。

当起动开关接通时,电动机的电路为蓄电池正极→接线柱2→励磁绕组3→电刷6→换向器和电枢绕组5→搭铁电刷4→搭铁→蓄电池负极。

如图4-7所示,电刷架一般为框式结构,其中正极电刷架绝缘地固定在端盖上,负极电刷架与端盖直接相连并搭铁。电刷置于电刷架中,电刷有铜粉与石墨粉压制而成,呈棕黑色。电刷架上有较强弹性的盘形弹簧。

作用:向旋转的电枢绕组注入电流。

它由许多截面呈燕尾形的铜片围合而成,如图4-8所示。铜片之间由云母绝缘。云母绝缘层应比换向器铜片外表面凹下0.8mm左右,以免铜片磨损时,云母片很快突出。

传动机构指使起动机的驱动齿轮和发动机飞轮齿环啮合传动及分离的机构。

作用:起动时,使起动机的驱动齿轮与发动机的飞轮齿环啮合,将电动机产生的转矩传递给飞轮;起动后,自动切断动力传递,防止电动机被发动机带动超速运转而遭到损坏。

组成:传动机构由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成,安装在转子轴的花键部分。

种类:滚柱式单向离合器、摩擦片式单向离合器、弹簧式单向离合器。

滚柱式单向离合器外形如图4-14所示,其结构如图4-15所示,传动套筒8内具有花键槽,与电枢轴上的外花键相配合。起动小齿轮1套在电枢轴的光滑部分上。

在传动套筒的另一端,活络地套着缓冲弹簧压向右方,并有卡簧防止脱出。移动衬套由传动叉拨动。起动小齿轮与离合器外壳刚性连接,十字块与传动套筒刚性连接。装配后,十字块与外壳形成四个楔形空间,滚柱分别安装在四个楔形空间内,且在压帽弹簧张力的作用下,处在楔形空间的窄端。

起动发动机时,在电磁力的作用下,传动拨叉使移动衬套沿电枢轴轴向移动,从而压缩缓冲弹簧。在弹簧张力的作用下,离合器总成与起动小齿轮沿电枢轴轴向移动,实现起动小齿轮与发动机飞轮的啮合。

与此同时,控制装置接通起动机主电路,起动机输出强大的电磁转矩。转矩由传动套筒传至十字块,十字块与电枢轴一同转动。

此时,由于飞轮齿圈瞬间制动,就使滚柱在摩擦力的作用下,滚入楔形槽的窄端而卡死。于是起动小齿轮和传动套成为一体,带动飞轮起动发动机。如图4- 16所示。

起动发动机后,由于飞轮齿环带动驱动齿轮高速旋转且比电枢轴转速高的多,驱动齿轮尾部的摩擦力带动滚柱克服弹簧张力,使滚柱滚向锲型腔室较宽的一端,于是滚柱将在驱动齿轮尾部与外座圈间发生滑摩,发动机动力不能传给电枢轴,起到分离作用,电枢轴只按自己的转速空转,避免电枢超速飞散的危险

此种离合器构造简单,工作可靠;接合时为刚性,不能承受大的冲击力,传递大扭矩会因滚柱卡死而失效;适用于额定功率在1.47KW以下的小型起动机。

控制装置用来接通和切断起动机与蓄电池之间的电路。在有些汽车上,还具有接入和隔除点火线圈附加电阻的作用。

现代汽车上,起动机的控制装置均采用电磁式控制装置,即电磁开关,其外形如图4-17所示。

作用:控制驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离;控制电动机电路的接通与切断。

组成:如图4-18所示,电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、复位弹簧、活动铁芯、接触片等组成。其中,电磁开关上的“30”端子接至蓄电池正极;“C”端子接起动机励磁绕组;吸接线圈一端接起动机主电路,

与励磁绕组和电枢绕组串联,保位线圈的一端直接搭铁,两线圈的公共端接点火开关。

点火开关接至起动档时,接通吸拉线圈和保位线圈,其电路为:蓄电池正极→熔断器→点火开关→接线柱7→分两路

一路经吸拉线圈→主电路接线柱C→励磁绕组→电枢绕组→搭铁→蓄电池负极;另一路经保位线圈→搭铁→蓄电池负极。

此时,吸拉线圈与保位线圈产生的磁场方向相同,在两线圈电磁吸力的作用下,活动铁芯克服回位弹簧的弹力而被吸入。拨叉将起动小齿轮推出使其与飞轮齿圈啮合。

齿轮啮合后,接触盘将触头接通,蓄电池便向励磁绕组和电枢绕组供电,产生正常的转矩,带动起动机转动。

与此同时,吸拉线圈被短路,齿轮的啮合位置由保位线圈的吸力来保持。

起动机一个直流电动机,利用起动机将蓄电池的电能转换为机械能,再通过传动机构将发动机拖转启动,其性能的好坏直接影响和制约汽车的正常启动。

为了保证汽车的正常启动我们应该从下面几个方面进行保养维护:

1)为了确保汽车发动机可靠的启动,应经常保持蓄电池处于电量充足状态,保证点火开关,蓄电池与起动机的连接线以及搭铁线连接牢固,接触良好。

2)由于起动机是按照瞬时工作而设计的,而且起动机工作时,电枢绕组电流很大,因此每次启动的时间不得超过5秒,两次启动间隔时间不应少于15秒。当连续三次接通起动机仍不能启动发动机时,应查明原因并排除故障后再使用。否则很容易损伤起动机,甚至有可能导致起动机报废。

3)冬季和低温区冷车启动时,应先将发动机预热后再使用起动机启动。

4)发动机启动后,应及时切断启动开关,使驱动轮退出啮合,减少单向离合器的磨损。

5)使用起动机时,应挂空挡或踩下离合器踏板,严禁用挂挡启动的方法移动车辆。

6)为起动机安装好防尘罩,防止尘土大量进入电动机内部,弄脏换向器及其他零件。

7)汽车每行驶5000公里应对起动机和启动继电器进行1次检查并对运动或者转动部位进行润滑。

8)经常检查一下起动机的电刷磨损情况以及弹簧压力。

另外值得注意的是机器启动困难还和下面几个因素有关,不要忘记:

1)蓄电池容量的影响:蓄电池容量越小,其内阻越大,放电时产生的电压降越大,因而供给起动机的电压降低,使起动机输出的功率减小。

2)环境温度影响:当温度降低时,由于蓄电池电解液密度增大,内阻增大,会使蓄电池容量和端电压急剧下降,起动机功率将会显著下降。

3)接触电阻和导线电阻:电刷与换向器接触不良、电刷压簧弹力下降、电刷过短以及导线与蓄电池接线柱接触不良,都会使工作线路电阻增加。

看了上面的知识点,对起动机进行针对性的保养维护,将会大大地保障启动机的性能,增加起动机的使用寿命。

当起动机不起动的时候,自己也可以拆下进行简单的维修,电磁开关是不是烧掉,电刷是不是要更换?现在淘宝购物这么方便,自己维修启动机的成本大大地降低。当维修店对你说起动机坏掉了,需要更换,你是不是有了新的想法?

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