起動(dòng)機(jī)又叫電機(jī)，它將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。起動(dòng)機(jī)采用直流串激式電動(dòng)機(jī)，定子和轉(zhuǎn)子及定子部分都是用比較粗的矩形截面銅線繞制；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用減速齒輪結(jié)構(gòu)；操縱機(jī)構(gòu)采用電磁磁吸方式。
簡(jiǎn)介
起動(dòng)機(jī)按照工作原理分為直流電起動(dòng)機(jī)、汽油起動(dòng)機(jī)、壓縮空氣起動(dòng)機(jī)等。內(nèi)燃機(jī)上大都采用的是直流電起動(dòng)機(jī)，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)單且便于維護(hù)。汽油起動(dòng)機(jī)是一種帶有離合器與變速機(jī)構(gòu)的小型汽油機(jī)，功率大且受氣溫影響較小，可起動(dòng)大型內(nèi)燃機(jī)，并適用于高寒地帶。壓縮空氣起動(dòng)機(jī)分為兩類(lèi)，一種是將壓縮空氣按照工作順序打入氣缸，一種是使用氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)飛輪。壓縮空氣起動(dòng)機(jī)的用途接近于汽油起動(dòng)機(jī)，通常用于大型內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)。
直流電起動(dòng)機(jī)是由直流串激電動(dòng)機(jī)、操縱機(jī)構(gòu)和離合機(jī)構(gòu)所組成。它專門(mén)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，需要強(qiáng)大的轉(zhuǎn)矩，因此要通過(guò)的電流量很大，達(dá)到幾百安培。
直流電動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)扭矩大，轉(zhuǎn)速高時(shí)扭矩逐漸變小，經(jīng)起動(dòng)齒輪傳遞動(dòng)力給飛輪齒環(huán)，帶動(dòng)飛輪、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，很適合做起動(dòng)機(jī)之用。
起動(dòng)機(jī)采用直流串激式電動(dòng)機(jī)，定子和轉(zhuǎn)子及定子部分都是用比較粗的矩形截面銅線繞制；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用減速齒輪結(jié)構(gòu)；操縱機(jī)構(gòu)采用電磁磁吸方式。
工作原理
眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)需要外力的支持，汽車(chē)起動(dòng)機(jī)就是在扮演著這個(gè)角色。大體上說(shuō)，起動(dòng)機(jī)用三個(gè)部件來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)起動(dòng)過(guò)程。直流電動(dòng)機(jī)引入來(lái)自蓄電池的電流并且使起動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)齒輪產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合入飛輪齒圈，同時(shí)能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后自動(dòng)脫開(kāi)；起動(dòng)機(jī)電路的通斷則由一個(gè)電磁開(kāi)關(guān)來(lái)控制。其中，電動(dòng)機(jī)是起動(dòng)機(jī)內(nèi)部的主要部件，它的工作原理就是我們?cè)诔踔形锢碇兴佑|到的以安培定律為基礎(chǔ)的能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，即通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的作用。電動(dòng)機(jī)包括必要的電樞、換向器、磁極、碳刷、軸承和外殼等部件。
發(fā)動(dòng)機(jī)在以自身動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)之前，必須借助外力旋轉(zhuǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)借助外力由靜止?fàn)顟B(tài)過(guò)渡到能自行運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程，稱為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)常用的起動(dòng)方式有人力起動(dòng)、輔助汽油機(jī)起動(dòng)和電力起動(dòng)三種形式。人力起動(dòng)采用繩拉或手搖的方式，簡(jiǎn)單但不方便，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，只適用于一些小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，在一些汽車(chē)上僅作為后備方式保留著；輔助汽油機(jī)起動(dòng)主要用在大功率的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上；電力起動(dòng)方式操作簡(jiǎn)便，起動(dòng)迅速，具有重復(fù)起動(dòng)能力，并且可以遠(yuǎn)距離控制，因此被現(xiàn)代汽車(chē)廣泛采用。
機(jī)構(gòu)特點(diǎn)
P11C發(fā)動(dòng)機(jī)減速起動(dòng)機(jī)具有以下顯著特點(diǎn)：
①動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)分為電樞軸和傳動(dòng)軸兩部分。電樞軸兩端用滾珠軸承支承，負(fù)荷分布均勻，使用時(shí)間長(zhǎng)，不易磨損，電樞較短，不易出現(xiàn)電樞軸彎曲，磨壞磁場(chǎng)繞組的情況。
②采用了減速裝置，在定子和轉(zhuǎn)子和起動(dòng)齒輪之間，安裝有減速齒輪，起動(dòng)電動(dòng)機(jī)傳遞給起動(dòng)齒輪的扭距就會(huì)增大。利用電磁開(kāi)關(guān)，使得承擔(dān)電動(dòng)機(jī)（經(jīng)減速齒輪后）的動(dòng)力輸出是起動(dòng)齒輪和起動(dòng)齒輪軸，而嚙合器部分不動(dòng)。輸出功率小的起動(dòng)機(jī)，常采用外嚙合方式，輸出功率大的起動(dòng)機(jī)采用內(nèi)嚙合方式。
③減速起動(dòng)機(jī)采用電磁開(kāi)關(guān)操縱，有些備有輔助開(kāi)關(guān)（或稱副開(kāi)關(guān)）。它的作用是防止燒壞電磁開(kāi)關(guān)和電門(mén)（起動(dòng)）開(kāi)關(guān)。分級(jí)接通電源，大大降低了起動(dòng)機(jī)損壞的可能性，從而延長(zhǎng)了起動(dòng)機(jī)的使用壽命。
④減速起動(dòng)機(jī)的體積和重量大約是傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)的一半，節(jié)約了原材料，同時(shí)拆裝修理很方便。
⑤減速起動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)與傳統(tǒng)的起動(dòng)機(jī)一樣，但磁場(chǎng)線圈繞組常采用小導(dǎo)線多根串聯(lián)的方法，電樞繞組的繞法雖與傳統(tǒng)的原理相同，但制造工藝先進(jìn)。
電動(dòng)機(jī)構(gòu)
電動(dòng)機(jī)由磁場(chǎng)（定子和轉(zhuǎn)子）、電樞（轉(zhuǎn)子）和換向器組成，為了增大扭矩采用多極磁場(chǎng)，常見(jiàn)有4個(gè)磁場(chǎng)。當(dāng)電流通過(guò)電樞電感線圈時(shí)，整個(gè)線圈會(huì)受到一個(gè)轉(zhuǎn)矩而轉(zhuǎn)動(dòng)。由于直流電動(dòng)機(jī)通電后會(huì)產(chǎn)生一種反電動(dòng)勢(shì)，并與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，與扭矩成反比，因此能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的要求。起動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流很大，因此，操作時(shí)啟動(dòng)時(shí)間一定要短。
減速機(jī)構(gòu)
減速齒輪機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪接合而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，采用單向驅(qū)動(dòng)方式。當(dāng)電動(dòng)機(jī)上的小齒輪的轉(zhuǎn)速高于發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪齒圈的速度時(shí)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高于電動(dòng)機(jī)時(shí)，它們之間的動(dòng)力傳遞關(guān)系自動(dòng)解除。
減速起動(dòng)機(jī)主要由電磁嚙合開(kāi)關(guān)，減速齒輪，電動(dòng)機(jī)、起動(dòng)齒輪（小齒輪）及單向嚙合器等部分組成如所示。
機(jī)構(gòu)安裝
先用汽油清洗電樞及外部驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。清洗后，看其驅(qū)動(dòng)是否靈活;安裝時(shí)，在摩擦離合器的摩擦片間應(yīng)涂石墨潤(rùn)滑脂，螺紋花絲部分涂有機(jī)油；起動(dòng)機(jī)安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，驅(qū)動(dòng)齒輪端面與飛輪平面間距離以3—5毫米為宜，以保證齒輪正確嚙合。
故障檢查
起動(dòng)機(jī)常會(huì)出現(xiàn)不能轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢的故障和現(xiàn)象，遇有這種情況，應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行檢查：
1、蓄電池無(wú)電或電力微弱，于是出現(xiàn)起動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢的故障。
2、起動(dòng)機(jī)線頭松動(dòng)或脫落，開(kāi)關(guān)或吸附開(kāi)關(guān)失效。
3、碳刷磨損或刷面不正，彈簧無(wú)力，以致于整流器接觸不良。
5、整流器污損，云母片凸出，造成電刷與整流器接觸不良。
機(jī)構(gòu)保養(yǎng)
起動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中，要從蓄電池引入344~400Ah的電量。因此為了防止蓄電池出現(xiàn)過(guò)流或損壞的現(xiàn)象，啟動(dòng)的時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5s，冬季容易出現(xiàn)啟動(dòng)困難的現(xiàn)象。多次起動(dòng)時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，各次起動(dòng)中也應(yīng)留有適當(dāng)間隔。
分類(lèi)
減速起動(dòng)機(jī)
在起動(dòng)機(jī)的電樞軸與驅(qū)動(dòng)齒輪之間裝有齒輪減速器的起動(dòng)機(jī)，稱為減速起動(dòng)機(jī)。
串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的功率與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速成正比。可見(jiàn)，當(dāng)提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的同時(shí)降低其轉(zhuǎn)矩時(shí)，可以保持起動(dòng)機(jī)功率不變。因此，當(dāng)采用高速、低扭矩的串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)作為起動(dòng)機(jī)時(shí)，在功率相同的情況下，可以使起動(dòng)機(jī)的體積和重量大大減小。但是，起動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過(guò)低，不能滿足起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。為此，在起動(dòng)機(jī)中采用高速、低轉(zhuǎn)矩的直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)的電樞軸和驅(qū)動(dòng)齒輪之間安裝齒輪減速器，可以降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的同時(shí)提高其轉(zhuǎn)矩。
減速起動(dòng)機(jī)的齒輪減速器有外嚙合式、內(nèi)嚙合式和行星齒輪式等三種不同形式。
外嚙合式減速起動(dòng)機(jī)，其減速機(jī)構(gòu)在電樞軸和起動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪之間利用惰輪作中間傳動(dòng)，且電磁開(kāi)關(guān)鐵心與驅(qū)動(dòng)齒輪同軸心，直接推動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪進(jìn)入嚙合，無(wú)需撥叉。因此，起動(dòng)機(jī)的外形與普通的起動(dòng)機(jī)有較大的差別。外嚙合式減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)中心距較大，因此受到起動(dòng)機(jī)構(gòu)的限制，其減速比不能太大，一般不大于5，多用于小功率的起動(dòng)機(jī)上。
內(nèi)嚙合式減速起動(dòng)機(jī)，其減速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)中心距小，可有較大的減速比，故適用于較大功率的起動(dòng)機(jī)。但內(nèi)嚙合式減速起動(dòng)機(jī)構(gòu)噪聲較大，驅(qū)動(dòng)齒輪仍需撥叉撥動(dòng)進(jìn)行嚙合，因此起動(dòng)機(jī)的外形和普通起動(dòng)機(jī)相似。
行星齒輪式減速起動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊。傳動(dòng)比大、效率高。由于輸出軸與電樞軸同軸線、同旋向，電樞軸無(wú)徑向載荷，振動(dòng)小，因而整體尺寸小。
永磁起動(dòng)機(jī)
以永磁材料作為磁極的起動(dòng)機(jī)，稱為永磁起動(dòng)機(jī)。它取消了傳統(tǒng)起動(dòng)機(jī)中的勵(lì)磁繞組和磁極鐵心，使起動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，體積和質(zhì)量大大減小，可靠性提高，并節(jié)省了金屬材料。
永磁減速起動(dòng)機(jī)
采用高速、低轉(zhuǎn)矩的永磁電動(dòng)機(jī)，并在驅(qū)動(dòng)齒輪與電樞軸之間安裝齒輪減速器的起動(dòng)機(jī)，稱為永磁減速起動(dòng)機(jī)。永磁減速起動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量可以進(jìn)一步減小，目前已得到廣泛應(yīng)用。
參考資料 >
百科：起動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu).環(huán)球汽車(chē)網(wǎng).2023-12-28