【文章內(nèi)容簡介】 全制動的情況下， n=0，反電動勢 Ef=0。此時，電樞電流將達(dá)最大值（稱為制動電流），產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩（稱為制動轉(zhuǎn)矩），從而使發(fā)動機(jī)易于起動。這是起動機(jī)采用串勵電動機(jī)的主要原因之一?！?　 (1)機(jī)械特性　 電動機(jī)轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩變化的關(guān)系，稱為機(jī)械特性，即 n=f(M)?！　≡诖畡钍街绷麟妱訖C(jī)中，由電壓平衡方程式可得　 　 在磁路未飽和時，由于 Φ不是常數(shù)， Ia增大時 Φ也增大，故轉(zhuǎn)速 n將隨 Ia的增加而顯著下降，又由于轉(zhuǎn)矩 M正比于電樞電流 Ia的平方，所以串勵式直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而迅速下降，即具有軟的機(jī)械特性。 串勵式直流電動機(jī)機(jī)械特性　 　 由于串勵直流電動機(jī)具有軟的機(jī)械特性，即輕載時轉(zhuǎn)速高、重載時轉(zhuǎn)速低，故對起動發(fā)動機(jī)十分有利。因為重載時轉(zhuǎn)速低，可使起動安全可靠，這是起動機(jī)采用串勵式直流電動機(jī)的又一原因?！?　 串勵直流電動機(jī)在輕載時轉(zhuǎn)速很高，易造成電動機(jī) “飛車 ”事故。因此，對于功率較大的串勵直流電動機(jī)，不允許在輕載或空載下運行?！　?2．起動機(jī)特性曲線　 　 起動機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率與電流的關(guān)系稱為起動機(jī)特性曲線，右圖為 QD124型起動機(jī)的特性曲線?！　∮善饎訖C(jī)的特性曲線可見：　 　 1)發(fā)動機(jī)即將起動時，即起動機(jī)剛接入瞬間，此時n=0，電流最大（稱為制動電流），轉(zhuǎn)矩也達(dá)最大值（稱為制動轉(zhuǎn)矩）?！?　 2)在起動機(jī)空轉(zhuǎn)時，電流 Ia最?。ǚQ為空轉(zhuǎn)電流），轉(zhuǎn)速 n達(dá)最大值（稱為空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速）?！?　 3)在起動電流接近制動電流的一半時，起動機(jī)的功率最大?！?　 因此，在完全制動 (n=0)和空載 (M=0)時，起動機(jī)的功率都等于零。當(dāng)電流為制動電流的一半時，起動機(jī)能發(fā)出最大功率。　 　 由于起動機(jī)運轉(zhuǎn)時間很短，允許它以最大功率運轉(zhuǎn)，所以把起動機(jī)的最大輸出功率稱為起動機(jī)的額定功率。第二節(jié)　起動機(jī)基本參數(shù)的選擇1．起動機(jī)功率的選擇　 　 為了使發(fā)動機(jī)能迅速、可靠地起動，起動機(jī)必須具有足夠的功率。如起動機(jī)功率不夠，就會使重復(fù)起動的次數(shù)增多，起動時間延長，不僅對蓄電池不利，對燃料的消耗、零件的磨損以及車輛的工作都是極其不利的?！?　 起動發(fā)動機(jī)所必需的功率，決定于發(fā)動機(jī)的最低起動轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)的起動阻力矩，并可按下式計算式中　 P—— 起動機(jī)功率（ kW）；　　 MQ—— 發(fā)動機(jī)的起動阻力矩 (Nm)；　　 nQ—— 最低起動轉(zhuǎn)速 ( r/min)?！?　 發(fā)動機(jī)的起動阻力矩是指在最低起動轉(zhuǎn)速時的發(fā)動機(jī)阻力矩。發(fā)動機(jī)的阻力矩包括摩擦阻力矩、壓縮損失力矩和驅(qū)動發(fā)動機(jī)輔助機(jī)構(gòu)的阻力矩。摩擦阻力矩主要由活塞與氣缸壁的摩擦以及曲軸軸承的摩擦所決定，另外還取決于潤滑油的粘度；壓縮損失力矩主要取決于氣缸的容積和壓縮比的大小，氣缸容積和壓縮比越大，則壓縮損失力矩越大；驅(qū)動發(fā)動機(jī)輔助機(jī)構(gòu)的阻力矩包括驅(qū)動發(fā)電機(jī)分電器、汽油泵、機(jī)油泵和水泵等的阻力矩。因此，發(fā)動機(jī)的阻力矩主要取決于氣缸的工作容積、缸數(shù)、壓縮比、轉(zhuǎn)速和溫度等?！?　 柴油機(jī)的起動阻力矩比汽油機(jī)幾乎大一倍，這是因為柴油機(jī)的壓縮比高，且驅(qū)動燃油泵等輔助機(jī)構(gòu)的功率也較大?！　「餍桶l(fā)動機(jī)的阻力矩應(yīng)由試驗方法確定。溫度為 0℃時發(fā)動機(jī)的阻力矩 (Nm)可用下列經(jīng)驗公式求得：M = C0 V式中　 V—— 發(fā)動機(jī)的工作容積 (L)；　　 C0—— 系數(shù)，不同發(fā)動機(jī)的系數(shù)，可參見下表?！　∫虼耍饎影l(fā)動機(jī)所必需的功率 (kW)計算如下：對于汽油機(jī)　　　　 P=(~)V對于柴油機(jī) 　　　 P= (~) V發(fā)動機(jī)類型 壓縮比 缸數(shù)4 6 8汽油機(jī) 5 3 汽油機(jī) 7 4 柴油機(jī) 15 7 　 　 發(fā)動機(jī)的最低起動轉(zhuǎn)速是指保證發(fā)動機(jī)可靠起動的曲軸最低轉(zhuǎn)速。對于汽油機(jī)來說，要使它可靠起動，需要三個條件：　　 1)氣缸中吸入可能著火的混合氣?！?　 2)壓縮行程終了時，混合氣要具有一定的溫度和壓力，使第一次爆發(fā)后發(fā)動機(jī)能繼續(xù)工作?！　?3)點火裝置能發(fā)出可靠的火花?！?　 上述條件都直接與曲軸的轉(zhuǎn)速有關(guān)，其中第一個條件對轉(zhuǎn)速的要求起著決定作用。根據(jù)汽化條件，汽油機(jī)通常取最低起動轉(zhuǎn)速為 50~70r/min；柴油機(jī)靠壓縮點火，而壓縮行程終了的空氣溫度則取決于周圍介質(zhì)的溫度、氣缸壁的溫度和壓縮時間的長短。柴油機(jī)的最低起動轉(zhuǎn)速一般為 100~200r/min。2．傳動比的選擇　 　 起動機(jī)與發(fā)動機(jī)之間的傳動比，應(yīng)能保證發(fā)動機(jī)可靠起動，同時能使起動機(jī)達(dá)到最大功率。如選擇不當(dāng)，則起動機(jī)的功率不能充分利用，發(fā)動機(jī)仍會起動困難?！?　 選擇傳動比時，應(yīng)使起動機(jī)工作在最大功率則最為有利，即最佳傳動比是與起動機(jī)的最大功率相對應(yīng)的。在實際工作中，傳動比選得往往比最佳值稍小，這時雖然起動機(jī)的工作電流有所增大，功率減小了一些，但起動機(jī)的轉(zhuǎn)矩卻增大較多，對起動非常有利?！?　 此外，傳動比的選擇還受飛輪齒環(huán)和起動機(jī)驅(qū)動齒輪的限制。通常起動機(jī)驅(qū)動齒輪為 9~13齒（個別情況有5~7齒的）。在汽油機(jī)中，起動機(jī)與曲軸的傳動比一般為13~17；柴油機(jī)因其起動轉(zhuǎn)速較高，傳動比較小，一般為8~10。3．蓄電池容量的確定　　起動機(jī)的功率 P確定后，可按如下經(jīng)驗公式確定蓄電池的容量 C，即式中　 C—— 蓄電池額定容量（ Ah）；　　　 P—— 起動機(jī)額定功率（ kW）；　　　 U—— 起動機(jī)額定電壓（ V）?！　τ诖蠊β实钠饎訖C(jī)（ ），蓄電池的容量可以選擇比計算值小些。第三節(jié)　典型起動機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理一、起動機(jī)的分類　　起動機(jī)可按傳動機(jī)構(gòu)嚙入方式的不同來分類。　 　 (1)電磁控制強(qiáng)制嚙合式　 起動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動齒輪借電磁力拉動杠桿，自動嚙入飛輪齒環(huán)?！?　 (2)電樞移動式　 靠磁極磁通的電磁力，使電樞軸向移動，將驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)?！?　 (3)齒輪移動式　 靠電磁開關(guān)推動安裝在電樞軸孔內(nèi)的嚙合桿，而使驅(qū)動齒輪嚙入飛輪齒環(huán)。　 　 電樞移動式、齒輪移動式起動機(jī)性能較好，但其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，目前應(yīng)用較多的是電磁控制強(qiáng)制嚙合式起動機(jī)。　 　 除上述以外，還有磁極為永久磁鐵的永磁起動機(jī)，以及內(nèi)裝減速齒輪的減速起動機(jī)等。二、電磁控制強(qiáng)制嚙合式起動機(jī)1．豐田汽車常規(guī)型起動機(jī)1小齒輪2轉(zhuǎn)軸3傳動桿4可動鐵心5回位彈簧6保持線圈7吸引線圈8端子 309端子 5010點火開關(guān)11端子 C12勵磁線圈13蓄電池14電樞15螺旋花鍵16起動機(jī)離合器17齒圈　 　 豐田汽車常規(guī)型起動機(jī)屬于電磁控制強(qiáng)制嚙合式起動機(jī)，其單向離合器為滾柱式。工作原理如下：　 　 1)點火開關(guān)位于起動 ( STA)位置時，端子 50將蓄電池電流傳至保持線圈 6和吸引線圈 7。流經(jīng)吸引線圈的電流通過端子 C，流至電動機(jī)勵磁線圈 12和電樞線圈。這時牽引線圈兩端的電壓降，使通過電動機(jī)勵磁線圈和電樞的電流較小，因此電動機(jī)運轉(zhuǎn)速度