簡介
汽車啟動機啟動機也叫啟動馬達，是一個電動機。擰開鑰匙發動汽車時，磁力將馬達中一個飛速鏇轉的小齒輪向前推並與飛輪盤齒圈嚙合，使飛輪盤帶動曲軸鏇轉，同時火花塞點火發動機就開始運轉了。當鑰匙回位以後，馬達斷電，小齒輪與飛輪盤齒圈脫離嚙合，馬達的工作就結束了。
類型
按驅動齒輪嚙合方式
滾柱式單向離合器的組成（1）慣性嚙合式
啟動時，依靠驅動齒輪自身鏇轉的慣性與飛輪齒環嚙合。慣性嚙合方式結構簡單，但工作可靠性較差，現很少採用。
（2）電樞移動式
靠磁極產生的電磁力使電樞作軸向移動，帶動固定在電樞軸上的驅動齒輪與飛輪齒環嚙合。電樞移動式啟動機其結構較為複雜，在歐洲國家生產的柴油車上使用較多。
（3）磁極移動式
靠磁極產生的磁力使其中的活動鐵心移動，帶動驅動齒輪與飛輪齒環嚙合。磁極移動式啟動機其磁極的結構較為複雜，目前採用此種結構形式的啟動機已不多見。
（4）齒輪移動式
靠電磁開關推動電樞軸孔內的嚙合桿而使驅動齒輪與飛輪齒環嚙合。齒輪移動式其結構也比較複雜，採用此種結構的一般為大功率的啟動機。
（5）強制嚙合式
靠電磁力通過撥叉或直接推動驅動齒輪作軸向移動與飛輪齒環嚙合。強制嚙合式啟動機工作可靠、結構也不複雜，因而使用最為廣泛。
按傳動機構結構
（1）非減速啟動機
啟動機與驅動齒輪之間直接通過單向離合器傳動。一直以來，汽車上使用的啟動機其傳動機構均為這種機構。
（2）減速啟動機
在啟動機與驅動齒輪之間增設了一組減速齒輪。減速啟動機具有結構尺寸小、重量輕、啟動可靠等優點，在一些轎車上套用日漸增多。
組成
強制嚙合式啟動機的結構啟動機一般由直流電動機、傳動機構和電磁操縱機構三部分組成，其各部分功用：
直流電動機：產生電磁轉矩。
傳動機構：在發動機啟動時，使啟動機小齒輪與飛輪齒圈嚙合，將啟動機轉矩傳給發動機飛輪；在發動機啟動後，使啟動機自動脫開飛輪齒圈。
電磁操縱機構：控制啟動機的運轉和傳動機構的嚙合與分離。
結構
直流電動機的結構
汽車用啟動電動機一般為直流電動機，主要由磁極、電樞、換向器以及機殼等部件組成。電樞繞組與磁場繞組串聯，稱此種直流電動機為串勵式直流電動機。
1、磁極。由固定在機殼上的磁極鐵心和纏繞在鐵芯上的磁場繞組組成，磁場繞組所產生的磁極應該是相互交錯的。一般採用四個磁極，功率大於7.35KW的啟動機個別採用6個磁極。
2、電樞與換向器。電樞由外圓帶槽的矽鋼片疊成的鐵芯、電樞軸和電樞繞組等組成，啟動機工作時，通過電樞繞組和磁場繞組的電流達幾百安或更大，因此其磁場繞組和電樞繞組一般採用矩形斷面的裸銅線繞制。
換向器由許多換向片組成，換向片的內側製成燕尾形，嵌裝在軸套上，其外圓車成圓形。換向片與換向片之間均用雲母絕緣。
3、電刷與電刷架。用來聯接磁場繞組和電樞繞組的電路，並使電樞軸上產生的電磁力矩保持固定方向。
電刷用含銅石墨製成，裝在端蓋上的電刷架中，通過電刷彈簧保持與換向片之間具有適當的壓力。電動機內裝有四個電刷架，其中兩個電刷架與機殼直接相連構成電路搭鐵，稱為搭鐵電刷架。
傳動機構
滾柱式單向離合器工作原理普通啟動機傳動機構又稱嚙合機構或嚙合器，其主要組成部分是單向離合器。其作用是：啟動時將電樞的電磁轉矩傳遞給發動機飛輪，而在發動機啟動後，就立即打滑，以防止發動機飛輪帶動啟動機電樞高速鏇轉而造成飛散事故。
啟動機常見的單向離合器有：滾柱式、磨擦式、扭簧式、棘輪式等幾種式。
滾柱式單向離合器材滾柱式單向離合器的結構，驅動齒輪與外殼連線成一體，外殼內裝有十字塊，十字塊與花鍵套筒固定連線，在外殼與十字塊形成的四個楔形槽內分別裝有一套滾柱及壓帽與彈簧，外殼與護蓋相互密封，在花鍵套筒外面套有移動襯套及緩衝彈簧。整個單向離合器總成利用花鍵套筒套在電樞軸的花鍵上，單向離合器總成在傳動撥叉作用下，可以在電樞軸上軸向移動，也可以隨電樞軸轉動。
滾柱式單向離合器工作原理，發動機啟動時，電樞軸通過花鍵套筒帶動十字塊鏇轉，這時滾柱在摩擦力作用下，滾入楔形槽的窄端，將十字塊與外殼形成一體，於是將轉矩傳給了驅動齒輪，帶動飛輪齒圈轉動，啟動發動機。
發動機啟動後，隨著曲軸轉速升高，飛輪齒圈將帶動驅動齒輪高速鏇轉，當其轉速大於十字塊轉速時，在摩擦力作用下，滾柱滾入楔形槽的寬端而打滑，這樣轉矩不能從驅動齒輪傳給電樞軸，從而防止了電樞超速飛散。滾柱式單向離合器結構簡單，工作可靠，但傳遞轉矩受限制。
電磁開關
電磁開關安裝在啟動機的上部，用來控制啟動機驅動齒輪與飛輪的嚙合與分離，以及電動機電路的接通和關斷，電磁開關主要由吸引線圈、保持線圈、活動鐵芯、接觸盤、觸點等組成。對於汽油發動機用啟動機、電磁開關內還有點火線圈附加電阻短路觸點，通過電磁開關外殼上的接線柱與點火線圈初級繞組相連。
接通啟動開關後，吸拉線圈和保持線圈通電，在吸拉線圈和保持線圈電磁力的共同作用下，使活動鐵芯克服彈簧力右移，活動鐵芯帶動撥叉移動，將驅動齒輪推向飛輪，當驅動齒輪與飛輪嚙合時，接觸盤也被活動鐵芯推至與觸點接觸位置，使啟動機通入啟動電流，產生電磁轉矩啟動發動機。接觸盤接觸後，吸拉線圈被短路，活動鐵芯靠保持線圈的電磁力保持其嚙合位置。
發動機啟動後，斷開啟動開關，此時流經電磁線圈電流為：蓄電池正極→接線柱→接觸盤→接線柱→吸引線圈→保持線圈→搭鐵→蓄電池負極。由於吸引線圈產生了與保持線圈相反方向的磁通，兩線圈電磁力相互抵消，活動鐵心在彈簧力的作用下回位，使驅動齒輪退出嚙合狀態；接觸盤同時回位，切斷啟動機電路，啟動機便停止工作。
工作原理
ST614型啟動機電路起動機的控制裝置包括電磁開關、起動繼電器和點火起動開關燈部件，其中電磁開關於起動機製作在一起。
一、電磁開關
1.電磁開關結構特點
電磁開關主要由電磁鐵機構和電動機開關兩部分組成。電磁鐵機構由固定鐵心、活動鐵心、吸引線圈和保持線圈等組成。固定鐵心固定不動，活動鐵心可以在銅套里做軸向移動。活動鐵心前端固定有推桿，推桿前端安裝有開關觸盤，活動鐵心後段用調節螺釘和連線銷與撥叉連線。銅套外面安裝有復位彈簧，作用是使活動鐵心等可移動部件復位。
2.電磁開關工作原理
當吸引線圈和保持線圈通電產生的磁通方向相同時，其電磁吸力相互疊加，可以吸引活動鐵心向前移動，直到推桿前端的觸盤將電動開關觸點接通勢電動機主電路接通為止。
當吸引線圈和保持線圈通電產生的磁痛方向相反時，其電磁吸力相互抵消，在復位彈簧的作用下，活動鐵心等可移動部件自動復位，觸盤與觸點斷開，電動機主電路斷開。
二、起動繼電器
起動繼電器的結構，由電磁鐵機構和觸點總成組成。線圈分別與殼體上的點火開關端子和搭鐵端子“E”連線，固定觸點與起動機端子“S”連線，活動觸點經觸點臂和支架與電池端子“BAT”相連。起動繼電器觸電為常開觸點，當線圈通電時，繼電器鐵心便產生電磁力，使其觸點閉合，從而將繼電器控制的吸引線圈和保持線圈電路接通。
三、東風EQ1090型汽車起動電路
東風EQ1090型汽車使用的是QD124型起動機，為電磁控制強嚙合式起動機，採用滾動式單向離合器、驅動齒輪為11齒，額定功率為1.5kw，其起動電路，包括控制電路和起動機主電路。
1.控制電路
控制電路包括起動繼電器控制電路和起動機電磁開關控制電路。
起動繼電器控制電路是由點火開關控制的，被控制對象是繼電器線圈電路。當接通點火開關起動擋時，電流從蓄電池經過起動機電源接線柱到電流表，在從電流表經點火開關，繼電器線圈回到蓄電池負極。於是繼電器鐵心產生較強的電磁吸力，是繼電器觸點閉合，接通起動機電磁開關的控制電路。
2.主電路
電磁開關接通後，吸引線圈3和保持線圈4產生強的電磁引力，將起動機主電路接通。電路為：
蓄電池正極→起動機電源接線柱→電磁開關→勵磁繞阻→電樞繞阻→搭鐵→蓄電池負極，於是起動機產生電磁轉距，起動發動機。
試驗
啟動機試驗的目的是檢驗啟動機的技術狀況。試驗時必須採用充足良好的蓄電池，蓄電池的容量和電壓應和試驗啟動機的功率和額定電壓匹配。通常只進行空轉試驗和全制動試驗。
啟動機的空載試驗1、空轉試驗空轉試驗的目的是檢查啟動機內部是否有電氣故障和機械故障。
空轉試驗如右圖3-7所示，啟動機不帶負荷，接通電源測量啟動機的空載轉速與電流，並與標準進行比較，以判斷啟動機有無故障。若測得的啟動機電流超出標準值，而轉速低於標準值，則可能是啟動機的電樞軸彎曲、軸承與電樞軸不同心、軸承磨損等造成的，也可能是電樞繞組和磁場繞組與機體短路或間短路所致；若電流和轉速均低於標準值，則表明導線連線處或啟動機內部電路接觸不良，電刷彈簧彈力過小等。
此外，空轉試驗時，換向器上不應有強烈火花，電樞鏇轉應平穩，不應有機械碰擦聲。試驗的時間不能超過1min，以免引起啟動機過熱。
2、全制動試驗全制動試驗的目的是檢測啟動機全制動時的電流和轉矩，並與標準值進行比較。
啟動機的全制動試驗3、以判斷啟動機的機械和電氣故障。其轉矩不得低於標準轉矩的90%。
全制動試驗如圖3—8所示，將啟動機驅動齒輪鎖住，接通電源，測出啟動機的電流值及彈簧秤讀數與制動臂長度，並換算成轉矩值。若試驗時轉矩很小，而啟動機消耗電流超過標準值，則可能有電樞繞組或磁場繞組短路或搭鐵故障；若啟動機轉矩和電流均低於標準值，則線路中可能有接觸不良；若驅動齒輪鎖死後電樞軸仍能緩慢轉動，則說明單向離合器打滑。
全制動試驗時，每次接通電路的時間不應超過5s，且應停歇10s以上再次進行試驗，以免損壞啟動機。
調整
圖3-91、啟動機驅動齒輪端面與端蓋突緣間距的調整啟動機不工作時，驅動齒輪端面與端蓋凸緣之間的距離應符合規定要求。若間距不符合要求，可通過定位螺釘調整。若無定位螺釘時，可用加減墊片進行調整。
圖3-102、開關接通時間的調整接觸盤與主電路接通時刻，驅動齒輪與限位螺母的間距應為4.5±1mm，若不符合要求，則通過調節螺桿1進行調整如圖3—9所示。
檢驗與調整的方法是：首先拆掉電磁開關與電動機之間的導電片，再按圖3—10接線，在驅動齒輪端面與限位螺母之間插入（4.5±1）mm厚的塞規，閉合開關S，若試燈不亮，說明觸點接通時間過遲，應將調節螺桿慢慢鏇出至試燈亮為止；如果試燈點亮，也應將調節螺桿鏇入至試燈不亮，再慢慢鏇出至試燈點亮即可。
正確使用和維護
為了延長啟動機的使用壽命，並保證能迅速、可靠、安全地工作，啟動機的正確使用和維護要求如下：
1、啟動機是按短時間大電流工作設計的，其輸出功率也是最大功率。因此，使用啟動機，每次工作時間不得超過5s，重複啟動必須間隔15s以上。
2、在低溫下啟動發動機時，應先預熱發動機後再啟動。
3、啟動機電路的導線連線要牢固，導線的截面積應滿足要求。
4、使用不具備自動保護功能的啟動機時，應在發動機啟動後迅速鬆開啟動開關。在發動機正常工作時，切勿隨便接通啟動開關。
5、應儘可能使蓄電池處於充足電的狀態，保證啟動機正常工作時的電壓和容量，減少啟動機重複工作的時間。
6、應定期對啟動機進行全面的維護和檢修。
常見故障
啟動機常見故障有：啟動機不轉、啟動機運轉無力、啟動機驅動齒輪與飛輪不能嚙合且有撞出聲、鬆開啟動開關後啟動機仍運轉等。
範例
啟動機不轉接通啟動開關後啟動機不運轉，該故障可能的原因如下：
（1）蓄電池嚴重虧電，導線接頭鬆動或太髒。
（2）啟動機電磁開關觸點燒蝕或因調整不當而未閉合。
（3）磁場繞組或電樞繞組短路、斷路或搭鐵。
（4）絕緣電刷搭鐵。
（5）啟動繼電器觸點不能閉合。
診斷方法
首先應檢查蓄電池容量和導線連線情況，如蓄電池充電足、導線連線良好，則故障出自啟動機或電磁開關或啟動繼電器。可用起子將啟動機電磁開關上兩接線柱“蓄電池”與“磁場”短接，若啟動機運轉正常，則應對電磁開關、啟動繼電器、點火開關進行檢修；若啟動機不轉，則故障在啟動機內部，應拆檢啟動機。
