起动系统控制电路介绍

起动系统的控制电路是以来自蓄电池的小电流控制起动机电路中的大电流传，为起动机拖转发动机起动提供动力。起动系统控制电路的主要部件由：点火开关和电磁开关（电磁铁或继电器）组成。起动系统电路有两种形式，一种是不带起动继电器起动电路，另一种是带起动继电器起动电路。

起动系统控制电路主要部件
1、点火开关
点火开关一般是由钥匙或按钮接通，内部用普通规格电线与蓄电池相连。当点火钥匙旋转或按钮按动到起动位置时，将有小电流通过电磁开关的线圈，使电磁开关闭合，允许足够电流直接流向起动机。点火开关除了控制起动电路以外，点火开关还有锁止方向盘、接通电气系统以及接通车载电脑故障诊断系统等功能。
2、电磁开关
电磁开关是控制起动电路的主要部件，包含带继电器的电磁开关和不带继电器的电磁开关。
电磁开关内由电磁铁组成，电磁铁是一个使活动铁心运动产生吸引力或保持力的电磁装置，结构如图41所示：电磁铁直接固定在起动机的顶部。

在起动过程中，电磁铁通过其线圈产生的电磁场完成两项不同的工作。

第一项工作是推动起动机驱动齿轮与发动机飞轮啮合，这是电磁铁的机械工作。

第二项工作是在驱动齿轮啮合后充当继电器，当电磁铁的触点闭合时，蓄电池开始向起动机供电。

电磁铁有吸引线圈和保持线圈两个独立绕组，两个绕组的匝数大致相同，但导线的截面尺寸不一样。两绕组产生的电磁力必须把活动铁心吸到电磁铁内，导线较粗的吸引线圈把活动铁心吸进电磁铁内，而导线较细的保持线圈则把活动铁心保持在电磁铁内。
当点火开关旋转到起动位置四化，两个绕组都被接通。当活动铁心接触盘与电磁线圈的端子接触时，吸引线圈被短路失效。同时，活动铁心接触盘使蓄电池与起动机处于接通状态，直接向起动机的磁场绕组和电枢绕组供给大电流，产生拖转发动机的动力。
当电磁铁的活动铁心移动时，拨叉绕着支撑销转动，推动起动机驱动齿轮与飞轮齿圈啮合。当起动机通电后，其电枢开始转动，转矩通过单向离合器和驱动齿轮传输给飞轮，拖转发动机。
对于电磁控制直接驱动的起动系统，驱动齿轮的轮齿可能不会立即与飞轮赤圈啮合，如果发生这种情况，位于驱动齿轮后方的弹簧将被压缩，使电磁铁的活动铁心能够完成其行程。当起动机电枢开始转动时，驱动齿轮的轮齿与飞轮的轮齿迅速对正，在弹簧压力作用下进入啮合状态。

3、起动机继电器

起动机继电器是另一种被是使用的控制起动电路的开关。在起动控制电路中继电器与蓄电池串联，以便缩短传输大电流电缆长度。典型起动机继电器在起动控制电路中的位置如图42所示：

它与电磁铁非常相似，但它并不移动驱动齿轮啮合，而只是一个电动继电器或电动开关。当电流从点火开关到达继电器起动开关接线端时，继电器线圈中会产生强磁场，磁场力将吸引铁心，使接触盘顶在继电器的蓄电池接线端子和起动接线端子上，允许电流流经起动机。
起动机继电器的另一个作用是在拖转发动机期间为点火线圈提供替代通路，使电流旁通过点火初级回路中电阻线（或附加电阻）。当活动铁心接触盘与继电器的点火旁通端子接触时，实现这一功能。并非所有起动系统都有点火旁通设置。

起动机控制电路
起动系控制电路有两种形式。一种是不带起动机继电器的控制电路；另一种是带起动继电器的控制电路。结构如图43、44所示：

无起动机继电器的起动系控制电路
无起动继电器的起动线路中，由点火开关直接控制起动机的电磁开关。其中德国大众桑塔纳汽车就是采用这种结构的起动控制电路。起动电路如图45所示：
⑴发动机起动时

将点火开关旋转置起动档时，接通起动机电磁开关内的吸引线圈和保持线圈，其电磁开关电流由蓄电池正级→红色导线→中央线路板单端子插座P端子2→中央线路板内部线路→中央线路板单端子插座P端子6→红色导线→点火开关30端子→点火开关50端子→红黑双色导线→中央线路板B8端子→中央线路板内部线路→中央线路板18C端子→起动机50端子→进入电磁开关→搭铁→蓄电池负极；这时两个线圈的电流同方向产生合成电磁力将电磁铁心吸入，在起动机缓慢转动之下，拨叉推出单向离合器，使驱动齿轮柔和地啮入飞轮齿圈。

⑵起动过程中

当齿轮啮合约一半时，电磁开关内铁心顶动复位弹簧内的活动杆至极限位置，此时驱动齿轮已全部啮合好，起动机电磁力接通起动机主电路由蓄电池正→黑色蓄电池线→起动机接线柱→电磁开关接触盘→起动机→搭铁→蓄电池负极；

⑶发动机起动后

当发动机起动后，单向离合器开始打滑，松开点火钥匙既自动回到点火档，吸引线圈流过反向电流，电磁力消失，电磁铁在复位弹簧的弹力作用下返回，最后拨叉将打滑的离合器拨回，驱动齿轮便脱离了飞轮齿圈，起动机完成起动工作。


带起动机继电器的起动系控制电路
国产东风EQ1090型载货汽车用QD124型起动机就是带起动继电器的电磁强制啮合起动机。其电路图如图所示：

⑴发动机起动时
将点火开关3旋至起动档位，起动继电器线圈通电，电流由蓄电池正极→主接线柱4→电流表→点火开关起动触点→起动继电器的点火开关接线柱→线圈→搭铁→蓄电池负极，起动继电器触电点1闭合，接通电磁开关电路。电磁开关的电流由电池正极→主接线柱4→起动继电器的蓄电池接线柱→触点1→起动继电器的起动机接线柱→电磁开关接线柱9→吸引线圈13→导电片7→主接线柱5→起动机→搭铁→蓄电池负极；同时电流由电磁开关接线柱9经保持线圈14回到蓄电池负极。两个线圈的电流方向会产生合成电磁力将电磁铁心15吸入，在起动机缓慢转动之下，拨叉19推出滚柱离合器20，使驱动齿轮21柔和地啮入飞轮齿圈，
⑵驱动齿轮啮一半时
当齿轮啮合约一般时，电磁铁心15顶动活动杆11而移至极限位置，此时齿轮已全部啮合好，接触盘10同时将辅助接线柱6和主接线柱4、5相继接通，于是起动机在短接点火线圈附加电阻23的条件下产生起动转矩，将发动机起动。较大的起动电流直接从蓄电池正极→主接线柱4→接触盘10→主接线柱5→起动机→搭铁→蓄电池负极。电磁开关闭合后将吸引线圈13短接，齿轮的啮合靠保持线圈14产生电磁力维持在工作位置，此时保持线圈的工作电路为：蓄电池正极→主接线柱4→起动继电器蓄电池接线柱→触点→起动继电器的起动接线柱→电磁开关接线柱9→保持线圈14→搭铁→蓄电池负极。 ⑶发动机起动后 当发动机起动后，离合器开始打滑，松开点火线圈钥匙即自动转回到点火档位，起动继电器线圈断电，触点1跳开，使电磁开关两个线圈串联，吸引线圈13流过反向电流，加速电磁力的消失，其电路为：蓄电池正极→主接线柱4→接触盘10→主接线柱5→导电片7→吸引线圈13→接线柱9→保持线圈14→搭铁→蓄电池负极。由于电磁开关电磁力迅速消失，电磁铁心15和活动铁杆11在回位弹簧作用下返回。接触盘10先离开主接线柱4、5，触头切断了起动机电源，点火线圈附加电阻也随即接入点火系统。最后拨叉将打滑的离合器拨回，驱动齿轮便脱离了飞轮齿圈，起动机完成起动工作。

3、具有起动保护装置的起动机工作特点
起动保护是指起动机在将发动机起动后能自动停止工作，而且还能在发动机运转工况下防止起动机误接入使用。起动保护功能装置可确保起动机的绝对安全可靠。
国产解放CA1091型载货汽车使用的QD124H和QD124A两种型号的电磁控制起动机，其总成结构和QD124型起动机相同，额定功率也相同，但其加装了起动保护功能装置。这种具有起动保护的电磁操纵强制啮合式起动机的特点是采用了JD171型组合式继电器，其电路图如图47所示。组合式继电器是由起动继电器和充电指示继电器组合而成的继电器总成，图中组合继电器内部的线圈1和常开触点组成起动继电器，内部的线圈2和常闭触点组成充电指示继电器。
具有起动保护的电磁控制强制啮合式起动机的工作原理和工作过程与QD124型起动机基本相似，不过它具有不同的工作特点：
⑴发动机起动时
起动发动机时，将点火开关钥匙旋至起动档位，即对应图中的Ⅱ档，组合继电器内部起动线圈1通电，电流回路为：蓄电池正极→保险器→电流表→点火开关起动触点→组合继电器内部的起动线圈1→充电指示继电器常闭触头→搭铁→蓄电池负极。于是起动继电器的常开触点立即闭和，接通了电磁开关电路。电流由两条电路流通，一条电路为：蓄电池正极→起动继电器已闭和的常开触点→起动机部分的吸引线圈1→起动机→搭铁→蓄电池负极；另一条电路为：蓄电池正极→起动继电器闭合的常开触点→起动机部分的保持线圈2→搭铁→蓄电池负极。
⑵发动机起动后
当发动机起动后，滚柱离合器打滑，松开点火开关，钥匙便自动返回至正常点火档位置，即图中的Ⅰ位置，组合继电器内部的起动线圈1断电，常开触点恢复，切断了电磁开关电路，电磁开关复原，停止起动机工作。如果发动机起动后没能松开点火开关钥匙，虽然离合器打滑可以防止飞车事故，但起动机却处于空载状态，此时转速可超过5000r/min，严重危机起动机安全。这时，组合继电器内部的充电指示继电器线圈2承受硅整流发电机中性点的电压，使其常闭触点打开，自动切断了组合继电器内部的起动继电器线圈1的电路，其常开触点恢复常开，使电磁开关断电，起动机自动停止工作。 ⑶起动机误接入时
如果在发动机运转时错误地将起动机接入使用，将会损坏起动机。由于在此控制电路中，组合继电器内部的充电指示继电器线圈2中总是加有一定的发动机中性点电压，其常闭触点处于断开状态，因此，即使将点火开关错误地旋转至起动档位，电路不会接通，电磁开关不会动作，从而起到了保护起动机的作用。