起動機是汽車電器中最基本的部件，主要由直流電動機、傳動齧合機構、開關三大部分組成。起動機與其它電機最大的區别是傳動齧合機構，按齧合方式的不同，分以下三種。

1.慣性齧合的起動機。

2.強制齧合（強行齧合）的起動機。

3.柔性齧合（軟齧合、緩齧合、二級齧合）的起動機。

慣性齧合的起動機隻适合單缸小功率發動機，因此現在隻有摩托車上才有應用。

強制齧合的起動機，是目前應用最多的起動機。其最主要的特征就是齧合機構中有齧合彈簧，大多數的齧合彈簧裝在單向器上，微型車（長安、五菱等）用起動機，齧合彈簧裝在抜叉上，還有一些小功率起動機的齧合彈簧裝在電磁開關的活動鐵芯内，例如桑塔納用的減速起動機，近年生産的不少減速起動機，齧合彈簧裝在撥叉支點位置。

強制齧合的起動機工作過程中，當電磁開關線圈通電，動鐵芯拉動抜叉把驅動齒輪推向發動機的飛輪齒環時，會出現二種情況：

1.驅動齒輪的齒剛好對正飛輪齒環的槽，驅動齒輪非常容易地與飛輪齒環齧合，随後電磁開關觸點接通，直流電機通電轉動，帶動發動機起動。其特點是齒輪先齧合，開關後接通。這個過程叫順利齧合。

2.驅動齒輪的 齒剛好對正飛輪齒環的齒，即出現了頂齒情況，此時驅動齒輪被頂住停止前移。但由于電磁開關的吸力很大，動鐵芯依然拉動撥叉，拔叉壓縮齧合彈簧，使動鐵芯繼續運動，直至電磁開關觸點接通，直流電機通電轉動，當驅動齒輪轉過一個很小的角度後，便叉開了頂齒位置，在齧合彈簧的作用下，與飛輪齒環齧合。其特點是開關觸點先接通，齒輪後齧合，這個過程叫強制齧合。也就是在頂齒狀态下強行齧合。

這裡齧合彈簧起了關鍵作用，抜叉壓縮齧合彈簧後，一方面使驅動齒輪壓緊在飛輪齒環上，為驅動齒輪齒進入飛輪齒環的操作準備，其二由于驅動齒輪壓緊在飛輪齒環上，當電機轉動時阻力很大，電機的初始轉速不會很高，以便齧合。

如果齧合彈簧的壓力不夠，驅動齒輪就壓不緊飛輪齒環，那麼當電機轉動時，因阻力小轉速高，驅動齒輪的齒很快轉過飛輪齒環的槽，而不進入與其齧合。此時驅動齒輪就頂在飛輪齒環端面高速旋轉，發出難聽的磨擦聲，這就是銑齒故障，因為此時驅動齒輪像一把銑刀一樣，在銑削飛輪齒環，故名。

銑齒故障是強制齧合起動機的常見病，其後果是飛輪齒環被銑壞，而不得不更換。從上述分析可知，銑齒的罪魁禍首，是齧合彈簧壓力不夠 。造成齧合彈簧壓力不夠的原因有二個：1是彈簧本身壓力未達标，2是靜止狀态驅動齒輪與飛輪齒環之間的軸向距離太大。

那麼要解決銑齒問題，就必須加大齧合彈簧的壓力。對使用者來說一個行之有效的辦法，就是縮小驅動齒輪與飛輪齒環之間的軸向距離。當你更換飛輪齒環時，用直徑2mm的鐵絲焊接做一個與飛輪齒環一樣大的環，在飛輪上先裝鐵絲環，再裝飛輪齒環，隻有這樣才能徹底解決2Kw以下起動機的銑齒問題，對2Kw以上起動機能延長飛輪齒環壽命。

由于起動機功率越大齧合彈簧的壓力越大，強制齧合時驅動齒輪壓緊在飛輪齒端部碾轉，天長日久齒輪磨損不可避免，齒輪磨損後兩齒輪之間的軸向距離增大，就有可能引發銑齒故障，銑齒一旦發生，齒輪的磨損急劇增加，兩齒之間的軸向距離進一步加大，從而進入惡性循環，把齧合部位的飛輪齒完全銑壞。這就是許多車輛剛開始不銑齒，使用一段時間後銑齒越來越嚴重的原因。

目前的标準規定驅動齒輪與飛輪齒環之間的軸向距離為3--5mm，實踐證明當該距離達到5mm時就容易引發銑齒故障，原因是齧合彈簧的壓縮，是要等到驅動齒輪頂着飛輪齒環時才開始，那麼驅動齒輪與飛輪齒環之間的距離越大，驅動齒輪的空行程越大，齧合彈簧的可壓縮行程就越小，就造成壓不緊飛輪齒環，銑齒就不可避免。因此最有效治理銑齒故障的方法，是縮小驅動齒輪與飛輪齒環之間的距離，把5mm間距變為3mm。但對功率較大的起動機，強制齧合時齒輪磨損不可避免，因此需采用可避免齒輪磨損的柔性齧合技術。

目前許多人由于受某些教材的誤導，認為發生銑齒的原因是開關觸點閉合過早，而采取一些推遲閉合的措施，例如盲目在電磁開關與起動機端蓋之間加墊片，其意圖是使動鐵芯的行程增大，以此來推遲開關觸點的閉合，效果還相當地好。但好景不長，又會舊病複發。如此調整幾次後，無論如何調整也解決不了問題了，隻好更換飛輪齒環。新換的飛輪齒環用一段時間後，還是會出現老毛病。

合格的起動機當電磁開關通電，驅動齒輪被撥叉撥出後，驅動齒輪與止推檔圈之間，大約有1mm的間隙，這個間隙的作用是防止撥叉磨損。起動機在車上工作時，驅動齒輪在電樞軸上的螺旋花鍵作用下，會頂在止推檔圈上轉動，因原來是留有間隙的，現在這個間隙就到了撥叉與單向器後邊之間了，也即撥叉不再抵在單向器的後邊，與單向器是不接觸的，撥叉就不會磨損。當在電磁開關與前端蓋之間加墊片後，就把這個間隙消除了，從而使齧合彈簧的可壓縮量增加了1mm左右，因壓力增大銑齒故障暫時消失了，但起動機工作時，撥叉始終抵在單向器上很快就會磨損間隙重現，因此銑齒又出現了。

如果墊片加的過厚，還有可能使撥叉變形，從而破壞斷電間隙，結果是發動機一旦不“着火”，起動機就無法停止工作。過厚的墊片還有可能造成動鐵芯吸不到底，使開關動觸點的超行程縮小或消失，将造成開關接觸不良或發生熔焊粘連故障。

合格的起動機都有斷電間隙，就是當驅動齒輪卡在飛輪齒環中不回位時，電磁開關的動鐵芯依然能回複一定行程，保證觸點能打開，切斷起動機電源。

對驅動齒輪為何會卡在飛輪齒環中不回位，目前教材上的說法幾乎都是錯誤的。

強制齧合的起動機其單向器與電樞軸之間是螺旋形花鍵動配合，可保證驅動齒輪與飛輪齒環全齧合，在強制齧合時，驅動齒輪與飛輪齒環隻要齧合上一點點，驅動齒輪就被飛輪齒檔住不轉了，此時旋轉的電樞軸在螺旋花鍵的作用下，把單向器往前推出，直至驅動齒輪碰到止推檔圈，這時驅動齒輪才開始帶動飛輪轉動，也就是要在齒輪全齧合後才開始傳遞動力。

在此電樞軸的旋轉有把單向器往前推的趨勢，那麼要使單向器後退的話，必須讓單向器的轉速超過電樞軸的轉速，這就必須使發動機起動成功“着火”運轉後，飛輪反帶驅動齒輪，單向器才有了後退的條件。如果發動機沒有起動成功，就不存在這個條件，驅動齒輪就卡在飛輪齒環中不回位。除非發動機已轉的很靈活，靠慣性還能轉一下。

驅動齒輪不回位後，将造成撥叉、電磁開關動鐵芯不回位，從而造成觸點打不開，起動機無法斷電的現象。為了解決這個問題，在設計電磁開關時，就設置了斷電間隙，有了斷電間隙後，當驅動齒輪在齧合位置不回位時，電磁開關的動鐵芯依然能回複一段距離而使觸點打開，保證起動機能及時停下來。

斷電間隙大都設置在動鐵芯拉杆上，常見的是在拉杆上開長方形孔，撥叉端頭插在孔中可來回移動一定距離，這個距離就是斷電間隙，現在有不少動鐵芯拉杆是圓杆兩端大放撥叉的位置小，這個位置寬度一定大于撥叉寬度，其餘量就是斷電間隙，這種撥叉的上端呈丫狀，有的起動機是把撥叉梢孔做成橢圓形的，作用相同。

起動發動機時，一旦起動失敗，起動機又停不下來，原因不是開關觸點燒結就是斷電間隙沒有了，斷電間隙消失，一般都是維修下當、亂調整造成的。還有造成起動機不停機的原因，就是止推檔圈壞了。

因此不要按目前教材上所謂調整起動機的方法去調整強制齧合的起動機，那些“磚家”、“教受”都在亂說。

下面就講講強制齧合起動機的調整方法。

調整的目的是保證撥叉防磨損間隙、斷電間隙、驅動齒輪與飛輪齒環之間的軸向距離符合要求。

撥叉防磨損間隙，就是驅動齒輪被全部撥出後，驅動齒輪與止推檔圈之間的距離，标準為1mm左右。不符者通過增減電磁開關與前端蓋之間的墊片來解決。

具體方法是：給電磁開關線圈通電，讓驅動齒輪移出來，用手推進驅動齒輪，此時驅動齒輪與止推擋圈之間應有1mm左右間隙。這個間隙大的話，可在電磁開關與前端蓋之間加墊片，墊片厚度要小于該間隙，如果已沒有間隙就要适當拿掉一些墊片，直至有間隙為止。

斷電間隙是強制齧合起動機上一個非常重要的參數，常常被忽視、被人為破壞。把驅動齒輪撥出後，用工具卡住不讓它回位，電磁開關線圈斷電，此時電磁開關觸點應該是打開的。如果觸點還是接通的，就要檢查動鐵芯拉杆上的長方形孔是否被縮小，觸點回位彈簧是否有問題，撥叉是否變形，電磁開關與前端蓋之間的墊片是否太厚，止推擋圈卡簧是否掉落。

驅動齒輪與飛輪齒環之間的軸向距離（靜止狀态），是決定起動機是否銑齒的最主要參數，要求不大于3mm。對已發生銑齒故障，經測量該距離大于3mm的，就要想辦法縮小它。如果飛輪齒環已嚴重損壞，那麼在更換飛輪齒環時，先在飛輪上裝鐵絲環，再裝上新飛輪齒環。如果飛輪齒環隻是輕微磨損，對齧合彈簧在單向器上的，可用1--2mm厚的墊片把齧合彈簧壓緊一點，對齧合彈簧不在單向器上的起動機，可把前端蓋上車床，車去安裝面1mm厚度即可，車的太多會影響強度。

強制齧合的起動機，不存在調整電磁開關閉合時間早晚的問題，這一點務必搞清楚。

需要調整開關閉合時間早晚的起動機，是用棘輪式單向器的。

接下來談談柔性齧合的起動機。

柔性齧合起動機的最大特點是當發生頂齒時，驅動齒輪會轉動，從而能自動叉開頂齒，使齒輪始終處于順利齧合狀态，即始終讓齒輪先齧合後，電磁開關觸點才接通，起動機才真正開始工作。其優點是不會使齒輪磨損，更不會發生銑齒故障，因其齧合時比較柔和，故名柔性齧合。

目前使驅動齒輪在頂齒時轉動的方法，有機械扭轉與電動扭轉二種。前者就是采用棘輪式單向器的起動機，後者就是可慢轉的起動機。

采用棘輪式單向器的起動機，除了單向器外，其餘與強制齧合的起動機相同。

對棘輪式單向器，許多人往往隻知它的單向傳動功能，而不一定知道其驅動齒輪扭轉功能。這種單向器内有内外二個套筒，内套筒内壁上是直花鍵，與起動機電樞軸上的直花鍵動配合，内套筒外壁上是螺旋花鍵，與外套筒内壁上的螺旋花鍵動配合，外套筒前端通過棘輪齒與驅動齒輪結合。

當撥叉把單向器往前推出，發生頂齒時驅動齒輪被飛輪齒檔住，不能繼續前移，外套筒也不能繼續前移，當内套筒壓縮外套筒後面的彈簧後繼續前移，這樣内套筒外壁上的螺旋花鍵，作用于外套筒内壁上的螺旋花鍵，而使外套筒轉過一個角度，讓驅動齒輪叉開頂齒位置，而與飛輪齒環齧合，齒輪全齧合後，電磁開關觸點才接通，起動機通電轉動，帶動發動機起動。

這種采用機械扭轉驅動齒輪的方法，驅動齒輪轉過的角度是固定不變的，在極端狀态常常無法叉開頂齒而使起動失敗，要重新起動，這是其最大缺點。

由于電樞軸與單向器的配合處是直花鍵，在發動機因故不點火而起動失敗時，驅動齒輪也能退出齧合，因此斷電間隙并不重要，這是它的優點之一。但驅動齒輪在與飛輪齒環開始齧合後，不能利用電樞軸的旋轉，把驅動齒輪全部推出，而隻能依靠撥叉把單向器全部推出後，驅動齒輪才能與飛輪齒環全齧合。因此這種起動機必須保證，驅動齒輪與飛輪齒環全齧合或接近全齧合後，電磁開關觸點才能接通。否則會發生下列不良後果：

1.齒輪未齧合，開關觸點接通，結果發生銑齒。

2.齒輪剛齧合，開關觸點接通，結果齒被打斷。

這都是開關觸點接通時機太早造成的，因為這種起動機有個缺點，就是前述的在極端情況下，無法叉開頂齒，這種情況的發生率約在十分之一左右，而許多使用者也包括某些生産廠，以為起動機有故障，就把開關觸點接通時機調前，确實開關觸點越是早接通，似乎無法叉開頂齒的情況就越少，但卻會帶來齒被打斷的問題。因為齒輪剛齧合開關觸點就接通使起動機轉起來後，驅動齒輪就不會再向前移動了，由于二齒相互齧合的長度很小，而起動力矩未變，齒輪承受不了大力矩而斷裂。

而這種情況在強制齧合的起動機上是不會産生的，因其電樞軸與單向器之間是螺旋花鍵，齒輪隻要齧合上，在螺旋花鍵的作用下，就一定會前移到全齧合狀态後才開始傳遞轉矩。

這也是強制齧合的起動機電樞軸前端有止推檔圈，而用棘輪式單向器的起動機沒有止推檔圈之原因，因為後者不需要“止推”。

這種起動機一定要調整到使齒輪先齧合，而且要達到全齧合或接近全齧合後，電磁開關觸點才能接通。

而強制齧合的起動機大多工作在開關觸點先接通，齒輪後齧合狀态。

目前不少人把調整這種起動機的方法用到了強制齧合的起動機上（是受目前的教材誤導而把這二種起動機混為一談了），從而走入誤區，結果卻又不知如何調整這種用棘輪式單向器的起動機了。

電動扭轉驅動齒輪的起動機

這種起動機有二種轉速，在驅動齒輪推出階段以低速慢轉，以便随時叉開頂齒，當齒輪齧合後才高速全功率運轉，帶動發動機起動，因此又稱為可慢轉的起動機，這類起動機一般都不用齧合彈簧。又因齧合過程是先慢轉，齧合後才高速運轉，分二步進行，故又叫二級齧合。

這類起動機中最典型的代表，是齒輪移動式起動機，這種起動機采用複勵式直流電動機，其磁場由主繞組與副繞組（慢轉繞組）組成。主繞組起串勵作用，副繞組在齒輪齧合前起串勵作用，齒輪齧合後起并勵作用，以便限制空載轉速。

當起動機的50接柱通上電源後，起動機内的起動繼電器線圈與聯動（推動）繼電器的保持線圈通電，起動繼電器的小觸點分别接通副磁場繞組與聯動繼電器的吸引線圈電源，起動機開始慢轉并把驅動齒輪推出，齒輪齧合後，聯動繼電器打開起動繼電器的大觸點鎖止機構，使大觸點閉合，接通主磁場繞組的電源，使起動機全功率運轉，同時聯動繼電器的一對小觸點動作，把副磁場繞組從串勵狀态轉換到并勵狀态。

這種起動機結構非常複雜，體積大、成本高，又無法減速化，因此将逐漸被有柔性齧合功能的減速型起動機替代，齒輪移動式起動機被淘汰是必然趨勢。

普通的減速型起動機是強制齧合的，在此要講的是有柔性齧合功能，即可慢轉的減速型起動機。這其中最有代表性的是三菱型大功率減速起動機。

這種起動機的最大特點是，電磁開關中吸引線圈與保持線圈匝數不等，吸引線圈減少了匝數增大了截面，以仿制三菱的2810系列為例：吸引線圈線徑1.5mm，繞165匝，保持線圈繞190匝，從而使吸引線圈的工作電流增大，再配上一個大功率起動繼電器。當電磁開關線圈通電，吸引線圈的電流通過起動機繞組，使起動機慢轉，同時電磁開關的動鐵芯拉動撥叉把驅動齒輪推出，齒輪齧合後，電磁開關觸點接通，起動機全功率運轉。

但由于吸引線圈的匝數不能無限減少，否則會帶來電磁開關斷電不釋放的問題，而使起動機無法停止工作。所以吸引線圈減少的匝數是有限的，因此增大的電流也是有限的，隻能達到起動機空載電流的1.4倍左右。當起動機使用日久，一方面轉動部件潤滑變差阻力會增大，另一方面線路老化電阻增大、電瓶容量下降内阻增大，使慢轉電流減小，起動機就不能慢轉了，起動時就會發生頂齒故障。因此有些企業要求連接起動繼電器與電磁開關之間的導線截面不小于6平方，有些企業仿制這種起動機時依然采用齧合彈簧，當不能慢轉時就進行強制齧合，這是其最大缺點，因為保留齧合彈簧的後果，就有可能引發銑齒故障。

目前國内生産的大功率減速型起動機，基本上都屬于這一類型。嚴格來說這隻能算準柔性齧合的起動機。

但三菱原廠的起動機同樣不用齧合彈簧，卻能做到不頂齒，這由嚴格的工藝要求決定，因國内制造工藝粗糙，原材料品質不同等因素影響，仿制的三菱起動機達不到三菱公司的性能要求，故而出現頂齒故障，不能保證百分之百齧合成功，解決方法隻有增大慢轉電流，以彌補制造工藝粗糙轉動阻力大的不足。

博世新型大功率減速起動機

近年的濰柴發動機上，裝用了博世新型減速起動機，這也是一種柔性齧合的起動機，其最大特點也在電磁開關上，電磁開關中除了一對常開型大觸點外，還有一對常閉觸點，常閉觸點與常開觸點共用動觸點（接觸橋），以及一個用康銅絲繞成的限流電阻，電阻值約0.1歐姆。同樣也要配一個大功率起動繼電器，當起動繼電器工作後，電流一路通過電磁開關線圈，另一路通過常閉觸點、限流電阻、起動機繞組，使起動機慢轉，同時電磁開關動鐵芯拉動撥叉把驅動齒輪推出，齒輪齧合後，常開觸點接通，起動機全功率運轉，同時常閉觸點斷開，切除限流電阻。

由于起動機的慢轉電流由限流電阻提供，限流電阻可根據起動機對慢轉電流的要求任意選擇，不受其它因素限制，因此可使慢轉電流增大。從而使起動機的慢轉不應轉動阻力增大時消失，保證柔性齧合成功。缺點是電磁開關中多了一對常閉觸點與一個限流電阻，使成本增加。另外采用了單線圈方案，一個線圈兼有吸引與保持功能，從而造成釋放電壓很低，實際上沒有這個必要，反而使線圈用銅量增加。

但實際使用中用戶反映依然會有一些博世起動機發生銑齒故障，這與其保留齧合彈簧有關（它的齧合彈簧設置在電磁開關動鐵芯的拉杆套筒内）。筆者通過大量的試驗及多年的實際應用證明，柔性齧合的起動機如果保留齧合彈簧，當起動機齒輪與飛輪齒環的軸向距離達到标準的上限值時，就會發生銑齒故障，從而失去了柔性齧合的意義。博世這種起動機如要徹底解決銑齒問題，隻有去掉齧合彈簧或限制它的壓縮行程。

依斯克拉大功率減速起動機

依斯克拉配套重汽斯太爾的起動機，基本結構與三菱起動機相似，隻是采用更大線徑（1.9mm）的漆包線繞電磁開關的吸引線圈，且匝數減少近一半，隻繞100匝。可提供空載電流2.8倍的慢轉電流，保證了慢轉不因轉動阻力增大而消失。這樣做雖然增大了慢轉電流，但給保持線圈帶來了麻煩，為了保證斷電釋放，保持線圈也隻能繞100匝，如果采用較細線徑的漆包線繞制保持線圈，100匝達不到釋放電壓的要求，隻能采用較大一點的線徑，但這樣又帶來線圈電流密度過高，容易過熱燒壞的缺點，因此來了個折中方法，保持線圈先繞130匝後，再反繞30匝，使有效匝數依然是100匝，與吸引線圈相等。其缺點是電磁開關線圈用銅量大增，使成本上升。而且保持線圈的電流密度依然偏高，容易過熱損壞。佩特萊起動機與此類似，例如M93R起動機的慢轉電流也是空載電流的2.8倍，電磁開關吸引線圈用線徑1.88mm漆包線繞130匝，保持線圈用線徑0.59mm漆包線也繞130匝，保持線圈的電流密度達到了每平方毫米70安培，而一般的起動機，電磁開關保持線圈的電流密度在每平方毫米50安培以内。

最新發明的柔性齧合的起動機

新發明的起動機解決了電磁開關吸引線圈既要提供足夠的慢轉電流又能保證斷電釋放的難題。因此保持了結構簡單的特點，又保證達到真正的柔性齧合，還收到了降低成本的效果。

三菱型起動機的慢轉電流受電磁開關吸引線圈匝數的限制，隻能達到空載電流的1.4倍左右，而要真正達到柔性齧合，以國内的制造工藝水平，慢轉電流要達到空載電流的2.5倍以上，這是通過N次試驗及多年的實際應用探索得出的結論。那麼增大慢轉電流後是否又會發生銑齒呢？經試驗把慢轉電流增大到空載電流的3倍也不會銑齒，因此這種擔心是多餘的。

在保持電磁開關吸力不變的情況下，要增大吸引線圈的工作電流，勢必要減少其匝數，而通常吸引線圈的匝數又不能無限減少。如采用依斯克拉與佩特萊的方案，電磁開關用銅量增加，成本上升。

但當把吸引線圈與保持線圈的首端分開後，吸引線圈的匝數就可任意變化了。因此可以根據慢轉電流的要求，來确定它的匝數，而不增加電磁開關的吸力。經計算試驗并實際使用，起動機的慢轉電流完全滿足要求，吸引線圈隻需繞60匝左右即可，這樣每隻電磁開關可降低成本5-10元。

電磁開關中的二個線圈分開後，控制它就需要二路線了，最簡單的方法是采用雙觸點起動繼電器，二個觸點分别控制吸引線圈與保持線圈。

也可利用汽車上的起動繼電器或鑰匙開關的起動檔來控制保持線圈，用起動機自帶的大功率起動繼電器來控制吸引線圈，具體接線是把電磁開關的保持線圈與大功率起動繼電器的線圈并聯，當鑰匙開關轉至起動檔（ST），大功率起動繼電器線圈與電磁開關保持線圈同時通電，繼電器吸合觸點接通，電磁開關吸引線圈通電，其工作電流使起動機慢轉，同時使電磁開關吸合，齒輪齧合後，電磁開關觸點接通，吸引線圈被短接，并使起動機全功率運轉。

新發明起動機的主要特征，就是把電磁開關中的吸引線圈與保持線圈的首端分開，從而使吸引線圈可提供保證起動機慢轉的大電流，又能保證斷電釋放。達到了結構簡單、成本降低、能真正柔性齧合不頂齒、不銑齒的效果，可以說是目前的最先進水平。許多原來嚴重銑齒的車輛，采用該技術改造後都解決了問題，例如有一輛輕卡搭載的是490柴油機，因嚴重銑齒更換了飛輪齒環與減速起動機（24V4.5Kw），但使用不到3個月又發生銑齒故障，每次起動都要重複幾次才能起動成功，測量驅動齒輪與飛輪齒環之間的軸向距離達8mm，不銑齒才怪呢。後經重繞電磁開關吸引線圈、配上大功率起動繼電器并去掉齧合彈簧後門

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