工作原理

它的工作原理就是我們在初中物理中所接觸到的以安培定律為基礎的能量的轉化過程，即通電導體在磁場中受力的作用。電動機包括必要的電樞、換向器、磁極、電刷、軸承和外殼等部件。

發動機在以自身動力運轉之前，必須藉助外力旋轉。發動機藉助外力由靜止狀態過渡到能自行運轉的過程，稱為發動機的起動。發動機常用的起動方式有人力起動、輔助汽油機起動和電力起動三種形式。人力起動採用繩拉或手搖的方式，簡單

但不方便，而且勞動強度大，只適用於一些小功率的發動機，在一些汽車上僅作為後備方式保留著；輔助汽油機起動主要用在大功率的柴油發動機上；電力起動方式操作簡便，起動迅速，具有重複起動能力，並且可以遠距離控制，因此被現代汽車廣泛採用。

在起動機的三個組成部分中，電動機部分一般沒有本質的差別，按照所用直流電動機的形式可分為普通起動機和永磁起動機；控制裝置和傳動機構則有很大差異，因此一般是按控制裝置和傳

汽車起動機動機構的不同來分類的。

（1）按控制裝置分類

①直接操縱式起動機 它是由腳踏或手拉槓桿聯動機構直接控制起動機的主電路開關來接通或切斷主電路，也稱機械式起動機。這種方式雖然結構簡單、工作可靠，但由於要求起動機、蓄電池靠近駕駛室，而受安裝佈局的限制，而且操作不便，已很少採用；

（2）按傳動機構的齧合方式分類 :

慣性齧合式－－已淘汰

強制齧合式－－工作可靠、操縱方便、廣泛應用

電樞移動式－－結構較複雜，大功率柴油車

齒輪移動式－－電磁開關推動齧合杆

減速式－－質量體積小，結構工藝複雜

啟動機就是一電機，啟動點火鑰匙，給電機通電，電機透過齒圈把發動機帶到一定轉速，然後發動機就會進入吸氣，壓縮，做功，排氣的迴圈過程！

別看汽車起動機很小，其實也內藏玄機。

比如上圖，普通家用車的起動機個頭很小，正常人一隻手就可以輕鬆拿起一個起動機。

但是一個發動機別說用手拿了，你就是抱都很難抱的過來。那這麼小的起動機是如何驅動比自己大幾百倍的發動機呢？今天咱們就來好好說說這個話題。

這張圖應該很清楚地表明瞭起動機的工作原理。起動機透過齒輪驅動發動機的飛輪讓發動機轉起來的。

發動機（內燃機）和電動機不同，需要先啟動才能工作。而電動機只要通電立馬就能工作。其根本原因在於對外做功的方法不同。電動機只要通電線圈就有磁場，在磁力作用下就能轉動。而且電動機線圈的佈局使其不管在任何位置線圈都可以受力。

而發動機是靠混合氣燃燒的膨脹力推動活塞做功的，想要對外發力就要先製作混合氣，然後點燃混合氣，而且混合氣點燃的時機還有限制，必須是活塞壓縮到上止點附近，這樣才能輸出有效功。因此發動機啟動時必須靠外力作用先動起來，然後吸氣、噴油、點火，才能啟動成功。

因此在擰下點火鑰匙後起動機先帶著發動機轉動，同時ECU根據各個感測器的訊號判斷噴油、點火時機，發動機就可以嘗試對外做功了。等發動機每個氣缸都能正常做功時就代表啟動成功了。起動機就可以停止了。對於鑰匙點火的車來說駕駛員判斷髮動機啟動後鬆開鑰匙關閉起動機。而一鍵啟動的車則是靠啟動系統自動關閉起動機。

起動機那麼小，發動機那麼大，起動機為何能驅動如此大的發動機呢？主要有這幾個原因：

1、起動機驅動飛輪

起動機是靠驅動飛輪來拖動發動機旋轉的，起動機上的驅動齒輪直徑很小，而飛輪直徑非常大。這種結構有減速增扭的作用和變速箱1擋是一樣的原理：用小齒輪驅動大齒輪，可以充分放大扭矩。但是轉速會被降低。不過起動機最高轉速可以達到近5000轉，而汽油機只要拖動到100轉左右就能成功啟動。所以這點轉速的損失並不影響發動機啟動。

2、起動機內部減速機構

起動機不僅僅靠飛輪減速增扭，其內部也有減速增扭機構。起動機電機並不是直接驅動前面的齒輪，而是透過一組齒輪減速增扭後驅動的，最常見的就是電動機透過一組行星齒輪減速增扭後把扭矩傳遞給驅動齒輪，也就是說起動機電機的扭矩到達驅動齒輪時就已經被放大了。上圖就是拆開的起動機，可以看到內部有一組行星齒輪減速機構。

所以說起動機電機本身扭矩並不大，但是經過兩次減速增扭後其扭矩就可以輕鬆驅動發動機了。

起動機驅動發動機的過程也是非常巧妙的，因為發動機執行時飛輪是一直轉動的，所以起動機在不工作時其驅動齒輪不能一直接觸飛輪，否則起動機很快就被弄壞了。

起動機不工作時驅動齒輪是縮在裡面的，不接觸飛輪。當我們擰鑰匙時首先接通起動機上面的磁力開關，這時候起動機電機並沒有通電。磁力開關通電吸合，同時把驅動齒輪推出去與飛輪齧合，然後磁力開關內部的觸點閉合，給啟動機的電動機通電，電動機才開始帶動發動機轉動。等發動機啟動成功後斷開電路，磁力開關斷電覆位，驅動齒輪被拉回來，同時啟動電機供電觸點斷開，起動機停止工作。

啟動電機供電

啟動電機功率很大，一般在2千瓦左右。我們都知道功率=電壓×電流，汽車電壓為12伏，那麼想驅動2千瓦的電機就需要一百多安的電流。這麼大的電流肯定需要很粗的導線。而汽車點火開關上的導線那麼細，點火開關的觸點也沒那麼大，肯定無法承受這麼大的電流。所以說點火開關並不是直接控制啟動電流通斷的，而是控制磁力開關的。磁力開關相當於一個電磁鐵，只需要很小的電流就能工作。磁力開關內部有兩個非常大的觸點，能承受大電流。這才是給啟動電機供電的。點火鑰匙通電後磁力開關吸合，磁力開關內部的觸點閉合，啟動電機就開始通電工作了。

驅動齒輪控制

起動機不工作時驅動齒輪並不與飛輪齒圈接觸，當我們擰鑰匙啟動發動機時磁力開關開始動作，把驅動齒輪推出去與飛輪齧合。啟動成功後磁力開關復位，驅動齒輪退回。

驅動齒輪與飛輪的齧合

我們知道了起動機工作時驅動齒輪要先伸出來與飛輪齒圈齧合，但驅動齒輪推出去時齒牙不一定就剛好與飛輪的齒牙對準，如果牙沒對準的話是無法齧合的，這時候需要稍微轉動一下才行。而起動機上就有這麼巧妙的設計，使驅動齒輪推出去的時候可以輕微轉動。這樣就算齒牙沒對準，驅動齒輪轉一下就對準了，保證你任何時候點火起動機都能準確無誤的與飛輪齧合。

這個巧妙的設計就是驅動齒輪軸上的螺紋。驅動齒輪被推出去時在這個螺紋的作用下會產生轉動，這樣就能保證任何時候驅動齒輪都能與飛輪完美齧合。

單向離合器

前面我們說過，發動機轉速達到100轉左右就可以啟動成功，但是發動機啟動成功後轉速會快速飆升，輕鬆突破一千轉。這時候發動機飛輪的轉速遠高於起動機驅動齒輪的轉速。起動機驅動齒輪將會被飛輪反拖轉動。這麼高的轉速如果傳遞給起動電機的話沒幾下就弄壞了。所以電機與驅動齒輪間還有一個單向離合器。也就是說啟動電機可以驅動起動機的驅動齒輪。而驅動齒輪無法驅動啟動電機。這樣發動機啟動成功後即使轉速很高也只是帶著驅動齒輪轉，啟動電機不轉。這樣就保護了啟動電機。

上面所說的是傳統的發動機啟動方式，這幾年又有新的技術誕生了，那就是BSG電機。其實就是給傳統汽車的發電機增加了驅動功能，既可以發電又可以透過皮帶直接驅動發動機啟動。而且BSG電機在換擋時還可以主動控制發動機轉速，讓換擋更加平順。不過目前配備該系統的車還是很少的。我們做個瞭解即可。

以上就是起動機拖動發動機的方法，那麼日常用車中也可能遇到一些關於起動機的故障，我們就結合其原理來一起聊一聊。

這是最常見的故障，發動機啟動成功後能聽到起動機傳出來很刺耳的“嘎”的一聲響。這種故障分兩種情況：

一種是發動機啟動成功後沒有及時鬆掉點火鑰匙，導致發動機轉速提升後反拖起動機驅動齒輪轉動，由於轉速太高產生噪音。要知道起動機只需要把飛輪拖動到一百多轉就可以啟動發動機，而發動機正常執行時飛輪轉速接近1000轉/分，轉速差了將近十倍，起動機齒輪當然受不了。不過這並不算故障，而是操作的原因。需要駕駛員熟悉發動機啟動的過程，在發動機啟動後及時鬆開點火開關。

還有一種情況是駕駛員及時鬆開了點火鑰匙，但是起動機磁力開關或者驅動齒輪內部潤滑不良導致驅動齒輪沒有及時復位，被高速轉動的飛輪反拖轉動。這就屬於明顯的故障了。需要拆開起動機清理磁力開關和驅動齒輪軸上的汙漬、油泥、鐵鏽，然後充分潤滑，使其執行自如，故障即可解決。

這也是很常見的故障，明明電瓶有電，但是你怎麼擰鑰匙起動機就是一動不動。這種故障一般都是觸點壞了。

首先是點火開關的觸點，點火開關是給磁力開關供電的，點火開關使用時間長了觸點會燒蝕，一旦燒蝕嚴重觸點無法閉合。這時候你再擰鑰匙也沒反應。想要解決問題就要拆掉點火開關好 維修觸點？

其次就是起動機磁力開關裡的觸點出問題了，導致磁力開關雖然有動作，但是觸點無法通電，這樣啟動電機就不會工作了。這時候維修觸點即可。

現在的發動機怠速都特別安靜，以至於有時候駕駛員都沒發現發動機在執行而誤操作擰了點火鑰匙。這時候能聽到刺耳的“嘎嘎”聲。其實這就是飛輪與驅動齒輪打齒產生的聲音，因為兩者轉速差太大，很難齧合。偶爾犯一次也不必擔心，只要不是經常這樣誤操作就不會對發動機產生什麼影響。

很多新車主總喜歡問這樣的問題：車上某個零件壽命是多久啊、要多長時間更換啊，好像在他們看來汽車還和前幾十年一樣，跑一段時間就得換一批零件，不換不爽。其實現在的技術比以前進步多了，汽車上很多零件在正常使用條件下足以服務汽車的整個生命週期了。這其中就包括起動機。

曾經我見過一輛麵包車點火鑰匙偶爾擰著沒反應，維修店給換了個點火鑰匙和起動機。其實換下來的那個起動機一點問題都沒有，問題真正的原因是點火開關觸點燒蝕嚴重，導致無法傳遞點火訊號。這時候只需要換個點火開關就行了。那個起動機完全是過度維修了，或者說明顯是被黑了。

其實起動機的壽命真的很長，因為本身功率就足夠大，平時只是用來啟動一下發動機，這點負載對起動機來說真不算回事兒。要知道不同溫度條件下發動機啟動的阻力是不同的，同一輛車放在東北零下幾十度的天氣裡，機油都快凍上了，冷啟動時阻力肯定非常大。但是這輛車要開到海南去天天暖洋洋，啟動發動機時阻力自然小很多。所以說起動機在設計之初就已經考慮了很多因素，就我們平時正常使用很難把它用壞。

一般情況下我們認為的起動機出問題了其實大都是其他原因導致的起動機無法獲得啟動訊號，或者是內部潤滑不足，這時候只需要排查故障，拆開清洗潤滑基本上就能解決問題，沒必要換新的。只要線圈沒燒，一切都好商量。

所以說汽車是個很有意思的東西，很多看似平常無比的結構或者操作其內部往往包含著很多有意思的道理。我們在用車過程中如果能瞭解其原理那麼不管愛車出了什麼問題我們起碼知道個大概，維保時不至於總是被人牽著鼻子走。