ｅ 第１５卷第２期 Ｖｏ１．１５， Ｎｏ．２ ｃ躏 一 辽宁高职学报 Ｊ０ＵＲＮＡＬ ０Ｆ ＬｌＡ０ＮＩＮＧ ＨＩＧＨＥＲ ＶＯＣＡＴ１ＯＮＡＬ 目固 汽车起动机一发电机发展分析与探讨 魏 玉 （三门峡职业技术学院， 河南三门峡４７２０００） 摘要：纵观汽车工业的发展史可以看到，汽车每次的革命性发展都是伴随着起动机与发电机的更新换代，鉴 于起动机与发电机为汽车的核心部件，对其进行分析与探讨具有很大的实际应用意义。对汽车起动机 的发展历程与结构特征进行了介绍，并着重分析了汽车起动机轻型化、组合式起动机／发电机装置产 生与发展及特点。 关键词：汽车；起动机；发电机；结构特征 中图分类号：ＴＭ３０ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９－－－７６００（２０１３）Ｏ２—ｏ０８７一Ｏ３ Ｏｎ ｔｈｅ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｆ Ａｕｔｏ Ｓｔａｒｔｅｒ ａｎｄ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 啷ｙｕ （Ｓａｎｍｅｎｘｉｅ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ，Ｓａｎｍｅｎｘｉａ ４７２０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：．Ｓｔａｒｔｅｒ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ａｒｅ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｐａｒｔｓ ｏｆ ａｕｔｏ．Ｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ｔｈｅ ｅｖｅｒｙ ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ａｕｔｏ ｉｓ ａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｔａｌ＇ｔｅｒ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＳ ｏｆ ａｕｔｏ ｓｔａｒｔｅｒ．Ｉｔ ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ａｕｔｏ ｓｔａｒｔｅｒ ｌｉｇｈｔ，ａｌｔｅｒｎａｔｏｒ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｓｔａｒｔｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ ｄｅｖｉｃｅ． Ｋ ｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏ；ｓｔａｒｔｅｒ；ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ 汽车作为机械工程发展的一个重要里程碑，在人们的 日常出行中是广泛的代步工具，随着电子控制技术、机电 一人查理・凯特琳。１９１１年，查理将自己发明的电气设备安 装在ＧＭ汽车制造商所生产的ｐｏｎｔｉａｃ汽车上并成功实现 电气起动，随后电启动被广泛运用于汽车工业，并由此开 启汽车发展的新时代。 体化技术的日臻成熟，汽车中可安装各种电子设备及电 气装置。近年来由于人们对汽车安全性、环保性及舒适性 要求的不断提高，研发混合式及电动式汽车是未来发展的 重要趋势。然而在现代化汽车中起动机、电动机则是其核 心组成，现给予详细介绍。 一电能转化为动能是起动机的基础功能，在蓄电池强大 电能的 到机车 钮与直 １． 刃反明 Ｌ压转升】丕 甸离合器、控制按 殳部分。 、汽车起动用电动机——起动机 汽车发动机在达到一定转速并自行运转之前需要克服 各类阻力，但发动机自身不能克服这些阻力，所以需要电 动机的协助。在达到着火点等条件之后，发动机开始运作 并保持一定转速。较早的发动机是依靠人力实现曲轴运转 电 励型直流电动机， 为它可以更好地 尤其是 适应负 戋圈在电压恒定的 产生的变化很小， 的，如今汽车已经实现了电起动，实现这一转变的是美国 收稿日期：２０１２．１２—２３ 作者简介：魏玉（１９８３一），女，河南驻马店人，助教。 条件下 ２０１３年第２期 ．．．．豳誊鞫圊皇 Ｔｅｃｎｎ０ ｙ 第１５卷 第２期 Ｖ０Ｉ．１５， Ｎ０．２ － ？ ｆ“ ｎ 魏玉：汽车起动机一发电机发展分析与探讨 目因蕾 对发动机转速的可变动范围的要求也越来越大。在发动机 变为绿色时，只要轻踩油门，发动机又会被迅速唤醒。不 高速运转的情况下，发电机换向比较困难且换向器和电刷 之间会产生大量的火花，还可能导致发电机难以正常运 行。所以，为适应现代汽车的发展需求，交流型发电机开 始登上舞台，直流型发电机逐渐退出市场。交流型发电机 仅如此，当发动机停止工作时，发电机仍能支持空调工作 并保证车内舒适度。 俄罗斯西方科技大学在和ＪＭＥＰＯＨ的科研合作中， 对伏尔加汽车制造厂制造的伐斯型汽车完成了“起动一发 电一体化”设备的研发，即ＣＲＹ研发圆。ＣＲＹ是汽车电 源机组，包括变换器和无换向器电机两部分，整套还包括 比直流型发电机有更多更好的变现，不仅能保持体积小 巧、重量轻盈、比功率大、使用年限长，同时还有良好的 低速充电性能，因此被广泛应用。 近几十年来，汽车产业迅猛发展，交流型发电机也随 之不断改进与变革。如最初的触点与晶体管式的电压调控 装置比较大，难以和发电机配套工作，但是集成电路电压 调控装置出现后便改变了这一状况，因为它有更小的体积 以及更加优秀的功能。再有，６管硅整流型发电机到８管 硅整流型发电机的演变等等。 随着汽车产业的不断发展，车身空调、燃料系统电子 化、废气净化以及电动构造的增加，汽车的耗电量也随之 增加，所以输出的电流以及发电机发热量也在不断增加。 所以，对调压装置及二极管半导体等工作的温度环境提出 了更高的要求，如何快速有效地冷却发电机开始为人所重 视和研究。研究期间，先后出现了将风扇安装在皮带轮一 侧的外扇型冷却装置以及将风扇安装在转子两侧的内扇型 冷却装置，其中内扇型冷却装置在１９８０年后开始流行。 因为皮带轮可以在较高的转速下工作，同时可提供更大的 转动比，所以冷却效率得以提升。 从机械方面讲，交流发电机属于发动机构造的范畴， 其效率提升可直接减少染料费用的支出。通常情况下，交 流型发电机的效率提高３０个百分点，发动机燃料损耗可 降低１个百分点。所以，体积更小、性能更加卓越的双内 风扇双风管道的交流型发电机迅速崛起。 如今，水冷式交流型发电机问世，它对定子线圈和二 极管等部件的冷却有更加明显的作用，同时它不借助冷却 风就能大幅降低因转子运作而产生的噪音。不仅如此，它 还能有效缓解燃料成本增加与用电量增大的问题，所以它 频现于高级轿车之中。 四、组合式起动机／发电机装置 如今汽车行业比较喜欢把交流型发电机和起动机组装 成一个整体。比如美国德尔福Ｅｎｅｔｇｅｎ系统，一般在发电 机安置区装有组合起动装置，同时能输出约五千瓦的功 率，其研发的“停止一起动”装置在汽车行进过程中遇到 红灯时会断开离合器，发动机也会自行熄火，这能有效减 少汽车低速行驶过程中的燃料损耗及废气排放；当信号灯 电力电容器和保证系统正常运行的调控元件。ＣＲＹ可与 电源电压变换器同时工作。ＣＲＹ在电动机和发电机两种 工作环境下，可产生１２伏特与４２伏特的车载两级电压【３１。 电机安放于传动箱和圆筒体之间的特定区域内。为了 有效冷却电机中的定子，在电机内设置冷却液流转专用的 冷却沟，而电机转子作为发动机飞轮被直接安放于曲轴一 端。以上设备可完成大功率的双向传递工作，同时保证低 速工作时曲轴扭转的稳定性，减少曲轴振动与噪音。因为 离合器温度较高，同时油泄露、磨损以及含尘比例等对其 提出了更高要求，所以不能用带有换向器电机工作。如果 运用非同步电机，则需要克服转子在狭小空间内散热的难 题，因此在带整流桥永磁同步电机研发的基础上研制出 “起动一发电一体化”设备。但由于配高桥顽力磁钢永磁 体电机制造费用较高，所以采用可逆向、无触点、可同步 的感应子型电动机，因为它的转子轴无绕组、带齿轮，同 时损耗最低。而定子内部则安置了同心线圈型多相绕组， 构架及制造流程简单，同时其端部没有交叉还能保证电机 的平稳运行。 如今，汽车电气构造的变革不仅影响汽车的发展进 程，还要依托电子科技、材料加工技术以及电脑解析技能 等优势，若没有这些科学技术作为基础，汽车部件制造产 业不会有很大发展。加强交流型发电机与起动机等汽车部 件的创新、变革与完善，以促进汽车工业现代化进程。 参考文献： ［１］邓隐北．邓彬．汽车起动机和发电机的技术进展［Ｊ］＿微电机， ２００６（１）：８９－９０． ［２】郑乃金．汽车排放控制技术发展趋势［Ｊ］．汽车技术，１９９６（３）： ２１．２４． ［３】王文林．汽车起动机及相关技术的发展 ＪＪ＿机吧工程，２ｕｏ４（ｕ）： ３２．３５． ［责任编辑， 抚顺职院：陈辉】 ２０１３年第２期 曩