4 对双电磁开关式起动机的讨论
4.1与老方案的比较
将普通起动机上的1个电磁开关承担2项功能改为由2个电磁开关控制的方案早在30多年前就被人提出,本文称此为81方案,与现在的状况相比,当然会有很多的改进之处。为了加深对双电磁开关式起动机的理解,特将两者进行对比,将双电磁开关式起动机的方案称为11方案。
在大多数场合下,发动机的周围配置了包括进气管在内的很多影响发动机性能且应该优先考虑的部件。81方案的布置造成电动机外周上2个方向的尺寸增加,这样就难以避免发动机周围部件的相互干涉,以致发动机安装尺寸的增加。因此,仅仅具有起动作用的起动机外径尺寸往往受到了较大的制约。
81方案中,电磁开关与电磁铁2个总成件完全分开布置,而且是并列安装;安装在电动机周围的不同位置;两者之间则没有共用部件,因此,与传统起动机的电磁开关相比,存在着零件数量增加的问题。此外,通、断起动机用电动机电流的电磁开关与弹出小齿轮的电磁铁是分别装配的,电磁开关外壳与电磁铁外壳的端部都要设置铆接部分,2种外壳的内圆都要车薄,因而,加工工时增多,工艺性较差。
在11双电磁开关式起动机的方案中,将通、断起动机用电动机电流的电磁开关与弹出小齿轮的电磁铁设计为直列布置,所谓直列即为同一中心线或同轴。这里顺便说一句:国内较有名气的网站将这种起动机的电磁开关与电磁铁说成串联,这一说法是错误的,这一点在前面的论述中也可以得到验证。
电磁开关与电磁铁之间设置了两者共用的铁心,电磁开关外壳与电磁铁外壳是在轴向上连续形成的,两者成为一整体式外壳。由于电磁开关与电磁铁设计为直列布置,电动机径向的尺寸没有增加,由此确保了双电磁开关式起动机与普通起动机具有同样的装车性能。与81方案相比,零件的个数可以减少,装配工时可以降低。
4.2 11方案的效果
11方案中的起动机是利用ECU分别独立控制弹出小齿轮用电磁铁的动作与电动机通电用电磁开关的动作,所以,在从怠速状态停止发动机时,可以仅使弹出小齿轮用电磁铁动作,使小齿轮与旋转着的飞轮齿环啮合,即便在飞轮齿环停止旋转之后,也可以使小齿轮与飞轮齿环保持啮合状态。此后,再想起动发动机时,因为小齿轮与飞轮齿环处于啮合状态,仅使电动机通电用电磁开关动作,使电动机触头闭合就可以了。也就是说,在起动发动机时,没有必要推出小齿轮移动件,这样可以缩短小齿轮与飞轮齿环实现啮合所需要的时间,所以,可以迅速地完成发动机的再起动。
11方案中的起动机上,控制弹出小齿轮用电磁铁与电动机通电用电磁开关是轴向直列设置的,所以在电动机的径向2个方向的尺寸都没有增加。由此,与将控制弹出小齿轮用电磁铁与电动机通电用电磁开关布置在电动机的外圆不同位置处的81方案相比,11方案在装车尺寸方面受到的制约比较小,提高了装车性能。换句话说,11方案确保了与用一个电磁开关控制小齿轮弹出与通/断电动机电流的老式起动机具有同等的装车性能。
此外,整体式开关外壳的内圆上设有台阶,在内径较大的一侧设置有导磁筒,由此可以增大电磁开关线圈径向磁路的截面积,防止磁饱和引发的电磁开关的性能降低。