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力矩保持固定方向。电刷装在端盖上的电刷架中，电刷弹簧使电刷与换向片之间具有适当的压力以保持配合，电刷架结构图与实物图如图2-5（a）所示。
图2-5(a) 电刷架原理图
（4）外壳：是电动机的磁极和电枢的安装机体，其中一端有四个检查窗口，便于进行电刷和换向器的维护，同时起动机的电磁开关也安装在壳体上，壳体用铸铁浇铸或钢板卷焊而成，壳体上设有一个接线端子或引出一根电缆引线，接线端子或电缆引线端子通常成为“C”端子，它直接与励磁绕组的一端连接。后端外壳实物图如图2-6所示。 2.3.1.3 工作原理
直流电动机的工作原理是利用通电导体在磁场中受力的作用从而将电能转换为电磁转矩，通电的导体在磁场中会受电磁力作用，电磁力的方向遵循左手定则。
直流电动机工作时，电流通过电刷和换向器流入电磁绕组。如图2-7所示，两片换向片分别与环状线圈的两端连接，电刷一端与两换向器片相接触,另一端分别接蓄电池的正极和负极。在环状线圈中电流的方向交替变化，用左手定则判断可知,环状线圈在电磁力矩作用下按顺时针方向连续转动。这样在电源连续对电动机供电时，其线圈就不停地按同一方向转动。为了增大输出力矩并使运转均匀，实际的电动机中电枢采用多匝线圈，随线圈匝数的增多换向片的数量也要增多。
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图2-7直流起动机工作原理图
2.3.2 传动机构
2.3.2.1 结构组成与作用
传动机构的作用是把直流电动机产生转矩传递给飞轮齿圈，再通过飞轮齿圈把转矩传递给发动机的曲轴，使发动机起动；起动后，飞轮齿圈与驱动齿轮自动打滑脱离。一般由驱动齿轮、单向离合器、拨叉、啮合弹簧等组成。
电磁式起动机传动机构中的关键部件是单向离合器，单向离合器俗称单向轴承，也是仅能单一方向（顺时针方向或逆时针方向）传动的机械传动基础件。 当动力源驱动被动元件时只能单一方向传动，若动力源转变方向时，（如顺时针变为逆时针方向），被动元 件则会自动脱离不产生任何动力传送的功能。单向离合器有滚柱式，摩擦片式，弹簧式等几种类型，其中滚柱式单向离合器是最常用的，滚柱式单向离合器的构造如图2-8所示，滚柱式单向离合器的驱动齿轮与外壳制成一体，外壳内装有十字块和4套滚柱、压帽和弹簧。十字块与花键套筒固连，壳底与外壳相互扣合密封。
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图2-8 滚柱式单向离合器
1-驱动齿轮；2-外壳；3-十字块；4-滚柱；5-压帽弹簧；6-垫圈；7-护盖；8-花键套
筒；9-弹簧座；10-啮合弹簧；11-拨环；12-卡簧
花键套筒的外面装有啮合弹簧及衬圈，末端安装着拨环与卡圈。整个离合器总成套装在电动机轴的花键部位上，可作轴向移动和随轴转动。在外壳与十字块之间，形成4个宽窄不等的楔形槽，槽内分别装有一套滚柱、压帽及弹簧。滚柱的直径略大于楔形槽窄端，略小于楔形槽的宽端。 2.3.2.2 工作原理
当起动机电枢旋转时，转矩经套筒带动十字块旋转，滚柱滚入楔形槽窄端，将十字块与外壳卡紧，使十字块与外壳之间能传递力矩，见图a；发动机起动以后，飞轮齿圈会带动驱动齿轮旋转，当转速超过电枢转速时，滚柱滚人宽端打滑，这样发动机的力矩就不会传递至起动机，起到保护起动机的作用。受力分析如图2-9所示。
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图2-9滚柱的受力及作用示意图
a．起动时；b.起动后
2.3.3 控制装置
2.3.3.1 结构组成与作用
电磁起动机的控制装置通常指的是固定在电动机上的电磁式开关，其作用是通过控制起动机主电路的导通与切断，利用电磁开关的电磁力操纵拨叉来控制起动机驱动齿轮与发动机飞轮齿圈的啮合与分离。
电磁开关主要由吸引线圈、保持线圈、回位弹簧、可动铁心，接触片等组成。其中，端子C接点火开关，通过点火开关再接电源；端子30直接接电源。电磁开关结构图与实物图如图2-10（a）所示，
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图2-10(a) 电磁开关结构图
2.3.3.2 工作原理
起动发动机时，接通电源总开关，按下起动按钮，吸拉线圈和保持线圈的电路被接通，此时电流通路为蓄电池“+” →主接线柱→电流表→电源总开关→起动按钮→起动接线柱。此后分为两条支路，一路为保持线圈→搭铁→蓄电池“-”，另一路为吸拉线圈→主接线柱→串励式直流电动机→搭铁→蓄电池“-”。这时活动铁心在两个线圈产生的同向电磁力的作用下，克服复位弹簧的推力而右行，一方面带动拨叉将单向离合器向左推出，另一方面活动铁心推动接触盘向右移动，当接线柱被接触盘接通后，吸拉线圈被短路，于是蓄电池的大电流经过起动机的电枢绕组和励磁绕组，产生较大的转矩，带动曲轴旋转而起动发动机。此时，电磁开关的工作位置靠保持线圈的吸力维持。
发动机起动后，在松开起动按钮的瞬间，吸拉线圈和保持线圈是串联关系，电流通路为蓄电池“+” →主接线柱5→接触盘→主接线柱6→吸拉线圈→保持线圈→搭铁→蓄电池“-”，两个线圈所产生的磁通方向相反，互相抵消。于是活动铁心在复位弹簧的作用下迅速回到原位，使得驱动齿轮退出啮合，接触盘在其右端弹簧的作用下脱离接触复位，起动机的主电路被切断，起动机停止工作。原理图如图2-11所示。