柴油發電機的離合器機構通過起動齒輪將電樞的扭矩傳遞到飛輪齒圈上，電動機的動力傳遞到曲軸上起動內燃機。啟動后，電機與內燃機自動分離，以保護起動電機不受損壞。
離合器機構有兩種：彈簧式和摩擦片式。中、小功率內燃機的起動機構多為彈簧式，大功率內燃機的起動機構多為摩擦盤離合器機構。
①彈簧式離合機構
彈簧離合器機構比較簡單，安裝在起動機電樞軸上。驅動齒輪的右端被套在連接套中，兩個扇形塊加載到齒輪右端相應的凹槽中，并延伸到花鍵套筒左端的環槽中，使齒輪和套筒一起軸向移動，使兩者相對滑動。自由狀態下離合器彈簧的內徑小于齒輪和套筒相應外圓表面的直徑。安裝時緊套在外圈表面。起動機帶動花鍵套轉動，使離合器彈簧收縮。由于離合器彈簧緊夾在相應的外圓表面上，起動機的扭矩通過彈簧摩擦傳遞到主動齒輪上驅動飛輪使齒轉動。
②摩擦片式離合機構
離合器機構的內花鍵安裝在右側外花鍵套上，從動盤6和主動盤8交替布置，花鍵套10上的螺母2和摩擦片上安裝有彈性墊圈3、壓力環4和調整墊圈5。驅動齒輪右端部分導向槽，其安裝在導向槽中，以防止起動驅動齒輪時部件松動。
啟動時，拼接套筒順時針旋轉，使內拼接向左移動在套筒上按壓摩擦板，使離合器機構處于接合狀態，通過摩擦板之間的摩擦將起動器的扭矩傳遞給驅動齒輪，發動機啟動后，驅動齒輪相對于花鍵套轉速加快，內花鍵轂在花鍵套上右移，于摩擦片便松開，離合機構處于分離狀態該離合機構摩擦力矩的調整依靠調整墊片5，以改變內花鍵端部與彈性墊圈之間的間隙，控制彈性墊圈的變形量，從而調整離合機構所能傳遞的最大摩擦力矩。
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