汽車充電系統的故障分析與診斷

白濱智

摘 要：主要敘述了典型汽車充電系統的組成結構、工作原理及故障的分析診斷和故障的排除方法。重點對汽車充電系統的主要核心部件發電機的結構、發電原理及故障分析診斷、維修方法進行了著重敘述。可以用于汽車維修人員從事汽車充電系統故障的診斷和排除工作時的參考。

關鍵詞：汽車；充電系統；發電機

汽車充電系統主要包括交流發電機、調節器、蓄電池、電流表或其他充電狀態指示裝置、鑰匙開關及導線連接等，其中，核心部件是發電機裝置。汽車充電系統的作用就是向汽車用電設備提供低壓直流電能，以保證汽車在行駛中和停車時的用電，因此，汽車充電系統的故障分析與診斷是極為重要的。

一、發電機的作用與構成

1.發電機的作用及構成

發電機作為汽車運行中的主要電源，擔負著向啟動系統之外所有用電設備供電的任務，并向蓄電池充電。汽車發電機目前大多采用交流發電機，交流發電機主要由三相同步交流發電機和二極管整流器組成，一般稱為硅整流交流發電機。汽車交流發電機主要由轉子總成、定子總成、整流器、前后端蓋、電刷和電刷架以及帶輪、風扇等部件組成。

2.交流發電機工作原理

交流發電機的工作原理是：發電機的三相定子繞組按一定規律分布在發電機的定子槽中，且匝數相等。三相繞組的末端連在一起，成星形聯結。當磁場繞組接通直流電時，產生了磁場，使轉子軸上的兩塊爪形磁極磁化，一塊為N極，一塊為S極。發電機轉子由發動機通過傳動帶驅動旋轉。根據電磁感應原理，當轉子旋轉時，磁感線與定子繞組之間產生相對運動，在定子繞組中就產生交流電動勢。因為定子繞組是由三相繞組組成的，因而在三相繞組中產生頻率相同、幅值相等、相位互差120度的交流電動勢。由于現代汽車的各種功能越來越完善，自動化程度越來越高，導致用電設備的數量越來越多。因此，要求發電機應有較大的輸出功率。

交流發電機及其調節器結構簡單、維護方便，若是使用得當，不但可以減少故障，還可延長使用壽命。為此，要正確使用交流發電機和調節器，發現故障及時檢修。下面我對汽車充電系統故障分析診斷和故障排除方法做一論述。

二、充電系統的初步診斷方法

1.汽車充電系統的初步診斷

首先，我們要對充電系統的各元件裝置及連接導線進行外觀安裝情況、完好情況的檢查，對各導線及連接頭的連接完好情況進行認真的檢查，如，發電機的皮帶是否斷裂，是否皮帶過松，是否老化；發電機的皮帶輪是否存在缺損、變形等情況；發電機整體是否固定牢固，是否外殼處有破損；與充電系統有關的導線是否固定牢固，是否外殼有破損；充電系統有關的導線是否存在脫落或連接不牢情況，如檢查蓄電池的正負極柱是否連接松動，是否柱頭上存在腐蝕，檢查發電機上的B+導線是否松動，是否存在燒蝕現象，檢查發電機后端的各電線接頭是否脫落，是否存在虛連現象或存在燒蝕情況，細致進行外觀目測和手動檢查。

2.汽車充電系統的測量

當檢查確認正常之后，再用直流電壓表測量蓄電池的電壓值，正常情況應在12V左右，然后，讓另一人打著車，并保持發動機轉速在2000轉左右，再測蓄電池的電壓值情況，如果充電系統是正常發電，此時的電壓值應在14V左右；如果此時的蓄電池電壓值仍為不著車時的12V左右的電壓值，則說明充電系統不發電，存在故障；如果此時測得的蓄電池電壓略高于不著車時的電壓值，說明充電系統存在發電量過低故障，或蓄電池存在潰電故障；如果此時測量的電壓值高于14.5V以上，說明充電系統存在發電量過大故障。

通過以上的測量診斷，能夠初步大概了解充電系統是否正常，是否存在故障及故障的類型與大概故障元件及故障范圍了。經過以上的初步檢查，就會給以后的故障分析診斷與排除創造極好的條件，帶來巨大的便利，因此，我認為，對汽車充電系統進行故障檢查，不可忽略初步診斷與測量這一環節。

三、充電系統故障種類及原因分析

1.充電指示燈不熄滅

接通點火開關時，儀表盤上的充電指示燈亮，但發動機啟動后，充電指示燈不熄滅，或是在發動機正常運轉過程中，充電指示燈亮起，這說明充電系統出現了不充電故障。故障原因為：發電機故障，如定子繞組或磁場繞組有短路、斷路或搭鐵，磁場繞組有短路或搭鐵，發電機多個整流二極管斷路或短路等造成發電機不發電；調節器故障，調節器內部電子元件有短路而使大功率開關三極管不能飽和導通或不導通，造成發電機不發電或電壓很低，而調節器內部的短路則使充電指示燈亮起；發電機皮帶松弛，由于皮帶打滑，發電機不轉或轉速過低而不發電或發電過小。

2.充電指示燈不亮

接通點火開關直到發動機正常運轉時，充電指示燈始終不亮。故障原因為：發電機電刷與滑環之間接觸不良或發電機磁場繞組有斷路，使發電機無勵磁磁場而不發電，同時充電指示燈也因其搭鐵不良而不亮。調節器內部電子元件損壞而使三極管不導通或三極管本身斷路，也使發電機無勵磁電流而不發電，同時充電指示燈因搭鐵不良而不亮。充電指示燈電路有斷路，如熔斷絲、充電指示燈、發電機磁場接線柱到點火開關之間的線路連接等有問題。

3.發電機電壓過高

充電指示燈能正常亮起和熄滅，但汽車燈泡很容易燒壞，且易出現蓄電池溫度過高、電解液消耗過快等現象，這說明發電機電壓過高或失控而導致充電電流過大。或測量發電機輸出電壓值，當發動機中、高速運轉時，發電機輸出端電壓高于14.5伏。故障原因為：發電機充電電流過大，一般是調節器調節電壓過高或調節器失效造成的。

4.交流發電機的使用注意

蓄電池搭鐵極性不能接錯。國產交流發電機均為負極搭鐵，故蓄電池必須為負極搭鐵，否則會出現蓄電池經發電機二極管大電流放電，將二極管迅速燒壞現象，有時還會燒壞調節器中的電子元件。在蓄電池更換或補充充電后，要格外注意。充電系統的導線連接要牢固可靠，以免在電路突然斷開時產生瞬時過電壓，而燒壞晶體管元件。在發電機正常運行時，不可隨意拆動電氣設備的連接導線，以防止連線搭鐵短路或因突然斷開而引起瞬時過電壓。

汽車充電系統是汽車中較重要的系統，汽車的充電系統運轉時，必須時刻能夠工作在正常的狀態之中。一旦汽車充電系統出現故障時，我們應迅速地診斷出故障的原因，準確地查找出故障點，徹底排除故障，使充電系統恢復到正常的工作狀態。