蘇雅拉圖
(呼倫貝爾學院繼續教育學院 內蒙古 海拉爾 021008)
電源系統包括蓄電池、發電機及其電壓調節器。前兩者是并聯工作,發電機是主電源,蓄電池是輔助電源。發電機的輸出電壓隨轉速而變化,電壓調節器的作用是在發電機轉速升高時,自動調節發電機的輸出電壓使之保持穩定。發電機是汽車電源系統中最重要的部件,目前汽車上常用的汽車發電機一般都是硅整流交流發電機,它主要由轉子、定子、硅整流器、前后端蓋以及風扇、皮帶輪等輔助部分組成。筆者根據多年的工作經驗,現將汽車發電機的常見故障診斷與排除方法介紹如下:
汽車發電機一般為硅整流交流發電機,其工作原理為:當外電路通過電刷使勵磁繞組通電時,便產生磁場,使爪極被磁化為N極和S極。當轉子旋轉時,磁通交替地在定子繞組中變化,根據電磁感應原理可知,定子的三相繞組中便產生交變的感應電動勢。這就是交流發電機的發電原理。從工作原理中可以看出,硅整流發電機正常工作,必須滿足2個條件。即
(1)定子繞組電路、勵磁電路及整流器必須工作正常。
(2)轉子在磁場的作用下旋轉。
汽車發電機工作時的輸出電壓一般介于 13.6—14.5V之間,發動機熄火后,蓄電池的電壓一般介于12.5—14V之間。發電機不發電的故障現象,早期表現在充電指示燈有所反應,一般是點火開關處于點火狀態但發動機不工作時,充電指示燈應亮,發動機工作正常時充電指示燈應滅。或電流表處應有所反應;后期表現為蓄電池嚴重虧電,發動機無法起動。
發電機不發電的主要原因是:不充電除了傳動皮帶過松打滑,整流二極管擊穿短路或斷路;激磁繞組短路或斷路;三相定子繞組之間短路或搭鐵;轉子滑環嚴重氧化臟污,炭刷架損壞或炭刷在刷架中卡住。
在汽車充電過程中有控制自動充電的電壓調整器,當蓄電池充足電時電壓調整器會將磁場電路斷開,磁場電路斷開后發電機停止發電,防止發電機對蓄電池過量充電,當電壓不足時或每次起動車后電壓調整器會接通磁場電路,發電機發電給蓄電池充電。
診斷中提高發動機轉數;首先驗證故障是否來自發電機,方法是將將發動機置于中速運轉,2000轉左右,然后開啟前照燈,在前照燈開啟的瞬間,觀察電流表指針的旋轉。如果指針偏向“+”方向或保持原位不動,說明蓄電池已經充足電,充電系統工作正常。如果電流表指針偏向“-”方向,說明電源系統有故障,應予檢修。
若發電機不發電首先要檢查充電燈是否亮,如果不亮,檢查線路和整流器。充電指示燈亮了以后再起動車輛。如果斷開電瓶正極,能輸出高于12V電壓就表示能正常充電。維修時用萬用表檢測勵磁繞組、定子的三相繞組、滑環及調節器的短路、斷路和擊穿等檢測,查出故障更換新件。
如果汽車電流表的指針總是偏轉到最大充電電流位置;就說明汽車發電機的電量過大。如果在夜間行車,當發動機轉速較高時(3000轉以上)時,汽車的整個照明系統和儀表指示盤都特別亮。此時燈泡或電路系統容易燒毀,分電器觸點容易燒蝕,蓄電池電解液消耗過快,對蓄電池損害較大。
診斷的方法:首先檢查接線,看一下磁場接線柱導線與電壓調節器的正極線是否接錯,活動觸點是否處于完好狀態,電子調節器中的半導體元件(三極管、二極管)是否被擊穿失效。
進一步檢查調節器,檢查時可拆下磁場接線,如果充電電流減小,一般是調節器出現了故障,故障原因可能是低速觸點已燒壞,無法分開。或者線圈內有斷路情況。如果充電電流仍然很大,可能是磁場蓄電池內部短路造成嚴重虧電所致,或者是調節器內電樞接線與磁場接線有短路所致。
汽車發電機是否電量過大還可以這樣簡單的檢查,把車內全部用電器,小燈,大燈,空調等等開起,等使用十幾分鐘后用手摸一下電瓶的正級電線,有沒有發熱的感覺,還有注意車燈有沒有比平時亮一點,有沒有經常壞燈泡、燒保險等,都可以知道發電機電量是不是真的過大,及時檢修可以避免燒掉電線。找出故障及時修復。
啟動發動機后,提高發動機轉速,如果電流表指示較小的充電電流,則說明蓄電池存在充電不足現象,這種現象稱為發電機充電電流過小故障。這種情況產生的原因一般是調節器技術狀態不佳、充電線路中充電電阻突然增大或發電機本身的電壓不足等所致。
診斷的方法:
(1)首先是常規性機械故障檢查。檢查發電機、蓄電池、電流表和調節器等各部件的接線或插接情況是否牢靠,風扇皮帶松緊度是否正常等。這些故障也是導致汽車發電機電量過小的直接原因。
(2)在上述情況正常時,檢查調節器的電壓。檢查的方法是:將發動機轉速控制在中速以上,將前照燈接通,如果電流顯示為充電狀態,則說明充電系統技術狀況正常;如電源表顯示放電狀態,則屬于充電電流過小故障,應予檢修。
(3)檢查部件磨損程度。檢查調節器活動觸點是否有燒蝕現象;拆檢發電機皮帶輪、轉子等,看是否有磨損損壞的異常現象;調節器接線有無松動現象;活動觸點臂與鐵芯間間隙以及回復彈簧拉力是否符合技術要求等。這些故障也是導致汽車發電機電量過小的直接原因,如發現異常現象應及時修復。
發動機在怠速以上轉速運轉時,如果電流表指針出現左右擺動,則顯示蓄電池處于間歇充電狀態,也就是有時充電有時又不充電的現象。這種情況一般是因為發電機的端電壓不穩定所造成。
診斷的方法:
(1)首先是機械性常規檢查。檢查各線路連接線頭是否有松動和接觸不良現象;皮帶松緊度以及蓄電池的接線柱是否結實,如果出現異常,及時修理。
(2)檢查電壓調節器及各線路的接頭、觸點等。如有燒蝕、斷路或接觸不良,就及時更換或修理。
(3)檢查電壓調節器的電路。主要檢查電子調節器內部三極管、二極管是否擊穿或老化失效。
(4)如果以上情況都在正常之內,應拆檢發電機內部的技術狀況,并逐項修復。
汽車發電機出現異響是有多種原因導致的。所以首先要判斷產生異常情況的部位。電機軸承、皮帶、電刷都會響,這類故障中最常見的就是發電機軸承損壞后轉子與定子產生摩擦或者是發電機的風扇葉松動所造成異音。軸承響或是損壞,可以更換一個相同型號的軸承。接著保養一下發電機的轉子滑環更換碳刷。如果是風扇葉松動擰緊就可以了。
汽車皮帶松馳、打滑發出吱吱的響聲,基本上是由于皮帶老化,磨損或曾經更換的皮帶過窄等原因造成的。皮帶是橡膠制品,由于傳遞動力,經常需要很大的負荷,同時由于皮帶的摩擦也會產生高溫。自然會隨著時間的推移出現老化。只要是皮帶表面沒有出現明顯的凹凸損傷,進行皮帶的養護就可以使用。其次就是在平時使用過程中,由于行駛環境造成。因為在行駛過程中遇到下雨和路面積水的影響,將有飛濺積水中的雜質存留在皮帶凹凸紋路中,在發動機冷車運轉過程中產生干磨造成的異響。需要及時到維修專營店進行皮帶的維護或視情進行更換。
發電機皮帶過松,打滑摩擦生熱。發電機有故障發熱,比如定子線圈短路或者軸承損壞造成定轉子相互刮擦生熱,熱量傳至皮帶輪。
總之,在汽車領域里,硅整流交流發電機及電壓調節器雖然屬于比較成熟的部件,但規范的操作和維護同樣是必須的。對于臨時出現的故障,要從原理著手,一步步地排除。只有隨著經驗的積累才能快速判斷問題的出處。充電系統相對與其他系統來說比較簡單,學好基礎,多總結就能很好完成充電系的檢修。