汽车交流发电机输出电压值对油耗及动力影响分析

汽车交流发电机输出电压值对油耗及动力影响分析姜卫（武汉工程职业技术学院湖北武汉：）摘 要 汽车交流发电机输出电压偏低或偏高，都会带来油耗增大、磨损增大、动力下降等问题。对汽车发电机电压输出高低对动力性的影响及发电机电压产生高低的原因、修理方法进行了分析，使汽车修理工、驾驶员对汽油机汽车发动机故障的诊断更准确。关键词 汽车；发电机电压值；动力；燃油损耗中图分类号：文献标识码：文章编号：（）笔者在多年的教学和技能培训中发现，许多技工在汽车修理时，处理汽油机汽车发动机燃油消耗 过大及动力性降低故障时，往往会偏重对机械系统 的检测和修理，而忽视了汽车发电机电压的高低对 汽车的燃油经济性及动力性的影响，在修理后不能 完全排除故障或达不到发动机燃油经济性及动力性 的最佳效果，本文就汽油机汽车发电机电压值过高 或过低产生的原因及对发动机的燃油经济性、动力 性的影响，进行了探讨，期望能引起大家对这个问题 的重视。混合气在气缸中压缩燃烧分为四个阶段，火花塞点火能力下降后，使燃烧的四个阶段都会受影响，影响 最大的就是速燃期，燃烧速度延迟。 目前的汽油机 都是高速汽油机，气缸内的混合气不能充分燃烧就 换气，这样气缸内有部分的可燃气体没有充分燃烧 就排出气缸，缸内产生的压力也相应会下降，发动机 的动力就会损失。 汽车在同等的路况下行驶时，驾 驶员就会加大油门，提高喷油量，提高空燃比，增加 发动机动力，使油耗增加。 当发动机长时间使用浓 混合气，对发动机气缸也带来不利的影响，浓混合气 对气缸壁的润滑油有冲刷作用，润滑减少，磨损随之 增大，气缸的密封性能下降，气缸压力减小，燃烧温 度下降，燃烧不彻底，有害气体排放增加，对发动机 动力性、经济性及发动机的寿命等都有不利的影响。在生产实习中经过粗略的测试，当发电机电压 下降 时，在 同 等 的 路 况 下，油 耗 增 加 以 上，当电压下降 时，油耗增加 以上，当电压 下降 时，油 耗 增 加 以 上，当 电 压 下 降 时，油耗增加 以上，当电压下降 时，汽车发 动机动力大幅度下降，这时的发动机只能空转，车辆 无法起步，动 力 只 能 维 持 发 动 机 的 空 转，无 动 力 输 出。 目前汽车上基本都没有安装电压表，无法监测 汽车发电机的电压值是否正常。 当电压偏低，但电 压值下降的不是很大，车辆又能够正常运行时，这种 故障经常性 的 存 在，不 易 查 觉，往 往 会 被 修 理 工 忽 视，所以修理工、驾驶员，在检查这类故障时，要经常 检查或测量发电机的电压值，使其工作在标准值范发电机电压过低过高对汽油机的燃油经济性及动力性的影响发动机电压偏低或偏高，对汽车有影响，但影响又不是很大，这 种 故 障 在 汽 车 修 理 中 往 往 被 忽 视。 当发动机动力不足、油耗增大、机械方面又找不到原 因时，要考虑是不是发动机电压过低或过高。电压过低对发动机的影响目前 汽 油 机 汽车 发电 机 的 输出标准电压为 之间，低于 电压，都称为电压偏 低。 电压偏低，汽车点火系统能量降低，目前汽车的 点火 线 圈 所 要 提 供 的 输 入 能 量，电 压 在 时，点 火 高 压 线 圈 输 入 电 流 可 达 到 点火电流强度，一旦发电机电压输出值降低，输入点 火高压线圈总功率降低，高压线圈及火花塞的点火 能力也随之下降，混合气在气缸内的燃烧效率降低。收稿日期：修回日期：作者简介：姜卫（），男，讲师：武汉工程职业技术学院学报围内，才能保证汽车发动机工作在最佳状态。（）汽车交流发电机的整流输出晶体二极管损坏或内阻增大，工作不正常，造成交流发电机的输出 电压降低。 晶体二极管是交流发电机整流元件，它 将交流发电机的交流电变换成为直流电输出，晶体 二极管最怕温度过高、短路过电流，当发电机内部通 风不良时，温度过高晶体二极管穿透电流自动增大， 电流过大，超过额定值时，晶体二极管就有击穿损坏 危险，二极管内阻增大或开路，使输出电压下降。（）交流电机的输入、输出接线柱接触不良，造 成接触电阻过大，输出电压降低。 发电机转子励磁 输入电压，是通过发电机的励磁（）接线柱接入，如 果些接线柱有锈蚀或接线柱松动现象，造成接触不 良，接线柱内阻增大，导致输入电流减小，将使输出 电压下降。 输出电压接线柱（）如果锈蚀或接线柱 松动现象，造成接线柱接触不良，内阻增大，会导致 发电机输出电压下降。（）交流 发 电 机 的 传 动 带 磨 损、传 动 带 张 力 不 够，使带轮打滑，转速下降，交流发电机的电压下降。 发电机的传动皮带应该定期更换，若皮带长期使用、 磨损过大，皮 带 会 出 现 打 滑 现 象，使 发 电 机 转 速 下 降，发电机皮带的张力不够也会造成皮带打滑现象， 皮带空转。 现在也有很多皮带的质量差，强度差，张 力始终达不到规定值，使发电机带轮打滑，输出电压 下降。 应采用质量可靠，强度较高的传动皮带。（）交流发电机电压调节器的电压调节不当或 有故障，造成交流发电机的电压下降或升高。 汽车 上的发电机的转速是在变化的，而输出电压应该是 稳定不变的，这就需要电压调节器随着发动机的转 速调节励磁电流来控制发电机的输出电压，调节器 发生故障或调节控制不当，输出电压也会过高或过 低。 目前车辆上使用的基本上都是电子调节器，要 保证调节器的的正常工作，就必须保证有良好的散 热、通风、接线柱接触良好、防震，调节器外壳要可靠 接地，才能保证调节器的工作正常。（）汽车采用微电脑控制的交流发电机励磁线 圈电流，电流控制不当，控制电压偏高或偏低，造成 输出电压升高或下降。 目前有些汽车的交流发电机 励磁电压直接是车内微电脑控制，微电脑的控制是 根据发动机的转速高低，输出不同的控制电流控制 发电机的励 磁 电 流，达 到 控 制 发 电 机 的 输 出 电 压。 当微电脑输出电压出现故障或偏差时，输出电压也 受到偏高或偏低影响。（）汽车蓄电池的电压偏低，蓄电池极板损坏短 路或缺少电 解 液，造 成 交 流 发 电 机 输 出 电 压 下 降。电压过高对发动机的影响发电机的电压要控制在 以下为适宜，如 果高于这个值，电压就称为偏高，电压偏高就会加大 汽车交流发电机及汽油机点火系统绝缘材料的耐压 承受负担。 汽油机汽车的点火系统的绝缘材料一般 的耐压等级都是控制在 万伏以下，如果高压点火 线圈输出的电压高于这个值，绝缘材料就会有被击 穿、漏电的可能。 特别是长时间高电压使用，绝缘材 料老化的高压点火系统，发电机电压过高后点火线 圈的高压线接口、高压线，分火头，分电盖，火花塞等 部位的高压 元 器 件 易 产 生 对 地 放 电、漏 电、打 火 现 象。 车辆在阴雨、潮湿天气、发动机用水清洗后，元 件受潮尤为显著，一旦点火系统出现有漏电的现象， 高压电就会通过绝缘层对地放电，高压点火能量损 失，就会有高压点火系统能力下降。 有很多车在用 水冲洗完后，发 动 机 不 能 起 动，就 是 高 压 漏 电 造 成 的。 电压过高，高压元件有击穿漏电现象，分流了高 压点火能量，气缸内的混合气燃烧能力下降，发动机 的动力下降。 这样产生的后果与电压过低产生的后 果相同，如果发电机电压过高，发电机自身有过载烧 毁可能，给汽车燃油经济性和动力性带来很大影响， 同时也给汽 车 高 压 点 火 系 统 带 来过高压击穿的危 险。 找不到原因时，要考虑是不是发动机电压过高 或过低。发电机电压偏低、偏高产生的原因分析（）发电机的定子、转子线圈内部有轻微短路现象，使得发电机输出电压略有下降。 发电机定子装 在汽车发动机上，振动很大，线圈匝间避免不了产生 振动和摩擦，定子绕组之间漆包线的绝缘漆磨损，产 生匝间短路、发电机轴承缺油磨损，转子与定子之间 出现扫镗现象，使定子线圈擦伤磨损、定子线圈进水 绝缘等级下 降，引 起 匝 间 漏 电 短 路，使 输 出 电 压 下 降。（）发电机的通风条件差，温度过高，转子的温 度过高，线圈内部电阻和磁阻会加大，励磁输入电流 减小，使得励磁磁场下降，发电机输出电压下降。 在 夏季温度较高或发电机通风孔被脏物堵塞时，发电 机温度会很高，电机的定子、转子绕组的线圈温度很 高，导致线圈内部电阻增大，转子内通过励磁电流减 小，定子的输出电压减小。姜 卫：汽车交流发电机输出电压值对油耗及动力影响分析汽车蓄电池使用寿命一般为 年，使用 年后应换新蓄电池。 过期蓄电池的容量和充放电能力都有所 下降，蓄电池 自 身 偏 低，发 电 机 不 能 提 高 蓄 电 池 电 压，蓄电池总是处于欠充电状态使整车供电电源偏 低，若 蓄 电 池 自 身 出 现 故 障，如 极 板 损 坏、变 形、极 化、缺少电解液、外壳开裂、电极桩头松动腐蚀等故 障，蓄电池电压下降，整车供电电源降低。（）汽车内安装的用电设备不合理，负载多功率 大，用电量超 额 定 负 荷，使 交 流 发 电 机 输 出 电 压 降 低。 许多车 主 在 车 内改 装或 增 加了许多大功率电 器，长时间运行后，车内发电机和蓄电池供电供不应 求，使整车供电能力下降，输出电压下降。率用电设备，一定要按车内发电机的容量使用用电设备，保证发电机有一定的储备功率。发电机电压偏高、偏低的修理汽车的发电机输出电压、蓄电池输出电压要经常检测，观察电压输出值，当出现偏高或偏低时都应 该及时调整或修理。当发电机电压偏高时用万用表或车用电脑检测仪测量发电机输出电 压（）接线柱时，电压值超过 就是电压值偏 高。 可以检查发电机调节器控制电压是否正常，调 节器一般有一个可调电位器，可以调节控制电压，逆 时针方向旋转，调节电位器，可以调小，再观察发电 机输出电压，是否有下降，若不行，可以换一个同型 号的正常电压调节器试试，看看是否电压有下降，测 量结果正常，那就说明是电压调节器有故障，这类故 障电压调节器的损坏偏多。合理维护使用，预防电压过高、过低汽车不同于其它产品，它是工作在各种恶劣环境中。 目前中小型汽车都未安装电压、电流表，只有 充电指示灯，显示是否充电，对电压、电流值没有监 控，所以平时使用保养和维护检查尤为重要。在汽车使用中，交流发电机是固定在发动机的 支架上，支架固定螺钉必须牢固可靠，支架不得变形 弯曲，发电机带轮与发动机带轮必须在一个平面内， 不得错位。 传动皮带要按时、定期、更换保养清洁， 合理调整汽车发电机传动皮带的压力，交流发电机 的轴承也要定时保养，轴承加入的润滑脂要加入耐 高温、防水高速润滑脂，要符合标准。交流发电机要保持外壳清洁，通风散热良好，发 电机的通风散热口不得有异物或油泥堵塞，发电机 皮带轮上的扇叶要完好无损，保证发电机内的转子、 定子线圈及整流二极管的通风散热良好。 发电机的 输入输出电源接线柱，若有锈蚀现象要立即清理，接 线柱螺钉要有防滑垫圈，压紧不得松动，保持接触良 好，导线要捆扎得当，固定牢靠，在车内不得有摆动 现象。 发电机调节器在车内安装牢固，装防震垫圈， 调节器外壳 必 须 可 靠 接 地，保 证 清 洁、通 风 散 热 良 好，定期测量 调 节 电 压，保 证 发 电 机 的 调 节 电 压 准 确。 汽车微电脑要定期检测，用车用电脑检测仪检 测或利用车载电脑自测，若存在故障及时处理，不能 带病工作。 汽车蓄电池要定期检测，测量电压值、电 解液高度、比重，比重要跟据季节调整，要在 之间，夏季比重大，冬季比重可小点，若有偏差 就及时调整到规定值，电极柱头压实，蓄电池不得亏电，若有亏电现象，必须在 小时内充足电，保证蓄 电池总是充足电的状态。 在车内不能随意增加大功当发电机电压偏低时当用万用表或车用检测电脑检测仪测得发电机 输出电压接线柱（），电压低于。 检查程序为： 电气线路 蓄电池 电压调节器 发电机。先检查发电机、调节器的控制电压接线柱，导线 是否接触良好，有松动锈蚀的现象。 汽车熄火后，再 检查蓄电池，蓄 电 池 电 压 应 该 是 左 右，若 低 于，就是蓄电 池 电 压 偏 低，先 处 理 蓄 电 池 问 题，将 蓄电池电压提高，可以补充充电，若极板损坏充电也不能提 高 电 压，就 要 更 换 蓄 电 池。 若 蓄 电 池 完 好。 再检查测量电压调节器输出控制发电机的励磁电压 是否偏低，应该在 左右，这个值偏低，可以调整 调节器的输出控制电压，调整调节器内的控制输出 电压的电位器，按顺时针方向旋转，可以提高调节器 的输出电压，提高发电机的励磁电压，提高发电机的 输出电压，若不行，换一个同型号正常的发电机电压 调节器，察看电压是否有提高，若不行，就要检查发 电机的故障，拆下发电机，将发电机解体，检查发电 机转子、定子线圈是否有短路，发电机整流二极管是 否有损坏，如果转子、定子线圈有匝间短路现象，就 要将线圈短路处分开涂上绝缘漆，放入烘箱烤干后， 再装入发电机。 可用万用表测量，若是整流二极管 损坏，则要换入同型号的二极管装入发电机内。（注 意：二极管是装在发电机的外壳和散热板上，更换二 极管，一定不能敲打，要压出、压入二极管。）装好发 电机后，有条件的一定要在车下发电机试验台上调武汉工程职业技术学院学报试好后，再装上车。佳状态，提升车辆动力，节约燃油。 提高车辆的使用性能和安全性能，降低运行成本。结束语参考文献修理工在修车时，要听驾驶员讲述车辆发生的故障现象，给修理提供依据，更重要的是要有自己的 一套诊断故障的方法，了解车辆各系统设备的维护 和保养知识，当车辆出现故障后，不论是大故障还是 小故障，都要认真对待，及时处理，保持车辆处于最 凌永成，李 淑 英汽 车 电 气 设 备 北 京：北 京 大 学 出 版 社， 黎亚洲汽车电气系统维修技术基础 北 京：机 械 工 业 出 版， 麻友良汽车电器与电子控制系统 北 京：机 械 工 业 出 版 社， ：， ， ：；（责任编辑：李文英）（上接第 页） ： （） （）， ， ：；（责任编辑：李文英）