妙電回春

田宏

眾所周知，汽車發(fā)動機的工作狀態(tài)有怠速、變檔、加速、減速和巡航等，還有不定時的汽車空調(diào)短時負荷，這些都會影響發(fā)動機，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速發(fā)生變化和波動，相應(yīng)的發(fā)電機的轉(zhuǎn)速也隨之波動，在此情況下汽車工作時的供電電壓也跟著波動。打個比喻，如果家里的電壓不穩(wěn)，燈泡還是忽明忽暗的，何況汽車這樣一個精密的產(chǎn)品呢？

或許有人會問，人家車廠造一臺汽車難道就沒考慮過這些問題嗎？當(dāng)然有考慮，車廠為保證供電可靠性和穩(wěn)定性，一般會在汽車發(fā)電機中加有穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器，由IC控制發(fā)電機的勵磁電流，使其輸出電壓趨向穩(wěn)定。但是這個過程需要一段時間，如果我們有電壓表的話，會發(fā)現(xiàn)在加速、減速、換擋等負荷變化的狀況下，發(fā)電機的輸出電壓會有短時降低，達0.5～0.8V，進入穩(wěn)定狀態(tài)后再恢復(fù)。

另外，汽車是由多家配套廠提供部件裝配而成，各電路系統(tǒng)如：點火系統(tǒng)、ECU系統(tǒng)、儀表系統(tǒng)、ABS系統(tǒng)等，都是在本系統(tǒng)上加寬適應(yīng)電壓范圍，沒有總體的穩(wěn)壓考慮。汽車由發(fā)電機供電后，各系統(tǒng)只管自己系統(tǒng)可以適應(yīng)，不管別的電子控制系統(tǒng)。因此，由于發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化造成了電源電壓穩(wěn)定性不良，有必要裝備一定儲電能力的總回路的穩(wěn)壓器，才能保證整車穩(wěn)定供電，提高整車各個電子系統(tǒng)的全面穩(wěn)定性和可靠性。

目前，汽車電源穩(wěn)壓器市場產(chǎn)品繁多，有的稱為電子整流器，有些產(chǎn)品就稱為電子節(jié)油器。至于工作原理，多數(shù)產(chǎn)品說明中表述成可以穩(wěn)定汽車12V主供電回路的電壓，提升汽車動力性能，節(jié)省燃油。有的人說效果不錯，還有人說純屬忽悠人。是不是所有電源穩(wěn)壓器都會有效果？當(dāng)然不是，且看下文詳細分析。

汽車啟動前

汽車供電的電源有蓄電池和發(fā)電機。汽車沒有發(fā)動之前，由蓄電池供電，電壓在12.0～12.6V之間，蓄電池滿電時12.6V，缺電時12.0V，這就是說，在汽車發(fā)動之前，回路的供電是蓄電池，它的作用是保證汽車沒有發(fā)動時的基本電路供電功能，如：ECU和儀表盤供電，燈光照明等，主要的高負載是起動電動機，因為提供汽車起動電動機所需要短時高功率，起動電流高達數(shù)百安（A）。

汽車啟動后

汽車起動后，發(fā)動機上的發(fā)電機投入工作，發(fā)動機控制系統(tǒng)、底盤控制系統(tǒng)（電子轉(zhuǎn)向，ABS等）、燈光控制系統(tǒng)等全面啟動，各種傳感器、執(zhí)行器（噴油，點火等）投入運行。因發(fā)電機輸出電壓高于蓄電池的最高電壓12.6V。因此，蓄電池由供電狀態(tài)轉(zhuǎn)為被充電狀態(tài)，汽車供電回路由發(fā)電機保證供電。此時汽車供電電壓在13.3～14.8V之間（電壓依車型不同，車輛所處工作狀態(tài)不同而有差別），大部分車型的發(fā)電機輸出電壓是14V左右。

起動發(fā)動機時

由上面分析可知，汽車沒有發(fā)動時，汽車電源由蓄電池供電，因為其有電量儲備，不需穩(wěn)壓器也可保證供電相對穩(wěn)定。只在起動發(fā)動機時，才有劇烈壓降，降壓幅度可達2～3V，此時蓄電池的放電電流可達數(shù)百安。這種情況下，穩(wěn)壓器會對電壓穩(wěn)定起作用。而且安裝完電源穩(wěn)壓器后，可以延長蓄電池的使用壽命。

發(fā)動機工作時

汽車發(fā)動機的每缸點火電流可達6A甚至更大，時間在2～4ms。每缸的噴油驅(qū)動也有1～3A，，時間2ms左右。由于發(fā)電機沒有電量儲備，因此，電路中的任何負荷變化，不論變化大小、時間長短，都要發(fā)電機來響應(yīng)承擔(dān)。發(fā)電機的供電響應(yīng)滯后就會導(dǎo)致電壓波動，發(fā)生點火不良，噴油不足等狀況，使汽車動力及操控性能變差。

其他情況下

首先改善的是空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)打開后電壓也會降低0.2V，如果用示波器來觀察電壓波形的話，會有更多的短時的電壓低谷鋸齒波形；其次，增加前照燈亮度，能提供氙氣燈啟動時大電流需求；還能改善音響的清晰度，一般加裝大功率的功放喇叭時都會加裝電容，以改善音響器材的動態(tài)響應(yīng)，而電源穩(wěn)壓器正好起到類似電容的作用。

加速換擋時

因為回路沒有電量儲備，在發(fā)動機工作狀態(tài)變化范圍越大時（怠速、變檔、加速、減速等），電壓波動也會越劇烈。這會對汽車工作穩(wěn)定性造成影響，也會降低發(fā)動機的點火可靠性，噴油量的準確性，從而影響汽車駕駛性能和綜合性能。尤其是一些小排量大車身的車會更為明顯，通常是起步緩慢，加速滯后，油門踩到底車速上不去。

如何區(qū)分穩(wěn)壓器的優(yōu)劣

如何知道我們所買的穩(wěn)壓器是有用的那種呢？畢竟不是每一個車主都有專業(yè)的測試儀器，而且，賣家多半也不會提供效果測試。

電容的大小速度

電源穩(wěn)壓器的功效決定于其蓄電量大小和反應(yīng)速度。蓄電量是由穩(wěn)壓器中電容的容量決定，現(xiàn)在流行的穩(wěn)壓器的容量在2，000uF到數(shù)F（1F=1，000，000uF）范圍，流行的電子整流器是15，000uF左右，點煙器型電子節(jié)油器是2，000～5，000uF左右。而反應(yīng)速度決定于應(yīng)用的電容器的種類，反應(yīng)最快的是瓷介質(zhì)電容，接著是聚合物介質(zhì)電容，高速電解電容，最慢的是通用電解電容?，F(xiàn)在流行的穩(wěn)壓器，一般都是用通用電解電容，容量較高，成本低。

如若發(fā)電機電壓從14V降低到13V，那么穩(wěn)壓器的電容依據(jù)電容大小不同，從14V放電降到13V可補充電量多長時間呢？ 3，000uF為0.2ms；15，000uF是1ms；60，000uF達4ms；1F高到 60ms；4F更高到 250ms。因此，對點火系統(tǒng)和噴油系統(tǒng)進行有效的穩(wěn)壓改進，穩(wěn)壓器的電容要在1F以上。若對換擋、加速等較長時間的狀況進行補償，穩(wěn)壓器的電容要4F以上才行。這就是車友們對穩(wěn)壓器評價不一的原因。如果穩(wěn)壓器的電容小于20，000uF，對汽車執(zhí)行部件沒有明顯作用，只對傳感器的穩(wěn)定讀數(shù)有好處，駕駛無感覺。穩(wěn)壓器的電容60，000uF以上，開始對電子噴油量等短時（1ms以下）的執(zhí)行部件起到穩(wěn)定作用，對點火驅(qū)動的電流也有些補充。駕駛有感覺，動力有所提升，特別是小排量轎車。穩(wěn)壓器容量達到1F（1，000，000uF），對點火模塊等的較長時間（2-6ms）驅(qū)動部件穩(wěn)定工作提供了明顯改善，動力提升感覺明顯，點火強度，穩(wěn)定性和可靠性提高，發(fā)動機汽缸內(nèi)的燃料燃燒充分，有節(jié)省燃油的效果。進一步提高穩(wěn)壓器電容達到4F以上，對更長時間的驅(qū)動部件，如：自動波箱，電子油門等會進一步改善，這時會感覺到換擋順暢，加速有力，消除了搓車現(xiàn)象。而且，對大排量車更好。

這里提供一個簡單易行的測試方法。用汽車尾燈或20～30W/12V燈泡做穩(wěn)壓器的放電負載，看燈泡亮的時間長短可以判斷穩(wěn)壓器產(chǎn)品的電容量大小。比如國內(nèi)力傳汽車配件商行出品的“電庫”產(chǎn)品，我粗略數(shù)了一下，燈泡亮了近一分鐘。而另一款國內(nèi)賣的比較火的產(chǎn)品，測試時燈只閃一下就滅了，可見電容量虛頭很大。

觀察材料的用料

通過專門的設(shè)備檢測線材電阻率。想想一下，點火是2～4ms的事情，如果線材偷工減料，再好的產(chǎn)品也會大大折扣。比如力爽電庫產(chǎn)品采用純銅強化金屬網(wǎng)，電阻極低、導(dǎo)電性極強。接頭部位還鍍金處理，其他品牌多采用鍍鋅。

用示波器看電壓波形

如果用示波器來觀察電壓波形的話，能發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)的產(chǎn)品會出現(xiàn)電壓低谷鋸齒波形，而好的穩(wěn)壓器電壓波形很平穩(wěn)。如果電壓波形很穩(wěn)，標志該產(chǎn)品能夠穩(wěn)定供電系統(tǒng)的供電電壓，增加電系統(tǒng)的動力供給，提升發(fā)動機的馬力和加速性。