汽車發(fā)電機常見故障原因分析與排查方案研究

高峰 李珊珊

摘要：隨著我國人民的物質(zhì)生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)能力的不斷提高，汽車開始成為人們?nèi)粘＝煌ǔ鲂械闹匾ぞ?，其運行的電源供應(yīng)均來自于發(fā)電機。發(fā)電機的正常運轉(zhuǎn)是汽車正常使用的重要保證。但在發(fā)電機的日常運行中，總會有問題或者故障出現(xiàn)影響著汽車的正常使用。因此本文就發(fā)電機的常見故障為出發(fā)點，對故障的原因和排查方案進(jìn)行了重點分析。

Abstract： Considering the continuous improvement of living standard and economic growth， automobile has become an important tool for daily transportation， and its power supply comes from the alternator. The normal operation of the alternator is important to guarantee the normal operation of the car. But in the daily operation of the alternator， there will always be problems or failures， affecting the normal operation of the car. Therefore， this paper focuses on the cause analysis and troubleshooting of the common faults of the automobile alternator.

關(guān)鍵詞：汽車發(fā)電機;故障原因與排查方案;重點分析

Key words： automobile alternator;cause and troubleshooting;key analysis

中圖分類號：U472.43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）20-0116-02

0? 引言

發(fā)電機是保證汽車正常運行的重要保障。其與電壓調(diào)節(jié)器和蓄電池共同構(gòu)成了汽車的電源系統(tǒng)。其中發(fā)電機和蓄電池是緊密相連的，作為汽車運行的主要能源，一旦發(fā)電機出現(xiàn)問題或者故障，就會對汽車電源產(chǎn)生直接的影響，因此必須對汽車發(fā)電機的工作情況保持高度的重視。汽車發(fā)電機在電壓的影響下隨著轉(zhuǎn)速變化而不斷產(chǎn)生變化，同時對輸出電壓則用電壓調(diào)節(jié)器進(jìn)行控制，從而使發(fā)電機的功能保持正常。汽車發(fā)電機內(nèi)部的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，比如風(fēng)扇、整流橋、轉(zhuǎn)子以及大量附件等等，因此要采取針對性的措施對相關(guān)故障進(jìn)行排除。

1? 汽車發(fā)電機不發(fā)電故障

1.1 發(fā)電機的運行原理? 汽車發(fā)電機的主要故障之一就是發(fā)電機不發(fā)電的問題。要想使這一問題得到切實的排除，就必須熟悉和了解汽車發(fā)電機的工作原理。通常情況下汽車發(fā)電機使用的是整流交流電，在端口的外電路部位，利用勵磁繞組的方式實施通電作業(yè)，從而產(chǎn)生強烈的磁場，并將轉(zhuǎn)子爪極劃分為南極和北極，產(chǎn)生的電力磁場使轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)作業(yè)，在定子繞組和磁通交替的過程中，形成感應(yīng)電動勢。通過對汽車發(fā)電機工作原理進(jìn)行明確地掌握，進(jìn)而了解影響發(fā)電機正常工作的因素和條件。首先發(fā)電機整流橋、勵磁電流以及定子繞組等要時刻保持正常運行狀態(tài);其次在發(fā)電機正常運行過程中，會產(chǎn)生電力磁場，在電力磁場的影響下轉(zhuǎn)子始終保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。汽車發(fā)電機在正常工作狀態(tài)，蓄電池的電壓值范圍應(yīng)大于蓄電池初始電壓;發(fā)電機處于關(guān)閉狀態(tài)，其電壓值范圍應(yīng)低于蓄電池初始電壓。汽車發(fā)電機如果在工作中突然出現(xiàn)不發(fā)電的情況，儀表盤充電指示燈會亮起，而在正常工作狀態(tài)中，指示燈處于熄滅狀態(tài)。而當(dāng)汽車在打火和熄火的瞬時，汽車發(fā)電機處于關(guān)閉狀態(tài)，指示燈依然會亮起。汽車發(fā)電機如果出現(xiàn)故障，電流表也會顯示不一樣的狀態(tài)，如若不能得到及時地解決或者排除，則會導(dǎo)致蓄電池虧電，從而影響汽車發(fā)動機異常熄滅或無法啟動。

1.2 不發(fā)電的原因分析? 導(dǎo)致汽車發(fā)電機不發(fā)電的主要原因可以從以下幾方面進(jìn)行分析：首先是汽車前端輪系傳動皮帶處于松滑狀態(tài);其次是電源線路短路造成的影響，在汽車發(fā)電機內(nèi)部的整流二極管和勵磁繞組由于種種原因造成的短路問題;再次是三相定子繞組出現(xiàn)搭鐵和短路等造成汽車發(fā)電機不發(fā)電的問題;最后是沒有及時地清理轉(zhuǎn)子集電環(huán)，導(dǎo)致其被污染和被氧化等問題造成碳刷與轉(zhuǎn)子集電環(huán)斷路;除此之外還有碳刷架卡住碳刷等問題。

1.3 不發(fā)電的排查方案? 調(diào)節(jié)器會在汽車發(fā)電機工作過程中調(diào)節(jié)電壓控制發(fā)電量，當(dāng)蓄電池的電量達(dá)到飽和狀態(tài)，調(diào)節(jié)器則自動斷開電路連接，使發(fā)電機終止運行，這樣的方式可以防止蓄電池出現(xiàn)過電量的問題。如果汽車發(fā)電機打火運行時，蓄電池電壓不足，調(diào)節(jié)器能夠及時地與電路接口進(jìn)行自動連接，從而給蓄電池進(jìn)行充電作業(yè)。在對汽車發(fā)電機的不發(fā)電故障進(jìn)行診斷時，有對發(fā)電機的轉(zhuǎn)速進(jìn)行定期地檢查，從而判斷出現(xiàn)的故障是否來自于汽車發(fā)電機。其具體操作過程就是將汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速控制在2000rpm左右，然后將前照燈打開，隨即觀察車內(nèi)電流表的運轉(zhuǎn)情況。如果電流表的指針指在加號的位置，且保持不動的狀態(tài)，則說明蓄電池有充足的電量，反之電流表的指針指在減號的位置上并保持靜止?fàn)顟B(tài)，則說明蓄電池處于虧電狀態(tài)，發(fā)電機存在著故障或者問題。確定發(fā)電機的故障之后就要針對其進(jìn)行更進(jìn)一步地檢修。對汽車發(fā)電機不發(fā)電的故障進(jìn)行詳細(xì)地檢查時，要對整流橋、蓄電池電量、發(fā)電機的線路是否暢通等方面進(jìn)行詳細(xì)地檢查。故障排除之后觀察充電指示燈是否處于工作狀態(tài)之后再進(jìn)行汽車的啟動等工作。斷開蓄電池的正極，觀察電壓值，如果處于12.8V則說明蓄電池處于正常蓄電狀態(tài);反之則說明蓄電池存在異常（虧電情況）。除了上述所說診斷和排除汽車發(fā)電機不發(fā)電故障的手段之外，還可以對調(diào)節(jié)器、 勵磁繞組、集電環(huán)滑環(huán)等應(yīng)用萬用表檢查是否有擊穿或者短路/斷路的現(xiàn)象存在，如果有就要及時地對其進(jìn)行處理。

2? 電量過大的故障

2.1 故障表現(xiàn)和原因? 在汽車正常行駛的過程中，其電流表的指針在最大值的位置始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，就說明汽車發(fā)電機存在電量過剩的問題。在夜間環(huán)境啟動汽車時，如果汽車發(fā)電機一直保持較高的轉(zhuǎn)速運行，并且所有的照明燈都處于常亮的狀態(tài)，不僅會損壞汽車發(fā)電機的電路，同時還會造成蓄電池電解液的過度消耗，從而縮短蓄電池的使用壽命。

2.2 故障排查方案? 對于發(fā)電機電量過大的故障，可以由以下兩個方面進(jìn)行相關(guān)的闡述：第一要嚴(yán)格檢查汽車發(fā)電機的接線情況，保證調(diào)節(jié)器正確地接在磁場接線柱導(dǎo)線的恰當(dāng)位置，所有觸點均維持正常的運行狀態(tài)，與此同時調(diào)節(jié)器內(nèi)部的半導(dǎo)體元件務(wù)必要保持完整的狀態(tài)。在確定上述配件設(shè)備都處于正常狀態(tài)之后，就可以對調(diào)節(jié)器進(jìn)行仔細(xì)地檢查，如果在蓄電池充電的過程中電流小則說明調(diào)節(jié)器出現(xiàn)了問題或者故障，導(dǎo)致其故障的原因主要就是燒壞了觸點。如果電流過大則說明蓄電池內(nèi)部的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)了短路故障，會導(dǎo)致蓄電池電量嚴(yán)重虧損。第二除了上述所說的檢查發(fā)電量的方法之外，還可以利用空調(diào)、燈、電器等對汽車電量進(jìn)行檢查，讓所有用電設(shè)備均保持打開狀態(tài)，運行過一定的時間之后觸碰蓄電池正極線束，有熱的感覺就說明汽車發(fā)電機存在電量過大的故障。

3? 電量過小的故障

3.1 故障表現(xiàn)和原因? 在啟動汽車之后，假如發(fā)電機始終處于高速運行的情況，而輸出電流不能調(diào)節(jié)，就說明蓄電池已經(jīng)處于電量虧損狀態(tài)，造成這種故障的原因主要是由于發(fā)電機電壓不夠、線路電阻過大以及電流不足等。加之汽車蓄電池沒有足夠的電量，發(fā)電機在高速運轉(zhuǎn)的情況下，如果充電的電流顯示不足，那么就可以判斷是過小的充電電流故障。而造成這一故障的原因主要是發(fā)電機性能不夠，充電所用的線路電阻值過大，亦或者是調(diào)節(jié)器的功能問題。

3.2 故障排查方案? 對過小電流的故障進(jìn)行診斷的過程中，可以采用以下幾種方式：首先對汽車電源系統(tǒng)的常規(guī)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)地檢查，即對發(fā)電機和蓄電池進(jìn)行檢查。對這些設(shè)備中線路的排布、接線以及傳動皮帶的實際情況進(jìn)行監(jiān)測。其次在確定發(fā)電機和蓄電池沒有任何常規(guī)問題之后，就要對調(diào)節(jié)器的實際情況進(jìn)行詳細(xì)地檢查。在對其進(jìn)行檢查作業(yè)的時候，要將發(fā)動機的轉(zhuǎn)速提高到2000rpm以上，然后將汽車照明燈打開，如果充電指示燈處于熄滅狀態(tài)，則說明發(fā)電機的電力系統(tǒng)沒有任何問題;如果指示燈常亮則說明是發(fā)電機的電力系統(tǒng)的故障，就要立即采取相應(yīng)的解決措施進(jìn)行故障排除，為蓄電池正常充電提供保障。再次檢查調(diào)節(jié)器觸點，看是否有氧化物或者燒蝕現(xiàn)象存在。除此之外還要對其接線狀態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，如果出現(xiàn)松動情況，要采取措施進(jìn)行修復(fù)。最后是當(dāng)將汽車發(fā)電機的轉(zhuǎn)速控制在中度范圍及以上，這個時候蓄電池若處于放電狀態(tài)，則說明屬于過小電流故障，要采取相應(yīng)措施進(jìn)行排障作業(yè)。

4? 發(fā)電穩(wěn)定性能不佳

4.1 故障表現(xiàn)和原因? 造成汽車發(fā)電機故障的主要原因之一就是發(fā)電性能不佳。當(dāng)汽車發(fā)電機處于正常運行狀態(tài)時，若車內(nèi)用電設(shè)備不發(fā)生變化，其轉(zhuǎn)速會始終保持固定的數(shù)值，此時如果電流表的指針呈現(xiàn)左右晃動的現(xiàn)象，則說明蓄電池充電狀態(tài)不正常，導(dǎo)致故障的原因主要是發(fā)電機存在電壓不穩(wěn)的情況。

4.2 故障排查方案? 在對汽車發(fā)電機發(fā)電穩(wěn)定性能不佳的故障排除時，可以從以下幾方面著手：首先是檢查汽車發(fā)電機線路觸點和接頭的實際情況，看是否有接觸不良、燒蝕以及短路的情況出現(xiàn)，如果發(fā)現(xiàn)有類似情況出現(xiàn)，則要及時地對損壞部分進(jìn)行修理或者換新，避免出現(xiàn)發(fā)電故障，從而使發(fā)電機發(fā)電穩(wěn)定性得到有效提升，進(jìn)而使汽車發(fā)電機處于良好的工作狀態(tài)。其次檢查調(diào)節(jié)器的電路情況。在對其進(jìn)行實際檢查的過程中，主要針對調(diào)節(jié)器中三極管和二極管的狀態(tài)實施檢查作業(yè)，如果發(fā)現(xiàn)其有老化或者擊穿的現(xiàn)象出現(xiàn)，則要及時進(jìn)行修理或者換新，保證調(diào)節(jié)器維持正常工作狀態(tài)。最后，若排查后都沒有任何問題或者故障，就要重點檢查發(fā)電機的技術(shù)狀態(tài)，若在此環(huán)節(jié)出現(xiàn)了故障問題，就需要依照檢查結(jié)果更改發(fā)電機技術(shù)方案。

5? 發(fā)電機異響故障

導(dǎo)致汽車發(fā)電機產(chǎn)生異響故障的原因有很多，首先要明確異響發(fā)生的部位，比如碳刷、前后軸承、定轉(zhuǎn)子氣隙等部位都可能發(fā)生異響。常見異響故障一般由于發(fā)電機軸承出現(xiàn)損壞而導(dǎo)致定子和轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了干涉現(xiàn)象而形成異響，對于軸承的故障問題可以直接換新解決。同時也要對調(diào)節(jié)器碳刷帶進(jìn)行更換保養(yǎng)。

6? 傳動皮帶異響故障

汽車傳動皮帶經(jīng)常出現(xiàn)的異響，要么是因為皮帶打滑，要么是因為皮帶松，造成的原因主要是因為皮帶面過窄、磨損、老化等現(xiàn)象導(dǎo)致。由于傳動皮帶的材質(zhì)是橡膠，在進(jìn)行動力傳遞時承擔(dān)負(fù)荷大，再加上摩擦后出現(xiàn)高溫，在長時使用后自然會出現(xiàn)老化情況。在其表面如未出現(xiàn)明顯的損壞現(xiàn)象，養(yǎng)護(hù)好皮帶即可繼續(xù)使用。除此之外就是行駛環(huán)境造成的皮帶異響故障。比如在行駛過程中遇到積水或者下雨天氣，濺水會滲透進(jìn)皮帶的紋路里而造成干磨現(xiàn)象，隨之產(chǎn)生異響，這種情況就需要進(jìn)行皮帶維護(hù)或更換。

7? 結(jié)束語

汽車發(fā)電機在進(jìn)行供電時，由于發(fā)電機直接影響著汽車的正常運行，因此必須加強對汽車電源系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用的發(fā)電機設(shè)備的關(guān)注力度。要想使汽車發(fā)電機應(yīng)用穩(wěn)定性得到保障，就要對維護(hù)發(fā)電設(shè)備的工作力度進(jìn)行加強，對設(shè)備進(jìn)行定期地檢修，排查其發(fā)生的故障，并對原因進(jìn)行詳細(xì)地分析，而后采取相應(yīng)的措施及時地進(jìn)行故障排除，從而使汽車發(fā)電機的性能得到保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]單歐平.汽車發(fā)電機常見故障分析及應(yīng)用[J].汽車世界，2019（10）：228.

[2]候海，伍春霞.汽車充電系統(tǒng)常見的故障檢修與診斷[J].智能機器人，2019（1）：55-58.

[3]朱華.汽車充電系常見故障診斷與排除[J].客車技術(shù)，2019（6）：46-47.