汽车电器与电控技术(第2版)
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第九节 充电系统检修与故障诊断

汽车交流发电机和调节器组成的系统通常称为充电系统。为了保证汽车蓄电池电能充足来起动发动机,充电系统必须随时保证技术状态良好。

一、交流发电机的检修

交流发电机的检修主要是磁场绕组、定子绕组和整流器的检修。

(一)磁场绕组的检修

磁场绕组故障有短路、断路和搭铁3种。在使用中,其端头的焊点易受震动影响而发生断路故障,可用万用表(数字式拨到OHM×200Ω档;指针式拨到R×1Ω档)进行检测。

检测磁场绕组电阻的方法如图1-32a所示,若阻值符合标准数值(12V交流发电机为3~5Ω,24V交流发电机为8~10Ω),说明磁场绕组良好;若阻值为无穷大,说明磁场绕组断路;若阻值小于标准阻值,说明磁场绕组匝间短路。

图1-32 检测磁场绕组的电阻

a)检测磁场绕组电阻 b)检测磁场绕组搭铁

检测磁场绕组与转子铁心之间绝缘电阻的方法如图1-32b所示。如万用表不导通(即阻值为无穷大),说明绕组与铁心绝缘良好;如万用表导通(即阻值不为无穷大),说明绕组或集电环搭铁。

当磁场绕组断路故障发生在端头焊接处时,可用200W/220V电烙铁重新焊接排除。若断路、短路和搭铁故障无法排除,则需更换转子总成。

(二)定子绕组的检修

定子绕组的故障有短路、断路和搭铁3种。定子绕组有无短路故障,最好是在发电机分解之前,通过台架试验检测其输出功率进行判断。因为定子绕组的电阻很小,一般仅为200~800mΩ,测量电阻难以判断其有无短路故障。

检测定子绕组断路故障的方法如图1-33a所示。将数字式万用表拨到OHM×200Ω档,两只表笔分别接定子绕组的两个引出端子进行检测。如万用表均导通,说明定子绕组良好;如万用表有一次不导通(即阻值为无穷大),说明定子绕组有断路故障。如能找到断路部位,可用50W/220V电烙铁焊接修复;如找不到断路部位,则需更换定子总成。

图1-33 定子绕组的检测

a)检测定子绕组电阻 b)检测定子绕组搭铁

检测定子绕组搭铁故障的方法如图1-33b所示。检测时,将数字式万用表拨到OHM×200Ω档,一只表笔接定子绕组的任意一个引出端子,另一只表笔接定子铁心进行检测。万用表不导通说明定子绕组良好;万用表导通说明定子绕组有搭铁,需更换定子总成。

(三)整流器的检修

整流器的检修主要是整流二极管的检修。当二极管的引出端头与定子绕组的引线端子拆开后,即可用万用表对每只二极管进行检测。由于二极管的阻值随外加电压的高低而发生变化,因此在检测时,数字式万用表应置于OHM×200Ω档位,指针式万用表应置于R×1Ω档,否则检测结果就会出现较大偏差。

检测二极管时,先将万用表的两只表笔分别接在被测二极管的两极上检测一次,然后交换两只表笔的位置再检测一次。若两次测得阻值为一大(10kΩ以上)一小(8~10Ω),说明该二极管良好;若两次检测阻值均为无穷大,则说明该二极管断路;若两次检测阻值均为零,则被测二极管短路。

目前整流二极管的安装方式有焊接式和压装式两种。对于焊接式的整流器,只要有一只二极管短路或断路,就需更换该二极管所在的整流板总成;对于压装式的整流器,则只需更换故障二极管即可。更换整流板总成或二极管之前,需特别注意二极管的正负极性。

二、充电系统故障诊断与排除

在汽车上,无论交流发电机故障,还是电子调节器故障,都会导致蓄电池亏电而不能起动发动机。充电系统常见故障主要是不充电。

当交流发电机怠速以上转速运转时,若充电指示灯仍然发亮,则说明充电系统不充电。

(一)故障原因

1)交流发电机驱动带过松。需要检查调整发电机驱动带的挠度。

2)充电系统线路故障。一是交流发电机输出端子B至电流表之间的连线断路或松脱。这样即使发电机发出电能,也不能向蓄电池充电;二是交流发电机与电子调节器之间的连线接错。当连线接错使发电机磁场绕组短路时,发电机因无磁场电流而只靠剩磁发电。由于交流发电机剩磁微弱,因此在中速时不能输出电压;三是发电机与调节器之间的连线断路或松脱。当发电机磁场端子F与调节器磁场端子F之间的连线断路或松脱时,发电机因无磁场电流而不能发电;当发电机中性点端子N与调节器中性点端子N之间的连线断路或松脱时,调节器内部充电指示控制器丧失控制能力,充电指示就不会熄灭。

3)发电机故障。导致发电机不发电的原因:一是整流二极管短路、断路;二是磁场绕组断路、搭铁;三是定子绕组断路、搭铁;四是电刷在电刷架中卡住。

4)电子调节器故障。一是控制磁场电流的大功率晶体管(达林顿晶体管)断路;二是调节器前级驱动电路的晶体管短路。

(二)故障诊断与排除

充电系统不充电故障的排除程序如图1-34所示,排除方法如下:

图1-34 充电系统不充电故障的诊断与排除程序

1)检查交流发电机驱动带轮与发动机曲轴驱动带轮之间的驱动带挠度是否符合规定。方法是在驱动带上施加100N压力下:新驱动带挠度为5~7mm;旧驱动带挠度为10~14mm。如挠度过大应进行调整或更换驱动带。

2)检查交流发电机输出端子B至蓄电池之间的线路导线有无松脱或断路。检查断路时,可用12V试灯(该车仪表灯亦可)一端搭铁,另一端接发电机端子B以及线路各个连接点进行检查。如灯亮则线路良好;若灯不亮则有断路故障,应予检修。

3)检查发电机与调节器之间的接线是否正确,导线端子有无松脱或断路。

4)检查发电机是否发电。对于内搭铁型发电机,将发电机端子F上的导线拆下,另用一根导线将端子F与端子B连接;对于外搭铁型发电机,则另用一根导线将两个磁场端子F+和F-中与调节器连接的端子F-与端子E连接。起动发动机并接通前照灯远光档位,将发动机转速提高到1500~2000r/min。如果电压表、电流表或充电指示灯指示充电,说明故障发生在调节器,应更换新品;如果仍指示放电,说明故障在交流发电机,应分解检修。