第四節 電源系統的使用

一、電源系統使用與維護操作注意事項

蓄電池、交流發電機及調節器若使用與維護時操作不當，不僅本身容易損壞而影響正常使用，還容易殃及汽車上的其它電子設備，甚至造成事故。因此，在日常使用與維修中，應注意避免不當的操作。

1.蓄電池使用與維護注意事項

1）蓄電池為負極搭鐵，千萬不能接錯，否則，交流發電機整流二極管會被立即燒壞，并且還會對無反接保護的汽車電子設備造成損害。

2）拆卸蓄電池時，應先拆下負極電纜線夾，再拆正極電纜線夾，安裝時則相反，以避免拆裝過程拆裝工具無意碰撞附近車體而產生碰撞火花（電源短路）。

3）注意檢查蓄電池電纜線夾連接是否牢固，因為連接不牢容易出現如下問題：

①極樁與線夾松動而使接觸表面氧化、臟污而接觸不良，造成發動機不能起動或起動困難、充電電流過小或不充電等。

②汽車運行中蓄電池線夾松脫，電路中出現的瞬間過電壓不能被蓄電池吸收，使電子元件容易損壞。

③因蓄電池線夾松動而使電路時通時斷本身也會造成瞬間過電壓，會對電子元件造成損害，而突然斷脫時產生的火花還容易造成火災事故。

2.發電機使用與維護注意事項

1）不能用刮火的方法檢查發電機是否發電，否則將損壞整流二極管及其它電子元件。

2）在整流二極管與電樞繞組脫開以前，不能用絕緣電阻表（兆歐表）或220V的交流電來檢查發電機的絕緣情況。

3）出現整流二極管短路故障時，應及時予以檢修，否則，很容易引起其它二極管和電樞繞組燒壞。

3.調節器及充電電路使用注意事項

1）更換調節器時，應使用與發電機配套的調節器，如果用其它的調節器代用，調節器適用的搭鐵形式、調節電壓等應與發電機相匹配。

2）在發電機處于中速以上時，不要用短路調節器“B”、“F”接柱的方法來檢測發電機是否發電，以避免電壓過高（發電機無故障時）而損壞發電機整流二極管及其它電子元件。

3）配用雙觸點式調節器的充電系統，在調節器與發電機的連接電路斷開以前，不許用短路調節器的“B”、“F”接柱的方法來檢查發電機是否發電，否則，會燒壞調節器的高速觸點。

二、充電系統常見故障及故障診斷

充電系統常見的故障是不充電、充電電流過大或過小、充電電流不穩定等。充電系統的電路結構不同，故障現象和涉及的故障原因、故障診斷方法等不盡相同。下面以一普通的充電系統為例（圖1-50），介紹充電系統常見故障的診斷方法。

1.不充電（充電指示燈不熄滅）

（1）故障現象 發動機在怠速以上轉速運轉時，充電指示燈不熄滅（裝電流表的充電系統，電流表指示放電），并且蓄電池會很快虧電。

（2）故障原因

1）充電電路的故障：發電機“D”或“F”接柱搭鐵；發電機“D”、“F”至調節器“D”、“F”之間電路有搭鐵。

2）發電機的故障：電樞繞組有短路、斷路或搭鐵；磁場繞組有短路或搭鐵；整流二極管有斷路或短路等。

3）調節器的故障：調節器觸點接觸不良（單觸點調節器）；高速觸點粘結（雙觸點調節器）；調節器彈簧過弱或斷脫（觸點式調節器）；調節器內部電路搭鐵（電子調節器）等。

4）機械故障，發電機安裝松動或傳動帶磨損而打滑。

（3）故障診斷

1）檢查發電機傳動帶是否松動打滑。如果是，予以排除；如果不是，則進行下一步。

2）檢查有關電路有無搭鐵。直觀檢查有關電路線束無破損搭鐵后，還需用萬用表進行檢查，拆下發電機“D”、“F”接柱與調節器“D”、“F”接柱上的接線，測量D和F導線端子與搭鐵之間的電阻，應為∞。如果電阻為0或很小，則為電路搭鐵或有漏電故障，應予以修理或更換；如果無搭鐵，則進行下一步。

3）檢查發電機是否正常發電。拆下調節器“F”上的導線，并與“D”相接（短路調節器），然后使發動機在怠速以上的轉速下運轉，看充電指示燈是否熄滅。如果能熄滅，說明發電機能正常發電，需檢查或更換調節器；如果充電指示燈仍不熄滅，則為發電機有故障，應對其進行檢修或更換。

說明：有些用繼電器控制充電指示燈的充電系統出現充電指示燈不熄滅故障時，并不一定就不充電。比如圖1-48所示的充電指示燈控制電路，充電指示燈繼電器線圈或連接發電機中點的導線有斷路或短路，就會造成充電指示燈不熄滅，但充電系統則正常充電。而如圖1-47所示的充電指示燈控制電路，同樣的故障則會造成充電指示燈不熄滅的同時，還會使充電電流過大（發電機電壓失控）。

2.不充電（充電指示燈不亮）

（1）故障現象 接通點火開關時，充電指示燈不亮，并且蓄電池會很快虧電。

（2）故障原因

1）充電電路的故障：點火開關至發電機“F”接柱電路有斷路；熔斷器熔絲燒斷（發電機勵磁回路有熔斷器保護的充電電路）。

2）發電機的故障：磁場繞組有斷路；電刷與集電環嚴重接觸不良。

3）調節器的故障：單觸點調節器觸點嚴重接觸不良；電子調節器開關晶體管斷路或內部電路故障而使開關晶體管不能導通。

4）充電指示燈已燒壞。

（3）故障診斷

1）檢查連接發電機勵磁回路熔斷器的熔絲（若有的話），如果熔絲已燒斷則更換熔斷器。接通點火開關后，測量調節器“D”接柱對搭鐵電壓。若電壓為0V，則應檢查調節器“D”接柱至點火開關的電路有無斷路及充電指示燈是否燒壞；若為蓄電池電壓，則進行下一步。

2）在接通點火開關時，測量調節器“F”接柱對搭鐵電壓。若電壓為0V或很低，則需檢修或更換調節器；若為蓄電池電壓，則進行下一步。

3）在接通點火開關時，測量發電機“F”接柱對搭鐵電壓。若電壓為0V，則需檢修發電機至調節器之間的電路；若為蓄電池電壓，則需檢修發電機。

說明：有些用繼電器控制充電指示燈的充電系統出現充電指示燈不亮故障時，并不一定就不充電。比如圖1-47、圖1-48所示的充電指示燈控制電路，充電指示燈繼電器觸點接觸不良，也會造成充電指示燈不亮，但充電系統則可正常充電。

3.充電電流過小

（1）故障現象 充電指示燈不能熄滅或在較高的轉速下才能熄滅，充足電的蓄電池很容易出現虧電，夜間前照燈亮度低。裝有電流表的充電系統，發動機在中速以上運轉，且蓄電池存電不足（比如剛剛起動不久）的情況下，電流表指示的充電電流在5A以下，或發動機在中速以上時，開前照燈電流表即指示放電。

（2）故障原因

1）充電電路因連接松動、接觸表面臟污而接觸電阻過大。

2）發電機有故障：磁場繞組有局部短路；電刷與集電環接觸不良；電樞繞組有斷路或短路、整流二極管有短路或斷路。

3）調節器彈簧過弱而使調節電壓過低（觸點式調節器）；低速觸點接觸不良（雙觸點式調節器）；電子元件性能變化而使調節電壓值下降（電子調節器）。

4）發電機傳動帶打滑。

（3）故障診斷

1）檢查發電機傳動帶的松緊度和充電電路的連接。如果傳動帶過松，將其調整至適當；如果電路連接處有松動，則將其緊固。

2）檢查發電機是否正常發電。拆下調節器“F”上的導線，并與“D”相接（短路調節器），然后慢慢提高發動機的轉速，并測量發電機“D”或“B”接柱對搭鐵電壓。如果電壓能隨發電機轉速的升高而上升，則說明發電機正常，應檢修或更換調節器；如果發電機轉速升高時，電壓變化很小，則為發電機故障，應對其進行檢修。

說明：如果檢查發電機、調節器及電路等均無故障，但蓄電池很容易出現虧電，則可能是蓄電池極板硫化，應檢查或更換蓄電池。

4.充電電流過大

（1）故障現象 汽車各種燈泡易燒，蓄電池電解液消耗過快（裝有電流表的充電系統，電流表始終指示10A以上的充電電流）。

（2）故障原因

1）調節器故障：觸點式調節器的電磁線圈短路或斷路；高速觸點接觸不良（雙觸點式調節器）；調節器失調（因彈簧張力過大或氣隙不當而使調節電壓值過大）；電子調節器開關晶體管短路或其它電子元件故障而使開關晶體管不能截止。

2）電路故障：觸點式調節器搭鐵不良（搭鐵線斷脫）；電子調節器接線錯誤。

（3）故障診斷 檢查調節器與發電機的連接電路是否有誤或調節器的搭鐵是否良好。若電路無問題，則應檢修或更換調節器。

5.充電電流不穩定

（1）故障現象 充電指示燈忽明忽暗變化不定（裝有電流表的，電流表指針來回擺動）。

（2）故障原因

1）發電機故障：電刷與集電環接觸不良；內部導線連接處松動。

2）調節器故障：觸點式調節電阻斷路；電子調節器元件松動或搭鐵不良。

3）電路故障：充電系統有關電路連接處松動。

4）發電機傳動帶較松，時而打滑。

（3）故障診斷

1）檢查發電機傳動帶的松緊度及電路連接，必要時予以調節和緊固。

2）拆下調節器“F”接柱導線，連接于“D”接柱（將調節器短路），使發動機保持高怠速運轉。如果充電指示燈忽明忽暗現象消失，則說明發電機無故障，應檢修或更換調節器；如果充電指示燈仍有忽明忽暗變化，則需檢修發電機。

思考題

1.鉛酸蓄電池的主要組成部件及其功用是什么？

2.蓄電池的電動勢如何建立？充電和放電時蓄電池極板及電解液有何變化？

3.蓄電池容量是如何定義的？使用中會使蓄電池的容量下降的因素有哪些？

4.蓄電池放電終了和充電終了的特征是什么？過放電或過充電對蓄電池有何危害？

5.何謂蓄電池極板硫化？極板硫化對蓄電池有何影響？如何判斷蓄電池極板硫化？容易造成極板硫化的因素有哪些？

6.如何確定蓄電池自放電故障？造成蓄電池自放電故障的原因有哪些？

7.容易造成蓄電池極板活性物質早期脫落的原因有哪些？

8.使用中應對蓄電池進行哪些檢查？檢查和維護中應注意些什么？

9.蓄電池的充電方法有哪些？各種充電方法的工藝過程要點及特點是什么？

10.改進型的鉛酸蓄電池有哪些？各種蓄電池其結構、工藝及特性等方面有何不同？

11.如何正確使用與維護蓄電池才能提高其容量及使用壽命。

12.交流發電機的基本組成有哪些？各起什么作用？

13.何謂交流發電機的外特性？交流發電機具有如此外特性的原因有哪些？

14.何謂交流發電機的輸出特性？交流發電機為什么具有如此輸出特性？

15.交流發電機為什么要使用雙觸點調節器？雙觸點調節器是如何工作的？

16.電子調節器如何對交流發電機進行電壓調節？電子調節器中，通常采用了哪些電子元件和電路來解決基本電路中的不足？

17.發電機充電指示燈有何作用？交流發電機充電指示燈的控制方式有哪些？

18.為何稱八管或十一管交流發電機為高效型交流發電機？

19.如何檢查交流發電機是否有故障？如何通過試驗來檢驗交流發電機的性能好壞？

20.雙觸點式調節器、電子調節器分別有哪些故障會導致發電機電壓失控？

21.試以豐田車使用的配雙聯調節器的充電電路為例，分析出現不充電、充電電流過大時的故障原因，并給出一種故障診斷方法。

22.汽車電源系統在使用及維護中應注意些什么？