汽車發電機是將其它形式的能源轉換成電能的機械設備,最早產生於第二次工業革命時期,由德國工程師西門子於1866年制成,它由水輪機、汽輪機、柴油機或其它動力機械驅動,將水流,氣流,燃料燃燒或原子核裂變產生的能量轉化為機械能傳給發電機,再由發電機轉換為電能。發電機功率的增加是隨著車上用電設備增加而增加的。現在汽車上的發電機都是風冷式發電機,由皮帶輪後的風扇吹風進入機殼進行冷卻。 在現有風冷式發電機構造的限制下,功率的增加必然會導致發電機體積的加大。汽車發電機是汽車電源的主要部分,其功用是在發動機正常運轉時(怠速以上),負責車輛運轉時對部件供電以及對蓄電池的充電。汽車用發電機可分為直流發電機和交流發電機,由於交流發電機在許多方面優於直流發電機,直流發電機已被淘汰,現目前所有的汽車幾乎都使用交流發電機。
1.發電機分類
1.按結總體結構分類
(1)普通交流發電機(使用時需要配裝電壓調節器的發電機)
(2)整體式交流發電機(發電機和調節器制成一個整體的發電機)
(3)永磁交流發電機(磁極為永磁鐵制成的發電機)
(4)帶泵交流發電機(帶泵交流發電機安的泵是真空泵不是真空助力泵,真空助力泵是汽車制動系統上的)
(5)無刷交流發電機(不需要電刷的發電機)
2.按磁場繞組搭鐵形式分類
(1)內搭鐵型交流發電機 磁場繞組的一端(負極)直接搭鐵(和殼體相聯)
(2)外搭鐵型交流發電機 磁場繞組的一端(負極)接入調節器,通過調節器後再搭鐵。
3.按整流器結構分類。
(1)六管交流發電機。
(2)十一管交流發電機。
(3)八管交流發電機。
(4)九管交流發電機。
2.汽車發電機的工作特性
汽車發動機的轉速從怠速到最高轉速的變化范圍很大,由它帶動旋轉的發電機轉速也在相應的范圍內變化。汽車發電機的特性,應該是以轉速為基準來分析各個有關參數之間的相應關系。交流發電機的工作特性是指發電機經整流後輸出的直流電壓、電流和轉速之間的關系.它包括輸出特性、空載特性和外特性。
1.空載特性
發電機空載運行時.發電機端電壓和轉速之間的關系,空載特性可以判斷該發電機低速充電性能的好壞,同時也可以看出發電機的輸出電壓是隨著發電機的轉速升高而增高的。
2.輸出特性
發電機輸出電壓一定時,發電機輸出電流隨轉速變化的規律。由於具有這種自我保護作用,交流發電機一般不需設置限流器。
3.外特性
發電機轉速一定時,發電機端電壓與輸出電流之間的關系,從外特性曲線可以看出,在轉速變化時,發電機端電壓有較大的變化,在轉速恒定時,由於輸出電流的變化對端電壓也有很大影響,因此,要使輸出電流穩定,必須配用電壓調節器。高速時,當發電機突然失去負載時,端電壓會急劇升高,這時電氣設備中的電子元件將有被擊穿的危險。
3.發電機註意事項
現目前汽車上廣泛的使用交流發電機,同時在使用時應該註意以下幾點內容:
①經常清潔發電機外表的積垢和塵土,保持清潔和通風良。
②經常檢查與發電機相關的各緊固件的緊固情況,及時緊固各部螺釘。
③傳動皮帶的張力要合適。過松,易打滑而造成發電不足;過緊,易損壞皮帶和發電機軸承。
④安裝蓄電池時,千萬不要裝錯,通常是先裝正極線,不裝搭鐵線,否則極易燒壞二極管。
⑤采用集成電路調節器時,發動機不運轉應立即關斷點火開關。
⑥絕不允許用刮火方法試驗是否發電。
⑦發電機有瞭故障不發電時,要及時排除,否則會造成更嚴重的故障。
4.發電機結構及特點
1.交流發電機組成部分
(一) 定子
交流發電機定子的功能就是產生交流電,定子是由定子鐵心和定子繞兩部分組成,然而定子鐵心是由內圈帶槽的矽鋼片疊成,定子繞組的導線就嵌放在鐵心的槽中。
(二) 轉子
交流發電機轉子的功能是產生旋轉磁場。轉子由爪極、磁軛、磁場繞組、集電環、轉子軸組成。
交流發電機的磁路為:磁軛rarr;N極rarr;轉子與定子之間的氣隙rarr;定子rarr;定子與轉子間的氣隙rarr;S極rarr;磁軛。
(三)整流器
交流發電機整流器的作用是將定子繞組的三相交流電變為直流電,6管交流發電機的整流器是由6隻矽整流二極管組成三相全波橋式整流電路,6隻整流管分別壓裝(或焊裝)在兩塊板上。
(四) 端蓋
端蓋一般分兩部分(前端蓋和後端蓋),起固定轉子、定子、整流器和電刷組件的作用。端蓋一般用鋁合金鑄造,一是可有效的防止漏磁,二是鋁合金散熱性能好。
2.汽車發電機特點
1)改進瞭磁路,並且整流器采用八管,提高瞭輸出功率。
2)整流器和電子調節器均裝在發電機內。
3)采用瞭充電指示燈,降低發電機的自激轉速。
4)采用無刷結構,使發電機結構得到瞭簡化,因而方便瞭維修。