李 萌

（無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214071）

1 故障現(xiàn)象

一輛長安福特06款2.5L AT旗艦型蒙迪歐轎車，于2007年6月出廠，2007年7月銷售，到2009年1月，該車行駛25000km，停放2～5天后無法起動。

2 故障診斷

救援人員到達(dá)現(xiàn)場，檢查蓄電池電壓11 V左右，起動時(shí)蓄電池電壓為8.5V左右，因蓄電池虧電而不能起動。搭接起動后開回廠進(jìn)一步檢查，怠速時(shí)發(fā)電機(jī)輸出電壓為13.45V，蓄電池電壓為13.4V，說明發(fā)電機(jī)到蓄電池線路電壓降很小，但為了安全起見，緊固了發(fā)電機(jī)輸出端到起動機(jī)和蓄電池正極處的電源線，蓄電池負(fù)極的搭鐵線和車身到發(fā)動機(jī)的連線。發(fā)動機(jī)加速到2500 r／min時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出電壓為13.56V，雖然偏低，但和其他2.5L蒙迪歐車的充電電壓基本一樣。

然后進(jìn)行漏電檢測，斷開蓄電池的負(fù)極線，在負(fù)極線與樁頭之間串接一塊電流表，關(guān)閉所有用電器，用遙控器鎖車，等十幾秒鐘后進(jìn)入省電模式，觀察電流表的電流為200mA（由于通用電子模塊GEM有一個20min左右的延時(shí)待機(jī)時(shí)間，這段時(shí)間會保持200mA的電流基本不變），20min后，電流表數(shù)值降到2mA左右，在正常范圍內(nèi)，車身無漏電現(xiàn)象。

因客戶急于提車，只能對其蓄電池充電后交車。大概兩三個月后，又出現(xiàn)此故障，施救回來，檢測發(fā)電機(jī)、充電線路連接正常，蓄電池電壓不足，未檢查出故障原因，在車主的強(qiáng)烈要求下，為其更換蓄電池。后來，此故障出現(xiàn)頻率越來越快，引起車主嚴(yán)重不滿。

3 故障原因分析及解決方案

導(dǎo)致蓄電池經(jīng)常虧電的常見原因有：蓄電池?fù)p壞、車輛出現(xiàn)慢性漏電或發(fā)電機(jī)發(fā)電量不足。經(jīng)過多次檢查與更換蓄電池后，可以判斷造成此故障的根本原因是發(fā)電機(jī)的發(fā)電量不夠發(fā)動機(jī)和各用電設(shè)備使用，從而導(dǎo)致蓄電池慢性虧電，因此只有提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓，才能徹底解決這個問題。

3.1 相關(guān)電路分析

該車發(fā)電機(jī)型號是LkISTT10300，采用微機(jī)控制整體式內(nèi)置電壓調(diào)節(jié)器，查看相關(guān)的電路 （圖1），電壓調(diào)節(jié)器上有3根線，一根是蓄電池正極到電壓調(diào)節(jié)器，是檢測蓄電池電壓變化情況的信號線；另一根線是從電壓調(diào)節(jié)器到PCM，此線把蓄電池電壓的變化情況通過調(diào)節(jié)器傳遞給PCM；第3根是從PCM到電壓調(diào)節(jié)器，PCM以固定頻率通過該線向電壓調(diào)節(jié)器提供脈沖電壓，改變電壓調(diào)節(jié)器中晶體管開與關(guān)的時(shí)間，得到勵磁繞組電流的平均值，從而使發(fā)電機(jī)發(fā)出適當(dāng)?shù)妮敵鲭妷骸?/p>

PCM接收到蓄電池電壓、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和電路系統(tǒng)負(fù)荷信號，進(jìn)行分析、計(jì)算和比較，發(fā)出指令，通過控制脈沖電壓空占比，從而控制磁場電路的接通時(shí)間，進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)輸出電壓。當(dāng)發(fā)動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)、蓄電池電壓高而電路負(fù)荷低時(shí)，磁場電路的接通時(shí)間占周期時(shí)間短，發(fā)電機(jī)輸出電壓低；當(dāng)發(fā)動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)、蓄電池電壓低而電路負(fù)荷高時(shí)，磁場電路的接通時(shí)間占周期時(shí)間長，發(fā)電機(jī)輸出電壓高，從而給用電器供電和蓄電池充電。

3.2 提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓的方法

根據(jù)發(fā)電機(jī)電壓調(diào)節(jié)的原理分析，提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓有3種方法。

1）更換成能輸出更高電壓的調(diào)節(jié)器 把發(fā)電機(jī)內(nèi)的調(diào)節(jié)器更換成能輸出更高電壓的調(diào)節(jié)器，此方法最簡單，但是市場上找不到與此發(fā)電機(jī)相匹配的調(diào)節(jié)器。

2）改為晶體管電壓調(diào)節(jié)器 該發(fā)電機(jī)可以配到安裝位置一樣的晶體管電壓調(diào)節(jié)器，線路改裝如圖2所示，需要一條經(jīng)過點(diǎn)火開關(guān)ON位置控制的火線到晶體管電壓調(diào)節(jié)器＋，PCM的信號線也接在調(diào)節(jié)器＋。怠速時(shí)測量發(fā)電機(jī)輸出電壓為14V，轉(zhuǎn) 速2 500 r／min時(shí) ，發(fā)電機(jī)輸出電壓為14.5 V，輸出電壓比以前明顯提高。由于改裝，PCM不能根據(jù)車輛的需求和蓄電池的電壓對發(fā)電機(jī)的輸出電壓進(jìn)行精確控制，使車輛的油耗增加，同時(shí)由于改裝了線路，增加了車輛的故障點(diǎn)，該方法慎用。

3）改變調(diào)節(jié)器接收到的信號電壓 在蓄電池到電壓調(diào)節(jié)器的電壓信號線上加裝電子元件，降低調(diào)節(jié)器的接收電壓信號，給調(diào)節(jié)器造成一個假象，認(rèn)為車輛的用電量不夠，從而促成調(diào)節(jié)器提高輸出電壓。什么電子元件適合此功能？通過查找資料和咨詢相關(guān)人員，二極管在電路中有降低電壓的功能，在線路中加裝一個大功率二極管。該方法電路改動較小，同時(shí)PCM還能對發(fā)電機(jī)輸出電壓精確控制。

4 故障解決方案實(shí)施及驗(yàn)證其可行性

如圖3所示，在蓄電池到電壓調(diào)節(jié)器的電壓信號線上串聯(lián)一個大功率二極管，調(diào)低調(diào)節(jié)器進(jìn)入PCM的電壓信號，PCM就會提高發(fā)電機(jī)的輸出電壓。加裝大功率二極管后，怠速測量發(fā)電機(jī)輸出電壓，電壓14V， 2500r／min時(shí)， 發(fā)電機(jī)輸出電壓14.5V。

提高發(fā)電機(jī)輸出電壓，由于汽車用電設(shè)備的電壓提高，輸入點(diǎn)火高壓線圈的總功率增加，火花塞的點(diǎn)火能力和火花強(qiáng)度增強(qiáng)，混合氣燃燒充分，汽車動力性提高，在同等的路況下行駛油耗降低；前照燈的功率增加，也變得更亮了。但是隨著發(fā)電機(jī)輸出電壓的提高，有可能會出現(xiàn)以下3個問題：①提高發(fā)電機(jī)輸出電壓后，發(fā)電機(jī)會不會因?yàn)樨?fù)載過大而過載燒毀；②由于蓄電池的充電電壓提高，汽車行駛中蓄電池是否會因充電而導(dǎo)致溫度過高；③充電電壓過高是否超過PCM和其他模塊及用電設(shè)備的耐壓值而損壞模塊或用電設(shè)備。

通過查閱資料，蓄電池的充電電壓在14.5 V時(shí)最理想，汽車控制模塊及用電設(shè)備耐壓值一般為15～17 V，發(fā)電機(jī)輸出電壓在正常值范圍內(nèi)，不會對蓄電池和汽車控制模塊及用電設(shè)備造成不良影響。

新蒙迪歐致勝 （微機(jī)控制的充電系統(tǒng)，控制線路略有差異）蓄電池與該車型號相同，很多控制模塊與用電設(shè)備通用，檢測新蒙迪歐致勝發(fā)電機(jī)怠速輸出電壓14.1V， 轉(zhuǎn)速2500r／min時(shí)為14.8V。 測量長安福特其他車型，發(fā)電機(jī)輸出電壓基本上都在14V以上，上述改裝應(yīng)該不會對蓄電池和汽車控制模塊及用電設(shè)備造成不良影響。

加裝二極管后，此車已行駛一年半的時(shí)間，再沒出現(xiàn)因蓄電池虧電而無法起動的現(xiàn)象，蓄電池、控制模塊及各用電設(shè)備使用正常。按此方法處理的其他車輛，目前使用均正常，而且客戶反映，車子更省油，提速更快，前照燈更亮。