Bosch 共轨柴油机进气压力传感器

 


Bosch 共轨柴油机进气压力传感器


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

 

 

测试时如何连接示波器 :-

Bosch 共轨柴油机系统上的进气压力传感器

PicoScope 的通道A上连接一条BNC测试线, 将大的黑色鳄鱼夹接到测试线的黑色接头(负极)上,将刺针或万用表探头连接到测试线的红色接头(正极)上。将黑色鳄鱼夹夹在蓄电池负极上,并且用刺针或万用表探头探测进气压力传感器的输出端子,如图 10.1。

图10.1

在测试进气压力传感器时,为让采集的波形在屏幕中间显示,您可能需要尝试几次。

当示例波形显示在屏幕上时,可以按空格键以观察实时读数。迅速踩下油门,从怠速到节气门全开以观察波形。

Bosch 共轨柴油机进气压力传感器波形示例

Bosch 共轨柴油机进气压力传感器波形注意点

进气压力传感器产生的输出波形应与示例所示类似。示波器上显示的电压应当与发动机涡轮增压器产生的推进压力成正比。怠速时电压约为1.5-2.0伏,随压力增加而增加,最大达到约为4.0伏。波形上显示的“变动”是由发动机感应冲程的轻微压力变化造成的。

技术资料- 进气压力传感器

传感器有通道连接到进气歧管内,用传统的压电应变方式测量。

传感器有以下三条导线:

  • 1号端子 = 12伏电压
  • 2号端子 = 接地线
  • 3号端子 = 输出电压信号

压力传感器将与进气歧管压力成正比的电压信号传给ECM。

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Bosch 共轨柴油机空气流量计

 

Bosch 共轨柴油机空气流量计


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

 

测量时如何连接示波器 :-

Bosch共轨柴油机系统的空气流量计

PicoScope 的通道A上连接一条BNC测试线, 将大的黑色鳄鱼夹接到测试线的黑色接头(负极)上,将刺针或万用表探头连接到测试线的红色接头(正极)上。将黑色鳄鱼夹夹在蓄电池负极上,并且用刺针或万用表探头探测空气流量传感器的输出端子,如图 9.1。

图9.1

在测量空气流量计时,为让采集的波形在屏幕中间显示,您可能需要尝试几次。

当示例波形显示在屏幕上时,可以按空格键以观察实时读数。迅速踩下油门,从怠速到节气门全开以观察波形。

Bosch 共轨柴油机空气流量计波形示例

Bosch 共轨柴油机传感器波形注意点

空气流量计电压输出应当与空气流量成正比,示波器上可以看到与示例波形类似的波形。电压在怠速时约为1.0伏,加速时空气流量增加使电压升高,产生一个尖峰。此尖峰由开始的进气流造成,经过短暂的下跌后重新升起,到达另一个约4伏的峰值。

电压取决于发动机加速的快慢,在空气流量计中低一些的电压并不意味着故障。减速时与碳轨接触的转臂回到怠速位置,电压会很快的下降。在回到怠速前,这个电压有时会“下穿”初始的电压。在装备有怠速控制阀的发动机中,最后电压逐级下降,慢慢地回到怠速,这是一个防止高速空转的特性。此功能通常只从约1200rpm转速到怠速才产生作用。

运用2秒的时基,可以让操作者在一个屏幕中看到空气流量计从怠速经过加速和回到怠速的输出电压。波形的变动缘于发动机运转时真空变动。

技术资料 – 空气流量传感器

Bosch 共轨柴油机系统可能采用涡轮增压或普通的吸气方式,在两种情况下空气传感器都装在空气滤清器旁边。空气流量计监测空气流量并将相关数据传送给ECM。它用传统的“热膜”方式来监测空气流量。进气通过“热膜”时产生冷却效应,改变了输出电压。空气流量计的输出端子电压直接与进气流量成正比,当气流增加时电压也随之增加。此元件有六个连接到ECM的端子(只用其中5条,4号端子空置)

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叶片式空气流量计

 

叶片式空气流量计


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

测试时如何连接示波器 :-
叶片式空气流量计

PicoScope 的通道A上连接一条BNC测试线, 将大的黑色鳄鱼夹接到测试线的黑色接头(负极)上,将刺针或万用表探头连接到测试线的红色接头(正极)上。将黑色鳄鱼夹夹在蓄电池负极上,并且用刺针或万用表探头探测空气流量传感器的输出端子,如图 8.1。

图 8.1

在测量空气流量计时,为让采集的波形在屏幕中间显示,您可能需要尝试几次。

当示例波形显示在屏幕上时,可以按空格键以观察实时读数。迅速踩下油门,从怠速到节气门全开以观察波形

叶片式空气流量计示例波形

叶片式空气流量计波形注意点

空气流量计的电压输出与叶片运动量成比例,这可以在示波器上测量出来,与示例所示相近。怠速时波形应当显示约1伏电压,发动机加速时电压升高产生第一个波峰。这个波峰缘于叶片的惯量,之后电压暂时下降,然后重新升起达到另一个约为4.0到4.5伏的波峰。电压取决于发动机加速的快慢,在空气流量计中低一些的电压并不意味着故障。减速时与碳轨接触的转臂回到怠速位置,电压会很快的下降。在回到怠速前,这个电压有时会“下穿”初始的电压。在装备有怠速控制阀的发动机中,最后电压逐级下降,慢慢地回到怠速,这是一个防止高速空转的特性。

运用10秒的时基,可以让操作者在一个屏幕中看到空气流量计从怠速经过加速和回到怠速的输出电压。波形的变动缘于发动机运转时真空变动。波形应当没有“突变点”,因为这显示缺乏连续性。在“失效的12伏空气流量计”示例波形中可以很好的看到这一点。在空气流量计中碳轨脏污或失效是非常常见的。驾驶时会显示出“平坦波形”或加油反应慢的问题。这在行驶里程数大的汽车上,当工作寿命都主要消耗在同一个节气门位置上时,就会成为一个典型的故障。波形上的“变动”缘于进气冲程中的真空脉冲变化。

技术资料 – 空气流量计

这种空气流量计可能是应用得最多的类型,它应用于Bosch L, LE, LE3 和Motronic, Ford EEC IV系统上。一些日本制造商还将系统基于这种元件上。空气叶片流量计采用发动机进气流通过元件时,一个弹簧叶片与发动机进气量成正比运动的原理。空气叶片的运动通过在碳轨上运动的转臂来记录,输出信息到ECM,为记录到的空气量提供相应燃油。

各种空气流量计连线的数量不是相同的,下图所示为最普通的一种。

四线式: 一条 电源线,一条通过ECM的地线,一条空气温度传感器输出线和空气叶片计输出线。

五线式: 与四线式一样,但多一条一氧化碳电位计输出。

七线式: 比四线式多一条空气温度传感器线和两条油泵触点线。发动机打火时触点闭合,油泵电路工作,进入的气流将叶片打开约5°。这是装在Range Rover上的典型空气流量计。

内部导轨上的电压输出应当与叶片运动成正比,这在示波器上可以观察到,与上面示例图类似。空气流量计还有一个内部补偿室用以稳定叶片的运动和避免感应脉冲导致的漂移。在不同版本上,通过空气旁通道或电位计来调整。

Bosch air vane - air flow meter

图8.2

图 8.2 显示一个叶片式空气流量计。此元件从 Bosch LE3 系统上取下,控制元件装在空气流量计体的顶部。

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空气流量计-热线式

空气流量计-热线式


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

测量时如何连接示波器 :-

PicoScope的通道A上连接一条BNC测试线, 将大的黑色鳄鱼夹接到测试线的黑色接头(负极)上,将刺针或万用表探头连接到测试线的红色接头(正极)上。将黑色鳄鱼夹夹在蓄电池负极上,并且用刺针或万用表探头探测空气流量传感器的输出端子,如图 7.1。

图 7.1

在测量空气流量计时,为让采集的波形在屏幕中间显示,您可能需要尝试几次。

当示例波形显示在屏幕上时,可以按空格键以观察实时读数。迅速踩下油门,从怠速到节气门全开以观察波形。

热线式空气流量计示例波形

热线式空气流量计波形注意点

空气流量计的电压输出与空气流量成比例,这可以在示波器上测量出来,与示例所示相近。怠速时波形应当显示约1伏电压,发动机加速时空气流量增加,电压升高产生第一个波峰。这个波峰缘于初始流入的空气,之后电压暂时下降,然后重新升起达到另一个约为4.0到4.5伏的波峰。电压取决于发动机加速的快慢,在空气流量计中低一些的电压并不意味着故障。减速时节气门关闭,空气流量减少,发动机回到怠速时,电压会很快的下降。在装备有怠速控制阀的发动机中,最后电压逐级下降,慢慢地回到怠速,这是一个防止高速空转的特性。此功能通常只从约1200rpm转速到怠速才产生作用。

运用10秒的时基,可以让操作者在一个屏幕中看到空气流量计从怠速经过加速和回到怠速的输出电压。波形的变动缘于发动机运转时真空变动。

热线式空气流量计技术资料

在许多方面来说,这种空气流量计因为对进气流的阻力较小,所以比传统的叶片式流量计更有优势。空气流的质量可以通过悬挂在进气通道上的加热电线的冷却效应来测量。加热电线的冷却效应将进气量信息告知ECM。

空气流量计位于空气滤清器和节气门之间。元件内有两条电线,一条用于传递进气温度,另一条通过通小电流将空气加热至高温(约120°C)。当空气流过热线,会有一个冷却效应,导致温度改变;元件内的小电路会增加通过热线的电流以保持温度,ECM通过确认电流来得知空气流量。

提供给热线得电流会与空气流量成正比的改变。持续通电的电线会形成氧化膜;在每次车辆使用后,电流会通过电线,将之加热到约1000°C,把氧化膜燃烧掉,以确定下一次发动机起动时热线是干净的。

Hot wire - air flow meter

图 7.2

图 7.2 显示一个热线式空气流量计。

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柴油机预热塞

 

柴油机预热塞

用600安培电流钳


如何连接示波器

波形示例和注意点

技术资料

测试时如何连接示波器:-

柴油机预热塞

用BNC测试线上的4mm接头连接电流钳,然后将BNC连接到示波器通道A 如图6.0

图. 6.0

该电流钳应该位于两个蓄电池接线(正或负)的其中一个上,哪个方便接哪个或者直接接到定时继电器到预热塞的供电线上。电流钳需要打开电源并且要面向正确的方向,如果接反,示波器将显示颠倒的波形。

在显示屏显示示例波形时,你可以点击电脑的空格键开始观察实时读数。

图. 6.1

图 6.1 显示电流钳接到预热塞的供电线上。

柴油机预热塞波形示例

预热塞 / 定时继电器波形注意点

该测试用于检查预热塞的状况(这是一个4缸发动机的例子),测量定时继电器控制的“通电时间”。一个典型的预热塞(或加热器)会有一个高的初始电流然后逐渐下降,最后稳定在一个固定的值。该电流与预热塞的功率值有关。这个数据在相应的柴油机数据手册上可以查到。

查到功率值(瓦特数)后,乘以气缸数,然后除以电压得出预计的稳定电流。例如:

每个预热塞 = 150 W,4个预热塞 = 600 W

电流 = W除以电压=600W除以12V=50安培

预热塞工作的时间长短等于电流初始下降到关闭点,在这个例子中,该时间大约是17秒。

技术资料-预热塞

预热塞(或加热塞)用于帮助冷起动,在一定的发动机状态下通电工作。预热塞能够以几种方式工作,最简单的是在摇转起动或者在点火打开时被接通。预热塞被串联在一起并以蓄电池电压供电一定时间,通电时间由预热塞定时继电器决定。

部件在几秒钟内就被加热到它们的工作温度并且在发动机之外测试时你会看到白色热点。预热塞应该从顶向后加热(如图6.2),如果不是这样,说明要更换预热塞。

图. 6.2

其它系统可能要等到发动机水温达到预定温度才关闭预热塞,而另外的系统可能以同样的方式工作但是将以两个一组交替脉动。

实现预热塞的测试有2种方法,一种是就车测试,监测它们所有的吸收电流,或者拆掉预热塞,目视分析它们在加热时的性能,同时测量它们单独的吸收电流。可以用示波器测量,用这种设置来测试,也可以选择“查看”然后“新的数字电表”。

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柴油机相对压力

 

柴油机相对压力

用600安培电流钳


如何连接示波器

波形示例和注意点

技术资料

PicoScope 和 PicoDiagnostics

尽管可以用PicoScope来测量相对压缩,但大多数情况下使用PicoDiagnostics软件里的相对压缩测试功能更容易。我们所有诊断套装都配备有PicoDiagnostics软件。

测试时如何连接示波器 :-

柴油机相对压力

Pico Scope 的通道A上接上 BNC 测试线。在测试线的4mm接头接上电流钳,如图5.0。

图 5.0

电流钳应当夹在两条蓄电池电缆的其中一条上(输出线或地线),这是最简单的连接,如图 5.1

电流钳需要打开电源并放对方向。上面一侧有一个指示蓄电池正极的箭头,另一侧有指示蓄电池负极的箭头。错误的连接会导致反向的波形图。在示例波形图上可以看到柴油发动机吸收的电流比汽油发动机要相对高一些。

图. 5.1

为弥补快或慢的打火转速,应当轻微调整时基 (ms/格)。

当示例波形在屏幕上显示出来时,可以按空格键观察实时读数。

柴油机相对压力波形示例

柴油机相对压力波形注意点

此波形作用有两个:-

  • 检测发动机打火时所需的电流。
  • 评估相对压力

发动机打火时所需的电流取决于许多因素,包括:发动机马力,缸数,燃油粘度,启动马达状况,启动电路状况和汽缸压力。典型的四缸柴油机电流在200-300安培范围内。通过观察每缸压缩冲程中所需电流,可以对比每缸压力。压力越好时,需要的电流也更高,反之亦然。所以各缸吸收的电流值相等是很重要的。

这个测试只是汽缸之间压力对比,不能代替用合适的压力表进行的物理性压力测试。因为柴油机的物理检测位置不方便,所以在检测压燃柴油机故障时这是一个非常有用的测试。

注意 :- 在柴油机上进行压力测试时要用合适的压力表(柴油机压力要比汽油机高得多)。还要将燃油切断电磁阀断开以停止喷油嘴的供油 。

下图波形显示有一个汽缸失去相对压力的发动机。

技术资料 – 柴油机相对压力

足够的缸压对于发动机运转是非常重要的。上升活塞产生的缸压取决于行程区与燃烧区体积的对比:这称为压缩比。缸压还取决于缸壁和活塞之间的密封效果,它通过活塞环来保持。这同样适用于进排气阀门座。活塞环由离心铸铁制造。它产生一个径向压力,形成密封。铸铁有良好的自润滑特性。

如果相对压力波形指示有故障的话,就有必要进行压力测试。典型柴油机压力在19 bar (275 psi) 到34 bar (495 psi) 之间。此压力在非直接喷油系统的车型上要比直接喷油系统的车型上稍低一些。柴油机依靠压力来产生热量,以点燃油气。任何压力的减小都会减少热量产生,并降低燃烧过程的效果。压力低最终会导致汽缸缺火。所以将气门间隙调整到出厂规格是非常必要的。

压力低可由以下原因导致:

  1. 汽缸与活塞间密封性不良
  2. 进气和排气座不良
  3. 活塞环断裂或卡死
  4. 凸轮轴正时不对
  5. 进气管道阻塞

所有的读数应当是相近的,如果某一个比其他的低,就要进行一个“湿”测试,即喷少量机油到汽缸内,重新测量压力。机油的内含物使得活塞和汽缸密封更好,所以如果还是测得低压则故障存在活塞环上;如果测得压力与其他缸相差不大,则故障在气门上。通常认为最高压力和最低压力之间差别应当小于25%。

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相对压力 – 汽油机

相对压力 – 汽油机

用600安电流钳


如何连接示波器

示例波形和注意点

技术资料

 

PicoScope 和 PicoDiagnostics

尽管可以用PicoScope来测量相对压缩,但大多数情况下使用PicoDiagnostics软件里的相对压缩测试功能更容易。我们所有诊断套装都配备有PicoDiagnostics软件。

测试时如何连接示波器:-

汽油机相对压力

PicoScope的通道A上接上 BNC 测试线。在测试线的4mm接头接上电流钳,如图4.0。

 

图 4.0

 

电流钳应当夹在两条蓄电池电缆的其中一条上(输出线或地线),这是最简单的连接,如图 4.1

电流钳需要打开电源并放对方向。上面一侧有一个指示蓄电池正极的箭头,另一侧有指示蓄电池负极的箭头。错误的连接会导致反向的波形图
图. 4.1

为弥补快或慢的打火转速,应当轻微调整时基 (ms/格)。

当示例波形在屏幕上显示出来时,可以按空格键观察实时读数。

汽油机相对压力波形示例

汽油机示例波形注意点

此波形作用有两个:-

  • 检测发动机打火时所需的电流。
  • 评估相对压力

发动机打火时所需的电流取决于许多因素,包括:发动机马力,缸数,燃油粘度,启动马达状况,启动电路状况和汽缸压力。典型的四缸汽油机电流在80-200安培范围内。

在上面的波形中,电流的初始尖峰(大约400安培)是克服发动机转动惯量和初始摩擦力所需的电流。一旦发动机开始转动,电流就下降。

通过观察每缸压缩冲程中所需电流,可以对比每缸压力。压力越好时,需要的电流也更高,反之亦然。所以各缸吸收的电流值相等是很重要的。

下图波形显示有一个汽缸失去相对压力的发动机。

注意 :- 当测试汽油机缸压时,要将点火初级回路断开,以免高压损坏回路。

技术资料-汽油机相对压力

足够的缸压对于发动机运转是非常重要的。上升活塞产生的缸压取决于行程区与燃烧区体积的对比:这称为压缩比。

缸压还取决于缸壁和活塞之间的密封效果,它通过活塞环来保持。这同样适用于进排气阀门座。活塞环由离心铸铁制造。它产生一个径向压力,形成密封。铸铁有良好的自润滑特性。

如果相对压力波形指示有故障的话,就有必要进行压力测试。在汽油机上进行压力测试时,让节气门全开允许大量空气涌入汽缸是很重要的。典型压力在120到200 psi之间。压力低可由以下原因导致:

  1. 汽缸与活塞间密封性不良
  2. 进气和排气座不良
  3. 活塞环断裂或卡死
  4. 凸轮轴正时不对
  5. 进气管道阻塞

所有的读数应当是相近的,如果某一个比其他的低,就要进行一个“湿”测试,即喷少量机油到汽缸内,重新测量压力。机油的内含物使得活塞和汽缸密封更好,所以如果还是测得低压则故障存在活塞环上;如果测得压力与其他缸相差不大,则故障在气门上。通常认为最高压力和最低压力之间差别应当小于25%。

比平均压力高的缸压可由以下原因引致:

  1. 碳罐中有积碳(减少了接触面积)。
  2. 汽缸盖表面不平整。
  3. 缸垫厚度不对。

注意: 要将点火低压回路断开以免损坏放大器或ECM。

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ABS 转速传感器

ABS 速度传感器

如何连接示波器
示例波形与注意点
技术资料

如何连接示波器

根据您希望看单个转速传感器还是一对转速传感器的不同需求,有几种不同的连接方法。还有,您需要确定是对传感器做静态测试(举起汽车)还是路试。不同系统的测试点是不相同的。 一些传感器使用fly-lead插头,连接比较方便;而有些传感器的电线被压进内翼或舱壁里,无法连接测试线。这种情况,您可以找到ABS电子控制模块,在那里探测线缆。需要查阅技术资料,以确保正确的测试线连接;不仅如此,还要保证传感器的两根线的极性连接正确,以在示波器上显示正确的信号。

静态测试

  1. 举起要测试的车轮。
  2. 连接一条BNC测试线PicoScope通道 A上。
  3. 连接一个小的黑色鳄鱼夹到BNC测试线的黑色接头(负极)上。
  4. 连接一个小的红色鳄鱼夹到BNC测试线的彩色接头(正极)上。
  5. 断开ABS车速传感器的连接插头(或者在ABS控制模块处连接正确的线缆),并将两个鳄鱼夹夹在传感器线缆上。

敲击电脑的空格键,开始观察实时读数。用手旋转该车轮,或者如果它是驱动轮,小心运行发动机并选择适当的变速箱档位。

路试

为了在路试时获得实时读数,保持传感器的插头连接(或在ABS控制模块处连接测试线),使用刺针万用表探头连接传感器的两条感应线。开启通道 B您可以同时监测两个车轮。确保所有测试线远离运转或高温的部件。

如您在PicoScope软件界面和这页的示例波形所看到的,电压量程设置为交流(AC),这对本测试很重要。

图 3.1

图 3.1显示连接到ABS电子控制模块的4条连线,目的是同时监测两个前车速传感器。结果波形显示在下面。在路试时,您会注意到频率随车速变化。

示例波形

波形注意点

防抱死制动(ABS)系统依靠装在轮毂总成上的传感器传递的信息来工作。

如果大力刹车时,ABS电子控制模块(ECM)丢失了其中一个车轮的信号,它假定该车轮被抱死并暂时释放刹车,直到信号恢复。因此传感器必须有能力提供信号给ABS ECM。

与曲轴角度传感器的工作不同,ABS传感器使用一个小的拾取器,靠近它的信号轮的运动会对它产生影响。信号轮与传感器之间的关系,产生连续交流(AC)“正弦波”,这正弦波可用示波器监测到。ABS传感器有两条线缆(有些有一条同轴的编织屏蔽线),它产生的输出可以用示波器监测和测量。

技术资料

自1980年代,在ATE、Bosch和Bendix的系统中,ABS已成为常用的安全相关配置。这些系统都是机电设备,都用相似的工作策略。

ABS ECM (电子控制模块)需要看到汽车4个车轮的连续正弦波信号。如果踩下刹车且一个车轮被“抱死”,ECM会失去来自滑行车轮的信号。如果ECM知道这个情况,它会立即释放存在问题的车轮的液压压力,并且快速“脉动”液压系统里的压力以达到最大的刹车效率。

图 3.2

装备ABS系统的汽车在湿的或滑的不利条件下,拥有更好的刹车能力。有些汽车只有前轮装有ABS。在装备有牵引力控制系统的汽车上,ABS传感器还扮演另外的角色:牵引力控制ECM监测各ABS传感器信号的频率以确认是否有车轮打滑,而不是监测“抱死”车轮的信号丢失。如果探测到有一个车轮打滑,发动机的动力输出会降低,直到所有ABS传感器的频率一样时才恢复牵引力。有些系统会短暂制动打滑的车轮来辅助其它车轮的牵引力。

图 3.2 显示一个典型的前轮ABS总成,驱动轴上有一圈齿,且车速传感器靠近齿安装。

图 3.3显示另一种结构,车轮轴承上装有一个蜂窝驱动圈。感应传感器装在轮毂组件里面。

图 3.3

故障查找:破损的磁阻齿

仔细观看上面2轮和4轮的波形,我们可以看到通道B(红色波形)有一个不规则的脉冲。PicoScope的放大功能揭示更多细节:

最可能的原因是ABS磁阻轮上有破损的齿。下面是我们发现的:

图 3.4

破损的齿在上图中间位置。这可能是由飞溅的石屑造成的。

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交流发电机波形

 

交流发电机波形

如何连接示波器
示例波形和注意点
技术资料

 

 

 

如何连接示波器 :-

交流发电机波形测试

 

PicoScope的通道A连接上一条BNC测试线, 将大的黑色鳄鱼夹连接在BNC测试线的黑色接头上,将大的红色鳄鱼夹连接在BNC测试线的红色接头上。确认好正确的极性,将黑色鳄鱼夹夹在蓄电池负极上,红色鳄鱼夹夹在蓄电池正极上。如图2.1。

如您所见,在示波器的预设图像和这个页面的示例波形里,电压耦合设为交流电(AC),是这个测试的基本条件。

图. 2.1

发电机波形示例

发电机波形注意点

示例波形显示发电机的整流输出。

波形显示:

  • 输出正确,绕组和二极管(整流装置)无故障;
  • 发电机三相电流经整流后,由最初的交流电变成直流电,三个相位的都对发电机输出有作用。

如果发电机二极管有故障,在常规的时间间隔轨迹上可观察到长长的下垂“尾巴”,33%的电流输出会损失掉。如三相中的一相有故障,会显示与示例图中类似的波形,但有它三到四倍的高度,从底部到峰值电压超过1伏。 示波器的电压刻度不代表充电电压,代表直流波形的上下限值。波形振幅在不同情况下会变动,充满电的电池显示更“平坦”的图象,放电电池则显示夸大的振幅,直到电池再充电。

发电机技术资料

充电电路功能是提供校准的电压以给电池充电,补充汽车电路消耗的电流。交流发电机是汽车相当新近的一种附属设备,用以代替1970年以前配备的直流发电机。

直流发电机输出取决发动机速度,与交流发电机不同。前者在怠速时几乎没有输出。怠速时充电警告灯的闪动和频繁的电刷更换是众所周知的。这些电刷比交流发电机上的要大,因为总的电流输出流过电刷,而交流发电机电刷上流过场电流,此电流提供产生输出的电磁能量。 场电流大约为6到8安。发电机效率根据车型不同而不同,基本类型车辆比“顶级配置”车辆电力需求更小。

如其名所示,交流发电机输出交流电,经整流后为直流电,提供正确类型的电压以补充电池,使它充满电。交流发电机有三个内部绕组,相位上相差120度,需要9个“桥式”连接的二极管对输出整流。稳压器将电压保持在大约13.5到15伏的预设值上。输出电流取决于此时的需求,举例来说,如果电池被长时间打火,发电机电压输出会比充满电的电池情况下更高。

校准电压可通过万用表测量,如发电机有二极管故障,33%的电流输出会损失掉,然而读数将正确显示。正确的检测交流发电机输出的方式是通过示波器观察波形。

atl_wiring

图. 2.2

图 2.2显示九个二极管系统的交流发电机线路图。

Charging circuits - alternator

图. 2.3

图2.3 显示典型的交流发电机

福特 Focus: “聪明充电”

福特Focus充电系统不象现在一些充电系统产品。福特采用称为“聪明充电”系统。传统的充电系统充电电压由稳压器决定,而所有电负荷将发电机流入电池的电流拉走。“聪明充电”使交流发电机供电电压根据电池电解液温度作变动。冷的电池对高电压的反应比热的电池更好。而热电池对稍低的电压反应更好。电解液温度通过监测汽车最近停车时的进气温度和 当前进气温度来计算。从这两个数据上,电池温度可以计算出来,电池得到相应充电。

交流发电机与ECM有两条连线,用以监测和控制输出。这个监测还允许怠速控制阀在怠速高电力需求下运作。ECM还控制 发动机运转继电器,此继电器只允许交流发电机充电时电路在高电流需求时运作,直到元件保持停止状态。ECM控制仪表板上“充电灯”的关闭。当用传统发电机启动发动机时,点火开关打着时单元就作用了。而“聪明充电”系统只有在发动机启动后才打开交流发电机。这个动作避免有放电电池的车辆上电压的不必要的浪费,还避免了包括打火在内的操作的额外工作。

Charging circuits - Ford alternator circuit diagram

图. 2.4

图2.4 显示福特充电线路图

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