第6单元 发动机电气系统
课文A 充电、起动和点火系统
1.充电系统
充电系统利用发动机的转动来产生电流。这种电流能为蓄电池充电并提供操纵各种汽车电气系统的电能。现代汽车充电系统由发电机和调节器所组成。
1）发电机
发电机是一种带传动的电磁装置。发动机起动之后，发电机产生的电流能够满足车辆的需要，并保持蓄电池处于充足电状态。现代汽车上有许多电路，这些电路对电气系统形成大负载。由于许多车辆在拥挤的城市行驶，这使它很难以保持蓄电池处于充足电状态。因此，发电机必须在所有转速时，都具有极高的工作效率。
在怠速时，转子转动速度相对较慢，发电机能够满足汽车电气系统的需要。在正常车速时，发电机会产生的电压和电流比需要量高得多。为了保护发电机和其余电气系统不受损害，必须有一种降低输出的措施。
2）电压调节器
为了降低发电机输出电压，采用了电压调节器。电压调节器通过调整流经转子的电流的大小来控制发电机的输出电压。这就控制了定子绕组的磁场强度。电压调节器通过识读发电机的输出电压的方法对磁场强度进行控制。如果输出电压太高，调节器就会降低磁场强度；如果输出电压降下来，调节器就会增加磁场强度。
（1）电磁振动式电压调节器
老式的电压调节器使用了由电磁线圈控制的触点。这些电压调节器被称为电磁振动式电压调节器。
（2）电子式电压调节器（EVR）
最近15年内所生产的所有汽车都采用了电子式电压调节器。电子式电压调节器采用功率晶体管、集成电路、二极管以及其他的控制发电机输出的固态电路。电子式电压调节器去掉了容易发生粘结、氧化、磨损的触点和运动部件。有些电子式电压调节器采用远距离安装。然而，电子式电压调节器的特点是可靠性、耐久性好，并且体积小，足以装在发电机内。
（3）内装式电子调节器的工作原理
图6-1给出了采用内装式电子调节器的充电系统电路。一个来自定子线圈的小电流经过二极管（三件套）到达调节器，从而使充电指示灯两侧的电压相等，指示灯熄灭，同时电流企图经过R3搭铁。
当定子电压达到一定值时，经过R3而搭铁的电压将增加到足以使整流二极管D1导通的程度。正向偏置（沿着产生电流的方向加的电压）的晶体管TR2导通，而晶体管TR3反向偏置而截止。随着TR1的截止，磁场电流和系统电压立即下降。
当系统电压下降时，经过R3的电压下降，D1停止导通。这将引起TR2处于反向偏置而截止，晶体管TR1和TR3正向偏置而导通。这样输出电压和磁场电流将会增加。这种工作循环每秒钟重复数千次，从而使发电机输出电压保持在一个预定值上。
电容器C1的作用是防止R3两端的电压发生突变，而R4的作用是防止高温时有过大的反向电流流经TR1。D2作用是防止在TR1截止时磁场绕组中自感高电压到达TR1，从而对TR1起到保护作用。热敏电阻（温度升高时，电阻值下降）的作用是对电压控制进行温度补偿。
（4）计算机控制的电压调节
今天的许多汽车都装有若干个用来控制发动机和其他系统的电子控制单元（ECU）或
叫做动力控制模块（PCM）ECU还能够用来控制加给磁场绕组的电压，这样，也就不再需要一只单独的电压调节器。该系统的缺点是如果ECU的控制电压调节的那部分电路发生故障，就必须更换整个ECU。
2.起动系统
为了起动内燃机，必须先（用外部能源）摇转它。小型的二冲程发动机常常用拉动一根绳索的方法来起动，拉动绳索时，这种内燃机的部件会旋转。早期的汽车使用手摇柄起动。然而，这种方法既危险又不切实际。不久，人们采用了一种新方法，即用电起动机来起动发动机。起动机安装在变速器壳上，其小齿轮与一个大齿圈相啮合，大齿圈安装在飞轮上。为了给起动机通电，驾驶员应将点火开关转到起动（Start）位置，这样就可接通到起动机的电路。当起动机的电枢开始转动时，起动机小齿轮箱外移动并于齿圈啮合，从而带动曲轴转动。当发动机起动后，驾驶员松开点火开关，从而将起动电路切断。这将引起起动机小齿轮的移动，从而脱离与齿圈的啮合。