免拆診斷汽車發電機故障2 例

余姚東江名車專修廠 葉正祥

案例1 2009款豐田雅力士車發電量不足

故障現象一輛2009款豐田雅力士車，搭載2NZ發動機，累計行駛里程約為8萬km。車主報修發動機起動困難，檢查發現蓄電池電量不足，幫電起動后試車，發動機能夠順利起動著機，但是在試車過程中發現，發電機會發出“嗡嗡”異響，加速時尤為明顯。

故障診斷用pico示波器同時測量發動機怠速時的發電機電壓和電流波形（圖1），發現電壓約為12.6 V，發電量不足；電流波形并不是連續的波峰，電流會突然下降至-4 A左右，異常。如圖2所示，正常情況下，發電機三相繞組（定子）中產生的交流電由橋式整流電路整流成直流電，因此推斷該車整流器損壞，導致發電機發電量不足，無法為蓄電池充電；而為了提高發電量，發電機負載變大，從而產生“嗡嗡”異響。

故障排除更換發電機整流器（圖3）后試車，再次測量發動機怠速時的發電機電壓和電流波形（圖

圖1 故障車發動機怠速時的發電機電壓和電流波形1（截屏）

圖2 發電機整流原理示意

圖3 更換發電機整流器

案例2 2007款雷克薩斯IS300車發電量不足

故障現象一輛2007款雷克薩斯IS300車，搭載3GR發動機，累計行駛里程約為19萬km。車主報修發動機起動困難，檢查發現蓄電池電量不足，幫電起動后試車，發動機能夠順利起動著機。

故障診斷用pico示波器同時測量發動機怠速時的發電機電壓和電流波形（圖5），發現電壓約為12.2 V，發電量不足；電流波形為連續的波峰，說明整流器工作正常。分析認為，可能的故障原因有：電壓調節器故障；傳動輪打滑。

圖4 正常車發動機怠速時的發電機電壓和電流波形2（截屏）

圖5 故障車發動機怠速時的發電機電壓和電流波形2（截屏）

該車發電機轉子共有6對磁極（圖6），轉子旋轉1圈，產生36個電流波峰，據此利用pico示波器的標尺功能分析電流波形，可計算出發電機轉速約為1 155 r/min（圖7）。同時測量噴油波形（圖7中綠色波形），2個噴油信號的時間間隔說明曲軸旋轉了2圈，據此利用pico示波器的標尺功能分析噴油波形，可計算出曲軸轉速約為845 r/min。一般情況下，發電機轉速是曲軸轉速的2.1倍～2.6倍，即曲軸轉速為845 r/min時，對應的發電機轉速至少為1 774.5 r/min（845 r/min×2.1=1 774.5 r/min），而該車發電機轉速約為1 155 r/min，由此推斷傳動輪打滑。

圖6 發電機轉子上的磁極

檢查發電機傳動帶張緊力，正常；拆下傳動帶，用工具將發電機轉子卡住后，用手順時針和逆時針轉動發電機傳動輪（單向輪），發現傳動輪均可以輕松轉動，由此確定發電機傳動輪損壞。

故障排除 更換發電機傳動輪（圖8）后試車，發動機怠速時的發電量為14.2 V，故障排除。

圖8 更換發電機傳動輪

圖7 利用標尺功能計算發電機轉速和曲軸轉速（截屏）