3.2 发电机的维修
3.2.1 发电机的结构
汽车交流发电机主要由转子、定子、整流器、风扇、元件板等组成，如图3-2-1和表3-2-1所示。
图3-2-1 发电机的结构
表3-2-1 发电机的结构
3.2.2 发电机的拆卸与分解
（1）发电机的拆卸（表3-2-2）
表3-2-2 发电机的拆卸
（2）发电机的分解（表3-2-3）
表3-2-3 发电机的分解
3.2.3 发电机的检测
（1）转子总成的检查与维护处理
① 磁场绕组断路、短路故障的检查 将万用表拨到R×1挡，用两表笔分别接在两个滑环之上，测量磁场绕组的电阻值，应符合标准，如图3-2-2所示。若所测电阻值符合规定，说明磁场绕组没有断路、短路故障；若所测电阻值为∞，说明磁场绕组有断路故障；若所测电阻值小于规定值，说明磁场绕组有短路故障；对有故障的磁场绕组应进行检修或更换。
图3-2-2 磁场绕组断路、短路故障的测量
② 磁场绕组绝缘状况的检查 将万用表拨到R×10k挡，用一表笔接在一个滑环之上，另一表笔接在爪极或转子轴上，测量磁场绕组的电阻值，如图3-2-3所示。若万用表指示∞，说明其绝缘良好；若万用表指示电阻值较小，则说明其绝缘性不好或有接地故障，应检修或更换。
图3-2-3 磁场绕组绝缘状况的测量
③ 转子铁芯与转子轴的检查
a．转子铁芯与转子轴之间不得有松动现象。
b．转子轴直线度的检查如图3-2-4所示。
图3-2-4 转子轴直线度的检查
c．子轴外圆与滑环对其径向跳动应不大于0.10mm，否则应进行矫直。
④ 滑环的检查
a．滑环表面应平整光滑，否则应用500号砂纸进行磨光，或用机床加工处理。
b．用游标卡尺测量滑环外径，如图3-2-5所示。最小外径不得小于标准直径0.5mm，滑环厚度不得小于2mm，否则应更换。
图3-2-5 滑环外径的测量
（2）定子总成的检查
① 定子绕组断路的检查 万用表拨至R×1挡，如图3-2-6所示。两只表笔分别测量每两匝线端的电阻值。若测得其电阻值均小于1Ω，定子绕组不断路；若测得其电阻值较大或为无穷大，则说明有接触不良或断路故障，应重点检查中性点是否有脱焊之处。
图3-2-6 定子绕组断路的测量
② 定子绕组匝间短路故障的检查
a．观察到绕组漆包线变成焦煳色或严重的绝缘漆脱皮，则说明定子绕组有短路故障。
b．测量定子绕组匝间短路故障。定子绕组的三相抽头必须与整流器元件拆开，中性点接头也应脱焊分离，万用表拨至R×1k挡，进行匝间电阻值的测量，如图3-2-7所示。若万用表指示电阻值大于1kΩ，则说明定子绕组匝间绝缘良好；若万用表指示电阻值较小（小于1kΩ），则说明其绝缘性不好，有匝间短路故障，应检修或更换定子总成。
图3-2-7 定子绕组匝间短路故障的测量
③ 定子绕组绝缘状况的检查 万用表拨至R×1k挡，如图3-2-8所示，做定子绕组与其铁芯电阻值的测量，一只表笔接铁芯，另一只表笔接绕组中某相线端。若表针不摆动，说明定子绕组与其铁芯间绝缘良好；若表针摆动，则证明定子绕组与其铁芯间有接地之处，应检修或更换定子总成。
图3-2-8 定子绕组绝缘状况的检查
（3）发电机整流器的检查
注 意
硅整流发电机是由交流发电机与硅二极管组成的。硅整流器的技术状况会直接影响发电机的使用性能，因此，在发电机维护过程中必须对其进行认真的检测。当前，发电机硅整流器的结构形式多种多样，但其工作原理是完全相同的，在此，仅对以下3种常见硅整流器的测量进行介绍。在测量过程中，若所测二极管正、反向电阻值均大于标准值或指向“∞”，说明二极管有接触不良或断路故障；若所测二极管正、反向电阻值均小于标准值或为零，则说明二极管有短路击穿故障。
① 普通型硅整流器的测量 先拆下定子绕组三相线接头，再进行整流器的测量。万用表拨至R×1挡，如图3-2-9所示。
图3-2-9 普通型硅整流器的测量
a．正极管的测量 负表笔（黑色）接正极板或正极接线柱，正表笔（红色）分别依次接触3个正极管抽头，其正向电阻标准值应为8～12Ω；正表笔接正极板或正极接线柱，负表笔分别依次接触3个正极管抽头，其反向电阻标准值应大于10kΩ。
b．负极管的测量 正表笔接负极板或发电机壳体，负表笔分别依次接3个负极管抽头，其正向电阻标准值应为8～12Ω；负表笔接负极板或发电机壳体，正表笔分别依次接3个负极管抽头，其反向电阻标准值应大于10kΩ。
② 组合式硅整流器的测量 将万用表拨至R×1挡，如图3-2-10所示。
图3-2-10 组合式硅整流器的测量
a．负极管的测量 用正表笔接上片负极板，负表笔分别依次接触3个正极管抽头，其正向电阻标准值应为8～12Ω；用负表笔接上片负极板，正表笔分别依次接触3个正极管抽头，其反向电阻标准值应大于10kΩ。
b．正极管的测量 用负表笔接下片正极板或正极接线柱，正表笔分别依次接3个正极管抽头，其正向电阻标准值应为8～12Ω；用正表笔接下片正极板或正极接线柱，负表笔分别依次接3个正极管抽头，其反向电阻标准值应大于10kΩ。
③ 线路板连接式硅整流器的测量 拆下调节器，再将定子绕组的N极和三相线抽头脱焊，与整流器分离。数字式万用表拨至二极管挡，如图3-2-11所示。
a．负极管的测量 正表笔接负极板，负表笔分别依次接2、3、4、5号点，若表窗显示导通电压为0.6V左右，证明负二极管正向导通状况良好；负表笔接负极板，正表笔分别依次接2、3、4、5号点，若表窗显示为截止不通，证明二极管反向截止状况良好。
b．正极管的测量 负表笔接正极板或B+接线柱，正表笔分别依次接2、3、4、5号点，若表窗显示导通电压为0.6V左右，证明正二极管正向导通状况良好；正表笔接正极板或B+接线柱，负表笔分别依次接2、3、4、5号点，若表窗显示为截止不通，证明正二极管反向截止状况良好。
图3-2-11 线路板连接式硅整流器的测量
1—负极板；2—N极；3—a相线；4—b相线；5—c相线；6—印制电路；7—负极管；8—正极管；9—线路板；10—D+接线柱；11—B+接线柱；12—正极板
c．励磁二极管的测量 负表笔接D+接线柱，正表笔分别依次接3、4、5号点，若表窗显示导通电压为0.6V左右，证明激磁二极管正向导通状况良好；正表笔接D+接线柱，负表笔分别依次接3、4、5号点，若表窗显示为截止不通，证明激磁二极管反向截止状况良好。
测量二极管过程中，若正、反向均导通，证明二极管有短路击穿故障；若正、反向均截止不通，则证明二极管有断路故障，可根据具体条件更换二极管或整流器总成。
（4）电刷总成的检查
① 电刷长度的检查 JF1522、JF1521、JFZ1913Z型发电机的电刷标准长度分别为18mm、18mm、13mm，极限磨损量分别为9m、9mm、5mm。通常，电刷在其架中的自由外露长度一般不小于7mm，否则应更换电刷或电刷弹簧。电刷的测量与更换如图3-2-12（a）所示。
② 电刷工作面的检查与修磨 电刷在电刷架内应活动自如，无卡滞现象。电刷与滑环接触面积应达到75%以上，否则应进行修磨。
③ 电刷压力弹簧的检查 使用弹簧秤对弹簧弹力进行测量，如图3-2-12（b）所示。对于JF1522、JF1521型发电机电刷弹簧，用（3.4±0.2）N的力压缩电刷与弹簧，其露在电刷架以外的电刷长度应为1.4～1.6mm。
图3-2-12 电刷总成的检查
（5）前后端盖的检查
发电机的前后端盖应无裂纹与变形，轴承外圈与前后端盖轴承孔的配合应符合标准，否则应予以更换。
（6）轴承的检查与润滑
① 轴承应无松旷和转动异响。轴承若有裂纹、卡滞或油封损坏应予以更换。
② 润滑轴承时，应加注2号锂基润滑脂，并注意不宜加得过多，否则会溢出污染电刷和滑环，导致其接触不良，从而影响发电机的技术性能。
3.2.4 发电机的就车测试
（1）皮带松紧度的检查与调整
检查时，应在发电机风扇带的中间位置施加30～50N的压力，皮带的挠度应该为10～15mm，如图3-2-13所示。若不符合要求，可松开发电机前端盖与支撑杆锁紧螺栓，重新进行调整。同时，还应检查曲轴皮带轮、水泵皮带轮和发电机皮带轮是否在一个平面内，若不正常，要对其进行调整。
图3-2-13 皮带松紧度的检查与调整
（2）电压测试
① 在发动机停转且不使用车上电气设备的情况下，测量蓄电池电压，并把这个电压视为参考电压。
② 将发动机转速保持在2000r/min且不使用车上电气设备的情况下，测量蓄电池电压，这个电压叫作空载充电电压，它应高于参考电压，但不超过2V。
③ 将发动机转速仍然保持在2000r/min时，打开前照灯、暖风机或空调等，当电压稳定时，测量蓄电池电压，这个电压称为负载电压，它至少应高于参考电压0.5V。
如果以上电压在规定范围内，则证明发电机和调节器工作正常，否则，可在充电电流20A时检查充电线路端电压，如图3-2-14所示。
图3-2-14 充电线路端电压测试
将万用表拨至电压挡，正表笔和负表笔分别连接发电机B+接线柱与蓄电池正极、调节器壳体与发电机壳体、发电机壳体与蓄电池负极，其测得电压值分别不超过0.7V、0.05V、0.05V，若不符合此要求，则证明充电线路中有接触不良之处，应清洁、紧固相关的接线头及连接之处。
3.2.5 电压调节器的检测
（1）晶体管电压调节器的检测
① 静态检测 当充电系统出现发电机电压过高或者不发电等故障时，可能是由于晶体管调节器故障所引起的，这时要对其进行故障测试，判断是否需要更换调节器。下面以JFT系列晶体管调节器为例进行测试。
使用万用表R×100挡测量晶体管调节器各接线柱之间的静态电阻，应与表3-2-4相符。
表3-2-4 JFT系列晶体管调节器各接线柱间阻值 单位：kΩ
② 动态检测
a．搭铁形式的检测 按图3-2-15所示接好线路，将电源电压U调到12V，接通开关S，若小灯泡不亮，则该调节器为内搭铁型调节器；若小灯泡亮，则该调节器为外搭铁型调节器。
图3-2-15 搭铁形式的检测
b．好坏的检测 将调节器根据搭铁形式不同连好线路；接通开关S，逐渐调高电源电压，小灯泡的亮度应随电压升高而增强，当电源电压调至调节电压值（14V调节器为13.5～14.5V）时，小灯泡熄灭，则为良好；若小灯泡始终发亮或始终熄灭，则为损坏，应更换。
（2）集成电路电压调节器的检测
集成电路调节器的工作原理与晶体管调节器的工作原理完全一样，都通过稳压管感应发电机的输出电压信号，利用三极管的开关特性控制发电机的励磁电流，使发电机的输出电压保持恒定。
集成电路调节器通常与整体式发电机相配。它也有内搭铁和外搭铁之分，而且以外搭铁使用得较多。
目前国内外轿车上已大量采用集成电路电压调节器，其主要代表有三接柱式和四接柱式两种，下面以这两种调节器为例，说明其检测方法。
① 三接柱调节器的检测 三接柱调节器装于发电机内部，构成整体式交流发电机。发电机对外有三个接线柱，分别为B、IG和L。
调节器的B与E端间接0～16V的可调直流电源，试灯1替代交流发电机励磁线圈，试灯2替代充电指示灯。 P与E端间接6V蓄电池用于模拟交流发电机发电时的相电压。如图3-2-16所示。
图3-2-16 三接柱调节器的检测
三接柱的检测见表3-2-5。若结果不符合表中的要求，则表明调节器已损坏。
表3-2-5 三接柱调节器的检测
② 四接柱调节器的检测 四接柱调节器装于发电机内部，构成整体式交流发电机。发电机对外有4个接线柱，分别为B、S、IG、L。
检测四接柱调节器时可按图3-2-17所示方法进行线路连接，进行表3-2-6的检测。
图3-2-17 四接柱调节器的检测
检测接线与三接柱的检测接线相比，不同的是调节器的B、S与E端间各接一只0～16V的可调直流电源。其他接线都一样。
若检测结果不符合表3-2-6中要求，则表明调节器已经损坏。
表3-2-6 四接柱调节器的检测
