重慶康明斯發(fā)動(dòng)機非典型電源系統故障案例

重慶康明斯發(fā)動(dòng)機電源系統擔負著(zhù)整個(gè)設備用電器的供電，現代柴油機的啟動(dòng)和停機裝置基本由電子或電器裝置來(lái)執行和/或控制，因此電源系統的可靠性顯得尤為重要。發(fā)動(dòng)機電源系統主要由蓄電池、發(fā)電機（充電裝置）、線(xiàn)束等組成。常見(jiàn)的重慶康明斯發(fā)動(dòng)機電源系統故障也常常來(lái)源于上述組成部分，例如：蓄電池的老化、充電裝置的故障、線(xiàn)纜連接松動(dòng)等等。盡管如此，電源系統還涉及一些非典型的故障，充電回路的壓降過(guò)高就是其中之一。

為了保證重慶康明斯蓄電池 SOC 可以充電至飽和狀態(tài)，充電裝置的電壓通常略高于蓄電池的名義電壓值，其高出名義值的電壓部分除了整流波形轉換為有效值外（如圖 1 所示），還有一部分需要抵消線(xiàn)路上的壓降。以名義電壓為 24VDC 的系統為例，QC/T 729-2005《汽車(chē)用交流發(fā)電機技術(shù)條件》規定充電裝置的輸出電壓通常設置為 28.5±0.3VDC。

充電回路的壓降過(guò)高導致電源系統故障通常非常隱蔽，對系統的影響可大可小。它既可能出現在新設備使用過(guò)程中，又可能出現在設備使用一段時(shí)間之后。因此它具有典型的個(gè)體設備偶發(fā)性，時(shí)間上的隨機性。因此，退回的“三包”充電裝置重新上測試臺，其測試結果大概率會(huì )通過(guò)性能檢查，這給售后維修人員帶來(lái)“誤判”的困擾，同時(shí)也影響后端的質(zhì)量判別和改進(jìn)。

典型的故障現象如下：維修技師通過(guò)電壓表可以查到蓄電池電壓明顯低于其名義充電裝置的電壓值，但是可能維持在一個(gè)較低的電壓值后，電壓不再顯著(zhù)下降。例如：在重慶康明斯正常工作后，駕駛員觀(guān)察到工程設備的蓄電池電壓長(cháng)期為 23~24VDC；而維修技師直接測量充電裝置的輸出端電壓可能仍能達到為 28VDC。

為了節約成本簡(jiǎn)化布置，大多數的工程設備采用負極搭鐵的方式形成整個(gè)電源回路。然而整個(gè)工程設備空間布置比較復雜，各個(gè)用電設備、電源的搭鐵位置不一，且中間可能存在借用發(fā)動(dòng)機金屬體、車(chē)架金屬體、設備駕駛艙金屬體作為導體的情況。
通常設計者將發(fā)動(dòng)機金屬體、車(chē)架金屬體、設備駕駛艙金屬體視為一個(gè)整體，即電位相同，且與蓄電池負極連接并形成良好回路。但是在生產(chǎn)制造過(guò)程中，由于密封、減震等工藝要求，前述金屬體之間的接觸大多存在非金屬件之間的隔離，其接觸電阻可能偏大，進(jìn)而引起充電回路的壓降過(guò)高，最終導致蓄電池接線(xiàn)端的充電電壓偏低，無(wú)法達到 100%的荷電狀態(tài)。

在維修中，引起充電回路壓降過(guò)大常見(jiàn)的具體原因有：1. 充電裝置殼體搭鐵處的連接
螺栓松動(dòng)或者涂膠，甚至安裝支架與發(fā)動(dòng)機機體連接松動(dòng)；2. 線(xiàn)路上的保險接插部位長(cháng)期被灰塵覆蓋；3. 搭鐵位置的緊固件松動(dòng)；4. 搭鐵位置的腐蝕等等。

建議的短期的措施：基于設計原理圖，梳理出整個(gè)電路中的所有節點(diǎn)，并檢查其相應的連接是否正常。必要時(shí)，在整個(gè)電路工作時(shí)，使用萬(wàn)用表測量各個(gè)搭鐵點(diǎn)（接地點(diǎn)）相對于蓄電池負極的電壓；鑒于前述問(wèn)題的隨機性，該測量?jì)H供維修技術(shù)人員參考。

長(cháng)期的解決方案的重點(diǎn)在于：識別和驗證各個(gè)搭鐵點(diǎn)之間的回路電阻是否足夠小，傳遞鏈是否合理，額定工作電流環(huán)境下，其壓降是否小于設計規范值。有時(shí)多個(gè)節點(diǎn)間的電阻無(wú)法在生產(chǎn)和制造中進(jìn)行良好控制，進(jìn)一步的做法可以選擇雙線(xiàn)制回路設計，即充電裝置的負極直接連接蓄電池的負極，在合理線(xiàn)徑的連接下，可以徹底消除充電回路的壓降過(guò)高問(wèn)題。