發電機為電量根源 供應所有電氣系統

電瓶如上述是車輛電力的供應源,但電力供應後如何回復,此時全靠發電機來達成充電的任務。發電機不但只對電池充電,當車輛引擎發動時,其所需的電源供應,也一併靠發電機即時供應,所以發電機的正常工作與否,對車上電系效率的影響較電瓶更是明顯,所以確保其健康也是相當重要,一般來說發電機並不易故障,使用個3~5年是相當簡單的事,只要每月利用電壓錶測量發電壓在13~14V之間,基本上就可確定發電機是正常的工作狀態。

發電機不但只對電池充電,當車輛引擎發動時,其所需的電源供應,也一併靠發電機即時供應,所以確保其健康也是相當重要,利用電壓錶測量發電壓在13~14V之間,基本上就可確定發電機是正常的工作狀態。

值得一提的,為何許多車上裝滿電裝品的車輛較易導致引擎重拖呢?原因在於發電機的充電大小,要靠電流充入線圈來改變發電量的大小,充入磁場線圈的電流大小造成磁力扭轉阻抗的變化,也由於這種強大的磁力阻抗造成轉速被拖而下降,改善方式只要使用發電量大的發電機即可,因此當車上裝滿音響或喇叭時,記得將發電機一併升級,才能確保發電量正常。

發電機的規格除了對應車種而有不同的外型設計外,最大供電量也有差異,基本上是從70-80A起跳,有些會加大到120A,過多的充電電流給電瓶,可能會因充電過於快速而發熱,導致電瓶液蒸發或縮短其壽命的問題發生。

因此發電機的加大時機,需在車上有大量新增的電器用品時才需要,且最好能將電瓶也一併加大,如果車上電力系統都是原廠狀態時,盡量使用發電量相同的發電機較為妥當,這是因為加大發電機的充電電流比較大,如果車上沒有用這麼多電,多餘的電力會往電瓶送,讓電瓶蓄電,此時如果電瓶沒有適度加大的話,可能會因充電過於快速而發熱,導致電瓶液蒸發或縮短其壽命的問題發生。

如果車上沒有像圖中這部車一樣,加裝許多耗電量大的電器產品,盡可能不要加大發電機的供應電流量,使用原廠規格的發電機即可。

許多具備怠速熄火的歐系車輛上,所使用的電瓶是最新的AGM規格產品,這種電瓶具備深層充放電的功能,對於電瓶的供電特性非常敏感,更換不同規格電瓶或鋰電瓶時,最好能先確認清楚,以免發生怠速不穩或電瓶過充的問題。

鋰電瓶真的好用?優點還真的不少

值得一提,目前汽車電瓶的選擇,除了傳統的鉛酸電瓶外,又多了「鋰電瓶」的選項,到底換上鋰電瓶對汽車真的比較好嗎?在回答這個問題之前,筆者先分析兩者的優缺點。鋰電瓶相對於傳統的鉛酸電瓶,優點在於充放電快速、瞬間啟動電流強、體積小與重量輕等,因此換上鋰電瓶後,除了車重可快速減輕外,汽車電器產品需要瞬間強大電力供應時,也能快速到位,使引擎反應變快,加速更為順暢,這是不爭的事實,加上充放電快速,因此發電機負載時間可以變短,使引擎不用長時間拖著發電機運轉,引擎自然可以變得更有力,甚至更省油。

所有的鋰電瓶,包含油電混合車上用的大電瓶,其內都是透過多顆鋰電池芯所組成,因此如何有效管理輸出入的電壓與電流大小,關係著鋰電瓶的效能與壽命。

缺點則是價格貴、蓄電量少、較怕熱與電源管理複雜等,第一項大家應該都知道,後三者就要特別說明。蓄電量少是因為鋰電瓶的瞬間放電量較高,因此不需要儲存很多電容量,就能啟動引擎,還可獲得縮小體積、減輕重量的優勢,一般的鋰電容量大約只有30AH,鉛酸電瓶則有45AH以上,如此一來如果經常熄火在車上聽音樂的話,電力可能會比較快耗盡。

 

至於怕熱的部分,由於鋰電瓶內有很多電子零件,加上鋰電池芯的物理特性,一旦工作溫度超過75度,電力效能就會大幅衰減,幅度可能達1/3以上,因此有些高單價的鋰電瓶外殼,才會採用碳纖維材料來隔熱。

至於電源管理複雜的問題,則是目前鋰電瓶最容易出錯的地方,由於鋰電瓶內是串聯多顆鋰電池芯所組成,因此輸出入的電壓與電流大小,都須透過電子IC板的控制來進行,此IC板還負責過度充電、過度放電、高溫、正負極短路等保護機制,因此一顆鋰電瓶的優劣與穩定性,負責電源管理的這片IC板就顯得相當重要。

 

取消分電盤直接點火 效率全面性提昇

在舊世代的車輛上由於電腦功能較為簡單,因此在點火的部分通常都採用機械式的點火系統,也就是分電盤系統來負責點火的工作,通常分電盤內只有一組點火開關與點火線圈,透過凸輪軸所帶動的轉速訊號將高壓電力依序分送給各缸來進行點火,這樣的機械動作是固定的,而機械裝置會產生磨損狀況,且在高轉速時的點火精準度會出現些微的誤差。

這張圖中可清楚看出原本放置在引擎上的分電盤已取消,改已直接點火考耳的設計來取代,每缸各對應一組點火考耳的設計,可大幅擴充電腦提前或延後點火正時的範圍,且還可各缸獨立控制,使點火效能更好。

而新世代的車輛為了進行更精準的點火控制以及進、退點火,因此將機械式的分電盤取消,改為各缸獨立的點火開關加點火線圈,並直接由電腦控制點火的時機,如此一來不僅可以提供更精準的點火控制,還能夠避免分電盤損壞的狀況發生,再者當點火系統損壞時還可以針對各缸損壞的狀況進行更換,而這樣的系統就稱之為直接點火系統。

 

值得一提,當行車電腦有能力可獨自控制每汽缸的點火時機,並再搭配多顆爆震感知器於每汽缸上時,就能讓行車電腦分別控制每汽缸點火時間,讓產生爆震的汽缸延後點火時間,減少爆震所造成的傷害,而沒有爆震的汽缸則可提早點火時間,增加出力與燃燒效率,讓引擎不會因單汽缸爆震而減少過多馬力,並兼顧引擎耐用度,因此直接點火系統相較於分電盤點火系統而言,不論在省油、性能或維修上,都有著更好的優勢。

直接點火系統都會搭配爆震感知器,來偵測引擎內部是否出現爆震情況,若有則可進行更靈活的點火時間控制範圍,以減少爆震發生的機會。