发电机（GEN）
系统概观
概述
此文件说明发电机（GEN）设计与功能的基本原理，而不论其型号。
发电机的任务是在汽车行驶中为耗电部件提供电流，并保持蓄电池充电。发电机最常见的情况是固定在发动机前缘。
发电机（GEN）的输出由发动机速度而定。发动机怠速时，发电机（GEN）以大约最大输出的一半来运作。当发动机怠速并且许多耗电组件正在运作，发电机（GEN）可能无法维持蓄电池完全充电。
在寒冷条件下蓄电池接收充电的容量低于室温下的容量。这就是说，当发动机怠速较长时间并连接有大量耗电组件时，蓄电池可能会放电。
如果发电机的供电被切断，汽车的耗电组件便只由蓄电池供电，这最终会使蓄电池耗尽。
首先发电机（GEN）发出一股交流电（AC），这股交流电在桥接整流器中被转化为直流电（DC）。
交流发电机有一个内建充电变压器（也叫做交流发电机控制模块（ACM））。
充电变压器是连接到发动机控制模块（ECM），并通过LIN网络通讯。
辅助皮带把动力从曲轴皮带盘转移到诸如动力转向泵、空调（A/C）压缩机和发电机之类的辅助配备上。有一个自动皮带张紧轮用来调整皮带张力。皮带为聚氯乙烯三角皮带。
对于6汽缸发动机，发电机是通过一个离合器直接连接到齿轮变速箱。
有充电变压器的发电机是可由中央电子模块（CEM）及发动机控制模块（ECM）故障诊断的.
综合仪表板中的充电指示灯由驾驶员信息模块（DIM）经由来自控制区域网络 （CAN）的信号来控制。
设计
发电机（GEN）的设计
定子
带滑环的转子
整合式冷却风扇
直流电桥接
充电变压器
皮带轮（在某些情况下为自由轮）
发电机端子
#B:1。至发动机控制模块（ECM）。
#B:2。未使用
#A:1. B+
对于6缸发动机，发电机的连接是轴向放置的，从后轴直接引出。
定子
定子是固定的，由一些带槽板组成。它们内部已经过绝缘，被一起压在固定板单元上。定子的绕组线圈定位在沟槽中。它们以 120°呈三角形连接，向桥接整流器提供三相交流电。
带滑环的转子
转子包含两个相互锁的半件（爪-电极）。两个半件被压在转子轴上。转子上有十二个爪子，即十二个电极。一个半件上有六个北极，另一个有六个南极。励磁绕组固定在爪-电极半件之间的转子轴上。励磁绕组（也称为转子绕组）包含一个螺旋线圈绕组，后者与滑环连接并由爪-电极所包围。充电变压器通过顶着滑环的碳刷提供电磁电流。转子中的电流越高，转子的磁场也越强，因此定子绕组中产生的电流也越高。
冷却风扇
发电机中产生的热能原则上和产生的电流成正比，必须将其导出以防止损坏绝缘体和二极管。所以发电机（GEN）是空气冷却型的，它的转子轴上配备有两个整合式冷却风扇。
整流器
由发电机定子绕组产生交流电（AC），必须转换为直流电（DC）才能用于汽车的电路系统。此转换（直流）是利用桥接整流器进行，整流器包含六个二极管，每个相位有两个二极管。
定子绕组建立三个相位，是可以三角连接。至三个定子绕组中的每个绕组都连接有一个电磁二极管。二极管是插在其底座上。
充电变压器（交流发电机控制模块（ACM））
概述
发电机（GEN）在后部有一个内建充电变压器（也称为交流发电机控制模块（ACM））。调节器可以更换。碳刷整合在调节器转子上的滑环中。
对于6缸发动机，发电机的连接是轴向放置的，从后轴直接引出。
充电电压
在室温下，一个完全充电的蓄电池腔室可提供2.12伏特电压。一个12伏特蓄电池在完全充电时有6个蓄电池腔室，可提供12.72伏特电压。蓄电池有一内部电阻，必须克服此电阻蓄电池才能充电。在室温下，这需要每个腔室0.2伏特电压，整个蓄电池需要1.2伏特电压。要在室温下给一个蓄电池充电，就需要13.92伏特（12.72伏特+1.2伏特）。在寒冷气候条件下，化学反应更慢，内部电阻更高。这就要求充电时有更高的电压才能克服内部电阻。
取决来自发动机控制模块（ECM）和中央电子模块（CEM）的调控，充电变压器调控输出电压，以保证最佳的蓄电池充电。
充电变压器控制
充电变压器（也叫做发电机控制模块（ACM））是直接连接到发动机控制模块（ECM），并通过LIN网络通讯。
然后在调控发电机时，发动机控制模块（ECM）通过CAN网络与中央电子模块（CEM）通讯。
中央电子模块（CEM）有一内建功能，可调控汽车内的电压水平和电流消耗量。中央电子模块（CEM）通过发动机控制模块（ECM）控制充电变压器，因此发电机改变电流/电压。
当发动机起动，发电机开始时并不充电。当发动机起动后，充电逐步增加。当发电机负载增加时，从 0 增加到 100% 在几秒钟内发生（这一时间随发动机管理系统所处的不同操作模式而稍有不同）。这是为了在起动阶段逐步增加发动机负载以确保发动机起动。
如果发动机转速（RPM）在此延迟期间超过怠速速度（确切的发动机转速随发动机管理系统所处的不同模式而稍有不同），或者如果逐渐增加被中断，就立即完全充电。
如果与充电变压器之间没有通讯，充电变压器将不会在起动时开始充电。但充电变压器可以对转子自行磁化并开始充电。这在发动机速度大于约 2100 rpm 的时候发生。自行磁化没有逐级充电，发电机立即完全充电。
当自行磁化开始后，发电机（GEN）也会在发动机速度低于 2100 rpm 的时候充电。
滑轮
有些交流发电机在转子轴和皮带轮之间装有自由轮。然而，可以从装在中央的皮带轮螺帽上方的盖子看到皮带轮装有自由轮。自由轮允许交流发电机的转子轴沿一个方向自由转动。这使皮带变速箱的抽动现象减到最小。对于V8发动机，发电机没有安装自由轮。
功能
概述
发电机（GEN）的输出电压根据所算出的蓄电池温度计算，以便为蓄电池完全充电。中央电子模块（CEM）利用车外温度来计算蓄电池温度。车外温度是从车外温度传感器获得的。
另请参阅“设计与功能，发动机控制模块（ECM）”。
充电
发动机起动时，从中央电子模块（CEM）会通过发动机控制模块（ECM）发出信息给充电变压器（也叫做发电机控制模块（ACM））。
调节器将电流引导到励磁绕组转子，然后经过调节器接地。当电流流过转子时，在转子周围产生一个磁场。当发动机起动并且转子也开始转动时，磁场也随之转动，于是在定子绕组中产生了交流电。
交流电在通过二极管时被整流，然后供给车辆的电路系统。从定子绕组获得的电压也经整流器传至调节器，从而影响控制功能。
所希望的充电电压（应有值）是根据蓄电池的计算出的温度等，数值从中央电子模块（CEM）通过发动机控制模块（ECM）发送给充电变压器。变压器然后进行调节，是蓄电池保持所希望的电压。
综合仪表板中的充电指示灯由驾驶员信息模块（DIM）经由来自控制区域网络 （CAN）的信号来控制。
电流限制
请参阅 "设计与功能，中央电子模块（CEM）"。