空调客车如何正确的选用发电机.doc

空调客车如何正确的选用发电机（1）
来源：中国汽车电机网 作者：管理员 发布时间：2007-06-15
    如果说发动机是客车“心脏”的话，那么空调就可以认为是客车的“肺”。
    空调客车的密封性非常好，车厢内部的通风是靠空调风机运转实现的。一旦空调系统出现故障，通风不畅，乘客立刻会感到不舒适，如果故障发生在炎热的夏季，空调的制冷功能失效，客车是不能运营的。
    要保证空调的正常运转，车辆的正常呼吸，则需要源源不断的电能。因此一个配置合理、品质优良的发电机对于空调客车非常重要。那么，怎样选配发电机才算配置合理呢？空调客车如何正确的选用发电机呢？
一、基本概念：

  1】 发电机输出特性：任意一款发电机都有其固有的电性能输出特性，这种输出特性指标或曲线均是在标准规定的电压和环境温度下测试的稳态性能，从而表明发电机在不同转速下的输出电流的能力。发电机铭牌上标称的电流数值是当发电机运转在额定工作转速6000rpm，输出电压为27V时，发电机的最小输出电流。从发电机的输出曲线上可以看出，随着转速的增加，发电机的输出电流也在增加，但曲率呈下降的趋势。当转速升高到一定程度后，曲线近似于一条平行于横坐标轴的直线。
  2】 车载用电器：
  ● 照明及辅助设备――车辆内外照明灯、电视及音响、电子报站器（电显示牌）电加热引水机等。
  ● 空调电器设备――冷凝器风机和蒸发器风机，一般耗电量是整车电器电量的60％～80％。
  ● 特殊设备――电涡流缓速器、ABS及ECU控制模块。
  3】 怠速匹配原则—由于空调客车在任何行驶工况下均要使用空调,而且,城市公交车辆在等候和中低速运行的工况占整个行驶过程的70%以上,因此需要发电机输出的电流必须满足车辆空调及其它主用电设备的需要,这就是怠速匹配。
二、发电机电性能配置合理
  1. 客车总用电量不高于发电机最大输出电流（一般略大于铭牌上标称的额定电流）的85%。
由于发动机长时间工作转速有一定的范围，约在怠速转速600-750rpm到1800-2000rpm之间，以此推算，发电机的工作转速范围当在1500-6000rpm之间，所能输出的电流能达到额定输出的85%左右。如果总用电量超过或接近发电机的额定输出电流，没有留出一些“富余量”，发电机长时间工作在叫大负荷的状况下，寿命会缩短。

发电机输出与整车用电量应匹配合理
防止“小马拉大车”

  2. 发动机怠速时，应保证发电机的输出电流满足客车主要用电器的需要。
  我们知道，发电机的输出功率可用下式表示：
  P＝I×V
  式中：P――发电机的输出功率(KW)
  I――发电机输出电流（A）
  V――发电机输出电压（V）
   当用电器负载超过此时发电机输出的电流时，由于发电机此时的输出功率为某一定值，这样，发电机为满足用电器电量的要求而增加输出电流，必然降低发电机的输出电压，当发电机的电压降到同蓄电池电压
    发电机输出与整车用电量应匹配合理
    相同时，蓄电池开始输出电流，同发电机一起为客车上的用电器提 防止“小马拉大车”供电流。长时间如此，蓄电池会严重亏电，直接影响客车下次的正常起动，而此时发电机处于超负荷运转状态，发电机线圈的电流密度增大，线圈温度急剧升高，直接导致线圈绝缘的破坏，同时还会对其它电器元件造成伤害，使发电机寿命缩短。
    对于怠速时间较短的长途客运车和旅游客车，发动机处于怠速状态的时间只占总工作时间的10％以下，在计算用电器的用电量时，只需计算空调、VCD、前大灯、饮水机等即可。
    对于城市公交客车，发动机处于怠速和低速状态的时间占总工作时间的70～50％左右，在计算用电器的用电量时，要计算空调、VCD、车厢内照明灯、前大灯等，考虑到公交客车频繁的起动和车门经常开关，必须留有“富裕量”，使发电机在任何时候都总处于给蓄电池充电的状态。
   在雨季较长的南方地区，雨刮器也是一个主要的用电器，计算时需考虑。
   国内曾有部分7米空调客车，使用24V 70A发电机，因怠速时不能满足车辆的用电要求，使电机经常超负荷运转，造成电机定子烧，调节器烧，以及电瓶亏电。后来，换成90A、100A发电机，基本解决问题。
空调客车如何正确的选用发电机(2)
来源：中国汽车电机网 作者：管理员 发布时间：2007-06-15
三、机械安装结构合理
 1. 发电机转速不超过最高工作转速。重型电器的一个很重要的特点就是采用了高抗振性的宽系列重型长寿命轴承，同普通电器的轻型轴承相比，90A（含）以上的发电机使用的重型轴承的最高工作转速只有8000rpm，当超过该转速后，轴承的寿命会很快缩短。

发电机的转速不能长时间超过最高转速
  2. 要有合适的安装空间，避免发电机与车上的其他部件干涉或磕碰。
  3. 避开热源和飞溅的泥土。发电机工作环境温度一般为-40～93℃，应安装远离发动机热源(如排气管等)地方(距离≥40cm或加装有效隔热板)，以防发电机过热损坏电机内部的电子元件和漆包线。同时，对发动机后置的车辆，发电机应尽量避免安装在车后轮飞溅泥土抛物线区域内，或使用挡泥板进行隔离处理。以避免发电机沾满泥土后影响散热，和接线柱生锈影响发电。

四、空调客车正确选配发电机

   选配原则是尽量为用户降低成本，从经济性、可靠性和耐久性的角度出发。
   当空调用电量较小时，可使用一台发电机。而当空调用电量较大时，应优先考虑双发电机配置，即其中一台无电瓶发电机单独为空调系统供电，另一台发电机为蓄电池充电和为其它用电器供电。另一种推荐的双发电机配置是两台发电机并联，同时为整车用电器供电，但并不是所有的发电机都适合，双发电机并联对线路和系统要求较为严格。
  1. 计算用电器的用电量。列出所有用电器，将除空调和暖风外的所有用电器的用电量相加，得出数值I1，空调用电量 为I2，暖风用电量为I3。根据不同客车的使用状态――长途客运车辆还是城市公交车辆，将怠速状态下工作的主要用电器（不含空调和暖风）的用电量相加，得出车辆主要电器用电量I4。
此时可以初步确定整车是使用一台发电机还是两台发电机，目前国内主流电机最大输出为150A，如果I1 +I2≥150A×85％≈125A，推荐使用双电机。
  2. 计算传动比。计算此时发电机皮带轮同发动机曲轴皮带轮之间的传动比，然后计算出发动机怠速时发电机的转速，根据所选定发电机的输出曲线可得到此时发电机的输出电流I'。
  3. 调整传动比。当整车使用一台发电机时，可通过调整传动比、提高发动机转速或增加怠速提速装置的方法，使I'≥I2＋I4。如果不能满足，则空调系统要单独使用一台无电瓶发电机，保证I'≥I2，而为车辆电器、蓄电池和暖风机提供电流的发电机也要满足I'≥I3＋I4。

五、以厦门金龙6118客车的发电机选配过程为例：

   首先列出所有用电器，将除空调和暖风外的所有用电器，包括车灯、电视、热水器、雨刮器，电涡流缓速器的用电量相加，其中电涡流缓速器的用电量为100A，但考虑到其不是长时间工作，取平均用电量50A.则车辆的用 电数据为：
  I1车辆用电量（不含空调和暖风）＝电涡流缓速器50A+其他用电器约30A=80A
  I2空调用电量＝70A
  I3暖风用电量＝20A
  I4怠速状态下工作的主要用电器的用电量＝80A(此时应考虑使用电涡流缓速器后，电瓶处于亏电状态，为保证缓速器的正常工作，需要发电机对电瓶及时快速充电)。
   由于I1＋I2＝150A>125A，所以整车需使用两台发电机。其中一台8SC3110VC（24V－150A）无电瓶发电机为空调系统供电，调整传动比，使怠速时无电瓶发电机的输出电流大于或等于70A（3110VC的怠速输出），保证空调的需要，并且最高工作转速不超过8,000rpm；康明斯发动机上的AC172R（24V－140A）型发电机，在怠速状态下的的输出电流约为110A≥I3＋I4＝100A，并且最高工作转速不超过8,000rpm。
   此时发电机能够满足整车用电需要，同时机械性能配置合理。
由于车辆的使用状况不同，车辆电器的配置及质量的不同，车辆电器功率的计算方法可能有所不同，因此具体情况应具体分析，上述计算方法仅供参考（应以实际测量数据为准）。