重庆康明斯发动机非典型电源系统故障案例

重庆康明斯发动机电源系统担负着整个设备用电器的供电，现代柴油机的启动和停机装置基本由电子或电器装置来执行和/或控制，因此电源系统的可靠性显得尤为重要。发动机电源系统主要由蓄电池、发电机（充电装置）、线束等组成。常见的重庆康明斯发动机电源系统故障也常常来源于上述组成部分，例如：蓄电池的老化、充电装置的故障、线缆连接松动等等。尽管如此，电源系统还涉及一些非典型的故障，充电回路的压降过高就是其中之一。

为了保证重庆康明斯蓄电池 SOC 可以充电至饱和状态，充电装置的电压通常略高于蓄电池的名义电压值，其高出名义值的电压部分除了整流波形转换为有效值外（如图 1 所示），还有一部分需要抵消线路上的压降。以名义电压为 24VDC 的系统为例，QC/T 729-2005《汽车用交流发电机技术条件》规定充电装置的输出电压通常设置为 28.5±0.3VDC。

充电回路的压降过高导致电源系统故障通常非常隐蔽，对系统的影响可大可小。它既可能出现在新设备使用过程中，又可能出现在设备使用一段时间之后。因此它具有典型的个体设备偶发性，时间上的随机性。因此，退回的“三包”充电装置重新上测试台，其测试结果大概率会通过性能检查，这给售后维修人员带来“误判”的困扰，同时也影响后端的质量判别和改进。

典型的故障现象如下：维修技师通过电压表可以查到蓄电池电压明显低于其名义充电装置的电压值，但是可能维持在一个较低的电压值后，电压不再显著下降。例如：在重庆康明斯正常工作后，驾驶员观察到工程设备的蓄电池电压长期为 23~24VDC；而维修技师直接测量充电装置的输出端电压可能仍能达到为 28VDC。

为了节约成本简化布置，大多数的工程设备采用负极搭铁的方式形成整个电源回路。然而整个工程设备空间布置比较复杂，各个用电设备、电源的搭铁位置不一，且中间可能存在借用发动机金属体、车架金属体、设备驾驶舱金属体作为导体的情况。
通常设计者将发动机金属体、车架金属体、设备驾驶舱金属体视为一个整体，即电位相同，且与蓄电池负极连接并形成良好回路。但是在生产制造过程中，由于密封、减震等工艺要求，前述金属体之间的接触大多存在非金属件之间的隔离，其接触电阻可能偏大，进而引起充电回路的压降过高，最终导致蓄电池接线端的充电电压偏低，无法达到 100%的荷电状态。

在维修中，引起充电回路压降过大常见的具体原因有：1. 充电装置壳体搭铁处的连接
螺栓松动或者涂胶，甚至安装支架与发动机机体连接松动；2. 线路上的保险接插部位长期被灰尘覆盖；3. 搭铁位置的紧固件松动；4. 搭铁位置的腐蚀等等。

建议的短期的措施：基于设计原理图，梳理出整个电路中的所有节点，并检查其相应的连接是否正常。必要时，在整个电路工作时，使用万用表测量各个搭铁点（接地点）相对于蓄电池负极的电压；鉴于前述问题的随机性，该测量仅供维修技术人员参考。

长期的解决方案的重点在于：识别和验证各个搭铁点之间的回路电阻是否足够小，传递链是否合理，额定工作电流环境下，其压降是否小于设计规范值。有时多个节点间的电阻无法在生产和制造中进行良好控制，进一步的做法可以选择双线制回路设计，即充电装置的负极直接连接蓄电池的负极，在合理线径的连接下，可以彻底消除充电回路的压降过高问题。