发电机匹配的设计步骤与计算方法

发电机匹配的

设计步骤与计算方法产品部吴子乔2007年4月23日

论空调客车发电机的匹配设计

吴子乔

（广西玉柴机器股份有限公司 )

Match Design of the Alternator Used on Air Condition Bus

Tan Guirong Wu Ziqiao

(Yuchai Machinery Co.,Ltd.)

Abstract: According to the experience of the alternator used on the air condition bus in recent years, the design ways and procession of the alternator used on air condition bus are summarized in this paper.

摘要 根据近几年配装空调客车用发电机的实践经验，总结空调客车用发电机的设计方法和步骤。

叙词空调客车发电机匹配设计

Descriptors:Air Condition Bus Alternator Match Design

1 概述

近几年，随着我国经济建设特别是基础设施建设的发展，城市建设、人民生活水平有了极大的提高，城市间高速公路网基本达到国外先进国家的水平。人们外出旅行时对于乘坐车辆的舒适性要求日趋强烈。体现在乘坐车辆的舒适与否的重要标志是车辆空调的应用。

过去，遍布全国的客运车辆大都是无空调配置，整车用电只局限于照明用电和电瓶充电。随着空调客车的发展，必然会带来相关配件产品的变化，现已有空调压缩机、风道、内装饰及大功率发电机等。其中大功率发电机的配置是目前空调厂商、客车厂商、底盘厂商甚至发动机厂商感到较为头痛的问题。选择哪个品牌的发电机涉及到诸多方面，如：发电机功率、安装、质量、价格等等。

因此，在选配空调车配置用的发电机时，要在其性能指标的符合性、安装性、质量、价格等因素综合考虑。根据近几年配装空调客车用发电机的成功经验，就空调客车用发电机的设计方法和步骤，本文作概括性总结，以资借鉴。

2 空调客车用发电机的设计方法和步骤

2.1准备相关资料

要了解空调客车有关发动机、车载电器的相关资料，以便为发电机匹配设计做好准备。

1、空调客车型号（其长度尺寸）；

2、空调客车使用模式（城市公交、旅游客车、长途高速公路客运）；

3、空调系统制冷量；

4、空调系统冷凝器风扇及蒸发器风扇的配置（I档、II档、最高档电量）；

5、发动机怠速转速n1，发动机有无提速装置，若有，提速后怠速转速n1’；

6、发动机工作转速n2；

7、发动机最高工作转速n3；

8、皮带连接示意图、皮带张紧力、皮带型号、皮带包角；

9、发动机与发电机之间的转速比i；

10、发动机在整车上的安装方式（前置、后置）；

11、发电机在发动机上的安装位置（左置、右置）；

12、发电机旋转方向要求（从风扇端看：顺时针或逆时针）；

13、车载电器参数（功率或电流）

1）前照大灯 2）小灯 3）防雾灯 4）行李仓灯 5）刹车灯 6）仪表灯 7）车厢

内阅读灯及照明灯 8）后桥灯 9）车外顶灯 10）车侧灯 11）雨刮器 12）电瓶

充电电量 13）空压机电磁阀用电量 14）电视、音响及VCD等。

2.2国内大功率发电机产品制造厂商提供的一整套发电机有关资料，尤其是发电机的性能曲线。

2.3实施计算

根据多年配置空调客车电机的经验，可将空调客车用发电机匹配计算分为以下三个步骤：

第一步：确认计算负载

主要是针对车辆应用的不同模式将车载电器进行分类。我们知道一般车辆上安装的用电设备较多，如前所列。但不同车辆的运行模式，其电器的工作方式有所不同。有连续制工作方式（常用）的，也有间歇短时工作方式（暂时）的。无论何种方式，在计算发电机功率与车载电器匹配时，要按车辆不同工作方式的最大用电量状态进行。可按照下列表格进行对应：

负载 车辆运行模式 常用连续工

作制负载

全部工作负载

（常用＋暂时）

怠速状态 怠速状态 工作转速状态

长途、高速 √ × O

旅游客运 √ × O

城市公交客车 × √ √

√－必须进行 O－参考之用 ×－不须进行

从上表可看出，无论车辆在何种模式下使用，其发动机怠速工作点的核算是非常重要

的。其目的就是为了保证车辆在候车或中、慢速行使中，发电机满足用电器电量要求；而工作转速下的核算主要为确定发电机额定功率做参考。

常用连续制工作负载有：1）、2）、3）、6）、8）、9）、10）、11）、12）、13）及空调冷凝器和蒸发器风扇的用电量。

间歇使用工作负载：4）、5）、7）、14）。

第二步：怠速状态匹配计算：

① 要求所配发电机的输出电流（功率）要达到此工况状态下纳入计算电器电量要求的

90%以上，另外10％余量可依靠发电机采用损失电压而提高输出电流的方法弥补，同时保证电瓶不放电。

② 确定发电机皮带轮参数及速比。

计算前已知相关参数：

发动机怠速n1，发动机怠速提速装置起作用后怠速n1’，

驱动发电机的动力轮径φ1（发动机曲轴皮带轮或水泵轮），

皮带参数（A型、B型、C型或多锲类PK）

根椐车载电器计算总电量ΣI

Ⅰ、首先根据已确认的计算总电量ΣI，在一组由不同型号发电机曲线族中确认出几种发电机在对应负载要求下的转速对应值n2、n2.1、n2.2、……n2.i；

Ⅱ、将n2、n2.1、n2.2、……n2.i与此时发动机怠速n1相比，若发动机有怠速提速装置，则将与提速后转速n1’相比，即：n2/ n1或n2/ n1’得出一组转速比i或i’；

Ⅲ、根据计算出转速比i或i’及已知φ1，计算出发电机皮带轮直径φ2或φ2’；