交流发电机在维持发动机运转方面起着至关重要的作用,尽管其具体作用在新旧车辆设计之间有所不同。在传统的内燃机中,交流发电机并不直接维持发动机运转,也就是说,即使交流发电机发生故障,也不会立即导致发动机熄火。然而,一旦发动机启动,它就会成为所有电气系统的主要电源,使电池保持充电状态,为下一个启动周期做好准备。
这种关系在现代计算机控制的车辆中发生了变化。如今的发动机依赖于众多必须持续运转的电气元件——燃油喷射器、点火系统、传感器和发动机控制模块都需要稳定的电源。虽然电池可以暂时提供这种电力,但其容量有限,这意味着在没有交流发电机支持的情况下,发动机运行将完全成为一种短期紧急情况。车辆可能会持续行驶,直到电池放电到足以导致系统故障,通常表现为运转不平稳,然后熄火。
交流发电机在柴油发动机中的作用至关重要,因为柴油发动机通常使用电动燃油截止阀。在这些应用中,交流发电机故障会导致发动机立即停机,因为阀门会在没有电源的情况下关闭。同样,许多现代汽油直喷系统的工作电压是电池无法长时间维持的。
一个经常被忽视的方面是交流发电机的电压调节。现代发动机根据预期的系统电压来校准其运行。当交流发电机发生故障并导致电压下降时,传感器会提供不准确的读数,燃油喷射器会输送不适当的燃油量,点火系统也会产生较弱的火花。这些累积效应会逐渐降低发动机性能,直至无法运行。
在配备启停系统的车辆中,交流发电机健康状况与发动机运行之间的关系变得更加复杂。这些系统依赖于强劲的交流发电机性能,以便在频繁的发动机重启之间快速为电池充电。在这些应用中,发电机性能不佳通常会导致启停系统自行失效——这是充电系统性能下降的首要指标之一。