客车起动机负极接线方式研究

金 钊，潘效龙，亓宗磊，霍小臭

(潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊 261000)

目前，客车的起动机负极多通过车架与蓄电池负极连接，即通过与起动机连为一体的发动机机体与车架之间连接导线，车架与蓄电池负极连接导线，从而行成负极回路。该连接方式利用车架作为导体，可减少导线使用并减小回路的阻值，但在蓄电池负极与车架间的导线较细时,该方式容易造成回路阻值较大，对起动机的匹配提出了更高的要求[1]。本文以某装配柴油机的客运车为例，重点研究该车起动机负极的3种接线方式对其负极回路阻值的影响。

1 起动机负极接线方式分类

客车起动机的负极接线方式不同，所产生的负极回路阻值也不同[2]。下面详细介绍目前存在的3种负极接线方式。

1) 接线方式一。通过与起动机外壳相连的发动机机体的悬置支架与车架相连，然后车架与蓄电池负极相连形成负极回路[3]。该连接方式不需要在起动机与车架间进行任何导线连接，具有操作简单的优点。但由于连接部位较多，且悬置支架等连接处电阻值较大，极易造成负极回路阻值过大，严重者可造成车辆无法起动。接线示意图如图1所示。

图1 接线方式一

2) 接线方式二。在起动机外壳与车架间连接导线，然后蓄电池负极与车架相连形成负极回路。该种接线方式能最大限度地减小负极回路的电阻值。当车架与蓄电池负极间所连接的导线较长而导致该段产生的电阻值较大时，建议采用该种连接方式，以总体减小负极回路电阻值。但该连接方式在接线时需要将起动机从发动机机体上拆卸下来后再装配，操作麻烦，正常情况下采用较少[4]。接线示意图见图2。

图2 接线方式二

3) 接线方式三。由于起动机与发动机机体相连，所以在发动机机体与车架间利用导线相连，车架与蓄电池负极用导线连接，从而形成负极回路。该方式是目前应用最多、范围最广的，操作简单，且负极回路阻值适中，在货车、工程机械领域也有广泛应用[5]。接线示意图如图3所示。

图3 接线方式三

2 3种负极接线方式阻值对比测试

2.1 测试及结果

以某装配柴油机的12 m客车为例，对以上3种接线方式进行正负极回路的电阻测试。

回路电阻测试原理如图4所示，其中：Ub为蓄电池电压；U30为起动机30端与蓄电池负极的电压；U31为起动机外壳31端与蓄电池负极的电压；I为起动机30端电流；R为蓄电池内阻；r+为正极回路电阻值(蓄电池正极到起动机30端线路)；r-为负极回路阻值(起动机外壳到蓄电池负极线路)。3种接线方式回路电阻值的测试逻辑相同，仅导线连接方式不同[6]。

图4 回路电阻测试原理图

测试方法：整车原地静止，连接好测试设备和仪器，测量Ub、U30、U31和I；连续重复测试3次，每次测试间隔时间不短于1 min，记录测试数据[7]。

测试使用设备为DeweSoft-43数据采集系统，电流传感器采用0～2 000 A日置电流钳。

测试时设备采用1 000的采样率，选取启动过程中电流瞬间变化后500组电压、电流数据，通过式(1)、(2)计算出不同接线方式的起动回路相应电阻值，见表1。

表1 3种接线方式阻值计算表 mΩ

R=Ub/I,r+=(Ub-U30) /I

(1)

r-=U31/I,R总=R+ (r+) +(r-)

(2)

2.2 结果分析

因每次测试存在误差，且蓄电池电量等参数不同，所测试蓄电池内阻及正、负极回路阻值有差异，所以取3次测试平均值作评价。由表1所得电阻值数据可知：3种接线方式的电阻差异主要在负极回路上。方式一负极回路阻值均在10 mΩ以上，已经严重超出正常情况下回路总电阻值的要求，整车起动时电流小，造成起动困难；方式二中起动负极回路阻值较小，当蓄电池内阻较小时，易造成回路总阻值过小，整车起动电流过大，易烧坏起动机[8]；方式三中起动负极回路阻值相对适中，但当蓄电池阻值和正极回路阻值较大时，易造成回路总阻值过大，整车启动困难。

3 结 论

本文以某装配柴油机的12 m客车的3种起动机接线方式进行电流、电压测试对比分析，得出如下结论：正常情况下推荐采用方式三进行接线布置，但当蓄电池和起动正极回路阻值过大时，推荐采用方式二进行接线布置，方式一应该避免。