Generatorstyring: Funktioner, diagnose og tips til værkstedet

Generatorregulatoren sørger for, at den spænding, som genereres af generatoren i bilens elektriske system, holdes på et optimalt niveau. Dette sikrer, at batteriet oplades korrekt i henhold til den batteritype, der er installeret i bilen, og sikrer en stabil spændingsforsyning i bilens elektriske system. Det forhindrer både overopladning af batteriet og skader på kontrolenhederne på grund af overspænding. 

Historien om generatorregulering i biler går tilbage til bilindustriens tidlige dage, hvor enkle mekaniske regulatorer blev brugt til spændingsstabilisering. Mekaniske regulatorer bruges ikke længere i serieproduktion men fås stadig som reservedele. Med stigningen i elektroniske komponenter i biler er mekaniske regulatorer blevet erstattet af moderne elektroniske regulatorer, der muliggør en mere præcis styring. 

Nogle fordele ved elektroniske regulatorer: 

• Korte skiftetider muliggør lave kontroltolerancer. 
• Elektroniske regulatorer er vedligeholdelsesfrie. 
• De kan bruges i forskellige typer generatorer, da moderne elektroniske regulatorer er designet til høje koblingsstrømme. 
• Elektroniske regulatorer er ikke følsomme over for stød, vibrationer og klimatiske påvirkninger. De er derfor meget driftssikre, selv under ekstreme forhold. 
• Det kompakte design gør det muligt at montere den direkte på generatoren. 

Elektroniske regulatorer kan inddeles i to typer: Hybridteknologi og monolit-teknologi. 

Afhængigt af monteringspladsen kan der monteres forskellige generatorregulatorer i bilen. I ældre biler eller entreprenørmaskiner med begrænset tilgængelighed er regulatoren ofte monteret separat, hvilket gør vedligeholdelsen lettere og forhindrer overophedning. 

Den tilgængelige plads spiller en afgørende rolle i moderne biler. Derfor bruger man ofte regulatorer, der er monteret direkte i eller på generatorhuset for at spare plads og maksimere effektiviteten. 

Generatorregulatoren spiller en central rolle i moderne bilers opladningssystemer. Ved at bruge moderne regulatorer, som f.eks. multifunktionsregulatoren (MFR) kan energistyringen i bilens elektriske system styres mere effektivt og præcist. Multifunktionsregulatoren er med sin batteriovervågning, hvilestrømsafbrydelse, belastningskontrol, fejldiagnose og støttefunktioner til motorstyring med til at øge bilens effektivitet og driftssikkerhed. 

En videreudvikling er regulatorer, der har et LIN-databusinterface til kommunikation. Integration i databussystemerne giver mulighed for endnu mere præcis styring af opladningen. 

LIN-bussen (Local Interconnect Network) er et serielt kommunikationssystem, der er specielt udviklet til bilindustrien. Det muliggør omkostningseffektiv og driftssikker kommunikation mellem forskellige elektroniske styreenheder og sensorer i bilen. 

Styreenheden kan kommunikere og udveksle data med andre styreenheder og bilsystemer. Ved hjælp af forskellige sensorværdier, f.eks. fra den intelligente batterisensor (IBS), kan den overordnede styreenhed tilpasse opladningsstyringen til de forskellige driftstilstande. 

Den intelligente batterisensor tilsluttes direkte til den negative pol på bilens elektriske system. Den bruger også LIN-bussen til kommunikation og registrerer løbende oplysninger om batteriets aktuelle status. IBS'en måler batterispændingen, strømstyrken og batteriets temperatur. Disse data kan bruges til at bestemme den aktuelle opladningstilstand (SOC) og batteriets ældning (State of Health SOH). Det sikrer den bedst mulige opladning af det indbyggede strømforsyningsbatteri. 

For eksempel kan opladningsspændingen justeres til den omgivende temperatur, hvis det er nødvendigt. Ved lave temperaturer øges den for at oplade batteriet optimalt. Ved høje temperaturer sænkes den for at forhindre overopladning af batteriet i bilens elektriske system. 

Desuden kan generatoren slukkes helt under accelerationsfaser, så en stor del af motorens energi udnyttes til acceleration. Det reducerer brændstofforbruget og giver føreren mere motorkraft, f.eks. til overhalinger. 

I overrun-tilstand afbrydes brændstoftilførslen af motorstyringen, hvilket kaldes overrun cut-off. Det betyder, at der ikke forbruges brændstof. Hvis batteriets opladningsniveau tillader det, kan generatorens effekt øges til et maksimum i denne fase, så bilens kinetiske energi omdannes til elektrisk energi, og batteriet oplades uden at bruge ekstra brændstof. 

I denne driftstilstand får den øgede generatoreffekt et bremsemoment til at virke på krumtapakslen via remtrækket. Der er monteret en remskive med friløb på generatoren for at sikre, at den mekaniske belastning ikke beskadiger remtrækket i denne fase. Dette generatorfriløb reducerer belastningen på komponenterne i remtrækket ved at afkoble generatoren. 

LIN-forbindelsen til generatorstyringen gør også diagnosticering og fejlfinding nemmere. Fejlene registreres uafhængigt af regulatoren og gemmes i motorens styreenhed. De lagrede fejlkoder kan udlæses og analyseres direkte, så fejl kan opdages og udbedres hurtigere i den daglige værkstedsdrift. 

Symptomer på defekte dioder i generatoren kan omfatte en tændt opladningsindikatorlampe, svingende lysintensitet i forlygterne, startproblemer på grund af et afladet batteri i bilens elektriske system og et afladet batteri på grund af hvilestrømme. 

En mulig årsag til defekte dioder er øget modstand mellem den positive batteritilslutning på generatoren og batteriets pluspol. Denne høje modstand kan skyldes en forkert fastgjort skrueforbindelse eller korrosion på de elektriske forbindelser. Det fører til et øget strømflow gennem dioderne, hvilket betyder, at de overopheder og i sidste ende medfører svigt i generatoren. 

En lignende effekt kan opstå, hvis batteriet er defekt, og generatoren oplader batteriet med maksimal effekt på grund af defekten. Det kan få generatoren til at blive overophedet, hvilket kan beskadige dioderne samt viklingerne og forbindelserne inde i generatoren. 

Hvis man bytter om på generatorens elektriske forbindelser, kan det også føre til en defekt i dioderne. Afbrydelse af batteriet, mens motoren kører, eller under starthjælp kan også føre til fejl. 

Den batteritype, der er installeret i bilen, skal overholdes. Afhængigt af producenten undgås det ved de såkaldte intelligente bilopladningssystemer ofte at oplade det indbyggede batteri fuldt ud for blandt andet at kunne lagre energi fra rekuperation (energigenvinding). Derfor er generatorens ladespænding ofte lavere i disse systemer for at give batteriet mulighed for at absorbere opladningen bedre. Batteriet i bilens elektriske system skal udskiftes ved hjælp af et passende diagnoseapparat. Hvis batteriskiftet ikke registreres, bliver det nye batteri måske aldrig fuldt opladet. 

Installation af en anden type batteri må kun ske i overensstemmelse med producentens specifikationer. I opladningssystemer som Smart Charge-systemet med et sølv-calcium-batteri kan der f.eks. forekomme opladningsspændinger på 14,8 V eller endnu højere værdier. Disse høje opladningsspændinger er ikke egnede til normale blysyrebatterier og kan føre til beskadigelse eller ødelæggelse af batteriet. I værste fald kan batteriet gasse, hvilket medfører en øget risiko for eksplosion.