内燃叉车的电源部分及蓄电池分类解析

内燃叉车的电源部分由蓄电池、发电机、调节器、工作情况指示（充电指示）装置构成。发电机作为叉车正常工作时的主要电源，向除起动机以外的用电装置供电，并向蓄电池充电。蓄电池作为叉车的第二电源，主要向起动机供电，并在发电机不发电或供电不足时，作为辅助供电电源。发电机的输出电压受调节器的调整，从而保持供电电压恒定。工作情况指示装置用于指示电源系统的工作情况，如发电机是否正常发电，蓄电池处于充电还是放电状态，调节器的工作电压是否正常等。

（1）蓄电池 蓄电池是一种化学能源，用来放电和接受充电而被重复使用的储能设备，也称为二次电池。

1）分类

①按照蓄电池电解质的性质分，有酸性蓄电池（铅酸蓄电池）和碱性蓄电池。

②按照蓄电池用途和外形结构分，有固定型蓄电池和移动型蓄电池（包括车用、船用等）。

③按照蓄电池的功能分，有起动型蓄电池（包括普通式、干荷电式和免维护式）和动力（牵引）型蓄电池。

④按照蓄电池极板的结构分，有涂膏式、化成式、半化成式和玻璃丝管式等。

内燃叉车上广泛采用起动型铅酸蓄电池，它是以铅及其氧化物和硫酸为主要原料制成的。电动叉车使用的是动力（牵引）型蓄电池。

2）构造。蓄电池由极板、隔板、电解液、外壳、极柱和连接板组成。每单格的端电压为2V，六个完全相同单格互相串联得到标定电压为12V的蓄电池，如图3-89所示。

3）蓄电池的型号参数。

①蓄电池的型号由三部分组成，每部分之间用“-”连接，即：

图3-89 蓄电池的构造

a）橡胶壳蓄电池

1—负极板 2—隔板 3—正极板 4—防护板 5—单极电池正极板组接线柱 6—单极电池负极板组接线柱 7—蓄电池壳 8—封料 9—负极接线柱 10—加液孔螺塞 11—连接单格电池的横铅条 12—正极接线柱 b）塑料壳蓄电池

1、3—正、负极柱2—加液孔螺塞4—盖5—连接条6—极板组7—外壳

第一部分表示蓄电池的单格数，“6”表示该蓄电池共有6个相同的单格，若只有一个单格（如电动叉车用蓄电池），省略不标；第二部分前半部分“Q”表示起动型蓄电池，“D”表示动力型蓄电池，后半部分“A”表示蓄电池的极板为干荷电式，“W”表示免维护型蓄电池；第三部分表示蓄电池的额定容量，单位为Ah。

例如，6-QA-165DFB表示额定电压12V，额定容量165Ah，起动用、干荷电、带液、防酸、半密闭式蓄电池。

②蓄电池的参数有标称电压和额定容量。单格铅酸蓄电池端电压为2V，6个单格蓄电池串联后得到12V的电压，用于12V电气系统的内燃叉车上。将两只12V的蓄电池串联后得到24V的电压，用于24V电气系统的内燃叉车上。

4）蓄电池的工作原理是电能和化学能的互相转化过程，它包括放电和充电两种状态。

①放电：将蓄电池极板与负载接通，内部的化学能转化成电能。正极板上的PbO₂和负极板上的海绵状Pb均变成PbSO₄，电解液中的硫酸消耗减少，相对密度下降。

②充电：将蓄电池与高于其端电压的直流电源（充电机）并联，充电机的电能转化为化学能。正极板上的PbSO₄转变为PbO₂，负极板上的PbSO₄，转化为海绵状Pb，电解液中H₂SO₄增多，相对密度上升。蓄电池的充放电过程如图3-90所示。

图3-90 蓄电池的充放电过程

a）放电开始 b）放电结束 c）充电结束

5）内燃叉车蓄电池的特点。内燃叉车上使用的蓄电池为起动型，主要向起动机供电，额定容量是按20h放电率确定的，即充足电的蓄电池，在电解液温度（25±5）℃范围内，以其额定容量的1/20作为放电电流，连续放电至单格电压为1.75V时，放电电流与放电时间的乘积，单位是Ah。在起动发动机时输出大的电流，要求它有尽量大的容量和小的内阻。

（2）发电机 车用发电机有直流和交流之分，目前国产汽车和内燃叉车全部采用交流发电机。由于交流发电机上的整流装置用硅整流二极管制成，又称为硅整流发电机。

1）交流发电机的功用是发动机正常工作时向用电设备供电，并向蓄电池充电。

2）交流发电机的类型与特点。按照交流发电机的结构不同可分为：普通式（JF×××）、整体式（JFZ×××）、无刷式（JFW×××）和带泵式（JFB×××）等几种类型。

按整流器结构不同可分为：六管、八管、九管、十一管交流发电机。

按磁场绕组搭铁形式不同可分为：内搭铁型、外搭铁型。

整体式发电机将调节器与发电机制成一体，简化了发电机与调节器之间的连线，提高了电源系统的工作可靠性，减少了电气系统故障的发生。无刷式发电机取消了发电机工作时的薄弱环节（电刷、集电环结构），提高了发电机工作的可靠性。带泵式发电机是在普通发电机的基础上，增设了一只由发电机轴驱动的真空泵，用于驱动装用柴油发动机作动力的叉车或车辆上的真空助力装置。

3）交流发电机的表示方法。

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产品代号：JF、JFZ、JFW、JFB。

分类代号：表示发电机的电压等级，1—表示12V电气系统用，2—表示24V电气系统用。

分组代号：表示发电机的输出电流或输出功率。按功率等级分：1—180W以下；2—180～250W；3—250～350W；5—350～500W；7—500～750W；8—750～1000W；9—1000W以上。

设计代号：按产品设计先后顺序，由1～2位数字组成。

变型代号：用字母表示，不能用I和O两个字母。

例如，485、490、495型叉车发动机装用的JF151A型交流发电机，表示：交流发电机，12V电气系统用，电动机功率为500W，额定电流为36A，第一种设计型号，第一次改型。

4）交流发电机的构造。交流发电机由转子、定子、整流器和前后端盖及传动散热装置等组成，如图3-91所示。

图3-91 发电机的结构组成图

1—电刷弹簧压盖 2—电刷及弹簧 3—电刷架 4—后端盖 5—整流二极管 6—元件板 7—转子 8—定子 9—前端盖 10—风扇 11—传动带轮

5）交流发电机的工作原理。

①发电原理：交流发电机是利用位于交变磁场中的线圈产生感应电动势这一电磁现象制成的。图3-92a所示是内燃叉车用三相交流发电机的原理示意图，对称的三相交流电波形如图3-92c所示。

②整流原理：发电机的三相交流电通过六个硅二极管进行整流，整流电路如图3-92b所示。在整流过程中，负极电位最低的管子导通。经过整流，在负载上得到一个比较平稳的直流脉动电压，其波形如图3-92d所示。

图3-92 发电机的整流电路和原理

a）工作原理示意图 b）整流电路 c）交流电波形 d）直流电波形

③磁场绕组电流电路：交流发电机在转速较低、发电机电压低于蓄电池电压时，由蓄电池通过点火开关供给磁场绕组电流，进行他励增强磁场，使发电机电压很快上升。当发电机转速升高，电压高于蓄电池电压时，发电机由他励变为自励。

（3）交流发电机调节器

1）功用是通过调节发电机的励磁电流，保持发电机输出电压恒定。

2）分类。

①按照结构有电磁振动式（触点式）和电子式（无触点式）两大类。电磁振动式又有单级式（一对触点）和双级式（两对触点）。电子式有分立元件式和集成电路式。

②按照安装方式有外装式和内装式。内装式调节器装在发电机的内部，其发电机称为整流式发电机。

3）表示方法。电磁振动式调节器用FT×××表示，电子式调节器用JFT×××表示，依据专业标准，第一位数字表示调节器的电压等级，意义同发电机。

4）典型电压调节器。

①内燃叉车上使用的电磁振动式电压调节器有单级触点式和双级触点式两种结构，且均是通过触点的振动（开闭），控制发电机磁场电流的方法，保持发电机输出电压稳定的。

a.单级触点式电压调节器的典型应用实例是FT111型、FT211型，如图3-93所示。

图3-93 发电机与调节器接线图

b.双触点式电压调节器的典型应用实例是FT61型、FT70型。CPC3、CPCD3、CPQ3等型号叉车常用FT61型双级触点电磁振动式电压调节器，如图3-94中电压调节器部分所示，其组成与工作过程是：

图3-94 发电机与调节器的连接电路

②电子式电压调节器。由于触点式调节器工作中产生触点火花，会引起对无线电设备的干扰，且需要维护，现逐渐被电子式调节器所取代。

a.电子式调节器的基本电路，如图3-95所示。

b.配用电子式调节器的发电机工作过程，如图3-95所示。