那么发电机又是如何发电的呢?当点火开关打开之后,蓄电池给发电机转子线圈通电,产生一个磁场,这个过程称为“励磁”。在发电机运转初期,这个励磁电流是由蓄电池提供的,称为“他励”;当发电机正常运转后,发出的电量足够多了,这个励磁电流就由发电机自身提供,称为“自励”。然后发电机转子在发动机曲轴的带动下高速旋转,定子线圈就会切割转子线圈的磁力线,根据楞次定律,运动的导体切割磁力线就会产生电流,所以在定子线圈中就会产生电流,发电机就是这样发电的。不过这样发出来的电是三相交流电,是不能直接在汽车上使用的,必须将其整流为直流电。这个工作由安装在发电机后端盖上的整流器来完成,它是由六个二极管组成的一个桥式整流电路,可以将三相交流电转变成直流脉动电压。
从这里我们可以看出,发电机发电的根本原因是转子高速旋转产生的旋转磁场。如果没有这个旋转磁场,是不可能发出电能的。而通电的导体在磁场中运动就会受到力的作用,所以发电机转子运转时是会受到很大的阻力的。这个阻力反作用于发动机曲轴,对发动机的运转产生阻滞作用。所以,发电机也是要消耗发动机功率的,从最根本的因素谈起,汽车上的电能都是由燃油转化而来的,所以耗电也就是耗油,发电机相当于一个把燃油的化学能转化为电能的一个工具,发电量越高,自然消耗的燃油也越多。一般来说,发电机的功率在0.8~1.5千瓦之间,足以满足汽车上所有的用电器同时工作所消耗的电能,并且还会有剩余的电能给蓄电池充电。如果在某些特殊情况下,发电机发电量不足,蓄电池会协助供电。
一般汽车发动机与发电机的转速比为1:2.5,也就是说,当发动机以800转/分钟运转时,即发动机怠速运转,发电机可以2000转/分钟的转速运转,此时足以使发电机发出足够的电量了。并且随着发动机转速的升高,发电机的发电电压和电流都随之增大。为了避免电压过高,在发电机上安装了一个调节器,用来接通和切断励磁电流。当发电机发电量过大时,励磁电流切断,发电机就不发电了。等电压降低后,励磁电流重新接通,发电机恢复发电。
那么发电机又是如何给蓄电池充电的呢?在汽车电气系统中,发电机和蓄电池是并联的,当发电机正常工作时,它发出的电压一般在13.5~14.5伏之间,高于蓄电池的12伏电压,在这种情况下,蓄电池是以负载的型式存在的,相当于发电机给蓄电池供电,也就是发电机给蓄电池充电。