Alternator samochodu jest jednym z najważniejszych elementów samochodów z silnikiem spalinowym — chociaż samochody elektryczne mają również element do tego samego celu.
To powiedziawszy, alternator silnika jest elementem, który przekształca energię kinetyczną — wytworzoną przez ruch silnika — w energię elektryczną. Energia elektryczna wykorzystywana do zasilania instalacji elektrycznej samochodu i wszystkich powiązanych systemów. Część tej energii elektrycznej jest wykorzystywana do ładowania lub utrzymywania naładowania baterii.
Wraz z elektroniczną złożonością nowoczesnych samochodów alternator stał się podstawowym elementem funkcjonowania samochodów. Bez niego nigdzie się nie wybierasz. Zrozumiesz dlaczego.
Jak działa alternator?
Jak wspomniano, alternator to maszyna elektryczna, która przekształca energię kinetyczną w energię elektryczną.
Alternator silnika składa się z wirnika z magnesami trwałymi (patrz zdjęcie), połączonego paskiem z wałem korbowym silnika.
Wirnik ten otoczony jest stojanem, którego pole magnetyczne reaguje na ruch obrotowy wirnika indukowany przez wał korbowy, generując w tym procesie prąd elektryczny. Ponieważ zależy to od obrotów wału korbowego, alternator wytwarza prąd tylko podczas pracy silnika.
Na wale wirnika znajdują się szczotki, które przesyłają wytworzony prąd do prostownika i regulatora napięcia. Prostownik to element, który przekształca prąd zmienny (AC) na prąd stały (DC) — prąd zgodny z układami elektrycznymi samochodu. Regulator napięcia dostosowuje napięcie wyjściowe i prąd, upewniając się, że nie ma skoków.
Jaka jest funkcja alternatora?
Większość nowoczesnych samochodów zasilana jest napięciem 12 V (woltów). Światła, radio, system wentylacji, szczotki itp.
Gdy samochód jest wyłączony, to akumulator zasila wszystkie te elementy. Kiedy uruchamiamy silnik, to alternator zaczyna pełnić tę funkcję i uzupełniać ładunek w akumulatorze.
Samochody z systemem 48 V
Najnowocześniejsze samochody — nazywane łagodną hybrydą lub, jeśli wolisz, półhybrydą — wykorzystują równoległe układy elektryczne 48 V. Nie są one wyposażone w konwencjonalny alternator.
W tych samochodach alternator ustępuje miejsca maszynie elektrycznej, której zasada działania jest podobna, ale przejmuje inne funkcje:
- Generowanie ładunku dla akumulatora wysokiego napięcia — zużycie energii w nowoczesnych samochodach jest wyższe ze względu na ich elektronikę;
- Wspomagaj silnik spalinowy w przyspieszaniu i regeneracji — energia zmagazynowana w akumulatorze wysokiego napięcia jest wykorzystywana do zwiększania mocy;
- Służy jako rozrusznik — ponieważ ma funkcję podwójnego silnika/generatora, zastępuje rozrusznik;
- Uwalnia silnik spalinowy — w samochodach z systemem 48 V elementy, takie jak wspomaganie kierownicy, klimatyzacja lub systemy wspomagania jazdy, są bezpośrednio zależne od tego systemu, aby uwolnić silnik do jego głównej funkcji: poruszania się samochodem.
W samochodach elektrycznych konwencjonalny alternator nie ma sensu, ponieważ mamy akumulatory — nie ma więc potrzeby generowania prądu elektrycznego do zasilania systemów samochodu. Jednak hamujące i zwalniające silniki samochodów elektrycznych również działają na tej samej zasadzie co alternatory: przekształcają energię kinetyczną w energię elektryczną.
Czy chcesz zobaczyć więcej artykułów na temat technologii i komponentów motoryzacyjnych? Kliknij tutaj.
- W końcu czy silniki trzycylindrowe są dobre, czy nie? Problemy i zalety
- 5 powodów, dla których silniki Diesla wytwarzają większy moment obrotowy niż silniki gazowe
- Wszystko, co musisz wiedzieć o sprzęgle
- Sprężarka wolumetryczna. Jak to działa?
- Czym są stawy CV?