オルタネーターとは何ですか?またどのように機能しますか? — 全国から今

Aug 01, 2023

車のバッテリーは、ワイパー、ヘッドライト、ラジオなど、車内のすべての電気機器に電力を供給していると考えているかもしれません。 実際には、車両の電力の大部分を生成するのは車のオルタネーターです。バッテリーは主に車両を始動し、エンジンが作動していないときに電力を供給するためにのみ使用されます。[1] オルタネーターは車の充電システムの重要なコンポーネントであるため、車が始動しない場合に備えて、オルタネーターがどのように動作するかを理解しておくと役立ちます。

オルタネーターは、車に電気を供給し、バッテリーを充電することを目的とした発電機です。 [1] 一部のハイブリッド モデルを除き、標準内燃エンジンを搭載したすべての車両にはオルタネーターが搭載されます。 ココナッツほどの大きさのオルタネーターは通常、エンジンの前部に取り付けられ、ベルトが巻き付けられています。 [2]

オルタネーターのコンポーネントは、車両に適切な種類と適切な量の電力を供給するように設計されています。 車の充電システムには多くの部品が含まれていますが、主なコンポーネントとその機能は次のとおりです。

ローターとステーターは、オルタネーターの発電コンポーネントです。 磁石で囲まれた円筒形のローターであるローターは、固定された導電性銅配線セットを保持するステーターの内側で回転します。 配線上での磁石の動きにより、最終的に電気が生成されます。 [3]

ステーターはオルタネーターのシェルに取り付けられており、動きません。 外枠、固定子コア、固定子巻線で構成されます。 ステーターは、ローターとは異なり、高電圧が発生するため、絶縁性が高くなります。 [4]

電圧レギュレーターは、オルタネーターが生成する電力を監視します。 [2] バッテリーに出力される電圧レベルを監視し、車両の他の部分に電力を供給します。

ダイオード整流器は、オルタネーターからの電圧を、バッテリーが充電に使用できる形式に変換します。 [5]

オルタネーターは大量の熱を発するため、効率的に動作させるには冷却する必要があります。 熱をよりよく放出するための通気孔とアルミニウム製のケーシングが組み込まれている一方で、冷却を強化するための回転ファンも装備されています。 [5] 新しいオルタネーター モデルには内部冷却ファンが付いていますが、古いバージョンには外部ファン ブレードが付いている傾向があります。

交流発電機と発電機はどちらも機械エネルギーを電気エネルギーに変換します。 それに加えて、それらは大きく異なります。 主な違いは、オルタネータでは磁場が固定電機子の周りを回転するのに対し、発電機では電機子が固定磁場の内部で回転することです。 [6]

ご存知のとおり、オルタネーターは車に大部分の電力を供給し、バッテリーの充電を助けます。 しかし、それをすべて行うには、まずオルタネーターが機械エネルギーを電気に変換する必要があります。

電気を生み出すプロセスはエンジンから始まります。 ほとんどの最新の車両では、オルタネーターは蛇行ベルトを介してエンジンのクランクシャフトによって駆動されますが、古い車両ではクランクシャフトからオルタネーターまでつながる別のプーリーが付いている場合があります。 ドライブベルトの動きにより、ステーター内でオルタネーターのローターが高速で回転します。 [2]

ローターが回転すると電気エネルギーが発生します。 ローターを囲む磁石は、ステーター内の銅配線の上を通過するときに磁場が生成されるように意図的に配置されています。 [7] この磁場により電圧が生成され、ステータによって捕捉されます。 この電力は電圧レギュレータに到達し、車両に電気を供給し、バッテリーが受け取る電圧量を管理します。 [2]

オルタネーターからの電力をバッテリーで使用できるようにするには、バッテリーが使用できる形式に変換する必要があります。 それは、電気はさまざまな電流または方向に流れる可能性があるためです。 車のバッテリーは一方向の直流 (DC) 電気で動作しますが、オルタネーターは交流 (AC) 電気を出力しますが、場合によっては逆流します。 [8] したがって、電圧レギュレーターに送られる前に、バッテリーに供給される電力はダイオード整流器を通過して DC に変わります。 [2] 変換後、バッテリーはその電力を使用して充電できます。

他の車の部品と同様に、オルタネーターも時間の経過とともに劣化し始め、交換が必要になる場合があります。 不良オルタネーターを交換する方法と、車が道路上で故障した場合の対処法を学びましょう。

出典:

【1】「オルタネーターの役割って何？」 David McGuffin、itstillruns.com/functions-alternator-6148787.html (2023 年 5 月 4 日にアクセス)。

[2] 「オルタネーターの仕組み」Josh Briggs および Kristen Hall-Geisler auto.howstuffworks.com/alternator.htm (2022 年 8 月 3 日)。

[3] 「AC モーター – 基本特性、用語、理論」、galco.com/comp/prod/moto-ac.htm (2023 年 5 月 4 日にアクセス)。

[4] 「Bermantec オルタネーター部品配送プログラム」、bermantec.com/parts-of-the-alternator (2023 年 5 月 4 日にアクセス)。

[5] 「オルタネーターの理解」、Kevin R. Sullivan、autoshop101.com/forms/alt_bwoh.pdf (2023 年 5 月 4 日にアクセス)。

[6] 「オルタネーターとジェネレーターの違いと比較」、electrictechnology.org/2020/05/difference-between-alternator-generator.html (2023 年 5 月 4 日にアクセス)。

[7] 「オルタネーターとバッテリー | 仕組み」、Doughnut Media、youtube.com/watch?v=nuLl_Z9_T9E (2018 年 5 月 30 日)。

[8] 「オルタネーターとは何ですか?またどのように機能しますか?」 ボブ・ウェバー、chigogotribune.com/autos/sc-alternator-autos-0128-20160127-story.html (2016 年 2 月 6 日)。

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