Co to jest alternator i jak działa?

Możesz myśleć, że Twoja bateria zasila wszystkie elementy elektryczne w Twoim samochodzie, czy to wycieraczki, reflektory czy radio. W rzeczywistości to alternator samochodowy wytwarza większość energii elektrycznej pojazdu — akumulator jest używany głównie do uruchamiania pojazdu i dostarczania energii, gdy silnik nie pracuje. Alternator jest krytycznym elementem systemu ładowania samochodu, dlatego warto zrozumieć, jak wygląda obsługa alternatora.

 

Czym jest alternator?

Alternator to generator, którego zadaniem jest rozprowadzanie prądu do samochodu i ładowanie akumulatora. Poza niektórymi modelami hybrydowymi, wszystkie pojazdy ze standardowym silnikiem spalinowym będą miały alternator. Alternator o wielkości mniej więcej orzecha kokosowego jest zwykle montowany z przodu silnika i ma wokół niego pasek.

 

Elementy alternatora

Elementy alternatora są nastawione na zapewnienie odpowiedniego typu i odpowiedniej ilości mocy do pojazdu. System ładowania Twojego samochodu zawiera wiele części, ale są to główne komponenty i ich funkcje.

 

Wirnik i stojan

Wirnik i stojan to elementy alternatora wytwarzające energię elektryczną. Wirnik, cylindryczny element otoczony magnesami, obraca się wewnątrz stojana, w którym znajduje się stały zestaw przewodzących przewodów miedzianych. Ruch magnesów po przewodach jest tym, co ostatecznie wytwarza energię elektryczną.

 

Regulator napięcia

Regulator napięcia nadzoruje moc wytwarzaną przez alternator. Monitoruje poziom napięcia wyjściowego do akumulatora i dostarcza energię do reszty pojazdu.

 

Prostownik diodowy

Prostownik diodowy przekształca napięcie z alternatora do postaci, która może być użyta przez akumulator do ładowania.

 

Wentylator chłodzący

Alternatory wydzielają dużo ciepła i muszą być chłodzone, aby działały wydajnie. Chociaż są zbudowane z otworami wentylacyjnymi i aluminiową o-budowa, aby lepiej odprowadzać ciepło, są również wyposażone w obrotowe wentylatory dla dodatkowego chłodzenia. Nowe modele alternatorów mają wewnętrzne wentylatory chłodzące, podczas gdy starsze wersje mają zwykle łopatki wentylatora zewnętrznego.

 

Jak działa alternator?

Co robi alternator? Jak wiemy, alternator dostarcza do samochodu większość energii elektrycznej i pomaga naładować akumulator. Ale żeby to wszystko zrobić, alternator musi najpierw zamienić energię mechaniczną w energię elektryczną.

 

Jak alternator wytwarza energię elektryczną?

Proces wytwarzania energii elektrycznej zaczyna się od silnika. W większości nowoczesnych pojazdów alternatory są napędzane wałem korbowym silnika za pomocą paska serpentynowego, chociaż starsze pojazdy mogą mieć oddzielne koło pasowe biegnące od wału korbowego do alternatora. Ruch paska — energia mechaniczna — powoduje wirowanie wirnika alternatora z dużą prędkością wewnątrz stojana.

 

Energia elektryczna jest wytwarzana podczas wirowania wirnika. Magnesy otaczające wirnik są celowo umieszczane w taki sposób, że gdy przechodzą przez miedziane przewody w stojanie, powstaje pole magnetyczne. To pole magnetyczne z kolei wytwarza napięcie, które jest wychwytywane przez stojan. Ta moc następnie dociera do regulatora napięcia, który rozprasza energię elektryczną w pojeździe i zarządza ilością napięcia odbieranego przez akumulator.

 

Jak alternator ładuje akumulator?

Zanim akumulator będzie mógł korzystać z energii pochodzącej z alternatora, należy go przekonwertować na format, z którego może korzystać akumulator. Dzieje się tak, ponieważ prąd może płynąć w różnych prądach lub kierunkach. Akumulatory samochodowe działają na jednokierunkowy prąd stały (DC), podczas gdy alternatory wytwarzają prąd zmienny (AC), który czasami płynie w odwrotnym kierunku. Tak więc przed przejściem do regulatora napięcia energia przeznaczona dla akumulatora przechodzi przez prostownik diodowy, aby zamienić się w prąd stały. Po konwersji bateria może być ładowana.