Araba Alternatörü

Motorun meydana getirdiği mekanik hareketi elektrik enerjisine çeviren sisteme alternatör (şarj dinamosu) denir. Alternatörün amacı, alternatör kasnağının dönme hareketini (mekanik enerji) elektrik enerjisine çevirmektir. Alternatör elektriği üreterek akünün şarj olmasını ve araç içi donanımların ihtiyaçlarını karşılar.

Akü, elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depolayan ve devresine alıcı bağlandığı zaman bu enerjiyi tekrar elektrik enerjisine çevirerek dış devreye veren bir üreteçtir. Motor çalışmadığı zamanlarda alıcıları besler ve ilk çalışma anında marş sistemine gerekli olan yüksek akımı verir. Akü kapasitesiyle sınırlı olduğundan sürekli şarj edilmesi gerekir. Motor çalışırken akünün şarj edilmesini, şarj sistemi gerçekleştirir.

Günümüz araçlarında elektrik üretimini dinamo yerine alternatör yapmaktadır. Oto  alternatörleri aracın motoru çalışıyorken aküyü şarj eder ve diğer tüm elektrik sistemlerine enerji sağlar. Alternatörlerin kullanılmasının en büyük sebebi ise rölanti (idling) devrinde bile şarj edebilmesi ve çıkış akımının daha fazla olmasıdır. Alternatörün ürettiği alternatif akım (AC) diyotlar tarafından doğru akıma (DC) çevrilerek çeşitli otomotiv sistemleri tarafından kullanılmak üzere şarj sistemine verilir.

Alternatör Ne İşe Yarar?

Alternatörün görevlerinden biri motor çalışıyorken elektrikli alıcıları beslemek, ikincisi ise motor çalışıyorken aküyü şarj şarj etmektir. Araba alternatorü (car alternator), doğru akım (DC) elde etmek için gereken çeviriciye sahip olmadıkları için doğru akım üreteçlerine göre daha basit, hafif ve dayanıklıdırlar.

Otomobil alternatörleri, bu dayanıklıkları sayesinde daha yüksek hızlarda çalışabilirler, böylece otomobildeki altenator, motor hızının iki katı hızda dönebilir, bu da alternatörün rölantideki çıkış gücünü artırır. Alternatörler, aracın hareket enerjisinden faydalanarak aküye enerji gönderir ve aküyü şarj etmek için kullanılır. Alternatörün kapasitesi, üretebildiği akım şiddetine (amper) bağlı olarak değişir. Şarj (alternatör) sisteminde bir arıza meydana geldiğinde ve akü şarj edilmediğinde, gösterge panelinde “akü şarj ikaz lambası” yanacaktır.

Alternatör Nasıl Çalışır?

Motor çalışırken, akü arabaya başlangıçta güç verdiğinde alternatör kayışı veya V kayışı alternatör üzerindeki kasnağı döndürerek alternatörün içindeki rotorun çok hızlı dönmesine neden olur. Bir mıknatıs (magnet) veya mıknatıs grubu olan bu rotor, statör denilen bakır tellerden meydana gelen bir yuvanın içine yerleştirilmiştir. Rotora verilen besleme gerilimi, rotor değişken manyetik alan meydana getiren bir elektromıknatıs (electromagnet) durumuna gelir.

Alternatör, Faraday Kanunu’ na göre çalışarak elektrik üretir. Faraday Kanunu (Faraday’s Law): “Değişken bir manyetik alan içerisinde bulunan iletken telde elektrik akımı indüklenir.” Alternatörde değişken manyetik alan, rotor tarafından oluşturulur. Statör sargıları, değişken manyetik alan içerisinde duran iletken tellerdir, elektrik bu sargılarda meydana gelir. Statör sargılarında meydana gelen  elektrik akımı alternatif akımdır (AC). Statör sargılarında meydana gelen alternatif akımı doğru akıma çevirmek için, diyot (diode) kullanılır. Araç içi  elektrik tesisatı, donanımları ve akü doğru akımla (DC) çalışır.

Diyot, elektrik akımını tek yönde geçiren, diğer yönde geçirmeyen elektronik devre elemanıdır. Statör sargılarında meydana gelen alternatif akım (AC), diyotlar sayesinde doğru akıma (DC) dönüştürüldükten sonra; çıkış ucu pozitif (B+) akünün (+) kutbuna bağlanır, negatif (-) çıkış ise alternatör gövdesinden araç şasesine (chassis), yani akünün eksi (-) kutbuna bağlanır.

Alternatörde Çıkış Gerilimi Nasıl Düzenlenir? (Şarj Geriliminin Düzenlenmesi)

Alternatörde, sabit bir voltaj elde etmek için magnet sabit bir hızda döndürülmelidir. Motor yol şartlarına bağlı olarak değişik hızlarda çalıştığı için alternatörün hızı sabit tutulamaz. Sabit bir voltaj sağlamak amacı ile sabit bir magnet yerine elektromagnet kullanılır. Elektromıknatıs, üzerine bobin (coil) sarılmış bir demir çekirdektir. Bobinden akım geçtiği zaman çekirdek mıknatıslanır. Mıknatıslanmanın derecesi, bobinden geçen akımın miktarı ile değişir.

Alternator düşük hızlarda dönerken akım artırılır. Bunun tersi de, alternator yüksek hızlarda dönerken akımın azaltılmasıdır. Elektromıknatıstan geçen akım, akü tarafından beslenir ve miktarı voltaj regulatörü (konjektör) tarafından kontrol edilir. Bu sebeple alternator motor hızına bağlı olmaksızın sabit voltaj üretir. Şekil de görüldüğü gibi alternatorlerde akımın üretildiği iletkenler sabit durur ve manyetik alanı oluşturan rotor döner.

Şarj dinamoları veya alternatör, yaklaşık 12,9 Volt – 14,9 Volt arası bir gerilimle aküyü şarj eder ve akünün her zaman şarjlı halde kalmasını sağlar. Farların açılması, sileceklerin, radyonun, ısıtmalı koltukların veya camda ki buz çözücünün çalıştırılması gibi fazla güç gerektiren durumlar da alternatör yüksek kapasitede olan voltaj ile çalışır.

Örneğin; 70 amperlik bir doğru akım (DC) üreten bir alternatörün manyetik alanını meydana getirmek için gereken akım 2 amperden küçüktür. Voltaj düzenleyicisi statör çıkışında sabit voltaj üretmek için manyetik alan (magnetic field) akımını gerektiği şekilde düzenler. Eski otomobillerde manyetik alan sargıları kontak anahtarı ve şarj ikaz lambası üzerinden beslenirdi. Kontak açık konumda ve motor çalışmıyorken ikaz lambasının yanmasının nedeni budur. Motor çalıştırıldıktan ve alternator akım üretmeye başladıktan sonra, manyetik alan sargısı bir diyot tarafından alternatörün ana çıkışı ile beslenmeye başlar. Uçlarındaki voltaj dengelenmiş olduğundan uyarı ışığı söner. Manyetik alan akımını sağlayan hata “uyarıcı hat” denir.

Sistem basittir ve alternatörün 100 ampere (tipik bir otomobil 40-60 amperlik alternatörlere sahiptir) kadar akım taşıyabilen ana çıkış devresinde büyük anahtarlar gerektirmez. Sistem de ikaz ışığı arızalandığı veya uyarıcı hat koptuğu zaman manyetik alan sargısına akım ulaşamaz ve alternatör güç üretemez. Ama bazı alternatorler belirli hızlarda döndürüldüklerinde uyarıcı akım üretebilirler. Sürücü, uyarıcı hattın koptuğunu motor çalışmıyorken yanan ikaz lambasından anlar. Modern sistemler, daha gelişmiş elektronik izleme sistemlerine sahiptir ve böyle bir sorunda sürücüyü uyarırlar.

Alternatör Parçaları ve Yapısı

Alternatör, bir voltaj regülatörü (voltage regulator) ve üç ana bileşenden oluşur: Stator, rotor ve diyot. Bunlardan başka rotora akım geçiren kömürler, rotorun yumuşak dönmesini sağlayan rulmanlar, akımı kontrol eden regülatör, hareket alan kasnak ve ana parçaları soğutmak için pervane bulunur. Bu parçalar ön ve arka kapaklar tarafından taşınır.

Regülatör (Konjektör): Şarj sisteminin gerilimini sınırlandıran, alternatörün çıkış gerilimini (şarj gerilimini) belirli bir değer aralığında tutan, sistemdeki elektrikli alıcıları koruyan bir elektronik devredir. Regülatör, alternatörün ikaz (giriş) akımını kontrol ederek, alternatörün çıkış (şarj) akımını düzenler. Devir çok arttığı zaman ikaz akımı, regülatör tarafından azaltılarak, yüksek şarj gerilimi engellenir.

Araba Alternatörü Kaç Amper Üretir?

Araba alternator imalatı çeşitli güçlerde yapılmaktadır. Ağır iş makinelerinde ve acil durum araçlarında kullanılan alternatorler 120 ila 150 Amper’ e kadardır. Çok az ışığı ve elektronik sistemi olan eski araçlar ise sadece 30 amperlik bir alternatöre sahiptir. Alternator bu akımı verirken kayıplar olduğu için girişine uygulanması gereken mekanik güç çıkış gücünden daha fazla olmalıdır. Ayrıca çıkış gücü arttıkça akım artacağı için bakır kayıpları da artacaktır bu durumda verim daha da düşer.

Hibrid otomobiller, alternatör ve marş motorunu (starter motor) birleştirerek her iki görevi de üstlenen bir motor- jeneratör kullanır. Bu motor – jeneratör hem içten yanmalı motorun çalıştırılmasını sağlar, hem hızlanma için güç sağlar, hem de sabit hızda seyir halinde iken aracın yüksek kapasiteli akülerini şarj (charge) eder. Bu cihazlar kontrol için yukarıda anlatılan basit alternatörlerden çok daha gelişmiş elektronik sistemlere sahiptir.

Şarj Dinamosu: Şarj dinamosu (charger) yada şarj üreteci doğru akım jeneratörleri’dir. Stator sargıları ve kollektörü (collector) paralel çalışır. Dinamo aküyü şarj eder ve araçların elektrikli cihazlara gerekli akımı sağlar.

Dinamo: Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine çeviren doğru akım makinelerine dinamo veya doğru akım jeneratörü (generator) denir. Üretilen enerji AC veya DC olması fark etmez. Önemli olan enerjiyi verimli olarak kullanabilmektir.

Alternatör Fiyatı

Araç alternatoru; araç yol aydınlatması, araç içi aydınlatmalar, oto ses sistemleri, klima, yol bilgisayarı ve navigasyon gibi elektronik ekipmanların daimi ve stabil bir şekilde çalışmasını sağlar. Bir alternatörün ömrü ortalama 10 – 15 yıl civarındadır. Bozulan alternatör yeni alternator (new alternator) ile değiştirilir. Alternatör maliyeti (alternator cost), ebatları, özellikleri ve fiyatları; takmak istenilen alternatör aracın markası, modeli, kullanım öncelikleri, elektronik donanımları ve motor yapıları gibi hususlara bağlı olarak değişiklik gösterebilir.