Prawdopodobnie wiesz, do czego służą baterie. Gromadzą energię. Ale oni tego nie produkują. To zadanie przypisane jest generatorowi.
Układ ładowania samochodu benzynowego lub diesla opiera się na trzech głównych elementach: akumulatorze, regulatorze napięcia i generatorze. Akumulator pełni funkcję rozrusznika. Regulator zapobiega pożarom. Generator jest głównym koniem pociągowym. Wytwarzana przez niego energia elektryczna zasila wszystko, od reflektorów samochodu po wyświetlacz na desce rozdzielczej. Rozruch zapłonu zapewnia akumulator, jednak po uruchomieniu silnika zadanie to przejmuje generator.
Sama nazwa odzwierciedla fizykę procesu. Jest to skrót od generatora prądu przemiennego (AC). Urządzenie to wytwarza energię elektryczną poprzez odwrócenie przepływu elektronów tam i z powrotem. Nie musisz znać mechaniki kwantowej, ale ważne jest, aby zrozumieć, że ten prąd przemienny jest prostowany na prąd stały w celu ładowania akumulatorów i obsługi nowoczesnej elektroniki.
Gdzie się znajdują i jak się obracają?
Zajrzyj pod maskę większości nowoczesnych samochodów. Zobaczysz, że generator jest zainstalowany z przodu bloku silnika. To nie przypadek, że tam trafił. Mocuje się go do silnika za pomocą systemu wsporników. Zwykle widać śrubę mocującą i szczelinę regulacyjną. Możliwość regulacji jest kluczowa. W ten sposób można napiąć pasek napędowy i dostać się do mechanicznego serca układu.
Generator nie obraca się sam. Napędzany jest przez wał korbowy. Tłok porusza się w górę i w dół. Wał korbowy przekształca ruch translacyjny w ruch obrotowy. Ten obrót powoduje wirowanie generatora.
W starszych samochodach stosuje się wiele pasów. Specjalny pasek przechodzi od koła pasowego wału korbowego do koła pasowego generatora. To jest osobny pasek napędowy. Dzisiaj? To jest w zasadzie cała historia. Nowoczesne samochody korzystają z pasów serpentynowych. Elastyczny pas obejmujący wiele kół pasowych. Napędza alternator, pompę wspomagania układu kierowniczego, pompę wody i sprężarkę klimatyzacji. Jeden pasek. Dużo zadań. Jeśli pasek się zerwie, zostaniesz bez pomocy. Brak ładowania. Brak wspomagania kierownicy. Brak chłodzenia.
Magia wewnętrzna: elektromagnetyzm
Zadaniem generatora jest wytwarzanie prądu przemiennego. Osiąga się to za pomocą siły elektromagnetycznej. Dokładniej, dzieje się to w wyniku interakcji dwóch wewnętrznych elementów: stojana i wirnika.
Stojan jest częścią stacjonarną. To jest uzwojenie miedziane. Wirnik jest częścią obracającą się. To jest elektromagnes. Kiedy silnik obraca wirnik wewnątrz stojana, powstaje pole magnetyczne. To zmieniające się pole magnetyczne indukuje prąd elektryczny w miedzianych uzwojeniach stojana. To jest prąd przemienny. To jest surowa moc.
Ta „surowa” zmienna moc nie jest podawana bezpośrednio do radia. Przechodzi przez prostownik. Prostownik przetwarza prąd przemienny na prąd stały. Jest teraz gotowy do użycia. Prąd przepływa do akumulatora, utrzymując go w stanie naładowania i dostarczając energię do układu elektrycznego pojazdu. Bez tej konwersji współczesna elektronika natychmiast uległaby awarii.
Jeśli więc światło przygasa na biegu jałowym i staje się jaśniejsze w miarę przyspieszania silnika, wiesz, że alternator stara się wykonać swoje zadanie. Albo radzi sobie. To prosty mechanizm. Ale właśnie dlatego Twój samochód nie gaśnie, nawet jeśli wyłączysz rozrusznik.
