Mengapa alternator tidak dapat menyediakan arus penuh saat idle?

11

Saya membaca tentang pengujian beban dan alternator fielding penuh di beberapa buku berbeda yang saya dapatkan, dan salah satu poin yang mereka buat adalah untuk menguji output maksimum alternator (atau mendekati itu), rpm harus dinaikkan ke sekitar 2000 hingga 2500 karena alternator tidak dapat menyediakan arus penuh pada kecepatan siaga.

Ini tampaknya sedikit kontra intuitif bagi saya karena saya akan berpikir bahwa dengan merancang sebuah alternator secara logis harus dapat memberikan arus yang cukup saat idle untuk daya semua aksesori dan menjaga baterai terisi.

Sebagai contoh praktis, saya melakukan pengukuran pada 99 Nissan Almera 1.6L saya (yang saya anggap bekerja dengan baik.) Saya menyalakan lampu-lampu terang, AC dan radio.

Saat idle (sekitar 850 rpm karena idle up) saya mengukur arus DC 59 ampere pada kabel alternator B +, dan 11 ampere masuk ke kabel positif baterai.

Saya kemudian menaikkan rpm ke 2500 dan mengukur lagi, mendapatkan arus DC 69,2 ampere pada alternator dan arus DC 14,5 ampere pada baterai. Menurut apa yang saya baca, biasanya hanya sekitar 5 ampere diperlukan untuk menjaga baterai terisi, tetapi saya telah menjalankan beberapa beban tanpa mesin menyala selama beberapa menit sebelum saya melakukan tes ini sehingga baterai mungkin membutuhkan sedikit lebih banyak pengisian daya dari biasanya.

Jadi jelas bahkan dengan idle up alternator tidak mampu memberikan semua arus yang sebenarnya dibutuhkan sistem, namun pada saat yang sama ia menyediakan arus yang cukup untuk menjalankan sistem tanpa menarik dari baterai.

Jadi apa alasan yang mendasari sistem pengisian diatur seperti ini?

Robert S. Barnes
sumber
Beberapa potensi kesalahpahaman ... (1) Sistem menggambarkan apa yang akan diambilnya. Ketika batas pasokan (alternator) tercapai, tegangan akan turun. Selama tegangan sistem memenuhi atau melampaui tegangan sirkuit-terbuka baterai (kira-kira 13.2V jika memori berfungsi), alternator memenuhi persyaratan beban, meskipun mungkin tidak ada yang tersisa untuk mengisi daya baterai. Jika tegangan turun di bawah titik itu, arus mengalir keluar dari baterai, yang dikombinasikan dengan output alternator, memenuhi beban. [lanjutan]
Anthony X
1
(2) Alternator dipasangkan dengan regulator tegangan untuk mencoba menormalkan output pada rentang kecepatan yang lebar. Alternator memiliki belitan stator dan rotor. Satu belitan (excitor) diumpankan arus untuk membentuk medan magnet; arus yang dikendalikan oleh regulator. Gulungan lainnya memberikan daya ke sistem. Jika regulator merasakan bahwa tegangan output terlalu rendah, itu meningkatkan arus ke excitor sehingga, untuk kecepatan yang sama, alternator dapat memberikan lebih banyak daya (yang dilakukannya dengan mengorbankan lebih banyak kebutuhan torsi input), hingga beberapa desain membatasi.
Anthony X
1
Saya pernah mendengar bahwa untuk mobil yang memiliki beban aksesori tinggi (misalnya, mobil polisi yang sering perlu mengoperasikan lampu, radio, komputer, dll untuk waktu yang lama saat idle), mereka akan menggunakan katrol alternator yang lebih kecil untuk membiarkan alternator berjalan pada rpm yang lebih tinggi bahkan pada RPM engine rendah.
Johnny
Faktor lain adalah baterai terisi kembali dalam satu atau dua menit dari selisih start mobil. Alternator tidak perlu menyediakan banyak arus saat idle, tetapi selama tidak setiap beban penarikan arus yang terhubung, baterai akan kembali penuh dengan cepat. Mengapa membawa-bawa alternator berukuran besar yang hanya dibutuhkan sesekali saja?
1
Mengapa Anda menyamakan "arus yang cukup untuk memberi daya pada semua aksesori plus menjaga agar baterai tetap terisi" dan "output maksimum"?
user253751

Jawaban:

18

Biaya adalah alasan utama.

Sebuah alternator yang dapat memberikan arus pengisian penuh akan jauh lebih besar yang membutuhkan gulungan rotor dan stator yang lebih besar. Ini akan membuatnya lebih mahal dan lebih berat.

Pabrikan menggunakan fakta bahwa Anda hanya menghabiskan sedikit waktu pemalasan dibandingkan dengan mengendarai mobil untuk keuntungan mereka. Sebagian besar mobil dirancang untuk berlayar sekitar 2krpm. Ini adalah Anda menghabiskan sebagian besar waktu, sehingga untuk membuat alternator lebih kecil dan lebih ringan itu dirancang untuk output terukur pada rpm itu.

Akhirnya, alternator mitis yang dapat menghasilkan arus terukur pada saat menganggur akan menghasilkan lebih dari arus terukur pada 2krpm. Jika mobil dirancang untuk mengkonsumsi 100A dengan segala sesuatu di atas maka 150A alternator mampu menghasilkan pada 2krpm terbuang sia-sia.

vini_i
sumber
Apakah pendinginan menjadi faktor tambahan? Suatu alternator yang memadamkan sejumlah arus pada saat idle menurut pemahaman saya akan menghasilkan panas resistif listrik yang sama banyaknya dengan yang memadamkan arus yang sama sambil berputar lebih cepat, tetapi akan memiliki lebih sedikit udara yang mengalir di atasnya untuk mendinginkannya. Apakah pemahaman saya benar?
supercat
@supercat Sulit dikatakan. Karena ukuran alternator lebih besar untuk mengakomodasi arus penuh, panas akan tersebar di area permukaan yang lebih besar. Juga alternator yang lebih besar akan memungkinkan kipas internal yang lebih besar yang dapat memindahkan lebih banyak udara dengan kecepatan lebih rendah. Ini bisa jadi masalah atau bisa jadi pencucian.
vini_i
6

Jika sebuah alternator dapat menyediakan kapasitas output penuh saat idle, apa yang akan dikeluarkannya pada garis merah? Ampere keluaran sebanding dengan kecepatan rotasi alternator.

Melalui gearing, alternator dapat dibuat untuk berputar lebih cepat saat idle dan menghasilkan arus listrik penuh. Namun, pada RPM tinggi maka akan melebihi kecepatan di mana ia dirancang untuk beroperasi secara efisien.

Dengan demikian, alternator memiliki ukuran yang sesuai untuk estimasi penarikan aksesori. Tidak lebih, tidak kurang.

justinm410
sumber
Pertanyaannya bukan tentang keluaran pada alternator dengan kapasitas penuh saat idle, ini tentang mengapa alternator tidak dirancang untuk memasok kebutuhan daya penuh sistem saat idle. Bukan hal yang sama.
Robert S. Barnes
2
"tidak dirancang untuk memasok kebutuhan arus penuh sistem pada saat idle" mobil apa ini? Saya pikir seluruh pertanyaan pada dasarnya tidak valid.
justinm410
3

Premis Anda terbalik. Output maksimal dan output yang mencukupi bukanlah hal yang sama. Angka Anda sendiri menunjukkan bahwa alternator memberikan output yang cukup untuk menjaga baterai terisi penuh saat idle. Jika tidak, mobil tidak bisa diam lama karena baterai akan habis. Seperti ditunjukkan dalam jawaban lain untuk pertanyaan ini, semakin cepat alternator berputar, semakin besar hasilnya. Cukup saat idle, lebih dari yang dibutuhkan di revs lebih tinggi.

tlhIngan
sumber
0

Karena lebih banyak beban listrik ditempatkan pada alternator (yaitu lebih banyak beban seperti lampu dan pemanas dihidupkan) alternator menjadi lebih sulit untuk berputar. Ketika ini terjadi, mobil ECU modern yang dikendalikan akan meningkatkan kecepatan idle untuk mengatasi hal ini dan untuk menghindari mesin mati. Jadi pertanyaan awal Anda, "Mengapa alternator tidak dapat menyediakan arus penuh saat idle?" itu salah. Itu tergantung apa yang Anda definisikan sebagai "idle".

Kucing bagus
sumber
0

Alternator tidak dapat memberikan lebih banyak arus listrik daripada yang seharusnya. Ada pengatur di belakang alternator dan jika mesin berputar pada RPM yang jauh lebih tinggi, itu benar-benar tidak memungkinkan kelebihan arus mengalir ke baterai. Umumnya alternator harus mampu menghasilkan arus yang cukup untuk menjaga mobil tetap berjalan tanpa menghabiskan baterai.

tidak diketahui
sumber
Regulator menyesuaikan tegangan, bukan arus. Ampere yang dihasilkan akan tergantung pada beban.
SteveRacer
0

Jadi regulator yang menyediakan tegangan yang tepat untuk beban tampaknya menyiratkan beban harus mampu menarik arus yang diperlukan untuk beroperasi secara efisien. Dan mengapa saya terus mendengar tegangan output langsung berhubungan dengan alt. rpms, yang itu mungkin, tetapi sedikit menyebutkan menarik gulungan medan dengan tegangan sedikit lebih, atau kurang sesuai kebutuhan? Bukankah ini fungsi regulator dan alasan alternator magnet permanen tidak bisa melakukan ini, atau setidaknya tidak sesederhana itu. Hanya seorang pemula jadi bersikap baik😀.

Howard
sumber
1
Sebuah alternator menggunakan kumparan stator untuk memberikan output, kumparan rotor mengendalikan medan untuk mengontrol output dan regulator mengendalikan arus melalui kumparan rotor ...
Solar Mike
0

Sebagian besar kendaraan modern mengontrol kumparan bidang alternator dan RPM idle untuk mengoptimalkan output alternator.

Kebanyakan ECU kendaraan ekonomis meminimalkan konsumsi bahan bakar dan dengan demikian output alternator saat idle menyediakan apa yang diperlukan untuk menjaga kendaraan tetap berjalan sementara dihentikan dengan pengisian minimal jika ada. Mereka juga menggunakan sangat kecil <75A maks alternator untuk mengurangi ukuran, berat dan biaya.

Polisi tugas berat, kontraktor & kendaraan kelas RV, dengan beban 12V sangat tinggi, melakukan pendekatan sebaliknya menggunakan alternator> 150A dan ECU besar yang meningkatkan kecepatan idle engine hingga "idle tinggi" untuk menyediakan> 70% dari nilai keluarannya saat idle ketika diperlukan.

Sebuah contoh yang baik dari ini adalah mobil-mobil polisi British Ford Escort yang datang dengan alternator keluaran tinggi dan ECU mengendalikan kemampuan idle tinggi untuk menjalankan beban idle 12V lebih tinggi secara signifikan ketika "All Lit Up".

Jadi itu bisa dilakukan dengan ECU & Alternator kustom! Tapi itu bukan baut sepele pada peningkatan hacker!

Peretasan PS / Mendongkrak koil medan saat idle dapat menghancurkan ECU dan sistem kelistrikan mobil Anda!

Jadilah Cerdas, Aman

T-Rex
sumber