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オルタネータとは？

オルタネータ、ＡＣジェネレータ（ACG）、ダイナモ、…　などなど様々な呼称がありますが、
私は主にオルタネータと呼ぶので、このページではオルタネータに統一しますね。

さてバッテリのページでは、

『充電と放電のバランスを意識した運転で、バッテリを長持ちさせる事ができる』

という事をお話ししたと思います。


『放電』というのはいつもみなさんが使用している電気装置、つまりヘッドライトやオーディオ類
などを使用することです。

これは普通に意識できますよね。

さて、もう一つの『充電』は一体何に当たるのでしょうか？

その答えが今回お話しする『オルタネータ』です。


　（オルタネータの例）

オルタネータとは『充電（発電）装置』の事です。


オルタネータはエンジンによって回されます。
つまり、エンジンが動いている時は常に回っているわけです。

オルタネータを回す事で電気が発生し、その電力を様々な部分に活用しているのです。

もちろんバッテリの充電も行います。

どのようにして電気が発生するのかを説明すると、ものすごく難しい話しになってしまいますので、

『オルタネータが回ると電気が発生する！』

と単純に理解してください。


勘違いしている方がちらほら見えますので、エンジン始動と電気の関係を少しだけ。
すでにご存知の方はスルーしてくださいね。

バッテリが上がってしまうとエンジンを始動する事ができませんよね？
さらに言えば、走行中に何らかのトラブルがあってバッテリが上がって
しまうとエンストしてしまいます（怖）

このトラブルの原因はこの「オルタネータ」という発電機が何らかの理由で
電気を発電しなくなる事に起因します。（写真に写っているベルトが切れるなど）

エンジンが回転する事により、常にエンジンは「発電」しています。
この発電された電気で「スパークプラグの火花」を飛ばしたり「ガソリン噴射」
をしている「インジェクタ」と呼ばれる部品に電気をおくったり「ライト点灯」
したりしています。
要は車で使用する電気はこの「オルタネータ」が発電した電気によって
供給されているのです。
しかしこのオルタネータが発電するためにはエンジンが回転している必要が
あります。
ですので、エンジンが停止している状態ではオルタネータは何も活動できず、
エンジン始動するための電気を供給する事ができません。
そこでエンジンを始動するための「スタータ」を動かすために「バッテリ」が
必要となるのです。

オルタネータは大量の電気を発電しますので、普通に車に乗っている程度なら
絶対に電気が余ります。
この余った電気をバッテリに充電することにより、バッテリを長期的に使用できる
ようなシステムが成り立っているのです。


それでは電気を中心にしたエンジンの作動を説明します。

�@バッテリの電気でスタータがエンジン（ピストンなど）を強制的に回す。（まだガソリン無し）

�Aエンジンが動いた事でオルタネータが発電開始。

�Bオルタネータ＆バッテリの電気でガソリン噴射

�Cオルタネータ＆バッテリの電気で点火

�Dガソリン爆発⇒エンジン始動！

�Eその後はオルタネータからの電気のみで噴射＆点火

�F特例として、発電量を上回る電気使用時はバッテリが電気供給

となるのです。

もちろん一瞬の出来事ですよ。

スタータはあくまでもエンジンを回すだけで、エンジンが回る事で様々な部品が
活動を始めてエンジン始動に至るという事です。


それではオルタネータの話しに戻りましょう。


ここからの話しの混乱を避ける為に、電気の基礎を少し。（逃げちゃだめですよ！）

電気には『電圧（ボルト/Ｖ）』と『電流（アンペア/Ａ）』があります。

これはすごく大事です。

ニュアンス的な部分になりますが、なんとか掴んでみてください。


まず、電圧（Ｖ）というのは電気の力ですかね。

乾電池は１つで１．５ボルト（Ｖ）という力を持っています。

もちろん２つを直線でつなげば３ボルトになります。

この力が何を意味するかといえば、電気部品を動かすことができるか？という基準になるのです。
電圧という位ですから、電気の圧力つまりは『押す力』と考えればよいと思います。

車の電気部品は、『１２ボルト』という基準があります。

つまり、１２ボルト以上の力でなければ正常に動かす事ができないのです。

例えば、車のヘッドライトを乾電池１つで点灯させてみると…。

１．５ボルトしか力が無いので、単純に８分の１の明るさしか点灯しないと解釈できます。
（細かく言えば違いますが…）

全ての部品が最低１２ボルトという力が必要なのです。


次に電流（Ａ）ですが、これは持久力・電気の流れる量、動く量そのものですね。

アルカリ乾電池とマンガン乾電池、両方とも力（電圧）は１．５ボルトです。

でも持久力やパワーなどが全然違いますよね。
電流量（動く量）が違うからこそ、この二つは大きく性能が違うのです。

極端な話し、１００万ボルトあっても電流が０であれば何も起こりません。



さてコレを踏まえて本題に移りましょう。


オルタネータの発電量というのは、エンジンの回転数に比例します。

単純に、エンジンが１０００回転の時と２０００回転の時とでは発生する電気
の力（電圧）は２倍になります。

わかりやすく、発生電圧を数字に置き換えてみましょう。

エンジンの回転が

１０００回転の時は電圧が１０ボルト

２０００回転の時は電圧が２０ボルト

　　　・
　　　・
　　　・
７０００回転の時は電圧が７０ボルト


という感じですよね。（あくまでも例ですよ！）


でも思いだしてみて下さい。

エンジン回転によってヘッドライトの明るさが変わったり、オーディオの音が大きくなったりしますか？？？


しませんよね（笑）


車を運転していると、頻繁に回転数が前後します。

回転が低い時は発生電圧が少ないですし高い時は電圧が多い。

電圧があまりにも前後してしまうとヘッドライトの明るさが変わったりオーディオの音量が変わったり
と大変ですよね。

これを防ぐ為に、エンジンの回転数に左右される事無く、常に一定の電圧になるように制御しているのです。

参考までに、その制御装置を「ボルテージレギュレータ」といいます。

常に、正常に電気装置が動く電圧に制御しています。


使用する電気装置が増えたとしても、それぞれに１２Ｖという力が最低必要になり
ますので、過不足なく供給できるように頑張って調節しています。


バッテリの電力も例外なく１２Ｖです。

携帯の充電器もそうですが、充電した直後のコンセントや携帯本体が少し熱くなって
いる事に気が付いている方もいらっしゃると思いますが、充電には『熱』が伴います。

過度の力（電圧）での充電は高熱が発生し、非常に危険なのです。
その高熱でバッテリが爆発する事もあります。

その為の安全対策として、充電する電気量を自動的に調節する仕事も兼任しています。



次に電流量（Ａ）です。

ここが、前回までにお話しした事に大きく関わります。

バッテリの力は１２Ｖ一定ですが、バッテリの残量はこの電流量で表します。


「１２Ｖの力で、どの位の電流量を流し続ける事ができるのか？」


という事です。

正確には『ＡＨ』（アンペアアワー）と表現します。

何Ａの電流を何時間（Ｈ）流す事ができるか？という単位です。
もちろん電圧は１２Ｖです。


ここでもう一度例を取り上げます。

エンジン回転１０００回転当たり１０Ａの電流が発電されるとします。

そしてヘッドライトを点灯させる為に必要な電流量を５Ａとしましょう。

すると、エンジン回転が１０００回転の時は電流量が５Ａ余りますよね。（１０Ａ−５Ａ）


全く問題が無い状態といえます。

余った電気はバッテリへ充電されます。


ここで、バッテリに悪い例としてあるパターンを考えてみましょう。

・ヘッドライトに５Ａ

・オーディオに３Ａ

・ブレーキランプに３Ａ

・エアコンに３Ａ

使用するとしましょう。

消費電力の合計は、５＋３＋３＋３＝１４Ａ　となります。

エンジン回転が１０００回転の時だと１０Ａしか発電しないのですから、

『４Ａ』

不足している事になります。

しかし、運転手が意識的に使用している電気なので、車側で勝手に電気の供給を
止める事はできません。

つまり、不足した分をバッテリから補う事になるのです。

この状況が続いている間、ず〜っとバッテリから電気が出ていきます。


この時に搭載しているバッテリの容量が、

『１０ＡＨ』（１０Ａを１時間流し続ける事ができるという意味）

だとすると、不足している４Ａを補う為に、２時間半電流を流すとバッテリが
上がってしまうことがわかります。


これは単純な例なので、使用している電気装置の使用電力、バッテリの容量で
かなり前後します。

しかし、バッテリが上がってしまう原理がわかったと思います。


エンジン回転を上げて意識的にバッテリを充電する意味が少しずつでもおわかり
になってきましたか？？？


余った電力は全て充電されるわけではありません。

これは非常にややこしい話しになるのでここでは控えておきますが、バッテリの充電・放電
には時間が非常に関係しています。

バッテリの容量をわざわざ時間を交えた単位にしているのもそれが理由です。

長距離運転をしてあげる事は、徐々にバッテリに充電されていく特性を生かした
効率の良い充電を意識的に行っている事になるのです。


実は、電圧を一定に保つボルテージレギュレータをうまく意識してあげることで
低燃費走行に結びつく方法があるのです。


少し考えればわかる方もいらっしゃると思うのですが、この内容は私が作成したノウハウ
の内容に盛り込まれています。

やり方はいたって簡単で、誰でも即実行可能です。

是非ノウハウを身に着けて、バッテリの交換頻度が少なくなり、燃費が向上する運転方法を
身に付けてくださいね♪


とは言っても、やはりバッテリは定期的な交換が必要ですよね！？

私もタフマンKを知るまではそう思っていました。

自動車業界で唯一開発が遅れていたバッテリですが、一体いつになったら交換不要になる
ようなバッテリが開発されるんだろうと思っていたのですが…。

ついに本物が出ましたね。

本当にここまで長かったです（涙）

まだ知らないという方は是非ともこちらをご覧ください。
きっと今までの常識がひっくり返りますよ（笑）

⇒ タフマンKとは？



車全体で見た時、非常に重要な要素である『電気』ですが、はっきり言って目に見える物では
ありませんよね。

スパークプラグから発する火花などは確認できますが、銅線を流れている電気を見ることは通常は
不可能です。

このオルタネータは人間が目で見ることができない仕事をしていると言っても過言ではありません。

目で見ることができないからこそ見落としてしまう部分があります。

それは『電気の質』です。

オルタネータが発電機であることはここまでの説明でお分かりいただいたと思うのですが、実は
オルタネータによる発電にはちょっとした弱点があります。

オルタネータは電気を発生させるために人間が知恵を絞って開発した発電機です。

２級整備士レベルの解説が必要になりますので細かな説明は割愛しますが、弱点を分かりやすい
言葉で説明すれば

『電気ノイズ』

が発生するのです。

電気ノイズとは『電気の乱れ』と解釈していただいて結構だと思います。


電気にはそもそも『直流』と呼ばれる種類と『交流』と呼ばれる種類があります。

直流の身近な例ですと電池がまさに直流ですね。
一方方向、つまりは＋から−に電気が流れるものを直流と言います。
一般的に知られている電気はこの直流ですよね。

次に聞きなれない交流ですが、これは一般家庭で使用されている家電に用いられる電気の種類です。
意味不明かもしれませんが、とにかく「＋⇒−」という電気の流れの中に「−⇒＋」という流れが交互に
流れているという、ちょっと考えていると混乱しそうな電気の流れです。


実は、オルタネータが発生させる電気というのはややこしい方の『交流』なのです…。

しかし車に使用する電気は直流です。

オルタネータが発電した交流電流をそのまま使うことができないので、「ダイオード」という電気部品を使って
直流に直しているのです。（整流と言います）


ここで一つ問題があります。

理論的には完全に直流に整流できているはずなのですが、実際はできていないのです。

整流できていないという事は、直流の中にほんの少しだけ逆方向の電気が流れているのです。
とは言っても、ほとんどは直流の方向に電気が流れているので逆方向に電気が流れることはできません。

どうなるかといえば、直流電気のきれいな流れを乱すのです。

簡単な例で言えば、左側通行が基本である人通りが多い道で、多くの人が左側を歩いている中を一人で逆走して
歩いてくる人が人の流れを若干乱しているような感じでしょうか（笑）
左側通行という基本を覆すことはできませんが、若干乱れてしまうのは事実です。

これがいわゆる電気ノイズの正体という事です。

イメージ的にはこんな感じでしょう。




この電気ノイズにより、様々な電気装置に影響が出ていることは間違いないわけです。

例えばオーディオの音質。

誰もが耳で聞くことができるので本当に分かりやすい部分です。


次に考えられるのはスパークプラグの火花でしょう。

ものすごく短い間隔で火花を飛ばし続けていますから、ちょっとした電気の乱れが点火のタイミングを狂わす
事は容易に想像できると思います。

つまり、エンジンが望んでいるタイミングとは少し違った時期に点火してしまう瞬間があるのです。
これによりエンジンの燃焼効率の低下は確実ですので、燃費の悪化や馬力の損失が考えられます。

くれぐれも言っておきますが、目では見えませんからね（笑）


他の電気部品でいえば、今の車ではエンジンのオートマチック機構でしょうか。
これらはものすごくコンピュータで制御していますので、

電気の乱れ＝エンジンコンディションの正確な把握の乱れ

となってしまいます。

変速ショックの増大や変速時期のズレなどが考えられます。


と言ったように、目に見えない電気ノイズによる車への影響というのは計り知れないものなのです。


じゃあどうすればいいのか？


答えは簡単。


唯一この電気ノイズを取り除いてくれるにんじん君ツインＧＴでノイズを取り除いて上げれば良いのです！

さて、長々とお話ししてきたバッテリ関係ですが。
このバッテリを一番使用している時っていつですか？

「エンジン始動」

ですよね。

このエンジン始動には欠かせない『スタータ』についてお話しを進めていきましょう！

ＮＥＸＴ⇒スタータへ

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