Şarj Sistemi (Alternatör) Nedir? Parçaları Görevi Yapısı Çalışması

Motordan aldığı hareketi elektrik enerjisine çeviren donanıma alternatör denir. Alternatör motorun hareket enerjisini elektrik enerjisine çevirir. Alternatör elektrik üreterek aküyü şarj eder ve elektrikle çalışan donanımların elektrik ihtiyaçlarını karşılar. Özellikle motorun çalıştırılması sırasında çok fazla akım veren akünün, düzenli olarak şarj edilmesi, sürekli şarjlı halde tutulması gerekir. Alternatör, yaklaşık 12,9 – 14,9 voltluk bir gerilimle aküyü şarj eder ve akünün her zaman şarjlı halde kalmasını sağlar. Alternatörün kapasitesi, üretebildiği akım şiddetine (amper) bağlı olarak değişir. Şarj (alternatör) sistemindebir arıza meydana geldiğinde ve akü şarj edilmediğinde, gösterge panelinde “akü şarj ikaz lambası” yanacaktır. (Bkz: Akünün Bittiği Nasıl Anlaşılır?)  (Bkz: Şarj Lambası Neden Yanar?)

Alternatörün Görevleri:

*Motor çalışıyorken elektrikli alıcıları beslemek,

*Motor çalışıyorken aküyü şarj şarj etmek. (Bkz: Akü nedir?)

Alternatörün Temel Parçaları:

*Rotor

*Statör

*Diyot Tablası (Bkz: Diyot Tablası ve Diyotlar)

*Regülatör (Konjektör)

*Fırçalar (Kömürler)

Alternatörün Yapısı ve Çalışması

Motor çalışıyorken, motorun dönme hareketi, krank kasnağından bir kayışla (v kayışı veya alternatör kayışı) alternatör kasnağına iletilir. Alternatörün rotoruna dönme hareketi verilmiş olur, bununla birlikte rotora verilen besleme gerilimiyle, rotor değişken manyetik alan oluşturan bir elektromıknatıs haline gelir.

Alternatör, Faraday Prensibi’ne göre çalışarak elektrik üretir. Faraday prensibi der ki: “Değişken bir manyetik alan içerisinde bulunan iletken telde elektrik akımı indüklenir.” Alternatörde değişken manyetik alan, rotor tarafından meydana getirilir. Statör sargıları ise, değişken manyetik alan içerisinde duran iletken tellerdir, elektrik bu sargılarda oluşur.

Statör sargılarında oluşan elektrik akımı çeşidi: Alternatif akımdır (AC). Araç elektrik tesisatı-donanımlar ve akü ise doğru akımla (DC) çalışır. Statör sargılarında oluşan alternatif akımı doğru akıma çevirmek için, “Diyot tablası” kullanılır. (Bkz: Diyot Nedir?)

Diyotlar, elektrik akımını bir yönde geçiren, diğer yönde ise geçirmeyen elektrik devre elemanlarıdır. Şarj sisteminde ise diyotlar; alternatif akımı doğru akıma dönüştüren devre elemanlarıdır. (Bkz:Diyot Arıza Kontrolü Nasıl Yapılır?)

Statör sargılarında oluşan alternatif akım, diyotlar sayesinde doğru akıma dönüştürüldükten sonra; pozitif (+) çıkış ucu (B+) akünün pozitif (+) kutbuna bağlanır, negatif (-) çıkış ise alternatör gövdesinden araç şasisine, yani akünün eksi (-) kutbuna bağlanır.
Daha fazla temel bilgi için: (Bkz: Manyetik Alan-Faraday-Marş Motoru ve Alternatörün Çalışma Prensibi)

Alternatörde Çıkış Geriliminin Düzenlenmesi (Şarj Geriliminin Düzenlenmesi)

Alternatörün çıkış gerilimi, rotorun sargı sayısı, rotorun dönüş hızı ve rotor bobinine gönderilen ikaz (uyartım) akımına bağlıdır. Eğer çok daha fazla sargılı bobin kullanılırsa, çıkış gerilimi artar, fakat sargı sayısı değiştirilemez, bu sebeple çıkış voltajının ayarlanmasında bu değişken kullanılamaz.

Alternatör çıkış gerilimi, rotorun dönüş hızına bağlıdır, bu ise motorun dönüş hızına bağlıdır. Dönüş hızı arttıkça, çıkış voltajı artar, hız azaldıkça çıkış voltajı azalır; çıkış gerilimini sabit tutmak için motor devrini sabit tutmak mümkün olmadığına göre, alternatörün dönüş hızına da müdahale edilemez.  Motor devri arttıkça, alternatörde daha hızlı döner, veya tam tersi. Bu durumda düşük motor devirlerin düşük voltaj üretilirdi, o zaman akü şarj edilemez, lambalar yanmazdı. Yüksek motor devirlerindeyse, aşırı yüksek voltaj üretilirdi (20-30-40 volt), o zaman da akü aşırı şarj olur, lambalar patlar, elektrikli alıcılar zarar görürdü.

Alternatörün ürettiği çıkış voltajını belirli bir değer aralığında (12,9-14,9 volt) tutabilmek için, rotor sargılarına giden ikaz akımı değiştirilir, böylece alternatörün çıkış voltajı da ayarlanabilir.

Regülatör (Konjektör):Şarj sisteminin gerilimini sınırlandıran parçadır. Alternatörün çıkış gerilimini (şarj gerilimini) belirli bir değer aralığında tutarak, sistemdeki elektrikli alıcıları koruyan bir elektronik devredir. Regülatör, alternatörün ikaz (giriş) akımını kontrol ederek, alternatörün çıkış (şarj) akımını düzenler.

Devir çok arttığında ikaz akımı, regülatör tarafından azaltılarak, yüksek şarj gerilimi engellenir.

Motor devri düşük olduğunda veya bir çok elektrikli alıcı açıkken (far, klima, ısıtmalı cam, fan vb.) , yani çok fazla elektrik tüketimi söz konusuyken; regülatör ikaz akımını arttırarak, alternatörün çıkış akımını güçlendirir. Böylece hem elektrikli alıcıların elektrik ihtiyacı karşılanabilir, hem de bir yandan akü şarj edilebilir.

Akü tam şarjlı olduğunda, elektrikli alıcılar kapalı olduğunda, regülatör tarafından alternatör çıkış voltajı düşürülür, böylece alternatörün motordan çektiği güç azalmış olur, yakıt tüketimi çok az da olsa iyileşir.

Bir motorlu araçta, ne kadar çok elektrikli donanım bulunur ve ne kadar çok donanım çalışır halde tutulursa, bunların tükettiği elektrik miktarı da artar. Bu yüksek elektrik talebi, motor çalışıyorken alternatör tarafından karşılanmak zorunda kalır. Bu durumda alternatöre binen yük de artar, alternatör artık motordan daha fazla güç çekmektedir, bu durum yakıt tüketimini az da olsa olumsuz yönde etkiler.

Yeni nesil araçlar elektronik kontrol ünitesine bağlı şarj sistemlerinde, regülatör çok hassas olarak kumanda edilebilmektedir. Daha az yakıt tüketimi ve daha çevreci sürüş için, elektronik kontrol ünitesi (ECU), araç yokuş çıkarken veya ani hızlanmalarda alternatörü yüksüz hale getirir, bu sırada alternatörün ikaz akımı kapatılmıştır ve alternatör artık boşta dönmekte ve motordan güç çekmemektedir. Böylece motorun çekişine ve yakıt tüketimine küçük de olsa bir katkı sağlanmış olur.

Araç yokuş iniyorken, yavaşlıyorken ise, ECU kumandasındaki regülatör tarafından ikaz akımı arttırılır, alternatörün yüklenme miktarı artar, şarj akımı artar. Böylece aracın sahip olduğu hareket enerjisinden maksimum faydalanılarak, elektrik enerjisi üretilmiş olur, ayrıca motordan güç çekilmezken, yakıt tüketimine etkisi de en aza indirilmiş olur.

Eski tip alternatörlerde regülatör (konjektör), alternatörden ayrı bir parça olarak bulunur, iki ucu vardır; 15 ucu ve 67 ucu. 15 ucu: kontak anahtarının IGN ucuna bağlanır. 67 ucu: Alternatörün ikaz akımı giriş ucuna bağlanır.

(Bkz: Şarj Sistemi Arızaları ve Kontrolleri)

Ana Konu için (Bkz: Oto Elektrik Sistemi)