Hur fungerar generatorer för fordon?

Automotive generatorer omvandlar den mekaniska eller kinetiska energin i en motor till elektrisk energi som används för att ladda batteriet och driva bilens elektriska enheter som strålkastare, radio och luftkonditioneringssystem. Innan utvecklingen av bilgeneratorer var bilar beroende av generatorer för att åstadkomma detta, men de hade några betydande nackdelar. Utvecklade i början av 1960-talet för att övervinna generatorernas brister, antogs generatorer för bilar snabbt av biltillverkarna som en lättare, mer pålitlig ersättning.

Generatorer och generatorer fungerar båda på samma princip – när en ledare passerar genom ett magnetfält produceras en elektrisk ström i ledaren. En generator består av ett komplext arrangemang av trådar lindade runt ett ramverk som snurras på en remskiva av en rem kopplad till motorn. Dessa ”lindningar” snurras inuti ett magnetfält som skapas av kraftfulla magneter placerade i ett fast skal runt lindningsramen, vilket skapar en elektrisk ström i ledningarna. Strömmen leds till batteriet och resten av det elektriska systemet med hjälp av en kommutator, ett system av metallborstar fästa på lindningarna som skaver mot metallkontakter när lindningarna snurrar.

En bilgenerators effekt är dock otillräcklig för att ladda batteriet medan motorn går på tomgång. Detta är en allvarlig nackdel, särskilt i kalla klimat där bilar måste värmas upp innan de kan köras. Operatörer satt i sina bilar och varvar motorerna för att producera tillräckligt med kraft för att hålla batterierna laddade. Detta var ett dilemma för de flesta förare – de var tvungna att bestämma sig om de skulle slösa gas för att varva motorn eller låta motorn gå på tomgång och riskera att batteriet tappas ur innan motorn värmdes upp ordentligt. Det var denna betydande nackdel som generatorer konstruerades för att övervinna.

Den största skillnaden mellan generatorer och generatorer är vad som snurras. Där generatorer snurrar lindningarna snurrar bilgeneratorer magneten; lindningarna finns i skalet inom vilket magneten, eller rotorn, snurrar. Även om lindningarna är fixerade, rör sig magnetfältet runt dem, och den elektriska strömmen skapas på samma sätt som med generatorn. Den första fördelen med denna konstruktion är att anslutningen till bilens elsystem är mycket enklare, utan att några rörliga delar slits ut. Ur tillverkares och operatörers perspektiv är den viktigaste fördelen att bilgeneratorer producerar en mycket starkare ström och kan ladda bilens batteri samt köra de olika elektriska komponenterna i moderna fordon, allt medan motorn går på tomgång.