دینام خودرو چیست؟از چه اجزایی تشکیل شده است؟

دینام خودرو و یا آلترنیتور(Alternator) عبارت است از  یک ژنراتور اصلاح شده و بهینه که انرژی مکانیکی را به الکتریکی تبدیل می کند. وظیفه آن توزیع برق به خودرو و شارژ مجدد باتری است. صرف نظر از خودروهای هیبریدی ، همه خودروهای دارای موتور احتراق داخلی استاندارد دارای دینام می باشند. ابعاد آن تقریباً به اندازه یک توپ هندبال می باشد. دینام به طور کلی در قسمت جلویی موتور نصب شده و از طریق تسمه دینام و پولی نیروی محرکه خود را از موتور میگیرد. این مطلب  شرح کاملی است از دینام خودرو در ادامه همراه ما باشید.

تاریخچه دینام خودرو

خودروهای اولیه نیازی به هیچ نوع باتری نداشتند ، زیرا آنها دارای استارت الکترونیکی ، رادیو ، چراغ های برقی یا هر گونه تجهیزات مدرن نبودند که ما آن را بدیهی می دانیم. در واقع چراغ های جلوی اولیه اغلب از گاز استیلن استفاده می کردند! با افزوده شدن لوازم الکتریکی مانند چراغ های برقی استفاده از باتری در خودروها ضروری شد. در این زمان باتری خودروها نیاز به شارژ مجدد داشتند در نتیجه تولیدکنندگان شروع به نصب چیزی به نام دینامو یا ژنراتور کردند که راهی ساده اما خام برای تولید جریان الکتریکی بود. ژنراتورها تا دهه ۱۹۶۰ در اکثر وسایل نقلیه دوام آوردند ، اما در تنظیم ولتاژ خوب عمل نمی کردند و به دلیل شارژ بیش از حد باتری شهرت داشتند و در نتیجه به آنها آسیب می رساندند. از تنظیم کننده های ولتاژ (Voltage regulator) در ژنراتورها به طور خاص برای کنترل ولتاژ خروجی استفاده شد.

در حقیقت با بهینه تر شدن ژنراتورها دینام های امروزی بوجود آمدند. نوع مدرن از دینام های خودرو برای اولین بار در جنگ های جهانی دوم در سیستم های رادیویی برای وسایل نقلیه تخصصی مورد استفاده قرار گرفت. پس از جنگ ، وسایل نقلیه دیگر با نیازهای الکتریکی بالا  مانند آمبولانس و تاکسی رادیویی – نیز از دینام های مدرن استفاده کردند. دینام ها برای اولین بار به عنوان تجهیزات استاندارد در خودروهای تولیدی توسط شرکت کرایسلر در سال ۱۹۶۰ معرفی شدند.

(Alternator (automotive))

تفاوت دینام با ژنراتور

دینام و ژنراتور هر دو دستگاه مکانیکی هستند که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند. جدا از این ، آنها از نظر جنبه های دیگر با یکدیگر متفاوت هستند. نکته اصلی که بین دینام و ژنراتور تمایز قائل می شود این است که در دینام ، میدان مغناطیسی در داخل یک آرمیچر ثابت می چرخد و در ژنراتور آرمیچر در داخل یک میدان مغناطیسی ساکن می چرخد. در جدول زیر تفاوت های اصلی بین دینام و ژنراتور شرح داده شده است.

(Difference Between Alternator and Generator with Comparison)

همچنین بخوانید:از کجا بفهمیم دینام ماشین خراب است؟

دینام ماشین از چه اجزایی تشکیل شده است؟

اجزای یک دینام به منظور تأمین مقدار مناسب قدرت الکتریکی انواع خودروها طراحی شده است. دینام ماشین شامل قسمت های زیادی است. در ادامه اجزای اصلی دینام به تفکیک مورد بررسی قرار گرفته است.

• استاتور (stator)

سیم پیچ های ثابت دینام را استاتور می نامند. سه سیم پیچ بر روی بدنه خارجی دینام نصب شده است. هر سیم پیچ با فاصله ۱۲۰ درجه از یکدیگر ، یک جریان تولید می کند ودر نتیجه یک منبع قدرت ۳ فاز ایجاد می شود. به دلیل وجود حرکت چرخشی در دینام یک جریان متناوب AC ایجاد میشود.

• روتور(Rotor)

روتور قسمتی از دینام است که می چرخد. این جایی است که دینام کنترل می شود. مرکز روتور یک هسته آهنی است و سیم مسی دور آن پیچیده شده است. هنگامی که یک جریان روی سیم اعمال می شود ، یک میدان مغناطیسی تولید می شود. این میدان مانند هر آهنربا دارای قطب شمال و جنوب است. روتور به واسطه پولی متصل به محور خود و تسمه دینام قدرت خود را از موتور خودرو میگیرد و به چرخش در می آید.

• تنظیم کننده ولتاژ یا آفتامات (Voltage regulator)

نظیم کننده ولتاژ بر توان تولیدی دینام نظارت می کند و در حقیقت مغز دینام میباشد. رگولاتور سطح ولتاژ خروجی به باتری را کنترل می کند و نیرو را به بقیه خودرو می رساند. اکثر آفتامات ها بر روی عدد ۱۴.۴ ولت تنظیم شده اند.

• دیود یکسوکننده (diode rectifier)

از آنجایی که تمام قطعات الکترونیکی خودروهای مدرن از جریان DC استفاده می کنند ،جریان AC خروجی از استاتور باید تبدیل شود. این کار دیود یکسو کننده می باشد. دیود ولتاژ دینام را به شکلی تبدیل می کند که می تواند توسط باتری برای شارژ مجدد استفاده شود.

• فن خنک کننده(cooling fan)

آلترناتورها گرمای زیادی تولید می کنند و برای کارکرد موثر باید خنک شوند. در حالی که آنها با دریچه ها و بدنه آلومینیومی برای انتشار بهتر گرما ساخته شده اند ، برای خنک کنندگی بیشتر مجهز به فن های چرخشی نیز هستند. مدل های جدید دینام دارای فن خنک کننده داخلی هستند ، در حالی که نسخه های قدیمی تر دارای تیغه های فن خارجی هستند.

چگونه دینام خودرو انرژی الکتریکی تولید میکند؟

دینام چه کار می کند؟ همانطور که می دانیم ، دینام قسمت اعظم برق خودرو را تامین می کند و به شارژ مجدد باتری کمک می کند. اما برای انجام همه اینها ، دینام ابتدا باید انرژی مکانیکی را به الکتریسیته تبدیل کند. فرآیند تولید برق با موتور شروع می شود. برای اکثر خودروهای مدرن ، دینام ها توسط میل لنگ موتور از طریق پولی و تسمه دینام حرکت می کنند. حرکت تسمه دینام انرژی مکانیکی مورد نیاز  روتور را تامین میکند. در نتیجه روتور با سرعت بالا در داخل استاتور به چرخش در می آید.

برق با چرخش روتور ساخته می شود. آهنرباهای اطراف روتور عمداً طوری قرار گرفته اند که با عبور از سیم کشی مسی در استاتور ، میدان مغناطیسی ایجاد شود. این قدرت سپس به تنظیم کننده ولتاژ می رسد ، که برق را در خودرو پراکنده می کند و میزان ولتاژ دریافتی باتری را مدیریت می کند.

همچنین بخوانید:از کجا بفهمیم باتری ماشین خراب است؟

چگونه دینام باتری ماشین را شارژ میکند؟

قبل از اینکه باتری بتواند از برق حاصل از دینام استفاده کند ، باید به فرمی تبدیل شود که باتری می تواند از آن استفاده کند. این به این دلیل است که الکتریسیته می تواند در جریانها یا جهات مختلف جریان یابد. باتری های خودرو با برق جریان مستقیم یک طرفه (DC) کار می کنند ، در حالی که دینام ها برق جریان متناوب (AC) را تولید می کنند ، که گهگاه برعکس جریان می یابد. بنابراین قبل از مراجعه به رگولاتور ولتاژ ، قدرت مورد نظر برای باتری از طریق دیود یکسوساز به DC تبدیل می شود. پس از تبدیل ، باتری می تواند از برق برای شارژ مجدد استفاده کند.