Alternatörden herhangi bir güç 'serbest' mi?


11

Genel olarak otomobiller (ve özellikle Honda Accord 2002) çok enerji tasarruflu değildir .

Tüm verimsizlikler göz önüne alındığında, sürüş sırasında şarj etmek için bir akıllı telefonun arabaya takılması "serbest" mi?

"Ücretsiz" demek istediğim, eğer bir şey takmazsam, telefonuma girecek olan enerji yine de boşa harcanır - ısı, gürültü ya da egzoza dönüşür mü?

Özgür değilse, enerji özellikle nereden geliyor? Alternatör motora daha fazla fiziksel yük katıyor mu?

(Yanıt verirken, lütfen "serbest enerji" olmadığının kesinlikle farkında olduğumu unutmayın. "Serbest" tanımım, örneğin, rejeneratif frenleme fikrini yansıtır. yine de yakıtınızdan gelirdi - sadece fren balatalarınızda ısı olarak dışarı atılanları yakalıyorsunuz.)


Bir cevap değil, ancak ilişkili olduğu görülmeyen ilgili bir soru: mechanics.stackexchange.com/questions/1536/…
Scott

Yanıtlar:


12

Tüm verimsizlikler göz önüne alındığında, sürüş sırasında şarj etmek için bir akıllı telefonun arabaya takılması "serbest" mi?

Kısa cevap: hayır (ancak etkisini ölçmek o kadar zor ki anlatmanız zor).

Alternatörün elektrik sistemine bağlı her şeye güç vermesi gerektiğini unutmayın. Bataryanın şarj edilmesi ilk başta büyük bir yüktür, ancak batarya tam olarak şarj edildiğinde düşer. Harika sığır eti stereo cihazınız da bir sürü güç çekiyor. Işıklar şaşırtıcı derecede büyük bir yüktür: herkesin evlerinde değiştirdiği korkunç verimsiz akkor ampulleri hatırlıyor musunuz? Doğru koşullarda, motorumun sadece ışıkları kullanarak biraz boşta kaldığını gözlemleyebilirim (eğer tam karanlıktan uzun farlara gidersem).

Daha da kötüsü, alternatör özellikle verimli değildir. Nedeninin bir özeti için Wikipedia makalesine bakalım :

Otomotiv alternatörlerinin verimliliği, fan soğutma kaybı, rulman kaybı, demir kaybı, bakır kaybı ve diyot köprülerindeki voltaj düşüşü ile sınırlıdır. Kısmi yükte verimlilik, alternatörün boyutuna bağlı olarak% 50-62 arasındadır ve alternatör hızına göre değişir. [6] Bu, bisiklet aydınlatma sistemlerinde kullanılanlar gibi% 60 civarında bir verim sağlayan çok küçük, yüksek performanslı sabit mıknatıslı alternatörlere benzer.

Yani, telefonunuzu takmadan önce bile, alternatör zaten kendi iç verimsizlikleri de dahil olmak üzere çok daha büyük yüklerle baş ediyor. Yani, 2.1 amperlik bir şarj cihazını 50-70 amper değerine sahip bir alternatöre bağlarsanız, evet, daha fazla akım çekiyorsunuzdur. Ayrıca alternatöre daha fazla endüktif yük koyuyorsunuz, bu nedenle tüm mekanik sisteme daha fazla yük bindiriyor.

Anlatabilecek misin? Dikkatli bir deneysel prosedür olmadan olmaz.

Özgür değilse, enerji özellikle nereden geliyor? Alternatör motora daha fazla fiziksel yük katıyor mu?

Evet (ancak otomobili hareket ettirmek kadar yüksek bir yük değil). Yine, bir wikipedia makalesini başlangıç ​​noktası olarak kullanmak:

Alternatörler DC jeneratörleri ile aynı prensibi kullanarak elektrik üretir, yani bir iletkenin etrafındaki manyetik alan değiştiğinde iletkende bir akım indüklenir. Tipik olarak, rotor olarak adlandırılan dönen bir mıknatıs, stator adı verilen bir demir çekirdek üzerine bobinlere sarılmış sabit bir iletken seti içinde döner. Mekanik giriş rotorun dönmesine neden olduğundan, alan iletkenleri keser ve indüklenmiş bir EMF (elektromotor kuvvet) üretir.

Böylece, inanılmaz derecede basitleştirilmiş bir seviyede, bir alternatörü su pompasına benzer bir şey olarak düşünebilirsiniz, ancak su akımı oluşturmak yerine elektrik akımı oluşturur.

Bu akım daha sonra yönünü çok hızlı değiştirir, bu da kavitasyona neden olacağı için asla bir su pompasıyla yapmazsınız. Analoji oldukça hızlı bir şekilde parçalanıyor ama elimizi bu bölümü geçerek sallayalım ....

Sisteme bağlı herhangi bir elektrik akımının akması gerekir. Elektrik sistemine daha fazla yük eklerseniz, bu alternatörün orijinal akımı yaratması için daha mekanik bir işe dönüşecektir. Motor alternatörü çevirirken, sonuçta tüm bunlar motorun daha fazla iş yapmasına neden olur.


@supercat, sadece orijinal soruyu temel alan açık bir tartışma başlatmaya çalıştığınız anlaşılıyor. Lütfen bu tartışmayı sohbete getirmekten çekinmeyin: chat.stackexchange.com/rooms/340/the-pitstop
Bob Cross

3

Alternatör pilinizi şarj etmek için orada. Kabinin içindeki elektrikli bileşenlere güç sağlayan pildir. Voltaj regülatörü akünüzün tam şarjlı olup olmadığını belirler ve değilse alternatörün şarj etmesine izin verir. Eğer enerjiyi kullanmazsanız, regülatör alternatörden gelen enerjiyi atar. Muhtemelen ısı enerjisi olarak.

Alternatör, motordan çalışan bir kayış tarafından tahrik edilir, bu nedenle motorun verimliliğini bir miktar azaltan parazitik sürtünme vardır. Bu yüzden birçok yarış otomobili, alternatör ihtiyacını ortadan kaldıran krank ateşlemeli bir ateşleme sistemine sahiptir. Hala ışıkları ve / veya yönetim sistemini çalıştırmak için bir pil taşıyabilirler. Bu pillerin her yarıştan önce şarj edilmesi gerekir.


2

Hayır, bedava değil. Sadece arabada olan her şeyle karşılaştırıldığında, telefonunuzu şarj etme gücü önemsizdir. Benzer bir soru sorabilirsiniz: "Araba stereosundaki sesi açtığımda hoparlörleri kullanma gücü nereden geliyor?". Her iki durumda da cevap: diğer tüm şeyler eşittir, ekstra güç, motora ekstra yük veren, ya biraz daha fazla yakıt yakan (aynı RPM'yi koruyan) ya da biraz yavaşlayan alternatörden gelir ( böylece motorun rölantide çalıştığı her şeye daha az rölanti gücü kaybetmesi).

Bu bazen gözlemlenebilir. Otomobil dururken, örneğin stop lambasında (sürücüde otomatik geçiş, onu tutmak için uygulanan frenler) veya muhtemelen parktayken (veya manuel bir vites varsa nötr). Bir dönüş sinyalini etkinleştirin ve motorun ses seviyesini dikkatlice dinleyin. Dönüş sinyali ile zamanla çok az yükseldiğini ve düştüğünü fark edebilirsiniz. Bunun nedeni, tüm dönüş sinyal ampullerini aydınlatmak için ekstra gücün, alternatöre ek bir yük yüklemesi ve bunun sonucunda da motora ek bir yük yüklemesidir. Dönüş sinyalleri akkor ampuller yerine LED kullanıyorsa bu gösteri işe yaramayabilir (daha az güç kullanırlar, bu nedenle etki fark edilemeyecek kadar küçük olabilir).

Sonuç olarak: "ücretsiz öğle yemeği yok". Cep telefonunuzu şarj etme gücü bir yerden gelmek zorundadır - sonuçta başka bir şeye uygulanacak olan biraz daha fazla yakıt yakılmış olabilir.


1

Araca ve düzenlemenin nasıl gerçekleştiğine bağlıdır.

A) Regülatör, kapasitenin% 100'ünü zamanın% 100'ünü çekiyor ve fazlalığı toprağa çevirirse "serbesttir". Dökülen enerjiden faydalanıyorsunuz.

Bu, eski motosikletlerde çok yaygındır ve stator sargılarının ömrünü kısaltabilir. Parlak tarafta far çalıştırmak ücretsizdir.

B) Aksi takdirde serbest değildir, yük altında daha fazla direnç olacaktır. Isıtıcı üfleyiciniz, bunu test etmek için alternatöre koymak için iyi bir yüktür, ancak AC değil, kompresör kavraması takılıyken gaz kelebeğiniz sıkışabilir.

Bazı özel alternatörlerin / jeneratörlerin dişli kutuları vardır ve bazı çok modern sistemlerde geleneksel düzenlemelerden çok daha verimli olan ve kayıpları azaltmaya yardımcı olabilecek buck / boost / veya Split-Pi sistemleri bulunur.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.