Araç şarj sistemi çalışma prensibi parçaları ve görevleri konularında arayış içerisinde iseniz hoş geldiniz. 19. yüzyılda manyetik enerjiden elektrik akımı elde etmeyi başaran Michael Faraday, bu sayede ilk elektrik dinamosunu geliştirdi. Yaklaşık 200 yıl öncesinden bugüne kadar dinamolar, birçok sektörde kullanıldığı gibi otomobil şarj sistemi içerisine de kullanıldı. Eski tip dinamolar şehir içi trafiğinde ve düşük hızlarda otomobilleri besleyemez hale geldi ve yerini alternatörlü şarj sistemleri aldı.
Araç Şarj Sisteminin Görevi
Otomobil sistemlerinde çeşitli elektriksel alıcılar bulunmaktadır. Şarj sisteminin görevi bu alıcıları beslemek ve otomobil aküsünü sürekli olarak dolu tutmaktır. Bu görevin bir kısmını mekanik enerji, elektrik enerjisine dönüştürülerek gerçekleştirilir.
Araç Şarj Sisteminin Çalışma Prensibi
Otomobil motoru çalışır halde değilken, elektrikle çalışan parçaların enerjisi daima aküden temin edilir. Fakat akünün bir kapasitesi vardır ve tüm elektriksel parçaları besleyemez. Buna bağlı olarak da motor çalışır vaziyetteyken akünün şarj edilmesi sağlanır ve elektriksel parçalar bu şarj sistemi sayesinde beslenir.
Düşük devirlerde çalışan araç motoru için şarj sisteminin vereceği akım yeterli gelmeyebilir. Mevcut elektriksel alıcıların yeteri kadar beslenmesi için akü ile birlikte alternatör de besleneme yapar. Bir de motorun yüksek devirde çalıştığı durumda şarj sisteminin yüksek akım değeri üretmesi durumu vardır. Bu durumda akımın bir kısmını alıcılar kullanır, bir kısmıyla da akü şarj edilir. Şayet akü tam doluysa ve elektriksel parçalar çalışır vaziyette değilse bu durumda regülatör devreye girerek şarj akımı sınırlanır.
Faraday Kanunu’na göre ”bir manyetik alanda yer alan ve kuvvet hatlarını kesecek biçimde hareket eden bir iletkende gerilim indüklenir.” şarj sistemi bu mantıkla çalışır. Bu doğrultuda alternatör, hareketi bir kayış yardımıyla motordan alır ve alternatif akım üretmektedir. Diyotlar vasıtasıyla üretilen akım, doğru akıma çevrilerek akü şarj edilir. Regülatör diye tabir edilen şarj sistemi elemanı da gerilimi belirli bir değerde sınırlar.
Şarj Sisteminin Parçaları
1- Akü
Elektrik enerjisini kimyasal enerji olarak depolayan ve gerektiği durumlarda bu kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürerek, elektriksel parçaların çalışmasını sağlayan şarj sistemi elemanıdır. Motor çalışır durumda değilken tüm alıcıları akü besler ve otomobilin ilk olarak çalışması esnasında gerekli olan akımı sağlar. Akünün belirli bir kapasitesi olduğu için sürekli olarak şarj ediliyor olması gerekir. Motor çalışması sırasında ise akü sürekli olarak şarj edilir.
2- Alternatörler
Yeni nesil otomobillerde elektrik üretimini dinamolar yerine alternatörler gerçekleştirmektedir. Bu şarj sistemi elemanının kullanılmasının temel nedeni ise rölanti devrinde dahi akünün şarj edilebilir olması ve çıkış akım değerinin daha yüksek olmasıdır. Alternatör alternatif akım üretir ve bu alternatif akım diyotlar yardımıyla doğru akıma çevrilerek şarj sistemine kazandırılır.
Alternatörü Oluşturan Parçalar ve Görevleri
Alternatörü oluşturan elemanlar: stator, rotor ve diyotlardır. Ayrıca yan elemanlar olarak akım geçiren kömürler, rulmanlar, regülatör, kasnak ve soğutma görevinde kullanılması için bir pervane yer alır.
Rotor: N-S kutupları, kolektör halkaları, manyetik alan bobini (rotor) ve rotor milinden oluşur. Manyetik alan bobini (rotor), dönme yönüyle aynı olacak şekilde bobinin her iki ucuna bağlanmıştır. Manyetik alan bu bobin üzerinden geçer, kutuplardan birisini N, diğerini de S kutbu oluşturur. Rotor milinden yalıtılan ve paslanmaz çelik gibi malzemelerden üretilen kolektör halkaları da rotor sisteminin bir parçasıdır.
Stator: Sabit bir kısım olan stator, bobinlerden meydana gelir. Ön ve arka kapaklara konumlandırılmıştır. İnce plakalardan oluşturulan ve çelikle kaplanmış stator çekirdeği de stator içerisinde yer alır. İç kısımda yer alan çekirdekte 3 adet stator sargısı ve kanallar bulunmaktadır. Sargıların her birisi bir faz anlamına gelir. 3 fazlı olarak üretilen statorlar 120 derecelik açılarla çalışır.
Diyot Tablası ve Diyotlar: Alternatörler doğrudan 3 fazlı alternatif akım üretmektedir. Diyotlar ise üretilen bu alternatif akımı doğru akıma çevirme görevini yapan elemandır. Çevrilen akım ise yalnızca bir yönde geçirir. Genel olarak otomobillerde 6 adet diyot kullanılır. (3 negatif, 3 pozitif) Fakat yeni nesil otomobillerde bu 6 diyotun haricinde farklı diyotlar da kullanılmaya başlanmıştır. Uyartım diyotları ve nötr diyotlar geliştirilen yeni nesil diyotlardır.
Kasnak: Motorda üretilen mekanik enerji kasnak yardımıyla sisteme kazandırılır. Sisteme kazandırılan mekanik enerji stator sargılarında rotorun döndürülmesi ile alternatif akıma çevrilir. Yüksek hız verimleri elde etmek amacıyla V kanallı kasnaklar kullanılmaya başlanmıştır. V kanallı kasnaklar sayesinde verim %2.5 artırılmıştır.
Ön ve Arka Kapaklar (Alternatör Kapağı): Ön ve arka kısımda konumlandırılan alternatör kapaklarının iki temel işlevi vardır. Bunlardan birisi rotora yataklık yapmak diğeri de motor bağlantısıdır. Ön ve arka kapakların her ikisi de soğutma görevini daha iyi gerçekleştirmesi için hava geçitleri ile tasarlanmıştır. Kömür tutucuları, doğrultucu ve IC regülatörü arka kapağın yanında bulunur.
Altarnatör Fırçaları: Bu eleman, ikaz akımının kolektöre geçmesini sağlar. Fırça yaylarının görevi kolektör yüzeyine basarak fırçaların temas etmesini sağlar. Fırçalar kolektör halkalarına temas ettiğinden zamanla aşınır. Alternatörlerde aşınma miktarı arttığında gösterge panelinde şarj göstergesi yanar. Bu uyarı görüldüğünde fırçaların değişmesi gerekebilir.
3- Regülatörler (Konjektörler)
Motor devrine göre alternatörlerin devirleri de artar veya azalır. Gerilim de sürekli olarak değişmektedir. Şayet bu gerilim sınırlandırılmasa alternatörler ve besledikleri motor parçaları hasara uğrarlar. Buna bağlı olarak da şarj sisteminden iletilen gerilim ve akımın özel bir elemanla sınırlandırılması ve sürekli olarak kontrol altında tutulması gerekir. Bahsettiğimiz bu işlemi yapan elemana da regülatör denir.
Regülatörün Görevi
Şarj gerilimini istenen değer aralığında sınırlandırma görevini üstlenir. Sistemdeki tüm alıcıları aşırı yüksek gerilimden korumaktır. Rotor bobinine ulaşan ikaz akımını, tüm motor devirlerinde sınırlandırarak manyetik alan şiddetini sabitler.
Regülatör Çeşitleri
1-Manyetik Regülatörler
-Tek Platinli Regülatörler
-İki Platinli Regülatörler
2-Elektronik Regülatörler
-IC (Entegre Devre) Regülatörler
-A Tip IC Regülatörler
-B Tip IC Regülatörler
-M Tip IC Regülatörler
4- Alternatör Kayışı
Motor krank milinden alınan hareket alternatör kayışı yardımıyla alternatör, kompresör, su pompası gibi sistemlere iletilir. Motorun yapısına, marka ve modele göre farklı şekillerde imal edilirler. Krank milinden alınan hareketin düzgün iletilebilmesi için kayış gerginliğinin istenen değerde olması gerekir. Bunun için alternatör V kayışının ayarı yapılmalıdır. Pratikte kayış gerginliği parmakla kontrol edilebilir. Başparmakla baskı yapıldığında (kayışın orta kısmından yapılmalıdır) 10-15 mm kadar esnemesi gerekmektedir.
Araç şarj sistemi parçaları ve görevleri konusunda sizlere en iyi bilgileri iletmeye çalıştık. Araç şarj sistemi parçaları ve görevleri ile ilgili bu yazımızdan umarım memnun kalmışsınızdır. Araç şarj sistemi konusunda yazılan bu yazımız https://avys.omu.edu.tr/storage/app/public/ahmet.acar/132758/13.%20hafta.pdf gibi bağlantılardan esinlenerek yazılmıştır.
