Acesta este motivul pentru care mașinile folosesc alternatoare care produc curent alternativ atunci când funcționează cu curent continuu

În primul rând, haideți să clarificăm ce înțelegem prin curent alternativ și curent continuu. Mașinile folosesc curentul continuu, DC, Direct Current. Acesta este tipul de electricitate produs de baterii și curge într-o singură direcție constantă. Este, de asemenea, tipul de electricitate produs de un generator, care a fost folosit în automobile de la începutul anilor 1900 până în anii 1960.

Celălalt tip de curent este curentul alternativ, deoarece își inversează periodic direcția. Acesta este tipul de electricitate accesat prin orice priză de perete, iar noi îl folosim pentru a alimenta casele, clădirile, orașele și așa mai departe, deoarece este mai ușor de transmis pe distanțe lungi. Majoritatea aparatelor electronice – inclusiv cam tot ceea ce se află în mașina dumneavoastră – utilizează curent continuu în interior și trebuie să convertească alimentarea de la priza de perete din curent alternativ în curent continuu. Acesta este motivul pentru care atât de multe lucruri electronice au acele prize mari ca de cărămidă: există hardware înăuntru pentru a transforma curentul alternativ în curent continuu (și ceva căldură).

Deci, din nou, de ce să conduci ceva de la motorul unei mașini care produce un tip greșit de electricitate?

Răspunsul este în mare parte doar că alternatoarele sunt pur și simplu mai bune la transformarea mișcării de rotație în electricitate. Totuși, acest lucru nu a fost întotdeauna așa. Ei bine, mașinile foarte foarte timpurii cu combustie internă pe benzină foloseau magnetos, care erau un fel de alternatoare rudimentare pentru sisteme electrice auto foarte simple, fără baterii. Acestea au fost dezvoltate de un om cu cel mai bun nume din toate timpurile, Hippolyte Pixii.

Acum, iată care este adevăratul secret despre toate acestea. Generatoarele de curent continuu (cunoscute și sub numele de dinamuri) produc de fapt și curent alternativ pe măsură ce armătura (partea care se învârte) se învârte în interiorul statorului („carcasa” exterioară care are un câmp magnetic constant). Pentru a transforma acest curent inversat în curent electric de curent continuu, se folosește un comutator. Un comutator este un dispozitiv mecanic care utilizează un cilindru segmentat pe bucățile rotative și niște perii pentru a realiza contactul electric.

Acest lucru funcționează, dar există o mulțime de piese mecanice și periile pot fi uneori lucruri pretențioase. Totuși, acesta era cel mai bun mod de a obține curent continuu, care este ceea ce aveți nevoie pentru a încărca bateria și pentru a face să funcționeze sistemele unei mașini.

Un alternator este mai simplu și mai ușor, dar nu produce curentul continuu pe care îl dorește o mașină. Conversia mecanică face practic doar un generator, așa că, care este rostul unui alternator?

Bine, nu a existat niciun rost până la sfârșitul anilor 1950, când a apărut o soluție electronică pe bază de semiconductori pentru a converti curentul alternativ în curent continuu, prin intermediul redresoarelor cu diode de siliciu.

Aceste redresoare (numite uneori punte de diode) au făcut o treabă mult mai bună la convertirea curentului alternativ în curent continuu, ceea ce a permis utilizarea alternatoarelor mai simple și mai robuste în mașini. Primul producător de automobile care a dezvoltat cu adevărat această idee și a introdus-o pe piață a fost Chrysler, care avea experiență cu redresoarele și regulatoarele electronice de tensiune datorită lucrărilor de cercetare sponsorizate de Departamentul de Apărare.

Primul automobil care a venit standard cu un alternator a fost, credeți sau nu, Plymouth 1960 (deși, la început, au vrut ca Valiant să fie o marcă proprie) Valiant. Unele dintre cele mai evidente avantaje mai imediate ale alternatorului au fost că, la o viteză mică la ralanti, alternatorul producea încă suficient curent pentru a menține bateria încărcată – ceea ce majoritatea generatoarelor nu puteau face.

Alternatoarele sunt mai ieftin de fabricat decât generatoarele, durează mai mult și produc mai mult curent în toată gama de viteze. Sunt atât de mult îmbunătățite încât nu mai este mare lucru să le convertești curentul alternativ în curent continuu – sau, cel puțin, nu a mai fost mare lucru de când a fost dezvoltat recirculatorul ieftin, fiabil și cu semiconductori.

Deci, să recapitulăm: toate metodele de producere a electricității prin rotirea a ceva în interiorul unui câmp magnetic sau prin rotirea unui câmp magnetic în jurul a ceva sau orice altceva au ca rezultat curent alternativ, care trebuie transformat în curent continuu pentru a fi folosit într-o mașină. Un generator se ocupă de acest lucru în mod intern și mecanic cu un comutator și perii. Un alternator reușește același truc cu exteriorul cu ajutorul electronicii.

Rezultatul final, totuși, este curentul continuu, iar un alternator plus redresor este pur și simplu mai ieftin, mai robust și mai bun la transformarea învârtirii în lumina farurilor sau muzică la radio sau ștergerea ștergătoarelor sau orice altceva.

Vezi? Până la urmă are sens!