車のオルタネーターとは？ダイナモとの違いや見分け方と仕組みを解説

車のオルタネーターを聞いたことがあるけど、どの様な部品でどんな仕組みか疑問に思ったことはないでしょうか。

また、ダイナモを知っている方であれば、オルタネーターとダイナモの違いについて知りたいと思ったことはないでしょうか。

当記事では、車のオルタネーターとはどの様な部品で仕組みはどうなっているのか解説し、ダイナモとの違いや見分け方についてもお伝えします。

 

 

車のオルタネーターとは？

【 出典：Miso(オルタネーター) 】

オルタネーター (ACジェネレーターとも呼ばれます) とは、交流の電気を作る発電機 (交流発電機) です。

発電方法はエンジンの回転を利用し、発電用途は、電装部品 (スパークプラグやヘッドライトなど) を作動する電源にします。

エンジンの回転は、ベルトとプーリーを介しオルタネーターへ伝達します。

発電した交流電流は、ダイオードにて交流電力から直流へ変換 (整流) しバッテリー (蓄電池) やコンデンサーへ充電します。

交流から直流へ変換 (整流) する理由は、車で使用する電装品は直流が多いためです。

 

 

電装品は直流だが交流で発電する理由

【 出典： フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

交流で発電する理由は、直流に比べ交流は発電効率が良いためです。

以前はダイナモと呼ぶ直流発電機を使用していましたが、1960年頃から発電効率が良いオルタネーター (交流発電機) へ移行しました。

交流で発電した後に直流に変換 (整流) し、バッテリーに充電します。

バッテリーへ充電した電力は電装品の電源として使用します。

バッテリーのみでは、電力使用を続けると全て消費しバッテリー上がりを生じてしまいます。

電装品を使用し続けるには、オルタネーターで発電しバッテリーへ充電することを繰り返します。

 

 

エンジン回転数と発電量は比例する

オルタネーターはエンジンの回転を利用して発電するため、エンジンが回転していない時には発電はしません。

電装品の使用が増え、多くの発電量が必要になると、エンジンの負担は大きくなります。

発電量とエンジン回転は比例し、エンジン回転数が2倍になると発電量も2倍になります。

 

 

ダイナモとオルタネーターの違いや見分け方

 

ダイナモとオルタネーターの違いは、ダイナモは『直流』発電機、オルタネーターは『交流』発電機です。

1960年頃からダイナモの欠点などを改善・改良した発電機としてオルタネーターが徐々に普及しました。

1960年代頃までの車両ではダイナモが搭載され、近年の車にはオルタネーターが搭載されています。

 

 

ダイナモは直流発電機

ダイナモ (直流発電機) の発電量は、エンジン回転数に依存し不安定です。

アイドリング時やエンジン回転数が低い場合は発電量も減少します。

ダイナモは自転車のライトに使用されており、タイヤの回転を利用して発電します。

自転車の速度 (タイヤの回転) にあわせて、ライトの明るさが変動します。

タイヤの回転が高速ではライトは明るいですが、タイヤの回転が低速ではライトは暗くなります。

 

 

オルタネーターは交流発電機

オルタネーターは発電効率の良い交流で発電しますが、車の電装品の電源は直流です。

直流のままでは使用できませんので、直流から交流の変換 (整流) には『整流器』が使われます。

オルタネーターを搭載している車両には、整流器もあわせて搭載されています。

 

 

オルタネーターとダイナモの比較

 

前身のダイナモと比べて、構造がシンプルかつ耐久性に優れます。

また、エンジンの高速回転に対応でき、安定した発電と多くの発電量を可能にしました。

特にアイドリング中など低回転時であっても強い発電力があり、電波障害もありません。

ダイナモには整流子 (ブラシ) が必要でしたが、交流発電機には整流子 (ブラシ) の必要もありません。

前身のダイナモに比べ、メリットが多いことからオルタネーターへ徐々に移行が進みました。

近年では燃費向上の観点から、バッテリーの電力が十分に蓄えられるとオルタネーターの発電は抑制あるいは停止します。

ただし、必要電圧を下回るとバッテリー内の充電量は減少するため、必要電圧を下回らない範囲を保ちます。

オルタネーターは一般的に車の電装部品として搭載されていますが、ハイブリッド車では搭載されていない車種が存在します。

 

 

オルタネーターの仕組み

オルタネーターの仕組みは、一般的な交流発電機とは構造が少し異なります。

一般的な交流発電機は、外側にコイル (ステータコイル)、内側に永久磁石があります。

内側の永久磁石が回転すると、外側のコイル (ステータコイル) に電流を生じます。

 

オルタネーターの仕組みは、内側にある永久磁石の代わりに電磁石 (ロータコイル) を用います。

内側の電磁石 (ロータコイル) が回転すると、外側のコイル (ステータコイル) に電流が生じます。

ただし、回転時は電磁石 (ロータコイル) に磁性を持たせる (磁化) 必要があります。

磁性を持っていない電磁石を回転しても、外側のコイル (ステータコイル) に電流は生じません。

電磁石 (ロータコイル) に磁性を持たせる為には、整流子 (ブラシ) を経由してバッテリーと接続します。

整流子 (ブラシ) は、電磁石 (ロータコイル) に磁性を持たせる (磁化) ために付帯しています。

オルタネーター始動時の発電は、バッテリーの電力を使い電磁石 (ロータコイル) に磁性を持たせます (磁化します)。

ある程度のエンジン回転数になると、オルタネーター自身で発電した電気を使い電磁石 (ロータコイル) に磁性を持たせます (磁化します)。

磁性を持った電磁石 (ロータコイル) を回転し電流を生じ、バッテリーへ充電をします。

 

 

まとめ

• 車のオルタネーターとは、交流の電気を作る発電機 (交流発電機) です。発電後はバッテリーに充電され、電装品の電源として使用します。
• オルタネーターとダイナモの違いは、オルタネーターは交流発電機、ダイナモは直流発電機です。
• オルタネーターの見分け方は、1960年頃までの車にはダイナモが搭載され、1960年頃以降から徐々にオルタネーターが搭載されています。
• オルタネーターの仕組みは、外側にコイル (ステータコイル)、内側に電磁石 (ロータコイル) があり、磁化した電磁石 (ロータコイル) が 回転すると外側のコイルに電流が生じます。

 

 

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