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汽車行駛中,發電機一直在發電,不用浪費:事實真的如此嗎?

汽車發電機是通過皮帶直接連在曲軸皮帶輪上的,只要發動機在運行,發電機就會持續工作。因此很多人就覺得汽車上的電不用白不用。

然而事實並非如此,汽車發電機雖然在一直轉動,但是它的發電功率是可以調節的。用電量越大發電機運轉阻力越大,這就意味着它需要消耗更多的動力。

曾經在路邊看到有一個工程隊用風鎬在開鑿路邊的石頭,由於路邊沒有電源,所以他們使用一台單缸柴油機驅動的發電機來給風鎬供電。每次風鎬一啟動柴油機就開始冒黑煙,聲音也變得沉悶。而風鎬一停下黑煙也隨之消失,柴油機的聲音也恢復了正常。這個現象就是很直觀的例子,證明了用電量越大,驅動發電機需要的動力就越多。這也符合能量守恆的原理。

所以說汽車用電量越大發電機就要消耗更多發動機的動力,只是傳統汽車上沒有功耗太大的用電器,再加上發動機輸出功率足夠高,因此我們平時不容易察覺而已。

然後我們就來聊聊汽車發電機是怎麼實現自動調節發電量的。

我們都知道發電機是利用電磁感應原理髮電的,線圈與磁場發生相對運動就可以在線圈裏產生電流了。就像玩具車裏的小電機,外殼上面有兩塊磁鐵,中間軸上纏繞了很多線圈。當我們轉動中間軸的時候電機就變成了一個小型發電機。

汽車發電機也是一樣的原理,但它沒有磁鐵,而是用一個電磁鐵負責產生磁場。這個裝置叫做勵磁線圈,給它產生磁場的電流就叫做勵磁電流。勵磁電流越大,發電機的磁場越強,發電量就越高,同樣發電機轉動的阻力就越大,就要消耗更多動力。

而汽車發電機就是通過控制勵磁電流的大小來調節發電量的。那問題來了:發電機是如何知道用電量大小呢?其實原理很簡單,靠電壓來判斷的。

汽車發電機輸出電壓是固定的,為14伏±0.5伏。注意,這個電壓整體上是保持不變的,不管用電量大還是小都不變,只會在很小的範圍內波動。畢竟汽車上那麼多用電器,你電壓來回動誰受得了啊。

既然電壓要保持不變,那發電機就可以根據電壓來調節發電量了。因為用電量增加會引起電壓下降。所以發電機只要保證時刻把發電電壓控制在14伏就行。用電量大了電壓降低,發電機就趕緊增加發電量,電壓就提高了。用電量降低後電壓升高,發電機減少發電量就是了。

而負責這個工作的就是位於發電機尾部的電壓調節器,它一直監測發電機電壓,電壓超過規定值它就斷開勵磁電流,這樣發電機磁場降低,發電量減少。電壓低於規定值它再次接通勵磁電流,發電量就增加了。在發電機工作的時候電壓調節器會以很高的頻率去接通和斷開勵磁電流,保證輸出電壓一直穩定在14伏左右,這樣就實現了發電量的自動調節。

如果你留心觀察的話就會發現很多車在怠速狀態下打開大功率用電器的時候發動機轉速會有波動,這就是發電量提高導致發動機阻力增加而導致的。

所以說汽車上的電也不是白給的,說到底還是用燃油換來的。

責任編輯: 王和  來源:愛車大家說 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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