【今さら人に聞けない!?】 オルタネーターとは何だ!? その③

L20エンジンのノーマル2点式ボルテージレギュレーター付きオルタネーターの中身だ。冷却ファンがフロントカバーの内側ではなく外側に付いているタイプなので、冷却ファンの位置が違う以外の基本構造は、右で解説している物と同じだ。実際にL20で使っていたオルタネーターをバラして撮影したのだが、バラすとブラシの削れたカスが多く出てきたので、長く使っているオルタネーターはブラシの摩耗を確認したほうが良さそうだ。

バッテリー電圧は12Vとなっているが、実際は14V(車種や仕様によって差がある)位まで上昇した時点でレギュレーターが作動して一定に抑える。また図では電圧の上昇が緩やかだが、これはあくまでもイメージだ。

L型などに使われていた2接点式ボルテージレギュレーターの中身だ。矢印部分の接点が2個あるので2接点式と呼ぶ。この接点が一定電圧になると作動することで、オルタネーターの出力電圧をコントロールしている。2接点式ボルテージレギュレーターはオルタネーターとは別に取り付けられる。

2接点式ボルテージレギュレーターが進化したのがICレギュレーターで、役割は同じオルタネーターの出力電圧をコントロールしている。ICレギュレーターは写真のようにステーターコイルに取り付けられている。右図はICレギュレーターの中身を表している

技術の進歩と共にボルテージレギュレーター式からICオルタネーターになり、オルタネーターは小型、軽量化をしてきた。さらにICレギュレーターをワンチップ化するなどして小型化し、ブラシとICレギュレーターを一体化させるなど、レギュレーターを小型化出来るメリットは大きい。もちろん、オルタネーターの小型/軽量化には、ステーターコイルの素材の変更や、効率の高い巻き方などの工夫もある。また高出力化も出来るようになり、L20ノーマルオルタネーターは出力が45Aだが現在は70A、90Aなどもある。

2点式ボルテージレギュレーター付オルタネーターは、ボルテージレギュレーターが、クルマのボディ側に取り付けられるため、オルタネーターとボルテージレギュレーターの間に配線が必要だった。だが、ICレギュレーター式オルタネーターの場合、オルタネーターとICレギュレーターが一体になるため、余分な配線が必要なくなる。配線が無くなればメンテナンス性も向上する。

最新のオルタネーターは小型/軽量化に加えて、高出力化が進んでいる。ステーターコイルを従来の巻き方より高密度で巻いたり、素材自体を抵抗と熱損失の少ないセグメントコマンダに変更するなど進化に終わりはない。さらに回転抵抗の少ない低抵抗オルタネーターと呼ばれるオルタネーターも登場している。これはクランクシャフトでオルタネーターを駆動していることから、エンジンへの抵抗も減るので、馬力アップや燃費向上などが期待出来る。