دینام مولدی الکتریکی است که توسط کموتاتور جریان مستقیم ایجاد می کند. دینام‌ها از جمله نخستین ابزاری بودند که جهت تأمین نیروی الکتریکی کارخانه‌ها به کار می‌رفتند. در ابزارهایی که بعداً ساخته شده‌اند مانند موتور الکتریکی، کنورتیسور دوار برقی و مولد، تنها ساختار و اساس دینام مورد استفاده قرار گرفت.
آلترناتور یا (Alternator) که در ایران به آن آفتامات نیز گفته می شود، برق تولید می‌کند و شارژ کردن باتری خودرو از جمله وظایف آن است. چنانچه دینام یا آلترناتور خراب شود، باتری ماشین در مدت کوتاهی تخلیه می‌گردد. در واقع باطری تنها وظیفه تهیه برق هنگام استارت زدن یا روشن نبودن ماشین را برعهده دارد؛ وقتی ماشین روشن است، برق‌رسانی به نقاط مختلف قطعات برقی را دینام انجام می‌دهد.
در اين مقاله، قصد داريم با توضيح ويژگي هاي مختلف دینام خودرو، راهنماي خريد آن ها را به شما ارائه کنيم. چنانچه قصد خريد اين محصولات را داريد، پيشنهاد مي کنيم ما را تا پايان اين مقاله همراهي کنيد تا ضمن کسب اطلاعات کامل درباره آن ها، بتوانيد خريدي درست و مطمئن انجام دهيد.
اهمیت وجود دینام و آلترناتور در خودرو
تبدیل انرژی مکانیکی موتور به انرژی الکتریکی توسط دینام صورت می گیرد. یک میل‌لنگ به موتور وصل است و موجب به حرکت در آمدن دینام می‌شود. دینام در قسمت جلویی موتور قرار گرفته و برق تولیدی توسط آن 5/13 تا 5/14 ولت است. انرژی مورد نیاز اکثر قسمت‌های برقی خودرو را دینام تأمین می‌نماید. باتری خودرو را نیز شارژ می‌کند؛ به منظور جلوگیری از زیاد شارژ شدن باتری، یک تنظیم‌کننده ولتاژ بین دینام و باتری قرار می‌گیرد. رگولاتور و دینام در خودروهای جدید یکی هستند اما در خودروهای قدیمی‌تر جدا از هم بوده‌اند.
خودرو برای حرکت کردن به برق نیاز دارد؛ برق برای راه‌اندازی استارت و نیز سایر مصرف‌کننده‌های برقی مانند برف پاک‌کن، لامپ‌ها، فن، رادیو و ... لازم است. همچنین برای شارژ کردن باتری نیز بخشی از این برق تولیدی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در صورت از کار افتادن دینام یا آلترناتور، به خصوص در هنگام شب، موتور نیز خیلی زود از کار می‌افتد. اغلب ماشین‌های امروزی آلترناتور دارند؛ چون آلترناتورها می‌توانند جریان بیشتری تولید نمایند، سبک‌تر و با صرفه‌تر هستند، و هزینه های تعمیر و نگه‌داری آن‌ها هم کمتر است.
تفاوت دینام و آلترناتور
باتری همیشه قدر به تامین شارژ مورد نیاز و انرژی لازم استارت برای استارت نیست و چنانچه شارژ نشود، انرژی آن کم می شود و در نهایت خالی می‌گردد. به منظور جلوگیری از خالی‌‌شدن باتری و شارژ مجدد آن از یک ژنراتور کوچک به نام دینام یا آلترناتور استفاده می‌شود. امروزه آلترناتور در همه خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد، البته در دید عموم مردم، دینام نامیده می شود. دینام و آلترناتور از نظر کارکرد دارای تفاوت‌هایی هستند که در ادامه به آن‌ها پرداخته می‌شود.
از جمله مهم‌ترین تفاوت‌های دینام با آلترناتور میزان تولید جریان در دور آرام موتور می‌باشد. دینام در دورهای آرام قادر به تولید جریان کافی برای موتور نیست. در حالی که آلترناتور در دورهای پایین نیز قادر است به راحتی جریان برق مورد نیاز خود را تأمین کند؛ حتی می‌تواند باتری را نیز شارژ کند، اما دینام فاقد این توانایی است. همچنین آفتاماتی که در آن به کار رفته با دینام تفاوت دارد، حجم کمتری داشته و نگه‌داری از آن آسان‌تر می‌باشد.
نحوه تولید جریان در دینام و آلترناتور نیز با هم تفاوت دارد؛ حوزه مغناطیسی در آلترناتور دوار بوده و سیم‌پیچ‌های آن حوزه را قطع می‌کند و موجب ایجاد جریان القایی در آن می‌گردد. این حالت کاملاً برعکس دینام می‌باشد.
یکی از تفاوت‌های ظاهری دینام و آلترناتور حجم آن‌هاست، آلترناتور کوچک‌تر است. همچنین در اثر تولید جریان الکتریسیته، گرمای کمتری توسط آن ایجاد می‌شود. در مجموع آلترناتور نسبت به دینام دارای استهلاک بسیار کمتری است، اما توانایی آن بیشتر بوده و وزن کمتری هم دارد. همه این دلایل موجب شده‌اند که امروزه در خودروها فقط انواع آلترناتور به کار گرفته شوند.
دینام منبع تولید برق مستقیم یا DC می‌باشد و برای فراهم کردن ولتاژ ۱۲ ولت جهت شارژ باطری بایستی با سرعت زیاد بچرخد. همچنین جاروبک‌های ذغالی دارد که خیلی زود سائیده می‌شوند و باید آن‌ها را تعویض کرد. اما آلترناتور که در خودروهای امروزی به کار می‌رود، برق متناوب AC تولید می‌کند؛ این برق توسط دیودها یکسو می‌شود و برای چرخیدن به دور بالا نیازی ندارد. در ضمن آلترناتورها سبک‌تر هستند و عمر طولانی‌تری دارند، زیرا کمتر تحت تأثیر حرکت کندشونده موتور قرار می‌گیرند.
در مجموع آلترناتور نسبت به دینام سبک‌تر و مفیدتر است. هر چند امروزه با توجه به گسترش خودروهای نیمه هیبریدی و تمام هیبریدی حتی آلترناتور و متعلقات آن هم در حال انقراض می‌باشند. خودروهای تمام برقی که نمونه آن در محصولات آئودی به فراوانی یافت می‌شوند، سیستم‌های جدید و پیشرفته‌ای را به کار می‌برند که دارای بازده بسیار بیشتری هستند.
اجزای تشکیل دهنده قطعه دینام خودرو
1- استاتور
یکی از قطعات اصلی دینام، استاتور یا بالشتک دینام بوده که شامل هسته و سیم‌پیچ است. هسته استاتور چندین لایه دارد و در ساخت آن از حلقه‌های شیاردار نازک آهنی به همراه عایق مخصوص استفاده شده است. معمولاً هسته اصلی استاتور یا بالشتک دینام از تعدادی حلقه آهنی مخصوص استاتور که لایه بسیار نازکی از عایق مخصوص دارند، تشکیل شده است که توسط پرچ یا خار مخصوص روی هم قرار گرفتند. استاتور دینام سیم‌پیچی مرکب دارد که شامل چندین دسته یا حلقه سیم‌پیچ است که بین شیارهای مخصوص هسته استاتور واقع می‌شوند. در دینام‌های مختلف تعداد دسته‌های سیم‌پیچ، قطر و نوع سیم و تعداد دور سیم‌پیچی در هر دسته یا حلقه از سیم‌پیچی استاتور بسیار متفاوت بوده و نقش تعیین‌کننده‌ایدارد. معمولاً در سه یا چهار نقطه، دسته‌های سیم‌پیچ به هم اتصال پیدا می‌کنند که به آن سربندی گفته می‌شود.
محل قرار گرفتن استاتور در محیط خارجی دینام است. با چرخش روتور در مرکز استاتور و عبور خطوط مغناطیسی آرمیچر از بین سیم‌پیچ‌های آن، الکترون در سیم‌پیچ‌ها به حرکت در آمده و بین نقاط اتصال سیم‌پیچ‌ها که خروجی استاتور هستند، اختلاف پتانسیل الکتریکی ایجاد می‌شود. جریان الکتریکی تولیدی در استاتور متناوب است و به صورت اختلاف فاز بین اتصالات خروجی استاتور وجود دارد؛ فرکانس آن نیز وابسته به دور آرمیچر است. جریان DC یا مستقیم با ولتاژ ثابت جهت شارژ باطری اتومبیل، مصرف مدارات الکتریکی و الکترونیکی اتومبیل مورد نیاز است، به همین منظور خروجی استاتور به بخش یکسوکننده و تثبیت‌کننده دینام وارد می‌شود.
2- آرمیچر (روتور)
قطعه مغناطیسی مرکزی دینام آرمیچر یا روتور می‌باشد که شامل یک محور یا شفت اصلی فولادی و پوسته پنجه‌ای شکل آهنی است که در مرکز استاتور حول محور خود می‌چرخد. معمولاً آرمیچر یک دسته سیم‌پیچ دارد که دور محور اصلی آن به طور منظم روی یک قالب نازک از جنس پلاستیک یا کائوچو پیچیده شده است. سیم‌پیچی آرمیچر به حلقه‌های مسی (کلکتور) متصل شده و معمولاً دارای دو سر می‌باشد که از بین دسته سیم‌پیچ و پوسته بیرون آمده است.
دور سیم‌پیچ آرمیچر توسط هسته‌ای آهنی دو یا چند تکه که به صورت قطعات V شکل در کنار هم قرار دارند، دربرگرفته شده است. آرمیچر وظیفه تولید نیروی مغناطیسی دینام را بر عهده دارد. آرمیچر از طریق حرکت جریان الکتریکی باطری اتومبیل در سیم‌پیچش نیروی مغناطیسی تولید می‌کند. چرخش آرمیچر با عبور خطوط مغناطیسی آن در سیم‌پیچ‌های استاتور (بالشتک) دینام، جریان الکتریکی را در سیم‌پیچ‌های بالشتک به حرکت در می‌آورد. بنابراین نیروی مغناطیسی آرمیچر در توان الکتریکی تولید شده داخل استاتور تأثیر زیادی می‌گذارد. به همین دلیل برای اینکه ولتاژ و جریان خروجی استاتور در حد معینی بماند، جریان الکتریکی ورودی آرمیچر دائماً توسط یک رگلاتور الکتریکی که به آن آفتامات نیز می‌گویند، کنترل می‌شود.
3- آفتامات دینام (رگلاتور)
به رگلاتور در دینام، آفتامات نیز گفته می‌شود و وظیفه آن کنترل جریان الکتریکی ورودی آرمیچر در دینام می‌باشد. به دلیل اینکه توان الکتریکی تولید شده در استاتور وابسته به نیروی مغناطیسی آرمیچر است، آفتامات از طریق کنترل جریان ورودی آرمیچر، مستقیماً بر توان خروجی دینام تأثیر می‌گذارد. از این رو آفتامات دینام همواره ناظر بر توان الکتریکی خروجی دینام می‌باشد.
4- واحد یکسوساز (دیود دینام)
یکی از قطعات دینام، واحد یکسوساز دینام است که تعمیرکاران به آن دیود دینام هم می‌گویند. جریان الکتریکی تولیدی در استاتور دینام به صورت چندین فاز متناوب یا AC می‌باشد که دارای فرکانس متغیر است، زیرا دور موتور تغییر می‌کند.
جریان خروجی متناوب استاتور با ورود به دیودهای واحد یکسوساز به جریان DC تبدیل می‌شود. معمولاً برای یکسوسازی جریان از چند پل دیودی استفاده می‌شود، تعداد دیودها به تعداد خروجی‌های استاتور وابسته است. دیودهایی که واحد یکسوساز را تشکیل می‌دهند، حرارت زیادی تولید می‌کنند؛ زیرا جریان بالایی را عبور می‌دهند، به همین دلیل روی صفحات خنک‌کننده آلومینیومی با نام هیت سینک نصب می‌شوند. در اتومبیل‌های مختلف قدیمی و جدید، تعداد دیودهای واحد یکسوساز بسیار متفاوت بوده و حداقل از یک پل دیودی با چهار دیود تشکیل شده است.
5- چراغ دینام (چراغ باطری)
معمولاً چراغ دینام در پنل نشانگرهای اتومبیل قرار دارد. این چراغ نشان‌دهنده شارژ یا عدم شارژ باطری است، به همین دلیل به آن چراغ باطری هم می‌گویند. چنانچه چراغ دینام خاموش باشد، دینام صحیح کار کرده و نیروی الکتریکی تولید می‌نماید؛ روشن بودن چراغ دینام نیز به این معنی است که نیروی الکتریکی در دینام تولید نمی‌شود.
در اغلب دینام‌ها که استاتوری با خروجی بیشتر از دو سر دارند، برای فرمان به چراغ دینام از چند دیود استفاده می‌شود. قطب منفی که متصل به بدنه اتومبیل است، با عبور از آرمیچر به پل دیودی وارد شده و توسط یک یا چند دیود به خروجی چراغ دینام وصل می‌شود و در حالتی که دینام ثابت باشد، خروجی منفی دارد. از سمت دیگر چراغ دینام متصل به جریان مثبت خروجی سوییچ اتومبیل می‌باشد، به همین دلیل هنگام باز شدن سوییچ اتومبیل، چراغ دینام روشن می‌گردد. پس از استارت و روشن شدن موتور اتومبیل، چرخش آرمیچر موجب تولید نیروی الکتریکی می‌شود و اختلاف پتانسیلی که در دیودها ایجاد شده، مثبت شدن خروجی چراغ دینام و در نتیجه خاموش شدن آن را به همراه دارد.
آشنایی با ترمینال‌های دینام
دینام دارای چند ترمینال مختلف است که هر کدام جهت هدف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرد:
- ترمینال :S ولتاژ باتری توسط این ترمینال اندازه‌گیری می‌شود.
- ترمینال :IG این ترمینال موجب تغییر ولتاژ رگولاتور می‌گردد.
- ترمینال :L این ترمینال مداری که متصل به لامپ هشدار سیستم شارژکننده است را قطع می‌نماید.
- ترمینال :B این ترمینال خروجی دینام بوده و متصل به باتری است.
- ترمینال :F این ترمینال فقط جهت امتحان کردن دینام مورد استفاده قرار می‌گیرد.
عوامل سوختن دینام و آلترناتور
در خرابی یا سوختن دینام عوامل متعددی دخالت دارند که اطلاع از این عوامل و پیشگیری از آن‌ها می‌تواند مفید باشد.
گرمی هوا موجب می‌شود درجه حرارت موتور بالا رود، این امر به مدار آمدن دور فن ثانویه با حداکثر دور را به همراه دارد. از سوی دیگر سرعت خودرو هنگام استفاده از کولر خودرو و قرار دادن فن کولر در دور حداکثر و ترافیک سنگین شهرها کاهش می‌یابد، به دنبال آن دور موتور نیز کاهش یافته و نتیجه آن کم شدن قدرت تولید برق دینام است.
در این حالت وسایل برقی که با حداکثر ظرفیت خود فعالیت دارند، موجب مصرف ذخیره برق باطری می‌گردند. دینام باید این کمبود برق را جبران کند. دینام پس از پایین آمدن دور موتور، دیگر قادر به شارژ باطری نبوده و وسایل برق خود را از دینام تأمین می‌نمایند که بر آن فشاری مضاعف وارد می‌شود، در نهایت اگر این زمان طولانی شود سوختن دینام امری حتمی است.
برای پیشگیری از خرابی دینام پیشنهاد می‌گردد:
به دلیل اینکه دینام (قطعه‌ای استوانه‌ای با بدنه آلومینیومی است و معمولاً کنار موتور زیر پمپ هیدرولیک قرار دارد) به وسیله یک تسمه شیاری در مدار چرخش موتور قرار می‌گیرد، باید همواره با بازدید این تسمه در فواصل منظم، مانع اره شدن ناگهانی آن و در نتیجه خالی شدن شارژ باطری شد.لازم است باطری‌هایی که ظرفیت بیشتری (آمپرساعت حداقل 65 آمپر) دارند، مورد استفاده قرار گیرند.هنگام طولانی شدن زمان توقف، باید با فشار دادن پدال گاز، دور موتور تا حدود 2000 دور در دقیفه به صورت متناوب بالا رود.
حتی‌الامکان دور فن کولر در پایین‌ترین درجه آن قرار داده شود.
بررسی مرتب وضعیت شل یا سفت بودن تسمه دینام امری ضروری است.
نباید در زمان‌های غیر ضرور چراغ‌ها روشن شوند.
قيمت
عوامل مختلفي نظير نوع دینام، شرکت سازنده، نوع خودرو و.. در تعيين قيمت این وسایل موثرند. شرکت هاي سازنده اين محصولات، آن ها را با قيمت هاي گوناگوني به بازار عرضه کرده اند و به طور کلي قيمت تجهیزات مختلف دینام در بازار بين 20 هزار تومان تا 1 میلیون تومان است.
از نکات مهم در خريد دینام خودرو، اين است که محصول خود را از برند ها و همچنين فروشگاه هاي معتبر خريداري کنيد. زیرا استفاده از محصولات غیراستاندارد، ضمن ایجاد مشکل در سیستم برق رسانی خودروی شما، سبب افزایش هزینه های شما می گردد.
