طرز کار دینام خودرو چگونه است؟

اجازه دهید مطلبمان را که درمورد دینام و طرز کار آ‌ن است، با پرسشی مهم آغاز کنیم. به نظر شما اتومبیل‌های امروزی برای حرکت به چه چیز نیاز دارند؟ حتما پاسخ اول شما سوخت خواهد بود. اما اگر فکر می‌کنید این سوخت به تنهایی می‌تواند اتومبیل شما را به حرکت درآورد سخت در اشتباهید. دومین چیزی که هر اتومبیلی برای حرکت کردن به آن نیاز دارد جریان برق است. تا برق از طریق سیستم برق‌رسانی خودرو تأمین نشود خودروی شما یک سانتیمتر هم جلو نمی‌رود.

اشتباه دوم و رایج این است که خیلی‌ها فکر می‌کنند منبع اصلی تولید برق در اتومبیل‌ها، باتری است در حالی که اگر کسی کمی اطلاعات فنی درباره اتومبیل‌ها داشته باشد می‌داند که منبع اصلی تولید برق در خودروها، دینام یا در اتومبیل‌های جدیدتر، آلترناتور است.

این قطعه اتومبیل اگر نباشد باتری‌ اتومبیل هم نمی‌تواند زیاد به کمک‌تان بیاید چون وظیفه شارژ کردن باتری هم برعهده آن است. در ادامه می‌توانید بیشتر با طرز کار دینام خودرو یا آلترناتور آشنا شوید.

دینام خودرو چیست و چه وظیفه‌ای دارد؟

دینام خودرو در واقع یک مولد جریان الکتریکی است که انرژی مکانیکی حاصل از چرخش موتور را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند. این قطعه حیاتی، مسئول تأمین برق تمام سیستم‌های الکتریکی خودرو از جمله چراغ‌ها، برف‌پاکن‌ها، سیستم صوتی و حتی سیستم‌های پیشرفته‌ای مانند ای‌سی‌یو (واحد کنترل الکترونیکی) است.

دینام علاوه بر تأمین برق مصرفی خودرو، باتری را نیز شارژ می‌کند تا در زمان خاموش بودن موتور، برق ذخیره‌شده در باتری برای استارت زدن و استفاده از تجهیزات برقی در دسترس باشد. به‌بیان ساده‌تر، اگر دینام خودرو را قلب سیستم برق‌رسانی اتومبیل در نظر بگیریم، باتری نقش یک مخزن ذخیره‌سازی را ایفا می‌کند که در زمان‌های ضروری از آن استفاده می‌شود.

دینام چه کارکردی در اتومبیل دارد؟

اگر قرار باشد در یک جمله این کارکرد را بیان کنیم باید بگوییم دینام وظیفه تأمین و تولید برق مورد نیاز اتومبیل را در زمان روشن بودن خودرو برعهده دارد. در حقیقت اگر دینام وجود نداشته باشد برق باتری به سرعت خالی می‌شود.

حتما بخوانید: بهترین روغن موتور خودرو را چگونه تشخیص دهیم؟

کار دینام این است که انرژی مکانیکی را تبدیل به انرژی الکتریکی کند و جریان تولیدی را که یک جریان مستقیم است به باتری بفرستد تا برق مورد نیاز قسمت‌های مختلف اتومبیل تأمین شود. در ضمن دینام همزمان کار شارژ مجدد باتری را هم انجام می‌دهد. خب مسلم است که اگر دینام خراب شود و درست کار نکند، باتری فقط در زمان محدودی می‌تواند برق مورد نیاز اتومبیل را تأمین کند و خودرو شما متوقف خواهد شد.

نحوه عملکرد دینام ماشین

برای درک بهتر نحوه کار دینام خودرو، بهتر است نگاهی به فرآیند تولید برق در این قطعه بیندازیم. عملکرد دینام بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی است. به این صورت که با چرخش موتور خودرو، تسمه دینام به حرکت درمی‌آید و باعث چرخش روتور (بخش متحرک) در داخل استاتور (بخش ثابت) می‌شود.

این چرخش باعث ایجاد میدان مغناطیسی متغیر در اطراف سیم‌پیچ‌های استاتور می‌شود و در نتیجه جریان الکتریکی متناوب (AC) در آنها القا می‌شود. سپس این جریان متناوب توسط دیودها (یکسوسازها) به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌شود تا برای شارژ باتری و تأمین برق مصرفی خودرو قابل استفاده باشد. در نهایت، رگلاتور یا آفتامات نیز ولتاژ خروجی را کنترل می‌کند تا از نوسانات و آسیب‌رسیدن به سیستم‌های الکتریکی خودرو جلوگیری شود.

باتری چه کمکی به خودرو می‌کند؟

زمانی که اتومبیل خاموش است و شما می‌خواهید استارت بزنید به برق نیاز دارید. خب وقتی اتومبیل روشن نیست، خبری از دینام هم نخواهد بود که برق تولید کند. اینجاست که باتری و برق ذخیره شده در آن به کمک شما می‌آید تا اتومبیل را استارت بزنید. همچنین تأمین برق مورد نیاز شما برای استفاده از سیستم صوتی اتومبیل یا چراغ‌ها در زمان خاموش بودن خودرو برعهده باتری است، اما یادتان باشد که این زمان زیاد نمی‌تواند باشد و برق ذخیره شده در باتری محدود است.

تفاوت دینام و آلترناتور

امروزه در اتومبیل‌های جدید از آلترناتور به جای دینام استفاده می‌شود که اصطلاحا به آن دینام آلترناتور می‌گویند. در تشریح تفاوت دینام و آلترناتور باید به نقطه ضعف دینام‌های قدیم اشاره کرد. دینام‌های قدیمی در دورهای پایین موتور نمی‌توانستند جریان برق کافی برای اتومبیل تولید کنند. از آنجایی که اتومبیل‌ها در شهرهای بزرگ معمولا در ترافیک گیر می‌کنند و دور موتور هم در این مواقع بسیار پایین است، به همین دلیل خودروها دچار کمبود برق می‌شوند. در حقیقت دینام‌های قدیمی نمی‌توانستند در ترافیک و راهبندان، باتری را به خوبی شارژ کنند. این مشکل را اتومبیل‌سازان در دینام‌های الترناتور حل کرده‌اند. ما در ادامه درباره قطعات و مشخصات دینام‌های آلترناتور صحبت خواهیم کرد.

حتما بخوانید: علل برق دزدی ماشین؛ چطور بفهمیم برق دزدی از کجاست؟

انواع دینام خودرو

انواع دینام خودرو را می‌توان از جنبه‌های مختلفی دسته‌بندی کرد. یکی از رایج‌ترین تقسیم‌بندی‌ها، بر اساس نوع جریان خروجی است که به دو دسته دینام‌های جریان مستقیم (DC) و دینام‌های جریان متناوب (AC) یا همان آلترناتورها تقسیم می‌شوند.

• دینام‌های جریان مستقیم (DC): این نوع دینام‌ها بیشتر در خودروهای قدیمی استفاده می‌شدند و جریان مستقیم تولید می‌کردند. نقطه ضعف اصلی آنها عدم توانایی در تولید برق کافی در دورهای پایین موتور بود که باعث می‌شد در ترافیک و راهبندان عملکرد مطلوبی نداشته باشند.
• دینام‌های جریان متناوب (آلترناتور): این نوع دینام‌ها که امروزه در تمام خودروهای جدید استفاده می‌شوند، جریان متناوب تولید می‌کنند و سپس با کمک دیودها آن را به جریان مستقیم تبدیل می‌کنند. مزیت اصلی آنها نسبت به نوع قبلی، توانایی تولید برق کافی حتی در دورهای پایین موتور است که مشکل دینام‌های قدیمی را برطرف کرده است.

همچنین از نظر ظرفیت تولید برق، دینام‌ها در آمپرهای مختلفی تولید می‌شوند که بسته به نیاز خودرو و تعداد تجهیزات برقی آن، در خودروهای مختلف استفاده می‌شوند. خودروهای لوکس و مدرن که از سیستم‌های الکتریکی پیشرفته‌تری برخوردارند، به دینام‌هایی با آمپر بالاتر نیاز دارند.

دینام از چه اجزایی تشکیل شده است؟

کار دینام بر اساس قوانین فیزیک به این شکل است که با استفاده از قوای مغناطیسی، جریان القایی تولید می‌کند. یک دینام به شکل ساده از ۷ بخش اصلی تشکیل شده است که هر یک نقشی را در تولید برق مورد نیاز اتومبیل ایفا می‌کنند. اجزای تشکیل دهنده دینام عبارتند از:

۱-پوسته دینام

۲-استاتور (همان سیم‌پیچ‌های ثابت)

۳-روتور (همان سیم‌پیچ‌های متحرک)

۴-دیود (همان یکسوکننده‌های ولتاژ)

۵-آفتامات (همان رگلاتور)

۶-زغال‌ها و جازغالی 

۷-پولی و پره خنک‌کننده

۷-قرقره و بلبرینگ

• پوسته دینام چیست؟

پوسته در حقیقت دو قطعه آلومینیومی است که تمام اجزای دینام به غیر از قرقره داخل آن قرار می‌گیرند. معمولا دو بلبرینگ روی این پوسته‌ها قرار دارند تا محور روتور به راحتی بتواند در داخل دینام بچرخد. کار قرقره هم انتقال نیروی مکانیکی و چرخاندن محور روتور دینام است. اما شاید یک سوال این باشد که چرا این پوسته را از جنس آلومینیوم می‌سازند؟ آلومینیوم این خاصیت را میان فلزات دارد که حرارت را به سرعت منتقل می‌کند و به همین دلیل حرارت دینام هنگام کار کردن بیش از حد زیاد نمی‌شود.

• استاتور چیست؟

جریان برق در همین استاتور که شامل یک مجموعه سیم‌پیچ و هسته است به وجود می‌آید. قرار گرفتن سیم‌پیچ‌های ثابت استاتور در میدان مغناطیسی ایجاد شده به وسیله روتور چرخان باعث می‌شود که الکترون در سیم‌پیچ‌های استاتور به حرکت درآیند و در نهایت جریان برق تولید شود. هسته استاتور یک بدنه فلزی شیاردار است که در حقیقت به وسیله تعدادی حلقه آهنی به وجود آمده‌اند. این حلقه‌ها با پرچ یا خار مخصوص به هم متصل شده‌اند که البته به آنها بالشتک دینام هم می‌گویند. سیم‌پیچ‌ها هم داخل این شیارهای هسته پیچیده شده‌اند. بین سیم‌پیچ‌ها و بدنه یا همان هسته استاتور اتصالی وجود ندارد و به وسیله عایق از هم جدا شده‌اند.

حتما بخوانید: علائم خرابی سنسور دریچه گاز و دلایل آن

همانطور که گفته شد، تعداد سیم‌پیچ‌های استاتور هم یکی نیست و از یک مجموعه که شامل چندین حلقه سیم‌پیچ است تشکیل شده است. این سیم‌پیچ‌ها در نقاطی به هم متصل می‌شوند که در حقیقت خروجی برق از استاتور هستند. معمولا ما سه سر سیم خروجی از استاتور داریم که اصطلاحا به آن استاتور سه فاز می‌گویند. در ضمن جریان الکتریکی تولید شده در  استاتور، متناوب است و علتش این است که این جریان الکتریکی در خروجی‌های استاتور، اختلاف فاز دارند. یادتان باشد که یکی از تفاوت‌های دینام‌ها با یکدیگر در همین تعداد سیم‌پیچ‌ها، قطر و جنس آنها و تعداد دورهایشان  در استاتور است.

• روتور چیست؟

بخش محرک و چرخان داخل دینام را روتور یا آرمیچر می‌گویند که در حقیقت کارش ایجاد میدان یا همان قوای مغناطیسی برای استاتور است. روتور باید بچرخد و به همین دلیل یک محور یا میله آهنی دارد که به قرقره دینام متصل بوده و به کمک نیروی مکانیکی موتور می‌چرخد. روی این شفت یا محور آهنی هم یک پوسته یا هسته چند تیکه وجود دارد که به شکل V  در کنار هم قرار گرفته‌اند. برخلاف استاتور، رتور دارای یک دسته سیم‌پیچ است که دور محور یا شفت و البته روی یک قاب پلاستیکی پیچیده شده‌اند. دو سر این سیم‌پیچ هم از پوسته روتور بیرون آمده و به حلقه‌های مسی به نام کلکتور متصل می‌شود. برای ایجاد میدان مغناطیسی نیاز به جریان برق در سیم‌پیچ دور شفت روتور داریم که این برق از باتری اتومبیل گرفته می‌شود.

• دیود چیست؟

همانطور که گفتیم برق خروجی از دینام به دلیل اختلاف فاز جریان الکتریکی تولیدی در سر سیم‌پیچ‌های استاتور، از نوع متناوب یا AC است. اما می‌دانیم که اتومبیل‌ در مدارهای الکتریکی مختلف خود و همچنین برای شارژ باتری نیاز به برق DC یا مستقیم دارد که اتفاقا ولتاژش هم باید ثابت باشد. این تبدیل برق ‌AC به DC توسط دیودها یا همان واحد یکسوساز دینام انجام می‌شود.

حتما بخوانید: آشنایی با سیستم اگزوز و عملکرد آن

در دینام‌ها برای یکسوسازی جریان برق از پل‌های دیودی استفاده می‌کنند که تعداد آنها در دینام‌های مختلف متفاوت است. البته حداقل یک دینام داری یک پل دیودی است که شامل ۴ دیود می‌شود. عملکرد یک دیود به عنوان یک قطعه الکتریکی به این شکل است که فقط جریان را از یک سمت خود عبور می‌دهد و به همین ترتیب می‌تواند جریان برق متناوب را به جریان برق مستقیم تبدیل کند.

• آفتامات چیست؟

در توضیحات مربوط به روتور یا آرمیچر گفته شد که جریان برقی از باتری وارد سیم‌پیچ این قطعه از دینام می‌شود. حالا اگر این جریان ورودی مناسب نباشد توان خروجی دینام هم که از استاتور خارج می‌شود مناسب نخواهد بود. آفتامات یا همان رگلاتور در دینام وظیفه کنترل جریان برق ورودی به روتور یا آرمیچر را برعهده دارد. در حقیقت این قطعه دینام با کنترل و نظارت بر این جریان ورودی، عملا بر توان خروجی دینام هم تأثیر می‌گذارد.

• زغال و جازغالی چیست؟

زغال‌ها یا همان جاروبک‌ها، قطعاتی در دینام هستند که وظیفه جمع کردن الکترون‌ها را برعهده دارند. این زغال‌ها در یک جای پلاستیکی قرار می‌گیرند که به آن جازغالی می‌گویند. یکی از قطعات تعویضی دینام اتومبیل همین زغال‌ها هستند که ممکن است دچار سوختگی شوند. اگر هنگام روشن بودن اتومبیل بوی سوختگی احساس شود می‌تواند یک دلیلش همین سوختگی زغال‌ها و نیاز به تعویض آها باشد.

• پولی و پره خنک‌کننده چیست؟

حرکت دائم روتور در داخل دینام باعث ایجاد گرما و حرارت زیاد می‌شود، به همین دلیل نیاز به قطعه‌ای است که کار تهویه هوا در داخل دینام را انجام دهد. معمولا در دینام‌های آلترناتور روی بخشی از محور روتور یک پولی و پنکه (پره خنک‌کننده) نصب می‌شود. این پره‌ها همزمان با گردش روتور به حرکت درآمده و هوا را از جلوی آلترناتور وارد و از عقب خارج می‌کنند، یعنی دقیقا همان کاری که یک پنکه خانگی انجام می‌دهد. این جابه‌جا شدن هوا توسط این قطعه در داخل دینام آلترناتور باعث خنک شدن قطعات می‌شود. در بعضی از دینام‌های آلترناتور این پولی و پره بیرون پوسته و در برخی داخل پوسته اصلی قرار دارد.

 

نشانه‌های خرابی دینام خودرو

تشخیص به‌موقع علائم خرابی دینام می‌تواند از بروز مشکلات جدی‌تر و هزینه‌های سنگین‌تر جلوگیری کند. در ادامه به مهم‌ترین نشانه‌هایی که بیانگر خرابی دینام هستند اشاره می‌کنیم:

• روشن شدن چراغ هشدار باتری روی داشبورد: این مهم‌ترین و رایج‌ترین نشانه‌ای است که به شما می‌گوید دینام خودرو به درستی کار نمی‌کند و باتری در حال تخلیه شدن است.
• کم‌نور شدن چراغ‌های خودرو: اگر متوجه شدید چراغ‌های جلو یا داخل کابین در هنگام رانندگی کم‌نور می‌شوند یا چشمک می‌زنند، احتمالاً دینام ماشین دچار مشکل شده است.
• ضعف در عملکرد سیستم‌های برقی: پایین آمدن سرعت برف‌پاکن‌ها، کاهش قدرت شیشه‌بالابرها یا اختلال در سیستم صوتی از دیگر نشانه‌های خرابی دینام خودرو هستند.
• بوی سوختگی یا صدای غیرعادی: بوی سوختگی سیم یا شنیدن صدای زوزه‌وار یا تق‌تق از زیر کاپوت می‌تواند نشان‌دهنده خرابی بلبرینگ‌ها یا سوختگی زغال‌های دینام باشد.
• خالی شدن سریع باتری: اگر باتری خودروی شما به‌طور مداوم و بدون دلیل مشخصی خالی می‌شود، احتمال اینکه دینام نتواند آن را به‌درستی شارژ کند بسیار بالاست.
• روشن شدن چراغ‌ها با افزایش دور موتور: اگر با بالا رفتن دور موتور، چراغ‌ها پرنورتر می‌شوند، احتمالا ولتاژ خروجی دینام نسان دارد.

اگر هر یک از این علائم را مشاهده کردید، بهتر است هرچه سریع‌تر برای تست دینام خودرو و عیب‌یابی آن اقدام کنید. برای مطالعه دقیق‌تر درباره این موضوع، پیشنهاد می‌کنیم مقاله علائم خرابی دینام را در کارنامه مطالعه کنید.

چراغ دینام (چراغ باطری) چه نقشی دارد؟

معمولا در صفحه کیلومترشمار اتومبیل‌ها یک چراغ وجود دارد که در خودروهای جدید به شکل باتری است. روشن بودن این چراغ یک معنی دارد و آن هم اینکه دینام نمی‌تواند برق مورد نیاز برای بخش‌های مختلف خودرو را تأمین کند. این چراغ که به نام چراغ دینام یا چراغ باتری شناخته می‌شود گاهی حتی با روشن شدن چراغ‌های خودرو یا برف‌پاکن یا سیستم صوتی اتومبیل روشن می‌شود که همه اینها نشان دهنده اختلال در عملکرد دینام است.

خرابی دینام چه تاثیری روی خودرو دارد؟

هنگامی که دینام خودرو از کار می‌افتد یا عملکرد آن دچار اختلال می‌شود، مجموعه‌ای از مشکلات به‌تدریج گریبانگیر اتومبیل شما خواهد شد:

• تخلیه کامل باتری: اولین تأثیر، تخلیه شدن باتری است. چون دیگر شارژ نمی‌شود، پس از مدتی برق ذخیره‌شده تمام می‌شود و خودرو قادر به استارت زدن نخواهد بود.
• اختلال در عملکرد سیستم‌های الکتریکی: چراغ‌ها کم‌نور می‌شوند، برف‌پاکن‌ها به‌کندی حرکت می‌کنند، سیستم صوتی دچار نویز می‌شود و حتی ممکن است نمایشگرها خاموش شوند.
• آسیب به قطعات الکترونیکی حساس: نوسانات ولتاژ ناشی از خرابی دینام می‌تواند به واحد کنترل موتور (ECU) و سایر قطعات الکترونیکی حساس خودرو آسیب برساند که تعمیر آنها بسیار پرهزینه است.
• از کار افتادن کامل خودرو: در نهایت، وقتی باتری کاملاً خالی شد، خودرو متوقف می‌شود و دیگر روشن نمی‌شود. این اتفاق به‌ویژه در مسیرهای طولانی یا جاده‌های بین‌شهری می‌تواند بسیار آزاردهنده باشد.

نکات مهم درباره دینام خودرو

در پایان، بد نیست به چند نکته کلیدی درباره دینام خودرو اشاره کنیم که می‌تواند به افزایش طول عمر آن و جلوگیری از خرابی‌های ناگهانی کمک کند:

• سرویس‌های دوره‌ای منظم: در هر سرویس دوره‌ای، حتماً از یک مکانیک ماهر بخواهید عملکرد دینام خودرو را بررسی کند. تست ولتاژ خروجی دینام باید به‌طور منظم انجام شود.
• توجه به تسمه دینام: تسمه‌ای که دینام را به موتور متصل می‌کند باید به‌موقع تعویض شود. شل بودن یا فرسودگی این تسمه باعث کاهش راندمان دینام می‌شود.
• پرهیز از مصرف بی‌رویه برق در زمان خاموش بودن موتور: استفاده طولانی‌مدت از سیستم صوتی یا چراغ‌ها در حالتی که خودرو خاموش است، به باتری فشار می‌آورد و در نتیجه به دینام هم برای شارژ مجدد فشار مضاعفی وارد می‌کند.
• توجه به هشدارهای داشبورد: هرگز چراغ چک باتری را نادیده نگیرید. این چراغ به شما می‌گوید که دینام ماشین به‌درستی کار نمی‌کند و باید هرچه سریع‌تر اقدام کنید.
• استفاده از قطعات باکیفیت در زمان تعویض: اگر مجبور به تعویض دینام یا قطعات آن مثل زغال‌ها یا دیودها شدید، حتماً از قطعات اصل و باکیفیت استفاده کنید تا از عملکرد صحیح و طول عمر بالای آن اطمینان داشته باشید.

همچنین اگر قصد ارتقای سیستم صوتی ماشین خود را دارید، حتماً به ظرفیت دینام خودرو توجه کنید. نصب آمپلی‌فایرهای قدرتمند و ساب‌ووفرهای بزرگ نیازمند دینامی با آمپر بالاتر است تا بتواند برق مورد نیاز آنها را تأمین و از افت ولتاژ جلوگیری کند.

چنانچه خواندن مقاله دینام و طرز کار آن برای شما مفید بود پیشنهاد می‌کنیم دیگر مقالات ما در زمینه دلیل نشت مایعات خودرو و انواع صدای ماشین را نیز بخوانید.