¿Cuántos caballos de fuerza toma un alternador de un motor a diferentes velocidades? [cerrado]

Quiero saber cuantos caballos de fuerza entrega el motor al alternador en rpm de ralentí, rpm normales y rpm máximas

Tengo curiosidad, ¿por qué se votó esto como "fuera de tema"? Revisé lo que está "sobre el tema" y dice "Este sitio es para profesionales, estudiantes y entusiastas de la electrónica y la ingeniería eléctrica ". Todos los ejemplos parecen estar dirigidos a cosas electrónicas, no eléctricas como esta pregunta, pero aún así debería cubrirse. También marqué "preguntas para evitar" y no parece excluir esto; También revisé "Todos los sitios" ( stackexchange.com/sites ) y nada más parece cubrir la electricidad (excepto tal vez la física... ¿debería estar ahí?)

Respuestas (1)

La eficiencia del alternador es terrible en la mayoría de las circunstancias.

El alternador en sí solo suele tener una eficiencia del 50-55%. Por ejemplo, un alternador de 100 A proporcionará una salida de alrededor de 1,5 kW a 15 V, pero disipará alrededor de 750 W internamente. Por eso tienen un ventilador tan grande en la parte delantera del alternador.

Si luego considera la potencia mecánica requerida para hacer girar y enfriar el alternador, su eficiencia general se reduce a aproximadamente un 20-25%, incluidas las pérdidas del motor.

Si le gusta negociar con HP, entonces 1.5kW es aproximadamente 2HP. Con una eficiencia general del 20%, esto significa que necesitará alrededor de 10 HP de un motor para proporcionar esto.

Puede leer este informe de Remy que describe algunas de las pérdidas. Notará que las pérdidas están dominadas por el motor y el sistema de accionamiento mecánico. Del informe, este gráfico puede abordar solo las pérdidas del alternador:

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La cantidad de energía en ralentí, normal y máxima depende del alternador. La mayoría de los alternadores necesitan girar a unas 6000 rpm o más para proporcionar el máximo rendimiento, y en la mayoría de los vehículos verás las rpm máximas del alternador entre 8 y 10 000 rpm.

La eficiencia (y la potencia de salida) de un alternador se puede mejorar notablemente pasando a la rectificación síncrona y elevando el voltaje de salida usando configuraciones de descarga de carga. Por ejemplo, una salida de 48 V 100 A puede mejorar hasta casi un 75 % o más.

No olvide que el ventilador grande que se necesita se debe a que la temperatura ambiente debajo del capó es de alrededor de 75 a 85 °C, por lo que el alternador está tratando de enfriarse solo con aire caliente... También lo son las rpm máximas del alternador o del motor. ? Conozco algunos motores diseñados para automóviles que obtienen 10k, pero no hay muchos... En cuanto a por qué un alternador no es eficiente, ¿en qué cree que el fabricante de automóviles realmente quiere gastar dinero? ¿El mejor alternador del mundo o un trabajo de pintura elegante? que es probable que venda el coche...
Entonces, ¿cuánto costará ese elegante alternador con rectificación síncrona y carga de descarga? ¿Y qué pasa con el peso extra? Apuesto a que no se usan en nada excepto en los camiones de radio más especializados para el ejército o algo así...
Estaba a punto de escribir una respuesta similar, pero también debería mostrar la figura 28. Eso respondería la pregunta del OP, determinaría la carga eléctrica, dividiría por eficiencia y convertiría en HP. Por supuesto, dependería en gran medida del modelo particular de alternador.
@SolarMike, sugeriría que las temperaturas del compartimento del motor superen los 100 °C y, en muchos casos, se acerquen a los 120 °C. Yo estaba hablando de rpm del alternador.
@SolarMike La rectificación síncrona es solo FET y una MCU, fácilmente justificable por su costo. El alternador es exactamente el mismo....idéntico....cualquier alternador de automóvil de 12V producirá fácilmente una salida de 40-70V utilizando una configuración de descarga de carga.
@SolarMike La rectificación síncrona ha estado en producción por Bosch desde 2015 . Hace una diferencia cada vez mayor ahora que aumentan las cargas eléctricas, vea la dirección y suspensión asistida eléctrica, todas esas pantallas LCD y sensores, arranque y parada automáticos...
Algunos alternadores modernos usan diodos Zener para la rectificación (para sujetar descargas de carga), por lo que uno podría tener problemas para aumentar el voltaje de salida por encima de 19 a 34 V. 4donline.ihs.com/images/VipMasterIC/IC/BSCH/BSCHS00002/… bosch-motorsport.de/content/downloads/Products/resources/…
@SpehroPefhany Para elevar el voltaje usando una configuración de volcado de carga, normalmente quita los diodos y usa un rectificador síncrono. El interruptor FET de descarga de carga está directamente conectado a la salida del rectificador síncrono. Obviamente, si la configuración NO se usa para alto voltaje, entonces no carga el volcado.
Seguramente, las pérdidas y la demanda de energía dependen de la energía que realmente necesita el automóvil y sus dispositivos, por lo que si hay poca o ninguna demanda, entonces las pérdidas son cercanas a cero... a excepción de la fricción del rodamiento y del aire...
@SolarMike Una declaración un tanto obvia, pero en la respuesta relacioné las pérdidas con la potencia de salida... ¿qué punto está tratando de hacer aparte de lo obvio?
@JackCreasey según el gráfico que muestra, las pérdidas se basan en la velocidad... Entonces, ¿dónde está la curva de potencia, que probablemente sea bastante plana después de una velocidad dada...
@SolarMike Lo animo a leer el artículo de Remy, todas las respuestas están ahí.
@JackCreasey, las pérdidas se basan en la potencia de salida; de lo contrario, solo soporta la fricción y la resistencia del aire ...
@SolarMike No estoy seguro de cuál es tu problema con la respuesta. Las pérdidas a baja potencia de salida del alternador son cercanas al 100%. Cuanto menor sea la potencia de salida del alternador, más dominarán las pérdidas mecánicas. Por ejemplo, con una corriente de carga cero, las ÚNICAS pérdidas son mecánicas y las pérdidas son del 100 %, ya sea por el flujo de aire, la fricción de la correa o las pérdidas del motor. ¿Qué problema tienes con esto?
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