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早期汽车使用直流发电机!现在为什么不用了?

关于汽车的发电机,这里有一段历史。现在汽车大多都是12V直流电源,发电机则是一台交流发电机。交流发电机能够产生交流电,交流电经过转换后变成直流电,然后供给汽车的12V电瓶及车上电器设备。交流电这么麻烦,还需要转换才能被使用,为什么不直接用直流发电机来发电呢?

事实上,从20世纪初到20世纪60年代,汽车上面用的都是直流发电机。直流发电机能够直接给电池和车上电器供电,那为什么现在的汽车都是用的交流发电机呢?答案很简单,就是交流发电机结构更简单,发电效率更高,而且将交流电转化成直流电的整流器成本非常低。

接下来我们简单讲讲汽车发电机的历史。早期的内燃机汽车使用电磁感应的原理来发电,首台经过报道并且制造出来的直流发电机成品,由法国人波利特·皮克西(Hippolyte Pixii)制成。直流发电机实际上也产生交流电,且看下面的简图,发电机分为转子和定子,定子产生磁场,而转子旋转并且切割磁感线,产生电流。

由于转子切割磁感线的方向在旋转的时候发生改变,自然电流的方向也会改变,这便是交流电。经过一套机械装置,可以将其称为“换向器”,当发电机产生反向电流的时候,换向器能够更换连接,使得电流的方向在转子旋转的整个过程中,都不会发生变化。

尽管交流发电机更简单、更轻,但它不直接输出汽车所需的直流电,而且直流发电机只需要简单的机械转换就能够产生直流电,那么交流发电机的意义何在?其实,直到20世纪50年代后期,硅二极管整流器的出现才使得交流发电机转化成直流电的方案变得有意义。

这些整流器能够很好地将交流电转化成直流电,这使得汽车能够使用上更简单并且更强大的交流发电机。真正发展这一想法并将其推向市场的车企是克莱斯勒,加上美国国防部的赞助,克莱斯勒在整流器和变压器方面经验十足。

第一辆配有交流发电机的汽车是1960款普利茅斯(克莱斯勒的分部)Valiant。交流发电机一个最明显的优点是,在汽车怠速的时候,交流发电机仍然能够产生足够的电量并且为电池充电。当时大多数的直流发电机都无法做到这一点。整流器的成本下降,在加上交流发电机本身的优点,使得交流发电机和整流器的组合替代了直流发电机。

实话君总结:从汽车发电机的历史来看,直流发电机能够直接为汽车供电,而交流发电机则需要一个转换器。但最终,看似复杂的交流发电机加转换器的组合却替代了直流发电机。原因想必大家都知道,结构简单,成本低廉嘛!这不禁让实话君想到,目前电动车正在准备替代汽油车,环保而且使用成本低的电动车,如果制造成本也控制下来,那么车友们还会选择汽油车吗?评论区给出你的答案。

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