கார் ஆல்டர்னேட்டர்களின் சேவை ஆயுளை எந்தெந்த காரணிகள் பாதிக்கின்றன?

மின்சுமை மற்றும் அமைப்பு ஒத்திசைவு

வாகனத்தின் மின்சக்தி உற்பத்தி அமைப்பின் மீது தொடர்ச்சியாக ஏற்படும் மின்சுமை நேரடியாக ஆல்டர்னேட்டரின் ஆயுளை பாதிக்கிறது. ஆல்டர்னேட்டர், மின்கலம் மற்றும் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை சாதனம் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான கூறு ஒத்திசைவு எவ்வாறு சக்தி உற்பத்தி, ஒழுங்குபடுத்தல் மற்றும் விநியோகம் திறம்பட நடைபெறும் என்பதை தீர்மானிக்கிறது.

கார் ஆல்டர்னேட்டர் சுமையில் அட்டர்மார்க்கெட் அணுகுமுறைகளின் தாக்கம்

சக்திவாய்ந்த ஒலி அமைப்புகள், கூடுதல் விளக்குகள் அல்லது வின்ச்கள் போன்ற உயர் திறன் கூடுதல் சாதனங்களை யாராவது நிறுவும்போது, அவை வாகனத்தின் மின்சார அமைப்பை அது வடிவமைக்கப்பட்ட எல்லைக்கு மேல் தள்ளுகின்றன. ஆல்டர்னேட்டர் தொடர்ந்து மிக அதிக திறனில் இயங்குவதால் அதன் வரம்புக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது, இது அதிக வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் கூறுகளை சாதாரணத்தை விட வேகமாக தேய்த்துவிடுகிறது. பழைய அல்லது சிறிய ஆல்டர்னேட்டர்கள், இந்த கூடுதல் சாதனங்கள் அனைத்தும் ஒரே நேரத்தில் இயங்கும்போது பேட்டரியின் தேவைகளை பூர்த்தி செய்வதில் சிரமப்படுகின்றன. இது பேட்டரிகள் சரியாக மின்னூட்டப்படாமல் இருப்பதையும், ஆழமான மின்னழிவு சுழற்சிகள் (deep discharge cycles) மூலம் பேட்டரியையும் ஆல்டர்னேட்டரையும் நேரடியாக சேதப்படுத்துவதையும் ஏற்படுத்துகிறது. 2023 ஆம் ஆண்டில் ஆட்டோமோட்டிவ் இன்ஜினியரிங் என்ற ஆய்வு நிறுவனத்தின் சமீபத்திய ஆய்வின்படி, 500 வாட் மின்சார கூடுதல் சாதனங்களைக் கொண்ட வாகனங்களில், சாதாரண வாகனங்களை விட சாலையில் மூன்று ஆண்டுகள் பயன்பாட்டிற்குப் பிறகு ஆல்டர்னேட்டர் தோல்விகள் ஏறத்தாழ இரண்டு மடங்கு அதிகமாக இருந்தன.

பேட்டரி மோசமாகும் விதம் எவ்வாறு காரின் ஆல்டர்னேட்டர் மீது அழுத்தத்தை அதிகரிக்கிறது

துத்தநாக-அமில மின்கலங்கள் வயதாகும்போது, அவை முன்பு போல மின்சாரத்தை சேமித்து வைக்க முடியாது; மேலும் அவற்றின் உள் எதிர்ப்பு (internal resistance) அதிகரிக்கிறது. அடுத்து என்ன நடக்கிறது? சரி, மின்னாக்கி (alternator) மின்னூட்டும் காலங்களில் நீண்ட நேரம் இயங்க வேறு வழியில்லை. அது அமைப்பின் உள்ளே ஏற்படும் கூடுதல் இழப்புகளை ஈடுகட்ட வேண்டும், மேலும் பல்வேறு கூறுகளிலிருந்து வரும் முன்கூட்டியே கணிக்க முடியாத மின்சக்தி தேவைகளையும் சமாளிக்க வேண்டும். இது அனைத்தும் 'வொல்டேஜ் ரிப்பிள்' (voltage ripple) எனப்படும் நிகழ்வை உருவாக்குகிறது — அதாவது, மின்சாரப் பாய்வில் ஏற்படும் வேகமான உச்சம் மற்றும் இறக்கங்கள், இவை ஸ்டேட்டர் சுற்றுகளை (stator windings) மிகவும் சூடாக்கி, டையோடுகளின் (diodes) மீது கடுமையான அழுத்தத்தை ஏற்படுத்தும். சில ஆய்வுகள் பழைய மின்கலங்களுடன் இயங்கும் மின்னாக்கிகள், நல்ல நிலையில் உள்ள மின்கலங்களுடன் இணைக்கப்பட்ட மின்னாக்கிகளை விட தோராயமாக இருமடங்கு அதிக அளவில் தவறு ஏற்படுவதைக் கண்டறிந்துள்ளன. எதிர்காலத்தில் மாற்றுச் செலவுகளைக் கருதும்போது, இது மிகவும் முக்கியமான ஒன்றாகும்.

வொல்டேஜ் ரெகுலேட்டர் தவறு மற்றும் அதன் கார் மின்னாக்கியின் ஆயுள் நீட்சியின் மீது ஏற்படும் விளைவு

வோல்டேஜ் ரெகுலேட்டர் பேட்டரியையும் மின்சார அமைப்பையும் பாதுகாக்க ஸ்திரமான வெளியீட்டை—பொதுவாக 13.5–14.8V—பராமரிக்கிறது. இது தவறு நிகழும்போது, இரண்டு சேதம் ஏற்படுத்தும் நிலைகள் எழுகின்றன:

1. மிகை-சார்ஜிங் , இது பேட்டரி எலெக்ட்ரோலைட்டை கொதிக்க வைத்து, டையோடுகளைச் சேதப்படுத்தி, வைண்டிங்குகளை அதிக வெப்பத்திற்கு உள்ளாக்குகிறது;
2. குறை-சார்ஜிங் , இது பேட்டரியில் சல்பேஷனை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் ஆல்டர்னேட்டரை நிலையற்ற உயர்-ஆம்பியர் இயக்கத்திற்கு தள்ளுகிறது.

ரெகுலேட்டர் தவறு பெரும்பாலும் முழுமையான ஆல்டர்னேட்டர் தவறுக்கு முன்னரே ஏற்படுகிறது. சேவை வலையமைப்புகளிலிருந்து பெறப்பட்ட புலத் தரவுகள், எரிந்த வைண்டிங்குகளுக்காக மாற்றப்பட்ட ஆல்டர்னேட்டர்களில் 68% ஆனவை முன்னரே ரெகுலேட்டர் சீர்கேடுகளைப் பதிவு செய்திருந்ததாகக் குறிப்பிடுகின்றன.

வெப்ப மேலாண்மை மற்றும் வெப்பத்தால் ஏற்படும் தேய்வு

கார் ஆல்டர்னேட்டர்களில் குளிரூட்டும் விசிறியின் திறன் மற்றும் உள் வெப்பநிலை வரம்புகள்

உள்ளே கார் ஆல்டர்னேட்டர்களில், அவை கடுமையாக வேலை செய்யும்போது வெப்பநிலை பெரும்பாலும் 100 டிகிரி செல்சியஸை மிகந்து செல்கிறது. பெரும்பாலான மாதிரிகளில், ஸ்டேட்டர் வைண்டிங்ஸ் மற்றும் டையோட் பேக்குகள் போன்ற முக்கிய பாகங்கள் வழியாக காற்றை ஊடுருவச் செய்யும் வகையில், ரோட்டருடன் இணைக்கப்பட்ட குளிரூட்டும் விசிறி ஒன்று இருக்கும். இந்த விசிறிப் பிளேடுகளில் சாலைத் தூசி ஒட்டிக்கொண்டாலோ அல்லது எண்ணெய் அடித்துக்கொண்டாலோ, காற்றோட்டம் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைகிறது — எங்கள் வேலையகத்தில் கண்டறிந்த அளவில், சில சமயங்களில் ஏறத்தாழ 40% வரை குறைகிறது. இதன் விளைவாக, ஆல்டர்னேட்டர் அதன் சாதாரண வெப்பநிலையை விட அதிகமாக சூடாகிறது; இது தாமிரக் கம்பிகளைச் சுற்றியுள்ள மின்காப்புப் பொருளை சிதைக்கத் தொடங்குகிறது, மேலும் டையோட் இணைப்புகள் விரைவாக தேய்ந்து போகின்றன. நகர்ப்புற ஓட்டத்தில் திடீர் நிறுத்தங்களும் திடீர் துவக்கங்களும் அதிகமாக இருப்பதால் சிக்கல் மேலும் மோசமாகிறது, ஏனெனில் இயந்திரம் விசிறியை சரியாக இயக்கும் அளவுக்கு போதுமான வேகத்தில் சுழலவில்லை. நாங்கள் இந்த விசிறிகளை மூன்று மாதத்திற்கு ஒருமுறை சரிபார்க்குமாறு பரிந்துரைக்கிறோம் — தடைகள் ஏதேனும் இருக்கின்றனவா என்பதை ஆராய்ந்து, காற்றோட்டத்தை வழங்கும் துளைகள் எதுவும் மூடப்படாமல் இருக்கின்றனவா என்பதை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளவும். இந்த எளிய சரிபார்ப்பு, பின்னாளில் விலையுயர்ந்த பழுதுபார்ப்புச் செலவுகளை வாடிக்கையாளர்களிடமிருந்து தவிர்க்க உதவும்.

ஹவுசிங் காற்றோட்ட வடிவமைப்பு மற்றும் வெப்ப சுழற்சி சோர்வு

வாயு சுழற்சி துளைகள் மற்றும் வெப்பத்தை வெளியேற்றும் விளிம்புகள் ஆகியவை கண்டெக்ஷன் மூலமான குளிரூட்டலுக்கு உதவுகின்றன, ஆனால் அவை உள்ளே உள்ள பாகங்களை ஈரப்பதம் மற்றும் பல்வேறு மாசுகளுக்கு வெளிப்படுத்துவதால் அவற்றின் பயன்பாட்டிற்கு சில செலவுகள் ஏற்படுகின்றன. எனினும், பொறியாளர்களை மிகவும் கவலைப்படுத்துவது மீண்டும் மீண்டும் நிகழும் வெப்ப சுழற்சியின் விளைவுகளே ஆகும். பகிர்வு செயல்பாட்டின் போது கூறுகள் வெப்பமாக இருக்கும்போது விரிவடைந்து, மின்சாரம் நிறுத்தப்படும்போது மீண்டும் சுருங்குகின்றன; இது நேரத்துடன் கூடுதலாக இயந்திர அழுத்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது. அலுமினியம் கூறுகள் அவற்றுக்குள் உள்ள எஃகு கூறுகளை விட தோராயமாக 1.5 மடங்கு வேகமாக விரிவடைகின்றன, இது முக்கிய பொருத்தும் புள்ளிகள் மற்றும் சோல்டர் இணைப்புகளில் சிறிய விசைகளை (shear forces) உருவாக்குகிறது. தோராயமாக 5,000 செயல்பாட்டு சுழற்சிகளுக்குப் பிறகு — இது பெரும்பாலான நகர்ப்புற பயணிகளின் வாகனங்கள் அடையும் எண்ணிக்கை — இது மின்னியல் காப்பு அடுக்குகள் மற்றும் சோல்டர் இணைப்புகள் இரண்டிலும் நுண்ணிய பிளவுகளை ஏற்படுத்தத் தொடங்குகிறது. இந்த நிகழ்வு ஈரப்பதம் அதிகமாக உள்ள பகுதிகளில் குறிப்பாக பிரச்சனையாக மாறுகிறது, ஏனெனில் துருப்பிடித்தல் அனைத்தையும் வேகமாக தேய்மானத்திற்கு உள்ளாக்குகிறது. புள்ளிவிவரங்கள் இந்த சிக்கல்கள் இத்தகைய சூழ்நிலைகளில் ஆரம்ப கட்டத்திலேயே மாற்றியிடும் மின்னாக்கிகளின் தோல்விகளில் தோராயமாக 23% ஐ விளக்குகின்றன. இதை எதிர்த்துப் போராட தயாரிப்பாளர்கள் சிறந்த வாயு சுழற்சி துளைகளின் அமைவிட மேம்பாடுகளை ஆராய்ந்து வருகின்றனர், மேலும் குளிரூட்டலை போதுமான அளவிற்கு பராமரித்துக் கொண்டே கூறுகளை நீண்டகால தேய்மானத்திலிருந்து பாதுகாக்கும் பாதுகாப்பு காப்பு மூலக்கூறுகளை (conformal coatings) பயன்படுத்துவதையும் ஆராய்ந்து வருகின்றனர்.

இயந்திர முழுமை: பெல்ட், புல்லி மற்றும் மவுண்டிங் நிலைத்தன்மை

கார் ஆல்டர்னேட்டரின் நீடித்தன்மைக்கு சிறந்த டிரைவ் பெல்ட் டென்ஷன் மற்றும் அதன் பங்கு

டிரைவ் பெல்ட் டென்ஷன் ஆல்டர்னேட்டரின் ஆயுளை தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணியாகும்: மிகவும் தளர்வாக இருந்தால் ஸ்லிப்பிங் ஏற்படும்—இது சார்ஜிங் திறனைக் குறைத்து, பெல்ட் மற்றும் புல்லியின் தீவிர தேய்மானத்தை முடுக்கும்; மிகவும் இறுக்கமாக இருந்தால் பெயரிங்கள் மற்றும் ஷாஃப்ட்கள் மீது அதிக அழுத்தம் ஏற்பட்டு, இயக்க வெப்பநிலையை அதிகபட்சம் 30% வரை அதிகரிக்கும். சிறந்த நீடித்தன்மைக்கு:

• தயாரிப்பாளர் தரப்பினர் குறிப்பிட்டுள்ள டென்ஷனை பராமரிக்கவும் (பொதுவாக 100 மிமீ தூரத்திற்கு 1–2 மிமீ வளைவு);
• விரிச்சல், கண்ணாடிப்போன்ற மேற்பரப்பு அல்லது துண்டுதுண்டாக உரித்தல் ஆகியவற்றை காண பெல்ட்களை மூன்று மாதத்திற்கு ஒருமுறை பரிசோதிக்கவும்;
• விளிம்பு தேய்மானத்தைத் தடுக்க லேசர் கருவிகளைப் பயன்படுத்தி புல்லியின் சீரமைப்பை உறுதிப்படுத்தவும்;
• திடீர் சுமை அதிகரிப்பைத் தவிர்க்க பெல்ட்களை முன்கூட்டியே மாற்றவும்—தற்செயலாக மாற்றாமல்.

டென்ஷன் பராமரிப்பை புறக்கணிப்பது ஆல்டர்னேட்டரின் சுமையை அதிகரித்து, அதிக தூரம் ஓடும் பயன்பாடுகளில் அதன் சேவை ஆயுளை அதிகபட்சம் 40% வரை குறைக்கும். மின்சார அமைப்பின் நம்பகத்தன்மையைப் பாதுகாக்க மிகவும் செலவு திறன் கொண்ட நடவடிக்கை என்பது தொடர்ச்சியான, துல்லியமான டென்ஷன் கட்டுப்பாடு ஆகும்.

சூழல் வெளிப்பாடு மற்றும் துரு எதிர்ப்புத்தன்மை

கார் மாற்றியின் செயலிழப்பிற்கு ஈரப்பதம், சாலை உப்பு மற்றும் முனை ஆக்ஸிடேஷன்

மாறுபட்ட மின்னாக்கிகள் (Alternators) கடுமையான சூழல்களுக்கு ஆட்படும்போது, அவற்றின் ஆயுள் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் குறைந்துவிடுகிறது. குளிர்காலத்தில் நாம் காணும் சாலை உப்பு (road salt), அலுமினியம் கவர் மற்றும் அனைத்தையும் ஒன்றாகப் பிணைத்திருக்கும் எஃகு பாகங்களை சேதப்படுத்தும் வெளிப்புறத்தில் கடத்தும் கரைசல்களை உருவாக்குகிறது. அதே நேரத்தில், உள்ளே நுழையும் தண்ணீர் தாமிர இணைப்புகள் மற்றும் வைரங்களில் துரு ஏற்படுத்துகிறது; இது மின்னழுத்த எதிர்ப்பை சுமார் மூன்று மடங்கு அதிகரிக்க வைக்கிறது. இதன் பின்னர் ஏற்படும் விளைவுகள் முழு மின்சார அமைப்பிற்கு மிகவும் பாதகமானவை. இந்த முழு செயல்முறையும் மின்னழுத்த நிலைத்தன்மையை குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பாதிக்கிறது; இது அதிக வெப்பநிலை ஏற்படுவதையும், இயந்திரத்தை இயக்க முயற்சிக்கும்போது மின்னழுத்தம் 9 வோல்ட்டிற்கு கீழே விழுவதையும் ஏற்படுத்துகிறது. கடற்கரையில் வசிப்பவர்கள் அல்லது பெருமளவு பனிப்பொழிவு உள்ள பகுதிகளில் வசிப்பவர்களுக்கு, இந்த வகையான முனைய துருத்தல் (terminal corrosion), அறிவிக்கப்பட்ட மாறுபட்ட மின்னாக்கி சிக்கல்களில் சுமார் மூன்றில் ஒன்றை ஏற்படுத்துகிறது. பலர் தங்கள் ஹெட்லைட்டுகள் மங்கிவிடுவதையோ அல்லது இயந்திரம் இயங்காமல் தங்கள் வாகனத்தில் சிக்கிக்கொள்வதையோ கவனிக்கின்றனர் — இருப்பினும், அதன் உள் பாகங்கள் பெரும்பாலும் இன்னும் சரியாகவே இருக்கலாம்.