自動車業界における直流発電機からオルタネーターへの移行は、車両の電気システムにおける最も重要な進化の一つです。1970年代にはほぼ普遍的となったこの移行は、オルタネーターが従来の発電機に対して提供するいくつかの根本的な利点によって推進されました。
この移行の核心は、オルタネーターの優れた発電効率にあります。オルタネーターは交流(AC)を生成し、それをダイオードを通して直流(DC)に変換することで、特にエンジン回転数が低いときに、はるかに高い出力を可能にします。これは、アイドリング時には十分な電流を生成するのに苦労するDCジェネレーターとは対照的です。その影響は甚大です。膨大な電気負荷を抱える現代の自動車に、ジェネレーター技術で安定した電力を供給することは不可能でしょう。
オルタネーターの優位性には、物理的な設計の違いが大きく寄与しています。オルタネーターは、回転磁界(ローター)とその周囲を固定巻線(ステーター)が囲む構造を採用しており、この構造によりコンパクトなパッケージングと優れた放熱性を実現しています。これは、新世代の車両が誕生するたびにエンジンルームが混雑するにつれて、ますます重要になっています。最新のオルタネーターはブラシレス設計を採用しているため、耐久性がさらに向上し、最小限のメンテナンスで10万マイル(約16万km)以上も走行できる場合も少なくありません。
電気システムの安定性は、もう一つの重要な利点です。オルタネータには、システム電圧を高精度に制御するソリッドステート電圧レギュレータが組み込まれており、目標設定電圧の0.1ボルト以内という高い精度を維持します。この高い制御レベルは、今日の車両システムを席巻する繊細な電子部品を保護するために不可欠です。オルタネータの三相交流発電は、発電機からの脈動する直流出力に比べて、より滑らかで安定した電力供給を実現します。
現代の自動車への要求は、性能格差をさらに拡大させています。今日の自動車は、すべてのシステムを稼働させるために150~200アンペアの連続電力を必要とする場合があります。これは、発電機を過熱させ、すぐに故障させる負荷です。オルタネーターは、エンジン回転数全域にわたって効率を維持しながら、これらの負荷を難なく処理します。アイドリング時でも有効な電流を生成できるため、通勤中にエンジンを数十回も作動させる可能性のあるアイドリングストップ機能付き車両にとって、オルタネーターは不可欠な存在となっています。