ダイオードチューン


 

1.目的

BNR32のオルタネーターの出力電圧を高くし、電装品の能力をパワーアップさせる。

 

2.結果

オルタネーターのレギュレーターにダイオードを付加し、出力電圧を高くすることができた。ランプ類が明るくなるなど、電装品の出力が向上した。

 

3.オルタネーターの出力電圧を高くする方法

オルタネーターは半導体を用いたレギュレーター回路を内蔵し、回転数や負荷の変動に左右されることなく出力電圧が常に一定となるようコントロールされている。一般的なレギュレーターには出力電圧を任意に調整する機構がないが、S端子のあるタイプの場合、それを利用することで出力電圧を高くすることが可能だ。S端子は出力電圧をセンシングするためのもので、オルタネーターの励磁電流をコントロールし、出力電圧を目標値に合わせる働きがある。通常、S端子はA端子(出力端子)にダイレクトに接続して使われる。

出力電圧を高くするには、最も簡単な方法として、S端子とA端子の間にダイオードを挿入する方法が考えられる。レギュレーターはS端子の電圧が目標値となるよう出力電圧をコントロールするので、出力電圧はダイオードの電圧降下の大きさだけ上昇する。ダイオード1個で約0.6〜0.7V、2個直列なら約1.2〜1.4V程度の電圧上昇が見込まれる。BNR32のオルタネーターは、幸運にもS端子のあるタイプである。

 

4.実車での動作テスト

オルタネーターやバッテリー関係をいじる場合、配線をショートさせると大惨事になる可能性がある。また、ダイオードの接続を誤ると出力電圧が異常に上昇し、電装品を破壊する恐れもある。作業中はバッテリーの端子を取り外し、接続を間違えないよう慎重に行う必要がある。


オルタネーターのS端子は、L端子と共に2極のコネクターとなっている。コネクターを抜き、テスト用の仮配線を接続する。


配線を各種実験用のスイッチボックスに接続し、1本のダイオードを接続する。ダイオードをスイッチでショートさせることにより、ダイオードの有りと無しの状態を切り換え、それぞれのオルタネーターの出力電圧を比較できるようにする。


出力電圧はバッテリーの端子で測定する。エンジンを始動させ、スイッチを切り換えてダイオードの有りと無しの電圧を比較してみると、理論通りに約0.6Vの電圧差が現われた。ダイオードの電圧降下により、オルタネーターの出力電圧が高くなることが確認できた。


車内の電圧計は、こんな感じになる。これはダイオード無しの、通常時の電圧である。


スイッチを切り換えてダイオード有りにすると、電圧計の指針はこんな風に上昇する。


夜になるのを待ち、ヘッドランプを点灯させて電圧を切り換えてみた。スイッチを切り換えると、ランプの明るさが一瞬パッと変化するのが分かる。ただし、切り換わる瞬間を見逃すと、その違いを感じ取るのは難しい。同じように運転席のメーター類の照明も明るさが変化するが、やはり切り換わる瞬間を見ないと差が分かり難い。0.6V程度の電圧差だと、見た目はそのくらいの違いである。

 

5.ダイオードチューンの可能性

テストの結果から、ダイオードチューンは何らかの理由でオルタネーターの電圧を少し上げたい時など、手軽にできて、とても有効な手段であることが分かった。また、最近の自動車に採用されている技術に、運転状況に合わせてオルタネーターの出力電圧を切り換え、エネルギーの効率化を図るといったものがあるが、今回のダイオードチューンを応用すれば、DIYのレベルで同様のシステムを作ることも不可能ではないだろう。考えれば、他にも様々な応用が期待できそうである。ただし、恒久的にダイオードチューンを施す場合は、オルタネーターの電流容量、負荷電力、周囲温度、バッテリーの負担、電装品の負担、またダイオードの選定など、無理がないよう十分な配慮が必要である。尚、今回の試みは可能性を探るための一時的なものであり、テスト後は配線を元に戻した。アーシングのような曖昧模糊とした電装チューンに比べ、ダイオードチューンは効果が確実で、より現実的なチューニングであると言えそうだ。

 


2006/10/07

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