電装品をいっぱいつけると燃費が悪くなる？

こんばんわ。
この教えてgooを楽しみに拝見させて頂いているのですが、皆さんの回答を見ていると車に電装品を沢山つけると燃費が悪くなると言われていますが、これは本当なのでしょうか？

当方航空整備士でして車の専門ではないのでよく解らないのですが、ピストン機（セスナ172）を扱ったこともあり、E/G、オルタネーター（三相交流）等の基本原理は同じですので私の知識上、電装品を多く取り付けても燃費の悪化には繋がらないと思うのですが・・どうでしょうか？

まず電装品を沢山取り付けて負荷電流が増えるorエンジンの回転数が下がった場合、ボルテージレギュレーター（以下V/R）がオルタネーター内のフィールドコイルに流れる電流を大きくし、オルタネーターの発生電力を増加させます。
逆に負荷が減るorエンジンの回転数を上げるとV/Rがフィールド電流を小さくしてオルタネーターの発生電力を下げ、安定を図るはずです。

この考えからすると、がんばっているのはV/Rのみで燃費の悪化には繋がらないのではないのでしょうか？

あるいはアイドリング時などの低回転では負荷電力が大きいとV/Rの制御範囲から外れてしまい、結果制御できなくなりE/Gの回転数を上げることでV/Rの制御範囲に戻してやる＝燃費が悪くなるのでしょうか？

しかしディーラーの方が一度アイドリングのときはオルタネーターの出力が12Vぐらいまで下がると言われていたので（実際にエンジンスターターについている電圧計でアイドリング時の電圧を測ると12.8Ｖでした）この仮説は無しかな・・っと

前から気になっていたのでご回答よろしくお願いします。

No.1 回答者： hallo_haro 回答日時： 2008/01/02 01:00

経験上の話で恐縮です。

死にかけたバッテリー使用時よりも、
新品交換したばかりのバッテリーでの走行の方が
約５％程燃費が伸びました。

このことから、
電圧の低下が燃費の悪化に繋がることはあることだと思います。

理論も何もありませんが事実こうなったと言うことです。
（他の要因はありません。バッテリー交換のみです。）

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
バッテリー交換で燃費がアップ・・う～ん。。ますます解らなくなってきました・・

お礼日時：2008/01/02 01:18

No.2 回答者： ASIMOV 回答日時： 2008/01/02 01:01

電装品を使う＝エネルギーを消費する

です

そのエネルギーはガソリンから得ている以上、燃費は悪化します

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
＞電装品を使う＝エネルギーを消費する
もっともな意見で、オルターネーターを回転させるのにE/Gには一定の割合で負荷が掛かっていると思います。
ただフィールド電流を制御するV/Rは電気で作動している（今の車はトランジスタタイプだと思いますが・・カーボンパイルとかバイブレーションではありませんよね？？）ので、動力的な負荷は有りません。
よって負荷電流が増加しても電気的にオルタネーターの発生電力を大きくするためE/Gの負荷がより増加するとは思えないのですが・・

よろしくお願いします。

お礼日時：2008/01/02 01:16

No.3 回答者： noname#65902 回答日時： 2008/01/02 01:07

セスナ機の構造は知りませんが...

単純に、電装品が増える→消費電力が増えるという前提なら、
そのエネルギー供給源は燃料のみですよね。
燃料は、動力として使われるのはもちろん、電装品にも使われます。
燃費とは、走行距離と燃料消費量の比ですから、燃料消費が増えれば
結果「燃費が悪くなる」ということだと思いますが。

電装品での消費電力が大きい←発電機の負荷が大きい←燃料消費が多い

ということでしょ。

この回答へのお礼

早速のご回答ありがとうございます。
う～ん。。なんとも説明が難しいのですが・・

オルタネーターのローターはドライブベルトで直接E/Gと繋がっていますよね？
だけど負荷電流が増える＝ローターに対する＜物理的＞な負荷が増える＝E/Gに負荷が掛かる　というわけでもありませんよね？
ローターに物理的な負荷がかかる事は無いですよね？

ローターはエンジンの回転数に比例して回転しているだけです
そこでV/Rがローター内のフィールドコイルにスリップリングを通してフィールド電流を制御することで発生電圧を一定にしていると思います

よって消費電力の増加に対応する場所はV/Rであり、電気的な負荷がかかりますが、動力的な負荷はかからない・・と私の考えです。。

少し私混乱してきまして（笑）このお礼もきちんと回答者様に伝わるかどうか不安です・・多少の不手際はお許しください。。

お礼日時：2008/01/02 01:38

No.4 ベストアンサー 回答者： kamiyasiro 回答日時： 2008/01/02 01:12

電装品メーカーの技術者です。

レギュレータが充電量を上げているということは、オルタネータの回転抵抗はその時点で増加しており、エンジン出力を食っています。つまり、通常の走行を行おうとして、無意識に余分にアクセルを踏み込んでいることになります。
またアイドル時は、充電量増加とともに、ECUがエンジン回転を自動で上げる操作も行いますので、確実に燃費は悪くなります。
前半の考えが欠けており、後半の推察は合っています。

この回答へのお礼

＞オルタネータの回転抵抗はその時点で増加しており
これは
１.ローター内のフィールド電流が強くなる
２.ローターの磁界が強くなる
３.ステーターコイルに磁界を切られるローターが自らの磁界が強くなったことでステーターコイルに磁界を切られる抵抗が大きくなる
４.ローターの抵抗が大きくなることで直結されるE/Gにも負荷が掛かる

以上で正しいのでしょうか？
それであれば納得するのですが・・

お礼日時：2008/01/02 01:44

No.5 回答者： korokoro17 回答日時： 2008/01/02 01:31

>オルターネーターを回転させるのにE/Gには一定の割合で負荷が掛かっていると思います。

一定ではありません、負荷は常に変化します。

>フィールドコイルに流れる電流を大きくし、オルタネーターの発生電力を増加させます。
つまり、この結果コイルの発生する磁力が大きくなりオルタネータを回転させる為に
より大きなトルクが必要になりますからエンジンの負荷も大きくなります。

この回答へのお礼

これはまとめると下記のお礼にも書きましたが・・
１.ローター内のフィールド電流が強くなる
２.ローターの磁界が強くなる
３.ステーターコイルに磁界を切られるローターが自らの磁界が強くなったことでＮ局Ｓ局の磁石の作用によりステーターコイルに磁界を切られる抵抗が大きくなる
４.ローターの抵抗が大きくなることで直結されるE/Gにも負荷が掛かる

以上で正しいのでしょうか？
それであれば納得するのですが・・

お礼日時：2008/01/02 01:49

No.6 回答者： kamiyasiro 回答日時： 2008/01/02 02:21

#4です。

書いていただいたメカニズム、

１.ローター内のフィールド電流が強くなる
２.ローターの磁界が強くなる
３.ステーターコイルに磁界を切られるローターが自らの磁界が強くなったことでステーターコイルに磁界を切られる抵抗が大きくなる
４.ローターの抵抗が大きくなることで直結されるE/Gにも負荷が掛かる

１．はレギュレータがスイッチングレギュレータであるため、電流値というより、ON時間といったほうが正しいかもしれませんが、このお考えで正しいです。

この回答へのお礼

再度のご回答ありがとうございます。
＞スイッチングレギュレータであるため、電流値というより、ON時間といったほうが・・
そうですね。今のV/Rはトランジスタタイプが主流（スイッチングでないカーボンパイルV/Rはもう車では存在しないのかな！？）なのでON時間の方が表現は正しいですね。失礼しました。

やっと長年の疑問が解決できました！！
そしてまだまだ自分が勉強（理解）不足という事を改めて痛感いたしました・・

あっあとアイドル時に発生電圧が12V台まで下がるのは正常なのでしょうか？
ディーラーの方から聞いた話もうる覚えの為きになって・・

お礼日時：2008/01/02 02:31

No.7 回答者： korokoro17 回答日時： 2008/01/02 02:23

>以上で正しいのでしょうか？

ほぼそれでいいんじゃないでしょうか。
電磁誘導による誘導電流を得るために、電磁力に逆らってローターを回転させる必要がありますから。
発電量が大きくなるほど（=ローター磁力が大きくなるほど）回し難くなります。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
やっと解決できました！！
改めて自分の勉強の不十分さを実感いたしました・・

あとちなみにアイドル時が12V台まで電圧が下がるのは正常でしょうか？
ディーラーの方に聞いた話もうる覚えなので・・

お礼日時：2008/01/02 02:40

No.8 回答者： tackey1964 回答日時： 2008/01/02 03:25

＞あとちなみにアイドル時が12V台まで電圧が下がるのは正常でしょうか？

＞ディーラーの方に聞いた話もうる覚えなので・・
確かに低い気もしますが、異常ってほどじゃあないと思いますよ。…エンジンスターターについている電圧計がどこの電圧を測っているのかにもよりますし、その車種によるんでしょうけど。

参考までに、私の愛車、RA1オデッセイのサービスマニュアルにおけるACジェネレーターの出力電圧の点検における規定電圧は、ジェネレーターの出力端子部にテスターを当てて、「１）3000rpmで2分以上アイドリング　２）2000rpmでヘッドライトHi点灯状態で13.9～15.1V。コレで正常であれば、３）さらに、ファンをMax、リアデフロスタ起動でバッテリー電圧で13.5V以上が正常だそうです。ちなみに、出力電流は７５A以上だそうです。

アイドリング状態であれば、発電量はもっと小さいでしょうから、１２V台もあり得ると思います。
私は電機については余り知識が無いので、単純な考え方で申し訳ないですが、航空機のエンジンに比べれば、自動車のエンジンの出力は小さいですから、発電機を廻す事自体に食われるエンジンの出力の比は大きいのじゃないでしょうか？

＞あるいはアイドリング時などの低回転では負荷電力が大きいとV/Rの制御
＞範囲から外れてしまい、結果制御できなくなりE/Gの回転数を上げること
＞でV/Rの制御範囲に戻してやる＝燃費が悪くなるのでしょうか？
慢性的というと変ですけど、車の場合エンジン出力が航空機に比べて小さいので、かなりこの状態が続くんじゃないか？と素人的には思っちゃうんですけどね。
例えば、バイクなどでは、信号待ちのアイドリングでは明らかにヘッドライトの光量が落ちて、ウインカーなども点滅が弱弱しくなります。

事実、バッテリーをあげかけた直後は、アイドリングでは復帰しませんけれど、3000回転以上を維持すればそれなりに充電が出来ますので、アイドリング程度の回転数では事実上電圧が充分じゃないんでしょうね＝１２V後半程度の電圧なんだと思います。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
うちの場合特に軽自動車（17年式ライフ）ですので、やはり発電容量というのは小さいんですね・・
そういえば購入時も純正のフォグを付けるとオプションのナビは装着できなくなっていました。これもオルタネーターの関係なんですかね。

＞航空機のエンジンに比べれば、自動車のエンジンの出力は小さいですから
そうですね。よく考えたら大衆車（大衆機？）ともいえるべきセスナ172（みなさんがセスナと聞くと思い浮かべる機体です：ちなみにあのセスナでさえ価格が３０００万以上します・・）でさえE/Gは320in3(約5000CC)ありますから・・

お礼日時：2008/01/02 13:07

No.9 回答者： o-sai 回答日時： 2008/01/02 05:18

英旧車のスーパーセブンに乗っています。

エンジンの負荷を極限まで減らす設計思想の為、発電機も必要最低限のモノが純正です。
（私のは壊れたので国産の軽用に交換済）

燃費と騒音対策でアイドリングの回転数を抑えているため、日常の走行では電圧計と睨めっこです。
プーリー比率も最低限の発電要領に設定したので、１１ｖ代に落ちることも日常茶飯事です。
特にワイパー使用時の夜間は顕著です。
うっかり１０ｖ代まで落ちてしまうと発電も出来なくなりエンジンが止まることもあります。

国産の最近の車でも燃費対策で発電機の負荷を限界まで減らしている可能性は高いので、
始動可能な１２ｖ代の設定というのは充分にありえることだと思います。

これがＥＣＵの設定として入ってるモノなのかは分りませんが、常に１４ｖ近くまで発電しておく必要は全く無いので、
理論的にはアイドリングで１２ｖ代まで落ちてるという方が合理的だと私は思いますよ。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
やはり12V台まで落ちるのは正常なんですよね～
ただそれだと下手するとオルタネーターの容量不足になり結果バッテリーからも電気を供給してしましますよね。
それだと渋滞時電装品を沢山つけてしまうとそのうちバッテリーが上がりエンストしてしまいますよね・・

このご時勢車に標準でも後付でも電装品の数（＝消費電力）は多くなっているのにメーカーはそこの所は考えているのでしょうか？

お礼日時：2008/01/02 13:12

No.10 回答者： noname#131426 回答日時： 2008/01/02 09:25

車の場合は、アイドル付近で回っている方が多いです。

航空機の場合は、上がってしまえばほぼ全開でしょ。
発電機が必要としている負荷以上に回ってるんじゃないですかね。
車の場合は、発電に必要な馬力を通常回転域では食われすぎていると考えられるとおもいます。

この回答へのお礼

＞航空機の場合は、上がってしまえばほぼ全開でしょ。
そうですね。上空ではピストン機では出力を７５％パワー（最良出力混合比）と６５％パワー（最良経済混合比）のどちらかに設定しますので
発電機が必要としている負荷以上に回るんですね。

お礼日時：2008/01/02 13:15