トラックの発電所！オルタネーターの役割や故障の主な原因と対処法とは？

点火プラグで燃料に点火するガソリンエンジンは稼働に電気が必要なエンジンですが、多くのトラックに搭載されるディーゼルエンジンは燃料を自然発火させ稼働するエンジンのため電気がなくても稼働することが可能です。
多くの電装部品を搭載する現代のトラックにとって電気は不可欠なエネルギーだと言えます。トラックに電気を供給するオルタネーターの役割と故障の主な原因や対処法を紹介します。

トラックに搭載する発電機「オルタネーター」とは？

トラックで使用する電気は直流電流のため、オルタネーターで発電された交流電流は整流器で直流電流に変換する必要があり、回転速度に比例して発生電圧が高くなるため電圧を制御する必要があります。

また発電時に大きな動力が必要となるオルタネーターはエンジン出力のロスが大きな発電機でしたが、さまざまな改良が行われ、かつてトラックに搭載されていたダイナモに代わり、現在はオルタネーターが搭載されています。

構造がシンプルでアイドリング時の低回転から高速走行時の高速回転まで対応幅が広いことがオルタネーターの普及を後押ししたと言えるでしょう。

エンジンの動力で発電を行うオルタネーター

永久磁石同期発電機とも呼ばれるオルタネーターは、回転運動で永久磁石とコイルを近づけたり遠ざけたりしてコイルに発生する電流を取り出す発電機のため、発電には永久磁石かコイルを回転させる動力が必要となります。

既にふれたようにオルタネーターの発電動力にはトラックのエンジン出力が用いられるため、オルタネーターは、キャビンの下のエンジンルームに設置され動力の伝達にはプーリーとベルトが使用されます。

ディーゼルエンジンは本来電気を必要としない

一般的にトラックのエンジンはガソリンエンジンとディーゼルエンジンに大別できます。燃料の点火にプラグを使用するガソリンエンジンはエンジン稼働に電気が必要となりますが、多くのトラックが搭載するディーゼルエンジンはピストンで高圧に圧縮した燃焼室に軽油を噴霧し自然発火で点火するため電気がなくても稼働します。

ディーゼルトラックにオルタネーターが搭載される理由

エンジンの稼働に電気が必要ないディーゼルエンジンですが、燃料を自然発火させるためにはピストンで燃焼室内を高圧状態に圧縮する必要があります。始動時にピストンを動かすためにセルモーターの動力が必要ですが、セルモーターは電動なのでディーゼルエンジンをスタートするためには電気が必要となります。

また現在のディーゼルトラックには燃料噴射装置を始めとするさまざまな電装部品が搭載されているため、本来稼働には電気が必要ないディーゼルエンジンの稼働にも電気が必要となっています。

オルタネーターの寿命や故障の症状とは？

オルタネーターが回転運動によって発電を行う発電機であることは既にふれましたが、可動パーツは長期間の使用によって摩耗し使用限度を迎える運命にあります。オルタネーターの発電部分である永久磁石とコイルは接触していないため摩耗することはありませんが、ブラシと呼ばれるパーツや回転子を回転させるパーツは摩耗していきます。

オルタネーターは丈夫なパーツ！寿命は決して短くはない

回転運動で発電するオルタネーターですが、使用限度までの耐用年数は比較的長く10～15万kmの走行距離で使用限度に達するといわれています。オルタネーター内部のブラシが摩耗限度を迎えるのが10万kmと言われていますが、ブラシの交換を行えばさらにオルタネーターを使用できます。

製造技術が向上したことも影響し使用環境によってオルタネーター本体は20～30万kmの耐用年数を実現するケースもあるため、総じて丈夫なパーツに分類することができると言えます。

オルタネーターの付属パーツが原因の故障も存在する

改良が加えられ発電時の抵抗が大きく抑えられたオルタネーターですが、全く抵抗がない訳でもないためオルタネーターを稼働させる付属パーツには常時負荷がかかっています。オルタネーターの回転運動を発生させるために最も負荷がかかるパーツとして駆動ベルトが挙げられ、ベルトには経年劣化でひび割れや摩耗が生じます。

ベルトの耐用年数は走行距離で5～10万km、時間では3～5年と言われています。

走行不能の可能性も！オルタネーターの故障の症状とは？

故障でオルタネーターが完全に機能停止した場合は全く発電が行われないため、バッテリーに蓄電された電気を完全に消費した時点で電気部品が機能しなくなります。自然発火で稼働するディーゼルエンジンも燃料供給ポンプが停止すればエンジンが停止しますので、トラックは自走不能となります。

オルタネーターが故障してしまうと完全に発電が停止するため、最終的にはエンジン停止に至りますがオルタネーターが故障するまでには、メーターパネルの警告灯の点灯で異常発生を知ることができます。

またベルトの摩耗による不具合の場合はベルトからの異音発生で故障発生を予知することができますし、異音などの症状以外でもトラックに次のような症状が現れます。

エンジンの回転が安定しなくなる

現在のディーゼルトラックはエンジンの回転数に合わせて燃料の噴霧量を電子制御でコントロールしていますが、オルタネーターの不具合で電子制御装置に供給される電気が安定しなくなるとエンジンの回転が安定を失います。

電子部品が正常に機能しなくなる

既にふれた燃料供給制御装置を始めとする電子部品やトラックの始動時に使用するセルモーターなど、トラックに搭載される全ての電子機器がオルタネーターの不具合で正常に機能しなくなります。

エンジンが止まる

上記の症状を経たのちにオルタネーターが故障した場合は最終的にエンジンが停止します。またオルタネーターの付属パーツであるベルトが切れた場合などは、既述の症状を見せることなく発電が停止しバッテリーに蓄電された電気を全て消費した時点でエンジンが停止してしまいます。

バッテリー交換をして効果が得られない

エンジンの回転数が不安定になり電子部品が正常に動作しなくなった場合、真っ先に頭に浮かぶのがバッテリーの不具合ではないでしょうか？確かに使用限度に達したバッテリーや液漏れなどで正常な機能を果たせなくなったバッテリーでも、既述した症状がみられるケースがあります。

バッテリー交換は比較的簡単に行える修理手段でもあるため、電気系の不具合が生じた際にはバッテリー交換を行い様子を見ますが、バッテリー交換後すぐにバッテリーが上がってしまう場合は、オルタネーターの故障を疑うべきだと言えます。

オルタネーターの故障の主な原因や修理方法、修理費用の目安は？

内封した永久磁石とコイルの回転運動で発電を行うオルタネーターは、外的要因で故障する可能性が非常に低いパーツだと言えますが、ブラシと呼ばれる金属製パーツは回転する中心軸に接触し発電するため中心軸との接点が摩耗します。

ブラシの耐用年数は10万ｋｍが目安と言われているので、オルタネーターが問題なく稼働している状態でも走行距離が10万kmに達するタイミングでブラシの交換をおこなうことをおすすめします。

またオルタネーター内部のベアリングも経年劣化で摩耗すると、オルタネーターがスムーズに回転しなくなり発電不良をおこすケースがあります。ブラシ交換の際にはベアリングのコンディションを確認し交換が必要であれば交換しておけば安心です。

既に紹介したとおりオルタネーターの付属パーツのベルトも経年劣化による摩耗が生じる消耗パーツですので定期的な交換が必要となります。これらの消耗パーツの交換費用の目安は工賃込みで15,000～20,000円程度ですので、深刻なトラブルが生じる前に交換するべきだと言えるでしょう。

オルタネーター修理には交換が必要となり修理費用が高額となる

内封する主要パーツが非接触パーツであるため経年劣化を起こしにくく丈夫なパーツに分類されるオルタネーターですが、オルタネーター本体が故障した場合は交換を行うのが一般的な修理方法です。

オルタネーターの交換費用は、トラックの車種や車両区分にもよって異なりますが工賃込みで80,000～150,000円程度が修理費用の目安となります。中古のリビルド品を使用すれば修理費用は半額程度に抑えられますが、オルタネーター故障の修理は経済的負担が小さくないと言えるでしょう。

オルタネーターが故障したトラックは他のパーツも使用限度が近い？

オルタネーターは使用限度を迎えるまでの期間が長い丈夫なパーツに分類できることは既に紹介しましたが、丈夫なパーツであるオルタネーターが使用限度を迎えるということはトラック自体の経年劣化が全体的に進んでいると考えられます。

高額なオルタネーター修理を行ってもすぐに他のパーツが使用限度に達し、五月雨式にパーツ交換が必要となることが予想されると言えるでしょう。

オルタネーター故障は車両経年劣化の目安！乗り換えタイミングかも？

オルタネーターが故障するとトラックが走行不能の状態となるため修理せざるを得ない状況に陥りますが、既述のとおり、オルタネーターを交換修理してもその他のパーツが五月雨式に使用限度に達してしまう可能性が高くなります。

安心してトラックを運行させることが難しくなりますのでオルタネーターの故障のタイミングはトラックの乗り換え時期の目安と考えるべきではないでしょうか。

トラックの乗り換えには中古トラック販売店の利用がおすすめ！

トラックの乗り換えは買い替え費用の経済的負担や注文から納車までの期間の運行車両のスケジュールの調整など難しい問題が存在しますが、名義変更手続きが完了すればすぐにでも乗り出せる中古トラックであれば期間の問題は簡単に解決できると言えるでしょう。

また中古トラック販売店では新車同様のものから低コストで購入可能なものまで幅広い中古トラックの取り扱いを行っているので、予算に合わせたトラックの乗り換えを実現することができるのでおすすめです。

まとめ

本来可動に電気を必要としないディーゼルエンジンですが、電子制御パーツを多数搭載した現代のディーゼルトラックの運行には電気は欠かすことができず、オルタネーターは重要パーツの1つとして扱われます。
ディーゼルトラックを問題なく維持するためには次のポイントを忘れずに、運行計画を立てる必要があると言えるでしょう。

• トラック搭載のオルタネーターの使用限度は10～15万km
• 発電用動力の供給ベルト使用限度は5～10万km（3～5年）
• オルタネーター内のブラシの使用限度は10万km