エンジン始動の消費電力とバッテリー充電 疑問があります。 １．エンジン始動時には大量の電気を消費する。

Question

（なぜかは調べたので概要は理解済み）
２．エンジン始動時の消費電力をバッテリーへの充電で回収するためには一定の走行が必要。

上記2点は、バッテリー上がりを調べているとよく出てくるキーワードですよね。

疑問なのは、試しにビッグスクーターでエンジンの始動と停止を5回ほど繰り返してみましたが、その後も問題なくエンジンはかかりました。 あれから何度も週１の買い物（片道６ｋｍ）をしていますが、特にバッテリー上りがありません。

Ｑ１
バイクだけでなく車も知りたい範囲ですが、目安としてはどの程度エンジン始動を行うとバッテリー切れとなるのでしょうか？（セルの時間を1秒で見積もる）

Ｑ２
また、片道５，６ｋｍでバッテリーに充電って行えてるのでしょうか？ 少なくとも大きく消費しているようには見えません。（アイドリング時に12.8V程度あるのでアイドル時でも充電をしていると考えてよい？）

特殊な条件ではなく、メーカーが想定している普通の使い方・・・という観点でＱ１とＱ２にご回答ください。

よろしくお願いします。

Answer 1

1:大量の電気を消費する
まずこれが間違いです
一般的な乗用車で、多く見積もって始動に２００Aの電流が流れたとします(そんな乗用車無いですが)
で始動にかかる時間を質問の３倍の３秒
１時間で６０Ahの容量を消費する電流なので、３秒なら3600で割って３倍の
２００÷３６００×３=0.16Ah(３秒の消費電力)
消費量を0.2Ahとしても、一般的なバッテリーを３０Ah(５時間率)とすると
全容量の１/１５０しか消費しません
電力換算しても0.16Ah×12v=1.92wh
瞬間的に大きな電流が流れるだけで時間が短いので消費量はわずかです

ちなみにiPhoneのバッテリーを満充電にするのに必要な電力は約１０whです
エンジン始動よりiPhoneを満充電にする方がたくさんの電気が必要です




Q２:上記計算で0.2Ahを消費したとしてこれを満充電にするにはどれぐらいの時間が必要か
一般的な乗用車やビッグスクーター
平均すると７～１０A程度で充電します
中とって８Aで充電したとして、１時間で８Ahですから0.2Ahは１/４０時間
つまり1.5分で補う事が可能です
しかし満充電に近づくと充電電流値少なくなるので、アイドリングでも５分もあれば満充電になります

疑問に思うなら下記の様なテスターを買って実験してみてください
https://www.amazon.co.jp/%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC%E5%90%8D%E4%BA%BA-AC-DC-%C2%B7%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%97%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC-%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%96%E3%83%AB%E3%83%8F%E3%83%B3%E3%83%89%E3%83%98%E3%83%AB%E3%83%89%E5%BC%8F-%E3%83%86%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%83%89-%E9%9B%BB%E5%AD%90%E3%83%9E%E3%83%AB%E3%83%81%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF%E9%9B%BB%E5%9C%A7%E9%9B%BB%E6%B5%81%E6%8A%B5%E6%8A%97%E8%A9%A6%E9%A8%93%E5%99%A8-DT3266L/dp/B01LRTPRM8/ref=sr_1_5?ie=UTF8&qid=1481677293&sr=8-5&keywords=%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%83%97%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%BC

http://www.marutsu.co.jp/contents/shop/marutsu/mame/184.html

これはわれわれ電気工事士は必ず持ってる電流計です
ケーブルを切ることなく先のクワガタの角で１線を挟むだけで電流値が計測出来ます

これをバッテリーの+線に挟んでセルスイッチON
最初は放電なので-30Aなどの表示が出て、始動すると＋表示になり充電するのがわかります
充電開始直後は１５Aほど流れますが３０秒ぐらいで下がりだして５分も経たないうちに２A程度で落ち着きます
バイクや車の充電は浮動充電方式と言って０Aになることはありません(充電制御車を除く)
この２Aぐらいまで落ちたところがほぼ満充電です

厳密には３時間ぐらい充電しないと真の満充電とは言えませんし、エンジンの回転数が上がれば少し電圧が上がるので電流も少し増えます
ですが日常的に使うのであれば真の満充電でなくとも問題はありません

5～６kmも走行されてるならほぼ満充電です
アイドリングでは満充電にならないと言う記述をよく見かけますがそんな事は決してありません
われわれの様にバッテリーの工事をしている者からすれば、何を満充電とするかの定義すら決めずに無駄な議論をしているようにしか見えません

バッテリーとは充電電圧を高くすればどこまでも入ります
もちろん最後は発火などの破損になります
メーカー想定の普通の使い方なら始動の１回分ぐらいであれば５分のアイドリングでも十分と言えます

質問者からのお礼コメント

たくさんの回答、感謝致します。
今回は私の常識を数字と経験を用いて変えてくださった方を選ばせていただきます。

Answer 2

以前乗っていた車に電流計を付けてましたので経験から。
たしかに始動直後はプラス側に大きく振れて充電されてます、２,３分走ると針の振れがほぼ0になるので充電は終了している物と思います。
冬など始動に時間が掛かるとそれなりに充電時間は長くなります、同時に電流も大きくなりますのでオルタネーターの能力によるでしょう。

Answer 3

バッテリーは容量に依り違いが生じます。

バッテリー表示で記されています。

例：12V-10Ah

この場合は、１０Ａ消費で、一時間持つと言う事になります。

これをセルモーターの消費に当てはめた場合：モーターの電流が、１００Ａとして

一時間は、３６００秒になるため、１００で割れば、３０秒間は持つ事になります。


充電については、そのバイクに適した(バッテリー容量)充電装置が備わっている事で、カバーする事になります。

短距離走行であっても、充分、充電は行われます。

Answer 4

片道5キロも走れば、充電はいいと思います
ただし、エアコン利用と、ライト点灯の場合、走行中でもバッテリー警告音がなるので、あまり充電されていない

フル充電から試す物でもないですけど、ナビ等付いていると、乗らない時でも待機電圧がかかるので、3日から4日が危険領域に入りますね

Answer 5

元々のバッテリ容量次第ですし電圧低下、起動電力や実際の消費電力の問題もあるので大雑把にしかいえませんが。。。

5時間率40Aのバッテリーの場合は元の容量は200Aと言うことになります。
200A/hは2400ｗの電力を1時間使用できるわけです。
仮にセルモーターが100Aとして消費電力は1200ｗ/hです。
単純計算で2時間セルが回せる計算になります。
1回1秒で計算すれば7200回回せることになります。
ま、あくまでも単純計算なんで実際にはコレだけ回せませんけどね。

アイドルでも発電はしてます、発電機は回ってますから。
ただアイドルでは発電量も少ないので使用電力が発電量を上回れば当然バッテリーからの持ち出しにはなります。
バイクならライトやエンジン程度なので発電が追いつきあまり分が充電されますが車の場合はエアコンつけたりカーステつけたりとしますので場合によっては発電が追いつかず発電はしているが充電する迄の電力は無い状態もあります。

数キロ法定速度程度で走れば少なくとも始動及び走行で使った電力以上に発電しますからそれなりに充電されます。

Answer 6

アイドルストップ仕様のバッテリーは専用品だが
発電機、セルモーターは変わらないみたいだ。
セル使用で大電流を消費するが１秒だと、数分で充電完了かな
オイラの場合（４輪）１０分も走れば充電が終わり、制御で電圧は下がる
１３V以下は充電してません
充電中は14.2ｖキープで
オイラの場合アイドリングで４５Aチャージしていた。

Answer 7

スターターの消費電流と、バッテリーから取り出せる電流ってのは、ケースバイケースなので正解は無いでしょうけど、数十回は大丈夫かと。

電気は電位差があって流れます。
バッテリーが１２Ｖ
発電機が１４Ｖ
２Ｖの電位差があるので、電気が流せる。
オームの法則はご存知かと思いますが、流れる電流は電圧と抵抗で決まります。
抵抗と言うのは、バッテリー自身の内部抵抗。

早い話が、放電したバッテリーを充電すると大きな電流が流れ、満充電に近づくと電流が流せなくなってくる。
充電器のように１６Ｖくらいまで上げれば、しっかり充電できるが。
いつまででも１６Ｖで充電を続ければ、逆に過充電となってしまう。
なので自動車は１４Ｖ台でしか発電しない。

で、例えば始動によってバッテリーの残量が７０％に減ったとしましょう。
始動後数秒で８０％には回復。
５分で90％。
10分で95％
30分で97％
と言う具合に、回復速度が遅くなっていくのです。
（適当に数字を並べただけです。）

なのでバッテリー上がりを起こして5分もアイドリングしておけば、再始動が容易になります。

バッテリーの劣化
放電状態で放置すると劣化します。
5分で再始動できるレベル90％まで復活した。安心。
で放置すると、バッテリーが90％で固定になります。
ＭＡＸ充電しても90％です。
それ以上の充電を受け付けない＝劣化。
これが蓄積されて、寿命となるわけです。
バッテリー上がりを起こしたら、バッテリーが劣化する。
と言うのは、しっかり充電せず放置するからであり、適切な処置をすれば劣化しません。
ただ、過放電も劣化につながりますので、バッテリー上がりの深度にもよります。

アイドリング状態では発電できる電流量が少ない。
車両で消費する負荷が大きければ、充電に回らないためアイドリングじゃ充電しきれないことも。
走行したほうが（エンジン回転を上げる）充電されやすい。

冒頭に戻って、アイドリングで12.8Ｖと言うことは全然充電できていない。
電位差が無いから。
バイクはもともと発電量は無いので、アイドリングじゃ全く充電されないことがわかります。

Answer 8

回答になっていませんので スルーしてください
すみません



Ｑ１
目安はありません のでわかりません

確たる統計がないからです
満充電で 同電圧でも 新品と使用したバッテリーでは容量劣化があるでしょうし
（バッテリー電力残容量は日々変化）
スターター必要電力はセルモーターごとに違います

新品満充電のバッテリーで（装着同銘柄 同時電解液注入）
上がるまで やってみるしかないと思います
セルの高温化などケアは普通に必要でしょうけど

Ｑ２
充電は 走行しなくても エンジンが回転すれば発電機も作動しますので 行われます
アイドリングでも発電機は回転していますので 充電はしていますが

十分な電圧（多くは4000回転相当〜レギュレーターレクチファイヤー後14ボルト近く）が得られませんし 点火系 インジェクションなど電力消費もあり アイドリングでは全く期待できません

で、時間あたりの「充電量ー消費電力量」がどれだけであって
バッテリー電圧維持に どれくらいが相当なのか
も そのクルマ バイクのりの方の 経験値以外には
なかなか 法則は語れないと思います

質問者さんが週一でも 12キロの走行で 消費より 充電が上回っているから
問題ない と考えるしかないと思います
セキュリティなど 電装系装備されているバイクは そうも行かないかもしれません

クルマの場合はもっと放置期間が長く 走行が少なくても
長持ちしているものがある様なイメージは受けます





ご参考になるかわかりませんが
当方05年式セロー250 現在63000キロを使っています
ほぼ毎日 1日 だいたい 50回は 手動ですが アイドリングストップします
つまりセルを50回は使います
本当に瞬時（1秒以下）でエンジンかかりますので 消費は知れていると思いますが

バッテリーは 2個目ですが
1個目の交換は 8年 4万キロ時に行いました
もうすぐ 12年目を迎えようとする 現在のバッテリーで3回目の冬ですが
全く問題有りません

バッテリー電圧は 電圧はもちろんですが
満充電後の電解液の比重が 容量低下など劣化の目安になるかと思います

比重計（安価です スポイドのようなヤツで電解液を吸って 1.25以上あるかチェックするもの） で計測（密閉式はむずかしいですが） でないと
劣化の目安はなかなか把握むずかしいです

Answer 9

アイドリングストップ機能付きの車を見て解る様に
バッテリー発電機共に正常なら かなりの頻度で起動停止を繰り返しても大丈夫と言う事