スターターの電源ケーブル、ヨット

質問

場違いですみません。こちらのサイトではバッテリー、セルモーターについて可也詳しい議論がされているので投稿させてもらいました。ヨットのスターターモーターの電源ケーブルについての質問です。
都合によりエンジン起動用のバッテリーの位置を、現在の場所より少し離れたところに移動させたいのです。移動させれば電源ケーブルの長さは当然長くなりますが、それで問題が生じないかどうか。問題が生じるとすれば、ケーブルのサイズを上げれば解決するのか。教えていただきたいのです。

現状のバッテリー、ケーブルのサイズ、スターターの仕様等は下記の通りです。（現状の状態で、無論問題なくエンジン起動できます。）
1)バッテリー：オプティマブルートップx1台、12V, 内部抵抗：0.008Ω程度、
2)スターター：エンジンはYanmarの2GM20, スターターはYanmar製？, starter(12V, 1.0kw),
これから求められるスターターの抵抗は0.1446Ω?, 電流値は83A?
3)ケーブル：4AWG(抵抗値、0.8152/1000Ω),　長さ（プラス側、マイナス側の総長）：2.5M,　ケーブルの抵抗値：0.002Ω
4)系全体の抵抗値：0.008+0.1446+0.002=0.1546Ω

移設後のケーブルの長さ（プラス側、マイナス側の総長）は7.5Mになります。

同様に4AWGを使用すればケーブルの抵抗値、系全体の抵抗値は下記となります。
3)ケーブル：4AWG(抵抗値、0.8152/1000Ω),　長さ（プラス側、マイナス側の総長）：.7.5M,　ケーブルの抵抗値：0.0061Ω
4)系全体の抵抗値：0.008+0.1446+0.0061=0.1587Ω

ケーブルを2AWGに変更すれば
3)ケーブル：2AWG(抵抗値、0.5127/1000Ω),　長さ（プラス側、マイナス側の総長）：.7.5M,　ケーブルの抵抗値：0.0038Ω
4)系全体の抵抗値：0.008+0.1446+0.0038=0.1564Ω

定常状態での計算では、ケーブルの抵抗はスターターの抵抗値に較べ非常に小さく、バッテリーを移動しケーブルの長さを現状の片側1.25Mから3.25Mに伸ばしてもさして影響が出ないように思えるのですが。
この考えで良いのでしょうか。つまり、ケーブルのサイズは4AWGでもかまわないのでしょうか。

或いは起動時の突入電流を考えると他の問題が生じるのでしょうか。その結果、この移設は計画は不可とか。

一般的にスターターの接続ケーブルは出来るだけ短くする。ケーブルは余裕あるサイズにするといわれており、教えていただきたく。

宜しくお願いします。

回答No.2

goo-par1732 · ベストアンサー

始動回路を計算する場合、手短に言えば、必要な突入電流を供給できるか、供給できたときの電圧が８Ｖ以上である、ということです。
突入電流は、スタータ側のギヤがエンジン側のギヤにかみ合ったまさにその一瞬（０．１秒以下）に最大となるが、この一瞬の電流を供給できなければ、エンジンはウンともスンとも言いません。
突入電流は、温度に大きく依存するので一概には言えませんが、海上に停泊するヨットであること、またディーゼルであることを考慮すれば、寒冷時には最大２００―３００Ａ位の値で計算すべきです。
ところで、１ｋＷクラスのスタータの内部抵抗は５－６ｍΩです。
１２Ｖ，１ｋＷからオームの法則で求めた値とはまったく異なりますが、これを説明すると長くなりますので省略します。

４ＡＷＧ、７．５ｍの場合。
回路の合成抵抗（バッテリ内部抵抗、スタータ内部抵抗、配線抵抗の合計値）概算値は、
８＋５＋６＝１９ｍΩ　です。

突入電流の最大値を２００Ａとすれば、バッテリ電圧は３．８Ｖ低下して、８．２Ｖになります。
最低８Ｖ必要ですから、一応ＯＫと判断できます。
突入電流がもっと大きい場合や、バッテリが劣化して内部抵抗が増加した場合、同様にスタータの内部抵抗が増加した場合を勘案すると、始動困難となる場合がありそうですね。

スタータの突入電流を最悪の条件（最低気温で朝一の始動時）で測定できればよいのですが、技術と精度の高い測定器が必要です。
Optimaの内部抵抗を８ｍΩとした根拠は正しいのか、劣化により内部抵抗がいかに増加するのか、私は知りませんのでコメントできません。

私の経験値では、１ｋＷクラスのスタータを使用する始動回路では、合成抵抗２０ｍΩほどですから、上記の仮定値１９ｍΩは理屈に合っています。

お礼

goo-par1732様、

目から鱗です。始動時の突入電量の問題ですか。電気屋でない私は、秘かにそうであったら、どうしたらよいのかと思っていました。その世界はどのように検討すればよいのか知識がないため。

よく理解しました。突入電流は200A-300Aも流れるのですか。現状では問題なく起動するので、バッテリーを移動させたとしてもケーブルが現在と同じ抵抗、2Ωであれば問題なく動くと言う事だと思います。

2AWを使用することにします。2AWを使用したときの配線抵抗は4Ωですので、あと2Ω分の電圧降下0.4Vを何とかしてやる必要があります。

現状、バッテｒ－電圧は12.6V程度は常時あります。最近、ソーラーで充電している為、12.7V程度はあります。これらを総合的に考えるとこの組み合わせで何とかなるのではと思うにいたりました。

有難うございました。重ねて御礼申し上げます。

Alcyonexyz

補足

goo-par1732様

貴重な知識をご連絡くださり感謝しています。ソーラーパネルの取り付けとか、これに関連していくつかの問題をクリアしていかねばならず、まだバッテリーの設置までにはいたっていませんが、設置成功の暁には、結果をご報告いたします。

Alternativeの考え方も理解できましたので、不成功でも対処できそうです。

有難うございました。

Alcyonexyz

回答No.1

acha51

<<　スターターはYanmar製？, starter(12V, 1.0kw),
これから求められるスターターの抵抗は0.1446Ω?, 電流値は83A?

はい　83.3333ですから約84Aです。

<< ケーブル：4AWG(抵抗値、0.8152/1000Ω),　長さ（プラス側、マイナス側の総長）：.7.5M,　ケーブル 　の抵抗値：0.0061Ω

スターターの抵抗値は関係ないので
電圧降下は　0.0061ｘ84　＝約0.5v　で　<<12v　なので問題ないでしょう。
不安であれば2AWGまたは4AWG　2本並列とします。
この時期（寒い）ときに元気よく回ればOKです。

お礼

acha51様、

有難うございます。何が問題なのか、電流値、電圧降下、起動時の突入電流、分からず迷っていました。こちらの迷いを全て理解された非常にシンプルで的確な回答。感謝いたします。

そうですか。電圧降下の大きさがスターターの起動に影響を与える大きさなのかがポイントなのですね。よく理解しました。2AWGを使用することにしたい。

重ねて御礼いたします。

Alcyonexyz