Como funciona um alternador em um carro? Um guia simples para o sistema de carregamento

Sua bateria dá partida no motor, mas não consegue manter um carro moderno funcionando sozinho. Esse trabalho pertence ao alternador: um gerador acionado por correia que transforma a rotação do motor na eletricidade da qual depende cada luz, sensor e módulo de controle. A maioria dos motoristas só pensa nisso quando a luz de advertência da bateria aparece, e então a questão se torna urgente - como funciona um alternador em um carro e por que uma peça giratória tão pequena é tão importante?

Construímos novos alternadores para carros, caminhões, ônibus e máquinas, por isso já respondemos a essa pergunta muitas vezes. Aqui está a versão em linguagem simples.

O que um alternador realmente faz

Quando o motor está funcionando, o alternador passa a ser a principal fonte de energia elétrica do veículo. O grande momento da bateria é dar partida no motor; depois disso, ele atua como um reservatório, suavizando a tensão e cobrindo curtos picos de demanda. Todo o resto - ignição, injeção de combustível, unidade de controle do motor, faróis, limpadores, motor do ventilador, sistema de som e carregadores de telefone - é alimentado pelo alternador enquanto você dirige.

Suas três funções principais são simples:

• Gere eletricidade continuamente enquanto o motor gira.
• Recarregue a bateria após a partida e mantenha-a carregada.
• Mantenha a tensão estável para que os sistemas eletrônicos funcionem de maneira confiável.

Em um carro de passageiros, essa tensão constante fica em torno de 13,5 a 14,5 volts. Caminhões, ônibus e muitas máquinas utilizam sistemas de 24 volts, razão pela qual a mesma família de alternadores é oferecida em ambas as classificações.

As principais peças dentro de um alternador

Um alternador é um conjunto compacto, mas apenas alguns componentes fazem o verdadeiro trabalho.

Como funciona um alternador, passo a passo

1. O motor dá partida e a correia de transmissão gira a polia do alternador.
2. O regulador envia uma pequena corrente através das escovas e anéis coletores para o enrolamento do rotor.
3. Essa corrente transforma o rotor em um eletroímã, de modo que um campo magnético gira com ele.
4. O campo rotativo passa pelos enrolamentos estacionários do estator e induz uma corrente alternada neles.
5. O retificador converte essa CA trifásica em corrente contínua, que sai pelo terminal de saída principal.
6. O regulador faz uma amostragem da tensão do sistema e ajusta a corrente do rotor para cima ou para baixo, quer você esteja parado no trânsito ou viajando na rodovia.
7. A saída DC aciona os sistemas elétricos e carrega a bateria ao mesmo tempo.

Se você quiser que a mesma sequência seja explicada do ponto de vista da manutenção, nosso artigo sobre como funciona um alternador de carro e por que isso é importante percorre-o novamente com dicas de serviço.

De CA para CC: O Retificador e o Regulador

A corrente alternada é adequada para geração, mas um veículo precisa de corrente contínua constante, e esse é o trabalho do retificador. Os diodos se comportam como válvulas unidirecionais, dispostas de modo que a metade negativa de cada onda seja invertida em vez de desperdiçada. O resultado é DC com uma pequena ondulação que a bateria absorve facilmente.

O regulador lida com a outra metade da tarefa, mantendo a tensão dentro de uma faixa estreita, em vez de deixá-la subir com a rotação do motor. A maioria dos alternadores modernos são controlados pelo computador do motor, portanto a potência pode ser ajustada para se adequar à carga. É por isso que uma falha de carregamento pode vir da fiação, de um sensor ou software, bem como do próprio alternador.

Quanta energia um alternador produz?

A saída é classificada em amperes a uma velocidade de eixo definida. Os carros pequenos costumam usar unidades de 70 a 90 A, os sedãs familiares e SUVs geralmente ficam entre 120 e 150 A e os veículos com alta demanda elétrica vão muito mais alto. Ambulâncias, ônibus, guinchos e máquinas com luzes de trabalho ou refrigeração frequentemente precisam de 200 amperes ou mais.

Alto rendimento não é apenas um número maior no rótulo. É preciso mais cobre no estator, diodos mais pesados ​​e melhor resfriamento – a parte do mercado em que trabalhamos todos os dias.

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Um ponto prático que vale a pena lembrar: a potência nominal é medida em uma velocidade específica, geralmente em torno de 6.000 rpm do rotor. Em marcha lenta, um alternador padrão pode fornecer apenas um terço de sua classificação, e é por isso que os acessórios podem diminuir a intensidade das luzes quando você para e parar de diminuir quando você se afasta.

A bateria e o alternador: duas tarefas diferentes

Como as duas partes funcionam juntas, muitas vezes a culpa é do alternador por uma bateria descarregada e vice-versa.

Sinais de alerta de que o sistema de carregamento está com dificuldades

Um alternador raramente falha sem aviso prévio. Fique atento para:

• A luz de advertência da bateria permanece acesa após a partida do motor.
• Faróis que escurecem em marcha lenta e aumentam quando você acelera o motor.
• Uma bateria que descarrega durante a noite, mesmo depois de uma longa viagem.
• Choramingar, rosnar ou ranger na área do cinto.
• Borracha queimada ou cheiro elétrico quente.
• Estranhezas elétricas, como luzes piscando no painel ou um rádio desligado.

Um multímetro dá uma resposta rápida: aproximadamente 12,4 a 12,7 volts com o motor desligado e 13,5 a 14,5 volts em marcha lenta. Se a tensão de funcionamento permanecer baixa enquanto a correia gira corretamente, o alternador, sua fiação ou o regulador são a causa provável. Nossas notas de workshop sobre problemas comuns do alternador cobrir os mesmos sintomas com mais detalhes.

Escolhendo o alternador de substituição certo

Se o diagnóstico apontar para o alternador, a unidade correta se resume a três coisas: instalação, amperagem e qualidade de construção.

Montagem e amperagem correspondentes

Os pontos de montagem, o tipo de polia, o formato do plugue e a classificação de saída devem corresponder ao veículo, ou uma unidade que pareça idêntica pode não carregar corretamente. Um alternador de 120 A para um BMW Série 3 não é o mesmo que uma unidade de 120 A para um modelo não relacionado, mesmo que a classificação corresponda.

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Decidindo se deve atualizar a saída

Os motoristas que adicionam guinchos, barras de luz, baterias extras ou refrigeração às vezes escolhem um alternador de classificação superior ao original. Isso pode funcionar bem, desde que a correia, a fiação e a bateria possam suportar a corrente extra. Para uma van com carga elétrica pesada, uma unidade de 200 A é um avanço sensato em relação ao padrão de fábrica.

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Finalmente, pergunte se um alternador é genuinamente novo ou reconstruído. As unidades reconstruídas podem funcionar bem, mas o resultado depende inteiramente do reconstrutor. Com milhares de números de peças em nosso gama do alternador , combinar pelo número OEM geralmente é o caminho mais rápido, e fabricamos unidades 100% novas e testamos cada uma delas na bancada antes de embalar, porque essa é a única maneira de saber exatamente o que está dentro da caixa.

Um alternador é uma ideia simples executada com precisão: girar um campo magnético, capturar a corrente que ele induz, convertê-la em CC e controlá-la. Uma vez que essa sequência faz sentido, os sintomas de uma unidade com defeito também fazem, junto com a razão pela qual um sistema de carregamento saudável mantém tudo funcionando, desde os faróis até o computador do motor. Se a luz da bateria acender, não ignore.