Ho sentito dire che una batteria debole del veicolo può distruggere un alternatore o causare un guasto precoce dell'alternatore.
È vero o è in gran parte una finzione?
La tua domanda è difficile da rispondere senza conoscere il funzionamento interno di un alternatore.
Le basi. Se si sposta un campo magnetico vicino a una bobina di filo, gli elettroni nel filo vengono eccitati e si produce elettricità. La quantità di elettricità prodotta dipende dalla dimensione del campo magnetico e dalla sua velocità. Più grande è il campo e più veloce si muove, più elettricità viene prodotta. Inoltre, se hai una bobina di filo e ci fai passare una corrente, si creerà un campo magnetico.
Un alternatore ha 4 componenti di base: rotore, statore, regolatore di tensione e raddrizzatore a ponte.
L'intero sistema è progettato per fare due cose. Primo, riempire la batteria dopo aver messo in moto il motore. Secondo, fornire energia al resto dell'auto. Il modo in cui l'intera cosa funziona insieme è che il regolatore di tensione rileva la tensione del sistema e regola la corrente del rotore di conseguenza. Quando per esempio i fari sono accesi questo presenta un carico maggiore e abbassa la tensione del sistema. Il regolatore di tensione percepisce questo e regola la corrente del rotore di conseguenza. Poi si va a superare qualcuno sull'autostrada e si schiaccia il pedale del gas. Questo accelera il motore e la tensione del sistema sale. Il regolatore di tensione abbassa la corrente del rotore per abbassare la tensione del sistema. Questo gioco del gatto e del topo va avanti costantemente nel sistema di carica.
Quando un alternatore è valutato per una particolare uscita di corrente, diciamo 100 ampere, quella valutazione è a 2000 RPM. L'alternatore può fare comodamente 100A a 2000 RPM. È progettato in questo modo perché la crociera tipica è intorno ai 2000 RPM. Al minimo, il rotore gira più lentamente e l'alternatore non è in grado di fare la sua piena corrente nominale. Al minimo, è quando un sistema di carica può avere problemi.
Una batteria è un maiale. Una batteria prende tutta la corrente che vuole e non meno. La corrente che vuole è proporzionale al suo stato di carica. Una batteria scarica o debole è molto affamata di corrente.
Per mettere tutto insieme, quando un'auto ha una batteria debole, quella batteria vorrà molta corrente. La richiesta di corrente della batteria abbassa la tensione del sistema, quindi il regolatore di tensione compensa inviando più corrente attraverso il rotore. Al minimo, l'alternatore non è in grado di produrre la corrente necessaria. Per questo motivo la tensione del sistema scende ancora di più e il regolatore di tensione invia la massima corrente attraverso il rotore.
Questa condizione di massimo carico e minima velocità è quella in cui avviene l'usura. Alla velocità minima la quantità minima di raffreddamento è disponibile dalla ventola integrata. Al massimo carico il regolatore di tensione spinge la massima quantità di corrente attraverso il rotore e attraverso le spazzole e i collettori rotanti. Le spazzole e i collettori rotanti si surriscaldano e senza l'ulteriore raffreddamento disponibile dalla ventola si consumano più velocemente.
Se il numero di giri è aumentato sopra i 2000, la situazione migliora perché è disponibile un maggiore raffreddamento e la corrente attraverso il rotore diminuisce. Questo purtroppo sposterà il punto di usura dalle spazzole al raddrizzatore a ponte perché ora deve raddrizzare la corrente massima. Questo è preferibile, tuttavia, poiché il raddrizzatore a ponte è un componente a stato solido ed è molto meno soggetto a usura.
Assolutamente sì. Vendo alternatori tutto il giorno tutti i giorni - e una batteria scadente è spesso la causa principale del guasto dell'alternatore.
Una batteria con un cortocircuito farà funzionare l'alternatore a piena potenza per lunghi periodi di tempo, se non continuamente - e non sono costruiti per fare questo. Gli alternatori di tutto il mondo sono costruiti per fornire un'alta corrente iniziale, che diminuisce man mano che la corrente usata per avviare il veicolo viene reintegrata. Il funzionamento costante a piena potenza semplicemente li surriscalda e i raddrizzatori falliscono. *Se la vostra batteria è a “circuito aperto”, l'alternatore non inizierà a caricarsi affatto o rimbalzerà erraticamente da una tensione bassa a una alta. Questo fa sì che il regolatore fallisca prematuramente (o immediatamente!)
Una batteria che semplicemente non accetta la carica non causerà necessariamente il fallimento prematuro dell'alternatore, a meno che non sia permanentemente a bassa tensione, nel qual caso vedi la sezione ‘cortocircuitata’ sopra.
Spero che questo aiuti?
*EDIT: Alcuni grandi alternatori commerciali e marini _sono progettati per funzionare costantemente a piena potenza, ma non ho la sensazione che tu stia parlando di quelli :) In 16 anni di vendita di ricambi per alternatori non ho mai sentito parlare di spazzole e molla di scorrimento che si consumano e del grasso nei cuscinetti che si surriscalda a causa dell'alta corrente di carica al minimo. Questi problemi sono causati da altri problemi che non rientrano nello scopo di questa domanda.
Una batteria che ha un cortocircuito elettrico interno, di solito una delle piastre si è allentata e tocca la piastra vicina, farà lavorare l'alternatore molto più duramente del normale. Questo può accorciare la vita dell'alternatore. Questa condizione di solito viene scoperta rapidamente perché la batteria non funziona bene in questo caso.
Quando gli alternatori o i motori lavorano di più, producono più calore. Il danno all'alternatore in questo scenario è causato dal calore. L'isolamento degli avvolgimenti del rotore può essere danneggiato. Il grasso nei cuscinetti può essere surriscaldato, per citare un paio di problemi. La maggior parte degli alternatori sono progettati per produrre la massima potenza nominale solo per brevi periodi. Il progetto del sistema prevede che l'alternatore carichi la batteria per meno di cinque minuti e poi scenda a un tasso di carica inferiore al 10% della sua potenza nominale massima.
Affinché un alternatore funzioni, è necessaria una batteria funzionante. La corrente della batteria è necessaria per eccitare la bobina di campo che produce il campo magnetico necessario all'alternatore per produrre energia. L'alternatore invia 5 ampere-ora a circa 3000 RPM alla batteria e il saldo della sua uscita va a tutti gli altri sistemi dell'automobile. La funzione primaria della batteria di un'automobile è quella di avviare il veicolo. Una volta avviato, l'alternatore prende completamente il suo posto. All'interno dell'alternatore ci sono una serie di diodi che convertono la corrente alternata in corrente continua rettificata. A volte questi diodi si guastano e passano la corrente alternata nel regolatore, distruggendolo. La batteria si comporta come un condensatore di grande capacità. Se viene applicata la corrente continua, immagazzina energia. Quando la corrente alternata è applicata a un condensatore in parallelo, si comporta come un cortocircuito che distrugge ulteriormente il regolatore e cuoce l'avvolgimento della bobina dell'alternatore. Ha anche l'effetto di distruggere seriamente la batteria se non viene riparata.