J'ai entendu une histoire selon laquelle une batterie de véhicule faible peut détruire un alternateur ou provoquer une panne prématurée de l'alternateur.
Est-ce vrai, ou est-ce en grande partie de la fiction ?
Il est difficile de répondre à votre question sans connaître le fonctionnement interne d'un alternateur.
L'essentiel. Si vous déplacez un champ magnétique près d'une bobine de fil, les électrons du fil sont excités et de l'électricité est produite. La quantité d'électricité produite dépend de la taille du champ magnétique et de sa vitesse. Plus le champ est grand et plus il se déplace rapidement, plus il y a d'électricité produite. De même, si vous avez une bobine de fil et que vous faites passer un courant à travers elle, cela créera un champ magnétique.
Un alternateur a 4 composants de base ; le rotor, le stator, le régulateur de tension et le pont redresseur.
L'ensemble du système est conçu pour faire deux choses. D'abord, recharger la batterie après le démarrage du moteur. Ensuite, alimenter le reste de la voiture. La façon dont tout cela fonctionne est que le régulateur de tension détecte la tension du système et ajuste le courant du rotor en conséquence. Lorsque, par exemple, les phares sont allumés, cela présente une charge plus importante et abaisse la tension du système. Le régulateur de tension le détecte et ajuste le courant du rotor en conséquence. Ensuite, vous allez dépasser quelqu'un sur l'autoroute et appuyez sur l'accélérateur. Cela accélère le moteur et la tension du système augmente. Le régulateur de tension abaisse le courant du rotor pour faire baisser la tension du système. Ce jeu du chat et de la souris se déroule en permanence dans le système de charge.
Lorsqu'un alternateur est calibré pour un courant de sortie particulier, disons 100 ampères, ce calibrage est à 2000 tours/minute. L'alternateur peut confortablement produire 100 A à 2000 tours/minute. Il est conçu de cette manière car la vitesse de croisière typique est d'environ 2000 tr/min. Au ralenti, le rotor tourne plus lentement et l'alternateur est incapable de fournir son plein courant nominal. C'est au ralenti qu'un système de charge peut avoir des problèmes.
Une batterie est un porc. Une batterie prend tout le courant qu'elle veut et pas moins. Le courant qu'elle veut est proportionnel à son état de charge. Une batterie déchargée ou faible est très avide de courant.
Pour résumer, lorsqu'une voiture a une batterie faible, cette batterie a besoin de beaucoup de courant. La demande de courant de la batterie fait baisser la tension du système, de sorte que le régulateur de tension compense en envoyant plus de courant dans le rotor. Au ralenti, l'alternateur est incapable de produire le courant nécessaire. De ce fait, la tension du système chute encore plus et le régulateur de tension envoie le courant maximum à travers le rotor.
Cette condition de charge maximale et de vitesse minimale est celle où l'usure se produit. À la vitesse minimale, le ventilateur intégré fournit le minimum de refroidissement nécessaire. À la charge maximale, le régulateur de tension envoie la quantité maximale de courant à travers le rotor et à travers les balais et les bagues collectrices. Les balais et les bagues collectrices deviennent chauds et sans refroidissement supplémentaire fourni par le ventilateur, ils s'usent plus rapidement.
Si le régime est augmenté à plus de 2000 tours, la situation s'améliore parce qu'il y a plus de refroidissement disponible et que le courant dans le rotor diminue. Cela va malheureusement déplacer le point d'usure des balais vers le pont redresseur car il doit maintenant rectifier le courant maximum. Ceci est cependant préférable, car le pont redresseur est un composant à l'état solide et est beaucoup moins sujet à l'usure.
Absolument oui. Je vends des alternateurs toute la journée, tous les jours - et une mauvaise batterie est souvent la cause première d'une panne d'alternateur.
Une batterie en court-circuit fera tourner l'alternateur à plein régime pendant de longues périodes, voire en continu - et ils ne sont pas conçus pour cela. Dans le monde entier, les alternateurs sont construits pour fournir un courant initial élevé, qui diminue au fur et à mesure que le courant utilisé pour le démarrage du véhicule est reconstitué. Un fonctionnement constant à pleine puissance ne fait que les surchauffer et les redresseurs tombent en panne. *Si votre batterie est en “circuit ouvert”, l'alternateur ne commencera pas à se charger du tout ou rebondira de manière irrégulière de la basse à la haute tension. Une batterie qui n'accepte tout simplement pas la charge ne provoquera pas nécessairement une défaillance prématurée de l'alternateur, à moins qu'il ne soit en permanence à basse tension, auquel cas voir la section “court-circuit” ci-dessus.
Vous espérez que cela vous aide ?
*EDIT : Certains gros alternateurs commerciaux et marins sont conçus pour fonctionner à pleine puissance en permanence, mais je n'ai pas l'impression que vous parlez de ceux-là :) En 16 ans de vente de pièces pour alternateurs, je n'ai jamais entendu parler de l'usure des balais et des bagues et de la surchauffe de la graisse des roulements due à un courant de charge élevé au ralenti. Ces problèmes sont causés par d'autres problèmes qui n'entrent pas dans le cadre de cette question.
Une batterie qui a un court-circuit interne, généralement une des plaques s'est détachée et touche la plaque voisine, fera travailler l'alternateur beaucoup plus fort que la normale. Cela peut réduire la durée de vie de l'alternateur. Cette condition est généralement découverte rapidement car la batterie ne fonctionne pas bien dans ce cas.
Lorsque les alternateurs ou les moteurs travaillent plus fort, ils produisent plus de chaleur. Dans ce scénario, les dommages à l'alternateur sont causés par la chaleur. L'isolation des enroulements du rotor peut être endommagée. La graisse des roulements peut être surchauffée, pour ne citer que quelques problèmes. La plupart des alternateurs sont conçus pour ne produire la puissance nominale maximale que pendant de courtes périodes. Le système est conçu pour que l'alternateur charge la batterie pendant moins de cinq minutes, puis tombe à un taux de charge inférieur à 10 % de sa puissance nominale maximale.
Pour qu'un alternateur fonctionne, il faut une batterie fonctionnelle. Le courant de la batterie est nécessaire pour alimenter la bobine de champ qui produit le champ magnétique nécessaire à l'alternateur pour produire de l'énergie. L'alternateur envoie 5 ampères-heures à environ 3000 tours/minute à la batterie et le reste de sa puissance est utilisé par tous les autres systèmes de l'automobile. La fonction première d'une batterie de voiture est de faire démarrer le véhicule. Une fois démarré, l'alternateur prend complètement le relais. À l'intérieur de l'alternateur, il y a une série de diodes qui convertissent le courant alternatif en courant continu redressé. Parfois, ces diodes tombent en panne et font passer le courant alternatif dans le régulateur, puis détruisent ce dernier. La batterie agit comme un condensateur de très grande capacité. Si le courant continu est appliqué, il stocke l'énergie. Lorsque le courant alternatif est appliqué à un condensateur en parallèle, il agit comme un court-circuit détruisant encore plus le régulateur et faisant cuire l'enroulement de la bobine de l'alternateur. Cela a également pour effet de détruire sérieusement la batterie si elle n'est pas réparée.