Alternador

El alternador es el elemento que genera la corriente eléctrica y se encarga de abastecer el automóvil de la energía necesaria para el funcionamiento. La energía que se produce en el alternador se acumula en la batería del auto, de esta forma se puede garantizar que los demás sistemas eléctricos funcionen cuando el auto este apagado.

Es importante tener en cuenta que el uso prolongado de la energía eléctrica con el motor apagado puede acabar la energía almacenada.

El alternador solo trabaja durante el funcionamiento del motor, en reposo del motor la energía se toma de la batería, por esta razón es que cuando dejamos encendidas las luces con el motor apagado, la batería se descarga al pasar de las horas.

Funcionamiento

El alternador convierte energía mecánica rotacional en energía eléctrica cuando se produce el movimiento entre un conductor y un campo magnético, al igual que como se produce la energía en un dinamo.

Los principios de electro magnetismo controlan e indican como se produce esta  energía. En un alternador, el rotor (que crea el campo magnético) gira dentro del estator (el conductor). La corriente alterna. AC, es inducida en el estator, luego cambiada a corriente directa DC por un puente de Diodos, para luego abastecer las necesidades del vehículo. El proceso de convertir CA en DC se le conoce como “Rectificación”.

Campo magnético

El alternador funciona con el principio de generación de corriente eléctrica con un alambre enrollado que cruza por un campo magnético.  Este campo se obtiene por un electro imán excitado por un pequeño potencial tomado de la batería que llega a través de los anillos colectores.

Bobina fija

Llamada estator intercepta el campo magnético rotatorio generado por el rotor, esta intercepción se intensifica con un núcleo cilíndrico de hierro dulce laminado. Cuando el motor hace girar el electro imán, se intercepta  el campo con el cuadro externo de alambre, y la corriente circula por este, primero en un sentido y luego en el otro.

Descripción y características de los componentes del alternador

El alternador utilizado en automoción está constituido por los siguientes elementos:

• Un conjunto inductor que forman el rotor o parte móvil del alternador.
• Un conjunto inducido que forman el estator o parte fija del alternador.
• El puente rectificador de diodos.
• Carcasas, ventilador y demás elementos complementarios de la maquina.

Partes y componentes del alternador

Semi carcasas: donde se alojan todas las piezas y se soporta el elemento.

Rotor: es el elemento de giro que apoyado en unos rodamientos que estan alojados en las semicarcasas, tiene la funcion de generar el campo magnetico  que se inducira sobre el estator y la corriente alterna que se genera del este.

Estator: va alojado entre las carcasas, sujeto por estas, es un elemento estático que tiene la funcion de generar la corriente alterna, que se obtiene de la induccion de las bobinas de campo del rotor.

Puente rectificador o de diodos:  también es conocido como circuito o puente de Graetz, consiste en cuatro diodos comunes, que convierten una señal con partes positivas y negativas en una señal únicamente positiva. Un simple diodo permitiría quedarse con la parte positiva, pero el puente permite aprovechar también la parte negativa. El puente, junto con un condensador y un diodo Zener, permite convertir la corriente alterna en continua. El papel de los cuatro diodos comunes es hacer que la electricidad vaya en un solo sentido, mientras que el resto de componentes tienen como función estabilizar la señal.

Portaescobillas: va ubicado en las semi carcasa trasera, tiene la funcion de alimentar electricamente al rotor  para que este cree el campo magnetico para la induccion del estator, tambien regula la tension continua rectificada que sale del puede rectificador hacia la bateria y los consumidores.

Polea de arrastre: va fijada por medio de una tuerca a la parte delantera del rotor, se le transmite el moviemiento del motor a traves de la correa de accesorios.

Ventiladores de refrigeracion: antes se montaban por aparte, entre la polea de arrastre y la carcasa delantera, ahora se monta al eje del rotor por delante y por detrás, de modo que quedan ensamblados dentro del alternador, son mas compactos.

Cojinetes o rodamientos: generalmente son de bolas o de agujas o combinados.

¿Cuáles son los síntomas de un alternador defectuoso?

La luz del alternador no se apaga

Ya hemos explicado brevemente cómo funciona el alternador al arrancar el coche. Si después de esto sigue funcionando, el problema podría ser el alternador. En concreto, el alternador no podrá alimentar el vehículo, que pasará a depender completamente de la energía almacenada en la batería. Esto, a su vez, conducirá a una descarga completa.

La correa del alternador está dañada

Esto significa que la correa entre la polea del motor y el alternador está muy desgastada. A la primera señal de desgaste, debe ponerse en contacto con un taller lo antes posible para evitar daños mayores. Cuando la correa se rompe, el coche se descompone literalmente y todos los componentes asociados sufren. Afortunadamente, los cinturones han mejorado a lo largo de los años, de modo que se pueden evitar estos accidentes.

Se oyen ruidos extraños

Como ya hemos mencionado varias veces, el coche nos habla. Así que cuando oímos ruidos extraños, el coche está pidiendo ayuda.

Estos ruidos pueden tener varias causas, como una correa desgastada. Si no puedes encontrar la causa del ruido por ti mismo, no dudes en llevar tu coche a un taller.

El rendimiento de los componentes eléctricos ha disminuido: el sistema de audio ya no funciona tan bien como antes, el aire acondicionado apenas funciona... El alternador puede haber llegado al final de su vida útil. Su vida útil es de entre 200.000 y 400.000 kilómetros.

¿Cuánto cuesta sustituir un alternador?

Si se comparan los precios de los distintos talleres, el precio medio de un alternador nuevo es de 200 dólares. El precio depende del fabricante y del modelo.

¿Cómo puedo prolongar la vida útil del alternador de mi coche?

La vida útil de un alternador oscila entre los 200.000 y los 400.000 kilómetros, aunque algunos componentes deben ser sustituidos antes de alcanzar estos valores. Hay algunas medidas sencillas que puede tomar para prevenir el deterioro:

• Asegúrate de no dejar las luces encendidas.
• Mantenga el coche en un garaje a una temperatura media y evite las fluctuaciones de temperatura (frío-calor).
• No utilice baterías de baja calidad.
• En muchos casos no es rentable repararlos.

Historia del alternador

Desde el descubrimiento de la inducción magnética de la corriente eléctrica en la década de 1830, los sistemas de alternadores se conocen de forma sencilla.

Los generadores rotativos producen naturalmente corriente alterna, pero como ésta se utiliza raramente, se suele convertir en corriente continua añadiendo un conmutador al generador.

Cabe señalar que las primeras máquinas fueron desarrolladas por pioneros como Michael Faraday e Hippolyte Pixius. Faraday desarrolló el "rectángulo giratorio", que funciona de forma heteropolar: cada conductor activo pasa en serie por secciones en las que el campo magnético actúa en direcciones opuestas. Lord Kelvin y Sebastian Ferranti también desarrollaron los primeros alternadores, que producían frecuencias entre 100 y 300 Hz.

A finales de la década de 1870 aparecieron las primeras grandes centrales eléctricas para alimentar lámparas de arco, que se utilizaban para iluminar calles enteras, naves industriales o grandes almacenes.

Algunos de ellos, como las lámparas de arco de Yablochkov introducidas en 1878, funcionaban mejor con corriente alterna, y el desarrollo de estos primeros sistemas de corriente alterna fue acompañado por el primer uso de la palabra "generador", dejando en manos de un ingeniero que pudiera "manejar la carga" la tarea de asegurar que el equipo generador de estos primeros sistemas tuviera el voltaje correcto.

En 1883, Ganz inventó un generador de tensión constante capaz de producir una tensión de salida específica, independientemente del tamaño de la carga real. Con la llegada de los transformadores a mediados de la década de 1880, se generalizó el uso de la corriente alterna y los generadores necesarios.

Después de 1891, aparecieron los alternadores polifásicos, que suministraban corriente de diferentes fases. Más tarde, se desarrollaron alternadores para diferentes frecuencias de corriente alterna, de dieciséis a cien hercios, que se utilizaban para el alumbrado de arco, las bombillas eléctricas y los motores eléctricos.

Los generadores especializados de alta frecuencia, como el generador Alexanderson, se desarrollaron durante la Primera Guerra Mundial como transmisores de radio de onda larga y se utilizaron en algunas estaciones de telegrafía inalámbrica de alta potencia, antes de ser sustituidos por transmisores de vacío.

Los osciladores modernos para automóviles fueron utilizados por primera vez por los militares durante la Segunda Guerra Mundial para alimentar las radios de los vehículos especiales. Después de la guerra, otros vehículos con grandes necesidades de potencia, como las ambulancias y los coches de policía, podían equiparse con alternadores opcionales.

Los alternadores fueron instalados por primera vez como equipo estándar en los coches de producción en 1960 por la Chrysler Corporation en el modelo Valiant, varios años antes que Ford y General Motors.