Comprendere il vostro alternatore

Sapere come funziona vi aiuterà ad anticipare i problemi prima che sia troppo tardi.

Vedi tutte e 1 le fotoCoy Hudnall Of Powermaster MotorsportswriterJun 1, 2002

Quando si valuta il sistema di ricarica dell’asta stradale, è importante capire come funziona un alternatore e quali altri fattori possono influire sulle sue prestazioni. In parole povere, gli alternatori sono convertitori. Prendono l’energia meccanica dal motore, la convertono in corrente alternata (AC), e poi la convertono in corrente continua (DC).

I produttori di primo equipaggiamento installano alternatori che sono solo in grado di gestire il carico da apparecchiature elettriche standard. L’aggiunta di una serie di luci di guida può essere sufficiente per superare la capacità di inattività dell’alternatore, per non parlare della massiccia quantità di elettronica e componenti elettrici che installiamo nelle nostre aste stradali di questi tempi. Infatti, molti ventilatori elettrici di raffreddamento possono assorbire fino a 30 ampere, e questo in tutto il suo raggio d’azione.

Quali sono alcuni dei segnali di avvertimento quando il vostro alternatore è in difficoltà? In genere, la tensione del sistema diminuisce quando l’alternatore non è in grado di fornire un amperaggio sufficiente. Questo è il risultato di un amperaggio supplementare che viene prelevato dall’eccedenza della batteria. Questo problema può non essere costante, ma può andare e venire a seconda del variare dei giri del motore e dei carichi elettrici. Quante volte avete visto, o sperimentato, guidare in giro per il quartiere fieristico con i fari accesi e si affievoliscono con il diminuire dei giri al minuto?

A volte la tensione può diminuire solo dopo che il veicolo è stato guidato per un certo periodo e le temperature sotto il cofano sono aumentate. Questo può essere il risultato di un cablaggio di dimensioni insufficienti o di collegamenti difettosi che si riscaldano al passaggio dell’amperaggio. Queste limitazioni possono essere diagnosticate semplicemente effettuando letture di tensione con un voltmetro portatile in diversi punti lungo il percorso del filo. Ma un colpevole più probabile può essere l’alternatore.

Gli alternatori sono costituiti principalmente da bobine di filo metallico. Con l’aumento del calore di queste bobine, la resistenza aggiunta diminuirà le capacità di uscita dell’alternatore. Gli alternatori perdono circa il 10% della loro capacità di uscita quando passano dalla temperatura ambiente alla temperatura di esercizio. Ciò significa che la tensione può rimanere alta quando si esce dal garage. Ma se le richieste elettriche dell’asta di strada sono vicine alla capacità dell’alternatore, la tensione rischia di diminuire man mano che l’alternatore sale in temperatura.

Con l’aumento dell’elettronica di bordo dei veicoli moderni, è ancora più importante avere un alternatore adeguato sotto il cofano. I componenti elettronici ed elettrici supportati dai veicoli di oggi richiedono quasi lo stesso amperaggio al minimo come quando l’asta della strada percorre l’interstatale.

Articolo molto interessante
Progetto Nova Rollbar Installation - Hoop It Up!

Come la maggior parte dei roditori sa, gli alternatori hanno una maggiore potenza a velocità più elevate. Questo aumento di potenza non è lineare, ma è in realtà una curva. Ciò significa che al variare del numero di giri, l’alternatore aumenterà e diminuirà la sua potenza a velocità diverse.

L’alternatore su tutti i veicoli stradali, dall’auto familiare all’asta stradale, gira più velocemente del motore. Questa è una funzione del rapporto tra la puleggia dell’albero motore e la puleggia dell’alternatore. Alcuni motori modificati possono avere un numero di giri al minimo compreso tra 600 e 1.500 giri/min e linee rosse di oltre 8.000 giri/min. Questi giri al minuto, insieme al rapporto della puleggia, influenzano direttamente le prestazioni e la durata dell’alternatore. Un alternatore ha un normale campo di funzionamento. La maggior parte degli alternatori deve girare a circa 2.400 giri al minuto al minimo, ha una potenza massima superiore a 6.000 giri al minuto e non dovrebbe mai superare i 18.000 giri al minuto.

Allora, come fai a sapere a che velocità gira il tuo alternatore? Il primo passo è capire come il rapporto di puleggia influisce sull’alternatore. I tipici rapporti originale-attrezzatura sono circa 3 a 1, il che significa semplicemente che la puleggia della manovella è tre volte il diametro della puleggia dell’alternatore. Rapporti inferiori a 3 a 1 sono tipicamente considerati come sottoguidati.

Per calcolare il rapporto della puleggia del veicolo, è sufficiente misurare il diametro esterno o la larghezza complessiva della puleggia dell’albero motore e dividerlo per la larghezza complessiva della puleggia dell’alternatore. La puleggia della pompa dell’acqua, la puleggia della pompa del servosterzo e le altre non devono essere prese in considerazione. Questi componenti avranno i loro rapporti rispetto alla puleggia della manovella.

Per prima cosa, descriviamo una situazione in cui un alternatore è sottoutilizzato. Misurando attraverso la puleggia a manovella, si ottengono 6 pollici. E la puleggia dell’alternatore ha un diametro di 2,5 pollici e mezzo. Sei diviso per due e mezzo equivale a un rapporto di 2,4:1. Questo significa che per ogni volta che il motore gira, l’alternatore gira 2,4 volte. Successivamente, moltiplichiamo questo rapporto per il più basso numero di giri del motore. Riscaldare la macchina, premere il freno e mettere il cambio automatico in marcia. Il tachimetro visualizza 700 giri al minuto del motore. Se moltiplichiamo 700 volte 2,4, otteniamo 1.680 giri/min. Come già detto, la maggior parte degli alternatori preferisce una velocità minima di 2.400 giri/min. Quindi siamo sottoutilizzati, alla grande.

Situazioni di sottoguida come questa faranno sì che la maggior parte degli alternatori abbia un’uscita al minimo molto bassa. Gli alternatori con curve di uscita di tipo OE avranno tipicamente ancora una certa uscita a queste basse velocità. Ciò è dovuto al fatto che le loro curve di potenza sono relativamente piatte e scendono al di sotto dei tipici regimi di minimo. Ma quando questa situazione è accoppiata con un alternatore che ha una curva di uscita ad alte prestazioni, queste velocità si tradurrebbero in un alternatore che non produce praticamente nessuna uscita utilizzabile al minimo. Gli alternatori ad alta potenza hanno una curva di uscita estremamente ripida al minimo e richiedono un rapporto di puleggia adeguato e una combinazione di regime del motore. Una bassa potenza al minimo viene osservata come un improvviso calo di tensione quando il motore si assesta al minimo. Le luci si abbassano, le ventole elettriche di raffreddamento rallentano e il motore potrebbe addirittura inciampare. Spesso, la minima accelerazione migliorerà tutti questi sintomi

Articolo molto interessante
Sostituzione del pianale lato guidatore - Renderlo panoramico

Passiamo poi a una situazione in cui l’alternatore viene portato a livelli di sicurezza troppo elevati. Il nostro veicolo campione ha un motore ad altissimo numero di giri, una puleggia a manovella da 7 1/2″ e una puleggia per alternatore da 2 3/8″. Questo rapporto risulta essere 3,16:1. Questo rapporto non sarebbe di grande preoccupazione se non fosse per il numero di giri del motore superiore al normale. Non è raro che i motori ad alte prestazioni superino i 7.000 giri/min per brevi periodi. Se moltiplichiamo il nostro rapporto di 3,16 volte il numero massimo previsto di giri del motore di 7.000, otteniamo oltre 22.000 giri al minuto dell’alternatore. Questo è 4.000 oltre il nostro limite raccomandato di 18.000.

Ci sono diverse preoccupazioni associate alla rotazione eccessiva di un alternatore. Le dita d’acciaio del rotore dell’alternatore possono diffondersi a causa della forza centrifuga e venire effettivamente a contatto con le parti fisse dell’alternatore. Questo può causare calore aggiuntivo e potrebbe potenzialmente bloccare l’alternatore. Le spazzole che viaggiano sui collettori rotanti in rame del rotore e trasferiscono la corrente elettrica al rotore possono iniziare a rimbalzare a velocità eccessivamente elevate. Questo può portare ad una diminuzione della capacità dell’alternatore. Un’altra vittima della rotazione eccessiva di un alternatore può essere l’affaticamento della ventola. Ciò si verifica quando le forze centrifughe e l’eccessiva pressione dell’aria flettono il ventilatore di un alternatore. Queste distorsioni possono diminuire l’efficacia di raffreddamento della ventola o addirittura causarne una flessione tale da farla entrare in contatto con la cinghia di trasmissione. Se si verifica un contatto tra la cinghia e il ventilatore, il ventilatore e/o la cinghia possono essere danneggiati.

Ci sono diverse compensazioni che possono essere fatte ad un veicolo se si scopre che il vostro alternatore è sottoguidato al minimo o sovraguidato a velocità eccessive. Spesso il diametro della puleggia dell’alternatore può essere modificato per compensare situazioni indesiderate. Per gli alternatori sono disponibili pulegge più grandi per compensare quasi tutte le situazioni di regime eccessivo. E alcune pulegge più piccole sono disponibili per situazioni di sottoguida. Sfortunatamente, ci sono limiti fisici su quanto piccola può essere progettata la puleggia per un alternatore. In alcuni casi, il diametro della puleggia della manovella deve essere regolato. Piccole regolazioni possono a volte essere fatte al minimo del motore di un veicolo e, in casi estremi, possono essere installati limitatori di giri per mantenere l’alternatore entro il suo normale campo di funzionamento.

Articolo molto interessante
Progetto Vecchia Scuola: Tempo di silenzio

Sembra un po’ complicato. Ma con alcune semplici prove è possibile determinare se l’alternatore attuale è adeguato alle esigenze del veicolo e se l’alternatore funziona alle velocità corrette. Un po’ di ricerca e qualche calcolo possono garantire molti anni di vita del sistema di ricarica senza problemi.

Ora, la prossima volta che vedremo te e il tuo bastone da strada in giro per il quartiere fieristico non ci aspettiamo di vedere luci fioche o altri guai correlati. Quello che ci aspettiamo di vedere è un sistema di ricarica adeguatamente attrezzato.

Powermaster raccomanda di calcolare il rapporto della puleggia e di moltiplicarlo per il numero di giri del motore più alto previsto per determinare se l’alternatore funzionerà entro il range accettabile

.

Per calcolare il rapporto di puleggia di un veicolo, il diametro della puleggia della manovella del motore deve essere diviso per il diametro della puleggia dell’alternatore. Questo rapporto dovrebbe poi essere moltiplicato per il più alto numero di giri del motore previsto. Il risultato sarà il numero massimo di giri dell’alternatore del veicolo.

Diametro della puleggia dell’albero a gomiti= Rapporto della puleggiaAlternatore Diametro della puleggia Diametro della puleggiaPuleggia Rapporto della puleggia x Max. Giri motore= Max. Numero di giri dell’alternatore: 7 pollici Puleggia a manovella = 2,95:12 3/8 pollici Alt. Puleggia 2,95 x 6.000 Max. giri/min= 17.700 Max. Alternatore rpmMostra tutto

Se la vostra situazione consente un numero di giri dell’alternatore superiore a 18.000 giri/min, Powermaster raccomanda di aumentare il diametro della puleggia dell’alternatore o di diminuire il diametro della manovella per compensare. Powermaster ha a disposizione varie pulegge per aiutare. Se la compensazione del rapporto di puleggia non è un’opzione, si raccomanda di installare un limitatore di giri sul motore.

Gratis Preventivo gratuito da un Rivenditore locale

e-mail newsletter

Notizie sulle auto, recensioni e altro ancora!

SEGNARE UP

Lascia un commento