Partes del Alternador

El alternador tiene vital importancia en tu coche, y conocer las partes del alternador te podrá ayudar a identificar algunas fallas que pueden ocurrir en este dispositivo. Aquí encontrarás todo lo que necesitas saber sobre su funcionamiento, componentes y la función del alternador.

El alternador genera la electricidad que necesita tu coche. Sin él, no podrás poner en funcionamiento el automóvil, por más que lo intentes. Incluso se puede dar el caso que conduzcas con el alternador dañado, pero será por muy poco tiempo.

¿Qué es un Alternador?

El alternador es un dispositivo de tu coche que se encarga de generar electricidad. Esta electricidad es la necesaria principalmente para alimentar el sistema de encendido del coche, ofreciendo el voltaje necesario para que la bobina produzca la corriente necesaria para la chispa en la bujía.

Pero no solo es la electricidad para el sistema de encendido, también alimenta la batería, para mantenerla cargada mientras alimenta todos los sistemas accesorios adicionales del coche.

El alternador consta de un rotor que generalmente sirve como inductor. Este rotor se alimenta con corriente continua de dirección fija pero de intensidad regulada por el regulador.

El rotor gira, por lo que su alimentación está asegurada mediante escobillas de carbón que son una pieza de desgaste. Por lo tanto, el principal fallo es mecánico.

El estator está sometido a este campo magnético giratorio, a la velocidad del rotor, y de hecho es inducido por una tensión alterna. Los diodos rectifican esta corriente, que por lo general, son 3 o 6 diodos.

La falla más frecuente es de tipo mecánico, el desgaste de las escobillas, que interrumpe el suministro al rotor. La otra falla común tiene que ver con el regulador. Al ser una pieza de alta exigencia, tiende a fallar con el tiempo.

Otra falla que afecta considerablemente el rendimiento del alternador, es un rodamiento defectuoso. Puede ser el delantero o el trasero, si tienes problemas con alguno de ellos, lo notarás por el ruido generado y el bajo rendimiento del alternador.

Los alternadores modernos a menudo integran regulador y escobillas en el mismo módulo, y al momento de realizar la operación, se debe realizar el cambio de todo el conjunto regulador-escobillas.

También se recomienda que, al fallar uno de los rodamientos, se deben cambiar los dos.

¿Cuál es la Función de un Alternador?

Al contrario de lo que podrías pensar, la electricidad que alimenta los accesorios de tu automóvil no solo proviene de la batería. Es el alternador el que crea esta electricidad.

Cuando el automóvil está en movimiento, el alternador realiza 2 funciones. Por un lado, genera electricidad para tu motor y para todos los accesorios de tu vehículo. Por otro lado, recarga la batería, que a su vez puede alimentar el equipo cuando está parado: calefacción, luces, aire acondicionado, etc.

Lo más importante es que el alternador es esencial para arrancar tu automóvil. Si está defectuoso, es posible que no puedas arrancar el motor. Lamentablemente, esto suele ser una señal de que tu alternador debe ser reemplazado o reparado.

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¿Cómo Funciona un Alternador?

El principio de inducción magnética generalmente se experimenta moviendo un imán permanente en una bobina. Se crea un voltaje a través de la bobina.

Un alternador funciona según este principio: un electroimán, alimentado por una corriente de excitación, gira dentro de tres bobinas, produciendo así tres tensiones alternas trifásicas compensadas en 120 grados. Estos voltajes luego se rectifican en un voltaje de corriente continua.

La energía producida por un alternador es proporcional a la velocidad de rotación del electroimán y a su potencia, que a su vez es proporcional a la corriente de excitación.

Un alternador es un generador trifásico cuya corriente se rectifica y luego se filtra para generar una corriente continua. Con cada rotación del rotor se crean tres voltajes alternos desfasados en 120 grados.

Estos tres voltajes luego se acoplan a través de un puente de diodos para recuperar las medias ondas positivas y negativas en voltaje positivo.

El alternador parece un tubo que contiene varias partes y en particular un estator (bobina de cobre) y un rotor (imán cubierto por el estator). Cuando el motor del automóvil está funcionando, la correa del alternador hace girar esta bobina y la reacción física entre el imán y el cobre produce electricidad que alimentará la batería.

La batería tendrá así un stock de carga para mantener en memoria los relojes, las lecturas de kilometraje mientras está parada y en cada nuevo arranque, el alternador además de proporcionar la energía eléctrica necesaria para conducir, cargará nuevamente la batería para asegurar la continuidad.

Para cumplir su función, el alternador de tu automóvil debe generar un voltaje de corriente continua entre 14 y 15 voltios. Si este voltaje es inferior a 14 voltios, las luces pueden fluctuar, el motor no se alimentará correctamente, la batería no se recargará lo suficiente, etc.

En pocas palabras, es simplemente la rotación de un imán en una bobina de alambre de cobre que genera electricidad. Este principio no es nuevo, pero no fue hasta la década de 1960 que se equiparon los primeros automóviles con él.

Las Partes del Alternador

El alternador transforma la energía mecánica en potencia del motor gracias a la correa del alternador. Para ello, 4 componentes interactúan de forma permanente:

1. El rotor

Esta es la parte giratoria que genera el campo magnético a través de una llamada bobina de excitación alimentada por las escobillas. Está formado por dos carcasas encajadas una dentro de la otra, formando un conjunto de tres electroimanes.

El rotor constituye el elemento móvil del alternador. Que contiene las piezas polares que constituyen el inductor de la máquina. Hay dos tipos de rotores: rotores de polos salientes y rotores de polos lisos.

El rotor de polo saliente se utiliza cuando el alternador funciona a baja velocidad. Las bobinas de excitación, hechas de alambres o barras de cobre, se unen directamente a las piezas polares. Estas bobinas están conectadas en serie para crear polaridades opuestas entre dos polos vecinos.

Este tipo de alternador, cuya potencia varía de 1000 kVA a 250 MVA, se instala en la mayoría de centrales hidráulicas, unidades administrativas de emergencia y barcos.

Los rotores de polos lisos están diseñados para alternadores pequeños de alta velocidad. Su forma es cilíndrica, las bobinas de excitación se insertan en las muescas mecanizadas a tal efecto.

2. El estator

Es una jaula fija formada por tres devanados de alambre de cobre desplazados 120 grados. El estator se encuentra fijado a la carcasa del dispositivo. Como sugiere su nombre, el estator constituye la parte fija o estática del alternador. Por lo tanto, es conocido más a menudo como la armadura.

El estator consta entonces de un núcleo de chapa de acero provisto de muescas destinadas a recibir los conductores que forman los devanados del inducido. Los devanados del estator están hechos de hilos de cobre. Cada vuelta de cable está aislada de las otras vueltas.

En el caso de alternadores monofásicos, los devanados están conectados en serie. En el caso de los alternadores trifásicos, los devanados del estator se dividen en tres devanados separados, dispuestos a 120 grados entre sí.

3. Las escobillas o carbones

Inyectan la corriente de excitación en los 2 cojinetes del rotor, que giran sobre un eje. Permiten llevar la corriente de excitación al rotor. Estas son piezas de desgaste porque rozan contra los anillos integrados en el eje giratorio.

Las escobillas van en los anillos colectores que se montan en el eje del rotor y se conectan a los extremos del devanado de campo. Las escobillas de carbón se mantienen en contacto con la superficie de los casquillos mediante resortes.

Este mecanismo permite conectar el devanado inductor a una fuente de energía externa, responsable de su alimentación.

Para que el conjunto de casquillo / cepillo funcione correctamente, es importante mantener una presión constante sobre los cepillos. Por lo tanto, el resorte debe realizar esta función de manera eficaz durante toda la vida útil de las escobillas.

4. El excitador

Has visto que debemos recurrir a una fuente de energía externa para operar los alternadores. El excitador realiza esta función. De hecho, es un pequeño generador de corriente continua, que alimenta los devanados inductores del alternador.

El voltaje producido por el excitador se transmite a los devanados de campo a través de las escobillas y los anillos colectores.

Agrupamos los excitadores en dos categorías:

• Excitador móvil: El excitador móvil se monta directamente en el eje del alternador. Al ajustar la corriente de excitación del generador, se ajusta la corriente en el rotor del alternador.
• Excitador estático: El excitador estático es una máquina más reciente que la anterior. Consiste en una fuente de energía eléctrica equipada con rectificadores semiconductores. La ventaja de este tipo de excitador radica en la ausencia de partes móviles y cepillos, lo que reduce los costes de mantenimiento del dispositivo.

5. Los diodos rectificadores

Permiten transformar la tensión alterna producida en tensión continua. A esta acción se le conoce como “rectificar la tensión”, y de allí su nombre.

6. El regulador

Permite limitar la carga de la batería limitando la tensión de excitación de la bobina del rotor. Se usa para mantener un voltaje estable en la salida del alternador. También indica fallas de carga, por lo que a veces se define como la parte “inteligente” del alternador.

Principio básico del regulador del alternador

El alternador se ha utilizado durante mucho tiempo para automóviles y, por lo tanto, se ha optimizado para esta necesidad. La batería de un automóvil se utiliza exclusivamente para arrancar, por lo que no se solicita en descarga profunda.

Cuando se arranca el motor, el alternador suministra suficiente energía para mantener los dispositivos eléctricos en funcionamiento mientras complementa la carga de la batería. Por lo tanto, no es importante en este contexto optimizar la regulación para recargar la batería.

El principio del tipo de regulador utilizado es limitar el voltaje a un valor preestablecido. Cuando la tensión generada por el alternador es superior al valor objetivo, el regulador corta la corriente de excitación o la limita, lo que tiene el efecto de reducir la energía producida.

Cuando el voltaje en los terminales de la batería está por debajo del umbral, el regulador regenera la corriente de excitación. Dependiendo del valor preestablecido, este voltaje no será suficiente para recargar la batería (valor fijado en el voltaje flotante), o es demasiado alto y dañará la batería.

¿Cómo saber si el alternador o la batería están averiados?

Si tu alternador falla, la batería se hará cargo temporalmente. Pero ya no se recargará y se agotará rápidamente. Por lo tanto, es cuestión de tiempo para que tu automóvil se apague.

En este caso, la luz de advertencia de la batería se encenderá en tu tablero. Entonces tendrás que intervenir tu alternador lo antes posible.

Pero ojo, esta luz también puede indicar una descarga de tu batería, si has dejado los faros encendidos durante la noche, deterioro de los cables o incluso oxidación de los terminales externos de la batería.

Entonces, para salir de dudas, debes probar el alternador.

¿Cómo probar un alternador?

Si tu automóvil se niega a arrancar después de mucho tiempo sin conducir o en un clima muy frío, puede ser una falla de la batería, pero también puede ser un problema del alternador.

Para saber cuál de los dos está involucrado, existe una técnica muy simple siempre que sepas cómo usar un voltímetro.

Si es inferior a 13,3 voltios, el alternador pronto dejará de funcionar. Si está entre 14,2 y 14,7 voltios, el alternador todavía está nuevo y disponible. Si es superior a 15 voltios, será necesario cambiar el regulador del alternador.

Los riesgos de sobrecalentamiento existen y esto podría dañar tu circuito eléctrico y las funciones que resultan de él.

Si crees que tu alternador está defectuoso, debes saber que puedes probarlo tú mismo con un voltímetro. Estos son los pasos a seguir:

• Configura tu multímetro para lecturas de voltaje en corriente continua. Coloca la escala de 0 a 100 VDC.
• Abre el capó de tu coche. La primera medición la haremos con el coche apagado.
• Coloca el cable rojo del voltímetro en el terminal positivo de la batería y el cable negro en el terminal negativo.
• El voltaje debería indicarte unos 12,5 voltios con el motor apagado.
• Enciende tu auto. Recuerda verificar que esté activado el freno de emergencia.
• Deja funcionar el motor durante 2 o 3 minutos y observa las medidas.
• Dile a alguien que te ayude a pisar el acelerador a unos 2.000 o 2.500 RPM. Si la aguja del voltímetro no alcanza los 14 voltios, significa que tu alternador tiene problemas.

En un voltímetro digital, podrás leer un voltaje de 14,4 VDC a 14,6 VDC si el alternador está en buenas condiciones.

Para Cerrar

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El alternador es una parte esencial de tu automóvil, desafortunadamente no hay ningún truco para extender la vida útil de un alternador. Debes estar atento a las señales de advertencia que podrían evitar daños y, por lo tanto, reparaciones muy costosas.

Para preservar la vida de tu alternador, recuerda revisar su voltaje aproximadamente cada 50.000 kilómetros, esto evitará que tengas una falla eléctrica. Y para preservarlo, es mejor conducir largas distancias que en viajes cortos que no permitirán que la batería se cargue por completo.

Evita grandes consumos de energía como el aire acondicionado o la descongelación de espejos, por ejemplo. Y si estás fuera mucho tiempo, sobre todo en invierno, recuerda desconectar tu batería, tu alternador te lo agradecerá.

¿Tienes dudas sobre el estado de tu alternador? Puedes probarlo tú mismo con el multímetro, y si tienes que intervenirlo, hazlo con el taller de tu confianza.