Alternadores

el sistema de carga
 ALTERNADORES

Este componente es fundamental para hacer funcionar el sistema eléctrico del

automóvil. Los consumidores eléctricos se alimentan de la batería del vehículo para su
funcionamiento, pero inevitablemente esta se descarga para dicho fin.
Para mantener siempre disponible esa energía en cantidad suficiente y de modo
estable, el alternador se encarga de reponer esa energía en la batería o acumulador y
que se obtiene de transformar el movimiento mecánico del motor en energía eléctrica.
El alternador en si, es un conjunto de componentes eléctricos y electrónicos de cierta
complejidad y es necesario entender su funcionamiento para su correcto diagnóstico
y reparación.
 Alternadores-dinamos

Los alternadores están basados en el electromagnetismo, y a grandes

rasgos es muy similar a un motor eléctrico. De hecho, los primeros
generadores para los automóviles(la dinamo), se puede hacer funcionar
como motor eléctrico si la conectamos al revés.
La dinamo tiene el diseño de un motor eléctrico de imanes de inducción
electromagnética. No es muy eficiente ya que requiere de un gran numero
de revoluciones para que produzca un voltaje e intensidad
significativamente alto.
Además, el desgaste que se produce en su colector de las escobillas,
provocaba una necesidad de mantenimiento grande. la regulación de voltaje
se hacia a través de un regulador mecánico que necesitaba de
mantenimiento y además poco preciso.
Provocaba que las baterías se sulfatasen con facilidad por falta de carga.
Alternadores-dinamos
Alternadores-dinamos

Regulador externo dinamo: para poder regular la tensión

en la dinamo se utilizaba un regulador de tipo mecánico
que desconectaba la dinamo y no produjera mas corriente,
mediante la apertura de un contacto eléctrico pilotado por
un relé.
El relé controlaba la corriente de excitación en el rotor de
la dinamo y a su vez encendía un testigo de carga en el
cuadro de instrumentos cuando la dinamo no cargaba.
 ALTERNADORES

Los alternadores a diferencia de la dinamo, son capaces de generar corriente

desde revoluciones muy bajas de manera estable. La regulación de la tensión se
hace de manera electrónica y lo hace de manera rápida y precisa, aunque
también existieron alternadores de regulación mecánica, pero fueron
sustituidos rápidamente por los reguladores electrónicos.
A continuación veremos el despiece y el funcionamiento de sus componentes.
ALTERNADORES
 Las carcasas
Las carcasas del alternador constituyen el cuerpo o armazón y unen todos
los componentes eléctricos del alternador, para protegerlos de golpes,
vibraciones u otras acciones perjudiciales para los mismos y sirven además
para su fijación al motor de combustión en el vehículo, con mecanizados
apropiados para ello.
Suelen estar construidas en aleación de aluminio, que las hace ligeras y
además disipan parte del calor generado en el alternador debido a la
producción de corriente en su interior y de calor transmitido por el motor
térmico.
Estas piezas están mecanizadas para alojar también los rodamientos del
rotor, así como la fijación de componentes como el puente rectificador o el
regulador.
Las carcasas
Las carcasas del alternador son muy importantes, ya
que cumplen una función de refrigeración esencial
para el correcto funcionamiento del alternador.
Hay que comprobar su limpieza que no sufran
obstrucciones que comprometan la refrigeración de
los componentes eléctricos del alternador ya que
podrían producir un cortocircuito
También debemos de comprobar, que no estén
agrietadas o fisuradas. El mal apriete de las mismas,
tanto en su función de cuerpo del alternador como en
su fijación al vehículo(tanto por exceso como por
defecto) puede causar roturas en las mismas o
cortocircuitos ya que están conectadas a la masa del
vehículos y con ello, una avería grave.
 Estator

Empezando por su interior, el alternador posee un devanado o ESTATOR, que no

es mas que un conjunto de bobinas de cobre, de una sección
considerablemente grande. Estas bobinas están arrolladas de manera circular
entrelazadas con un núcleo metálico, esto facilitara la creación de un campo
magnético muy potente.
Este estator, llamado así porque esta estático en relación a otro bobinado móvil
llamador ROTOR.
El conexionado de las bobinas del rotor, puede ser en estrella o en triangulo.
estator

A la conexión en
triangulo también
se la conoce
como DELTA
 estator

Las comprobaciones que se llevan a cabo en el estator, son

visuales para comprobar que no presente ningún golpe,
suciedad o restos de combustible que pongan en peligro el
aislamiento de las bobinas, de resistencia de las bobinas y
de aislamiento respecto al núcleo magnético del estator.
Comprobaremos la continuidad de las bobinas entre ellas
teniendo una resistencia muy baja, rondando los 0Ω.
Comprobaremos el aislamiento, poniendo el multímetro en
la escala mas alta de resistencia, bajando la escala
descartando que tenga resistencia entre las bobinas
respecto al núcleo magnético.
 rotor

El rotor es una bobina arrollada sobre un eje y que posee un núcleo ferroso
para producir un campo magnético muy potente, sin necesidad de una gran
intensidad de corriente ya que tiene una gran longitud. Su resistencia
interna ronda los 2Ω, pero puede variar en función del modelo y fabricante.
El rotor posee un conjunto de masas polares en numero par, normalmente
unas 12(6 norte y 6 sur), que generan un gran campo magnético, cuando una
corriente atraviesa el rotor. El campo magnético se invierte
constantemente debido al giro del rotor.
El eje del rotor está apoyado en dos rodamientos de bolas, que le aseguran
una velocidad de rotación alta con suavidad y silencio.
 rotor

En los alternadores mas modernos el rotor lleva incorporados unas aspas

que permiten la refrigeración por aire en el interior del alternador ya que
este puede calentarse bastante ante una demanda continua y elevada de
corriente.
El eje del rotor recibe el movimiento a través de la polea y esta través de la
correa que mueve el motor de combustión , pero ya la veremos mas
adelante.
 rotor
El rotor tiene un par de anillos rozantes de cobre en uno de
sus extremos donde se conecta la bobina que tiene en su
interior.
En el se hacen rozar las escobillas de grafito del regulador de
tensión.
También se le puede llamar colector del rotor.
Para comprobar su estado, los anillos rozantes tendrán que
tener continuidad entre ellos con una resistencia aproximada
de 2Ω, y que podremos comprobar con un multímetro en
escala de resistencia empezando por la mas baja.
Para comprobar el aislamiento, haremos lo mismo, pero
empezando por la escala mas alta, y mediremos el colector
respecto al eje y las masas polares. El valor ha de ser lo más
cercano a 0Ω.
 Regulador de tensión

El regulador se encarga de regular como indica su nombre, el paso de

corriente a través de la bobina del rotor.
Esto permitirá regular el campo magnético generado en el interior del
mismo, variando su fuerza y por lo tanto variando el campo magnético
inducido en el estator y que a su vez variará la producción de corriente en
este último.
Los reguladores pueden ser de varios tipos aunque actualmente solo se
emplean los electrónicos, formados por un circuito de transistores que
regulan el paso de corriente a través de la bobina del rotor, de una manera
rápida y precisa en función de la demanda de consumidores en el vehículo.
 Regulador de tensión

La conexión en el alternador se realiza a través de unas escobillas de grafito que

transmiten la corriente al rotor en dos anillos rozantes de cobre y de superficie
muy suave para minimizar el desgaste por salto de chispas entre ellos.
Además está también conectado a la entrada positiva del estator para poder
regular el campo magnético del rotor y a masa para cerrar el circuito de este
ultimo.
No se puede realizar un mantenimiento como tal en el regulador pero si observar si
tiene desgaste en sus escobillas o síntomas de algún desperfecto por
combustibles, aceites o sobrecalentamiento, que suelen ser averías habituales.
Los reguladores mecánicos si que tenían que ser calibrados cada poco uso debido
a desgastes internos de los contactos del relé o por trabajo ineficiente de la
propia dimamo.
 Regulador de tensión

Regulador electrónico ultima Regulador electrónico primeras Regulador externo tipo mecánico
generación generaciones
Regulador de tensión

Esquema de un sistema de regulación de voltaje

de un alternador regulado por dos transistores y
un diodo Zener para el control de uno de ellos,
además de contar con 3 diodos de campo, para el
rotor y que son mas pequeños que los de
rectificación ya que no necesitan controlar un
paso de corriente tan elevado.
 El rectificador de corriente o puente de diodos.

El rectificador de corriente o también llamado puente de diodos, se encarga

de transformar en corriente continua, la corriente alterna generada por el
estator. Este se conecta a la salida de las conexiones de las bobinas del
estator.
Se trata de un conjunto de diodos colocados en serie(dos por fase
normalmente) en sentido de la corriente, uno anterior y otro posterior a la
conexión de la fase que han de rectificar, por lo que constituyen un
rectificador de onda completa.
Estos diodos tienen un tamaño bastante grande ya que han de soportar un
gran paso de corriente. Se ven fácilmente y se pueden comprobar en la gran
mayoría de casos sin desmontar el puente de diodos del estator al que van
conectados, con el multímetro en la posición de comprobación de diodos.
 El rectificador de corriente o puente de diodos.

Esquema de un puente de diodos de un

alternador trifásico con conexión en estrella,
en el que se puede apreciar como se conectan
los diodos en serie, uno anterior y otro
posterior a cada una de las fases del estator.
 La polea
La polea del alternador se encarga de transmitir el movimiento del motor del
combustión al eje de del rotor, provocando que este gire de manera solidaria
al motor de combustión.
Para que la generación de corriente por parte del alternador sea la
necesaria, tiene que girar a un numero de revoluciones lo mas estables
posibles y en su rango de mayor eficiencia.
La relación de giro entre el Motor de combustión y alternador se consigue
mediante diferentes diámetros de poleas tanto del cigüeñal del motor de
combustión como en la polea del alternador.
 La polea
En alternadores mas antiguos la polea tiene forma de V donde una correa de
caucho pasa por el centro produciendo el arrastre de la polea. Tenían un
gran desgaste al uso y eran ruidosas.
Actualmente se utilizan poleas con múltiples canales para un mayor
arrastre, desgaste y ruidos.
Las poleas además, están equipadas con un mecanismo de rueda libre que
permite el giro en un sentido pero no en el contrario, permitiendo que siga
girando en caso de avería en el alternador sin por ello comprometer el
funcionamiento de arrastre de la correa a otros elementos como puede ser
la bomba de la dirección asistida o la bomba de refrigerante.
 La polea

Sección de una polea libre de

alternador, cuyo
funcionamiento es muy similar
al de un piñón de un motor de
arranque.
En caso de avería, se suelen
bloquear quedando como una
polea fija y suelen provocar
daños en el tensor de la correa
de accesorios, en la correa y
daños mecánicos por intrusión
de esta ultima en otros
elementos del motor de
combustión. Su diámetro no es
muy grande.
La polea

Polea fija de un alternador, que además lleva

incorporado el ventilador de refrigeración para el
rotor y el estator.
Normalmente este tipo de poleas se utilizaban en
alternadores mas antiguos y que no necesitaban
de unas revoluciones de giro elevadas, ya que
suelen tener un mayor diámetro.
 La correa de accionamiento

Para transmitir el movimiento del motor de combustión a la polea del

alternador, se utiliza una correa de caucho. Esta puede ser con forma
trapezoidal o puede ser multicanal o POLI-V.
Las primeras son utilizadas en alternadores antiguos y que no requieren de
un gran esfuerzo para mover al alternador, ya que se desgastan con
facilidad y además son propensas a producir bastante ruido.
Por otro lado las correas POLI-V, están fabricadas de caucho con fibras y
otros materiales como el nylon o teflón que reducen la fricción y los ruidos,
haciendo que sean mas duraderas y eficaces. También es cierto que son
bastante mas caras que las trapezoidales.
 La correa de accionamiento

Los alternadores reversibles utilizados en los vehículos híbridos, utilizan

una correa POLI-V, pero que es mucho mas resistente que las POLI-V
utilizadas por un vehículo sin hibridación, por lo que no se puede utilizar otra
que no sea la autorizada por el fabricante, ya que este tipo de alternadores
que se usan además para arrancar el motor de combustión, tienen un
arrastre muy grande por lo que la correa ha de ser a muy resistente a los
esfuerzos mecánicos de tracción y a la temperatura.
 La correa de accionamiento

En la correa de accionamiento, debemos de comprobar el estado de tensión

de la misma, que no sea ni por exceso ni por defecto, y en todo caso
consultaremos la información técnica al respecto ofrecida por el fabricante.
En el caso de que tengamos que desmontar la correa, será muy importante
que quede registrado el recorrido que hace la correa por las diferentes
poleas del motor y su sentido de giro en el caso de reposición de la correa
usada.
Observaremos el desgaste que ofrece la correa, en toda su superficie
incluida la exterior, ya que suelen aparecer grietas que ponen en riesgo su
integridad.
Averías comunes
Cuadro sinóptico de averías usuales en tensores de correas
auxiliares. A veces estas averías vienen provocadas por una
polea de alternador libre en mal estado, o por tensores y
otras poleas que harán que el accionamiento del alternador
no sea correcto, provocando desgastes o roturas en la correa
o en otros componentes.
Averías comunes
Es necesario comprobar el funcionamiento correcto de
la polea libre de alternador, mediante una sencilla
prueba que consiste en girar hacia un lado y hacia el
contrario, y observaremos que si está bloqueada en los
dos sentidos, es que está averiada siendo necesario su
sustitución.
Averías comunes
Conducir una correa por su
trayectoria equivocada
puede provocar averías en el
sistema de carga y en otros
como el de refrigeración,
dirección, correa de
distribución, etc.
 Averías comunes

Estos dos son claros ejemplos de alternadores averiados por suciedad, el de la izquierda por aceite y el de la derecha
Con daños en el eje del rotor por desgaste por abrasión como polvo, tierra, etc.
 Videos de ayuda…
Aquí hay unos enlaces a videos muy interesantes acerca de pruebas de carga, despiece, y funcionamiento eléctrico
del alternador.
Mantenimiento correas: https://www.youtube.com/watch?v=bIvnNUCDMPk&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=8&pp=gAQBiAQB
Principios de funcionamiento: https://www.youtube.com/watch?v=v7bZXN3ZXUM&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=6&pp=gAQBiAQB
La luz de carga: https://www.youtube.com/watch?v=oq_BoRXxk1g&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=5&pp=gAQBiAQB
Mediciones en el alternador: https://www.youtube.com/watch?v=7aqc0pg-OVk&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=9&pp=gAQBiAQB
Despiece y comprobación: https://www.youtube.com/watch?v=lDR2hf0Cr_g&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=7&pp=gAQBiAQB
Rectificador de corriente: https://www.youtube.com/watch?v=6gXoNozjMwU&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=3&pp=gAQBiAQB
Mentalidad de ingeniería, rectificador: https://www.youtube.com/watch?v=Bqd10UayjmU&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=2&pp=gAQBiAQB
Como funciona el alternador: https://www.youtube.com/watch?v=-3U7_IBih50&list=PLfGixz0-
VrBiNX5rcFp0H5l8lX4F91JHV&index=1&pp=gAQBiAQB
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