Forme d’onde de l’alternateur

Vous aurez besoin d'un PicoScope pour réaliser ce test.

Comment réaliser le test

Branchez un câble d’essai BNC dans le canal A sur le PicoScope, placez une grande pince crocodile noire sur le câble d’essai comportant la moulure noire (négatif) et une grande pince crocodile rouge sur le câble d’essai comportant la moulure rouge (positif).

Fixez les pinces crocodile sur la batterie en veillant à respecter la polarité correcte : rouge vers positif (+) et noir vers négatif (-), comme l’illustre la Figure 1.

Comme vous le voyez dans l’image d’oscilloscope prédéfinie et l’exemple de forme d’onde sur cette page, il est essentiel que la plage de tensions soit définie sur le courant alternatif (ca) pour ce test.

Exemple de forme d’onde d’alternateur

Remarques sur les formes d’ondes

L’exemple de forme d’onde illustre la sortie rectifiée depuis l’alternateur.

Cette forme d’onde indique ce qui suit : -

  • La sortie est correcte et il n’y a aucun défaut dans les bobinages de phase ou les diodes (ensemble du redresseur).
  • Les trois phases depuis l’alternateur ont été rectifiées du courant alternatif (ca) d’origine à un courant continu (cc) et les trois phases qui contribuent à la sortie de l’alternateur fonctionnent toutes.

Si l’alternateur avait un défaut de diode, de longues queues descendantes seraient visibles sur la courbe à intervalles réguliers et 33 % de la sortie de courant totale seraient perdus. Un défaut dans l’une des trois phases présente une image similaire à celle qui est illustrée, mais avec trois ou quatre fois cette hauteur et une hauteur de tension de base à crête de plus d’1 volt.

L’échelle de tension du côté de l’oscilloscope n’est pas représentative de la tension de charge, mais des limites supérieure et inférieure de l’ondulation de courant cc. L’amplitude de la forme d’onde varie dans différentes conditions, avec une batterie complètement chargée présentant une image plus plate, tandis qu’une batterie déchargée présente une amplitude supérieure jusqu’à ce que la batterie soit chargée.

Informations techniques

L’objectif du circuit de charge consiste à fournir une tension régulée pour charger la batterie et remplacer le courant consommé par les circuits électrique du véhicule. L’alternateur est un ajout relativement récent dans les véhicules motorisés et remplace la dynamo, qui y était installée jusque dans les années 1970.

La sortie depuis une dynamo était déterminée par la vitesse du moteur et, contrairement à l’alternateur, elle était négligeable quand le moteur tournait au ralenti. Il n’était pas rare que le voyant d’avertissement de charge scintille au ralenti et que la dynamo nécessite des changements fréquents de balai. Ces balais étaient beaucoup plus grands que ceux d’un alternateur, car ils transportaient la sortie de courant totale, contrairement aux balais d’alternateur, qui ne transportent que le courant inducteur. Ce courant alimente l’électroaimant pour produire la sortie.

Le courant inducteur est d’environ six à huit ampères.

La valeur nominale de l’alternateur tend à être spécifique au véhicule, car la demande électrique d’un modèle de base est inférieure à celle d’un véhicule équipé d’accessoires haut de gamme types, comme un pare-brise et une lunette arrière chauffés, des rétroviseurs chauffés, des éclairages supplémentaires et des sièges chauffés à réglage électrique.

La sortie de l’alternateur, comme son nom l’indique, produit une sortie de courant alternatif (ca), qui est rectifiée en courant continu (cc) afin de fournir le type de tension correct pour recharger la batterie et la maintenir complètement chargée.

L’alternateur comporte trois bobinages internes enroulés à 120 degrés entre les phases et nécessite neuf diodes dans une configuration en « pont » pour rectifier la sortie. La tension est contrôlée par un régulateur à semi-conducteurs qui maintient la tension à un réglage prédéterminé d’environ 13,5 à 15 volts. Le courant de sortie est déterminé par l’exigence du moment. Par exemple, une batterie qui vient d’être soumise à un démarrage prolongé présente une sortie supérieure depuis l’alternateur à celle d’une batterie qui est complètement chargée.

Il est possible de mesurer la tension régulée sur un multimètre, mais cette mesure peut sembler correcte même si l’alternateur a un défaut de diode qui réduit la sortie de 33 %. La seule méthode véritable pour surveiller la sortie de l’alternateur consiste à observer la forme d’onde de sortie sur un oscilloscope.

Ford Focus : Alternateur « intelligent »

Le système de chargement utilisé sur la Ford Focus est différent de tous les autres systèmes de chargement actuellement en production.

Ford utilise ce qu’on appelle un système de « chargement intelligent ». Avec un système de chargement conventionnel, la batterie est chargée à une tension qui est déterminée par le régulateur de tension, où toute la charge électrique est tirée depuis la batterie alimentée par l’alternateur.

Le chargement intelligent permet à la tension d’alimentation provenant de l’alternateur de varier en fonction de la température de l’électrolyte de la batterie. Une batterie froide répond mieux à une tension supérieure qu’une batterie chaude, qui répond mieux à une tension légèrement inférieure. La température de l'électrolyte est calculée en contrôlant la température d'admission d’air lorsque le moteur vient d’être stoppé et la température de l'air d'admission du courant. De ces deux mesures, il est possible de calculer la température de la batterie et la charge appropriée envoyée à la batterie.

L'alternateur est doté de deux raccordements au module de gestion du moteur (ECM) pour surveiller et contrôler la sortie. Cette procédure de surveillance permet également de faire fonctionner la valve de régulation de ralenti (ISCV) lors de demandes électriques élevées quand le moteur tourne au ralenti. L'ECM contrôle également le relais de marche du moteur, qui ne permet d’activer que les circuits avec une demande de courant élevée lorsque l'alternateur est en charge. Jusque-là, les composants restent inactifs.

L'ECM est maintenant responsable de la mise hors tension du « voyant de charge » monté sur tableau de bord. Lorsqu’on démarre le moteur avec un alternateur conventionnel, l'unité est activée dès que le contact est activé, mais un système de « chargement intelligent » ne lance l'alternateur qu’une fois que le moteur a démarré. Cette action permet d'éviter une perte inutile de tension sur un véhicule dont la batterie est déchargée et d’avoir à démarrer le moteur avec un alternateur opérationnel.

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Déni de responsabilité
Cette rubrique d’aide est sous réserve de modifications sans préavis. Les informations contenues dans la présente sont soigneusement contrôlées et sont considérées être correctes. Ces informations présentent un exemple de nos études et conclusions, et elle ne constituent pas une procédure définitive. Pico Technology n’endosse aucune responsabilité en cas d’inexactitudes. Chaque véhicule peut être différent et nécessiter des réglages uniques en matière d’essais.