Forma d'onda dell'alternatore

Sarà necessario un PicoScope per eseguire questo test.

Come eseguire il test

Connettere un cavetto di prova BNC nel canale A sul PicoScope, posizionare un morsetto coccodrillo nero di grandi dimensioni sul cavetto di prova con la modanatura nera (negativo) e un morsetto a coccodrillo rosso di grande dimensioni sul cavetto di prova con la modanatura rossa (positivo).

Il morsetto a coccodrillo si attacca sulla batteria rispettando la polarità: rosso a positivo (+) e nero a negativo (-) come indicato in Figura 1.

Come sarà possibile vedere nella foto di preimpostazione del dispositivo e nell’esempio della forma d'onda presente su questa pagina, è molto importante per questa prova che l'intervallo di tensione sia impostato su corrente alternata (c.a.).

Esempio di forma d’onda dell’alternatore

Note sulla forma d'onda

L’esempio della forma d'onda mostra l'output raddrizzato dall'alternatore.

Questa forma d'onda indica le seguenti:-

  • L'output corretto e che non c'è alcun errore all'interno degli avvolgimenti di fase o dei diodi (gruppo raddrizzatore).
  • Le tre fasi dell'alternatore sono state raddrizzate dalla corrente alternata originale (c.a.) alla corrente continua (c.c.) e che le tre fasi che contribuiscono all’output dell'alternatore funzionino.

Se l'alternatore ha subito un guasto dei diodi, appariranno delle lunghe code verso il basso sul tracciato a intervalli regolari ed il 33% dell’output totale di corrente andrà perso. Un errore di una delle tre fasi mostrerà un quadro simile a quello illustrato, ma avrà un’altezza superiore di tre o quattro volte , con la base alla tensione di picco superiore a 1 volt.

La scala di tensione sul lato dell'oscilloscopio non è rappresentativa per la tensione di ricarica, ma è rappresentativa per i limiti superiori e inferiori dell'ondulazione di c.c. L'ampiezza della forma d'onda varierà in base a condizioni diverse. Con una batteria completamente carica, sarà piatta, mentre con una batteria scarica, l’ampiezza sarà più grande quando la batteria è carica.

Informazioni tecniche

Lo scopo del circuito di ricarica è quello di fornire una tensione regolata per ricaricare la batteria e ricostituire la corrente consumata dai circuiti elettrici del veicolo. L'alternatore è un'aggiunta relativamente recente al veicolo, sostituendo la dinamo che è stata montata fino agli anni ‘70.

L'output di una dinamo è stato determinato dalla velocità del motore e, a differenza dell'alternatore, mostrava un output trascurabile quando il motore girava al minimo. Non si sapeva che la spia di ricarica scintillasse in folle e che la dinamo richiedesse modifiche frequenti delle spazzole. Queste spazzole erano considerevolmente più grandi rispetto a quelle che si trovano sull’alternatore, in quanto trasportano l’output di corrente totale, a differenza delle spazzole dell’alternatore che trasportano solo la corrente di campo. Questa corrente eccita l'elettromagnete per produrre l'output.

La corrente di campo è circa sei-otto ampere.

Il rating dell'alternatore tende ad essere specifico al veicolo, in quanto un modello di base ha una richiesta elettrica minore rispetto ad un veicolo con accessori tipici di alta gamma, come gli schemi elettrici anteriori e posteriori riscaldati, gli specchi riscaldati, l’illuminazione supplementare, i sedili riscaldati e regolati elettricamente.

L'output dell’alternatore, come suggerisce il nome, produce un output di corrente alternata (c.a.), che è raddrizzato a corrente continua (c.c.) per fornire il tipo di tensione corretto per ricaricare la batteria, mantenendola a piena carica.

L’alternatore ha tre avvolgimenti interni a 120 gradi tra fasi e richiede nove diodi in configurazione 'ponte' per la raddrizzamento dell'output. La tensione è controllata da un regolatore a stato solido, che mantiene la tensione ad un'impostazione prestabilita di circa 13,5 - 15 volt. La corrente di uscita è determinata dal requisito momentaneo. Ad esempio, una batteria, che è appena stata soggetta ad avviamento prolungato, mostra un output superiore dall'alternatore rispetto alla situazione quando la batteria è completamente carica.

La tensione regolata può essere misurata su un multimetro, ma questa lettura può sembrare corretta, anche se l'alternatore ha un guasto del diodo, che riduce l'output del 33%. L'unico vero modo di monitorare l'output dell'alternatore è osservare con un oscilloscopio la forma d'onda in uscita.

Ford Focus: Alternatore 'Smart'

Il sistema di ricarica utilizzato sulla Ford Focus è diverso da qualsiasi altro sistema di ricarica attualmente in produzione.

La Ford utilizza ciò che è definito un sistema di 'smart charge' (ricarica intelligente). Con un sistema di ricarica convenzionale, la batteria viene ricarica ad una tensione determinata dal regolatore di tensione, con tutto il carico elettrico proveniente dalla batteria alimentata dall’alternatore.

La ricarica intelligente consente la variazione dell'alimentazione di tensione dell'alternatore a seconda della temperatura dell'elettrolito della batteria. Una batteria fredda risponde meglio ad una tensione superiore rispetto ad una batteria calda, che risponde meglio ad una tensione leggermente inferiore. La temperatura dell'elettrolito è calcolata monitorando la temperatura di aspirazione dell'aria quando è stato arrestato il motore e la temperatura di aspirazione dell’aria attuale. La temperatura della batteria può essere calcolata da queste due misurazioni e, quindi la ricarica appropriata sarà inviata alla batteria.

Per monitorare e controllare l’output, l'alternatore dispone di due connessioni al Modulo di gestione motore (ECM). Questo monitoraggio permette anche la funzione della valvola di controllo del minimo (ISCV) quando sono fatte richieste elettriche alte e il motore è al minimo. L'ECM controlla anche il relè di avviamento motore, che consente l’attivazione di solo circuiti con una forte domanda di corrente quando l'alternatore è in carica. Fino ad allora, i componenti rimangono inattivi.

L'ECM è ora responsabile per lo spegnimento della 'spia di ricarica' sul cruscotto. Quando l’avviamento motore avviene con un alternatore convenzionale, l'unità viene attivata non appena l’accensione è avviata, ma un sistema di 'ricarica intelligente' avvierà l'alternatore, solo dopo l’avviamento del motore. Questa azione evita un inutile spreco di tensione su un veicolo con una batteria scarica ed evita anche lo sforzo supplementare coinvolto nell'avviamento di un motore con un alternatore operativo.

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Questa sezione della guida è soggetta a cambiamenti senza notifica. Le informazioni all'interno sono attentamente controllate e considerate corrette. Queste informazioni costituiscono un esempio delle nostre ricerche ed i risultati ottenuti e non costituiscono una procedura definitiva. Pico Technology non si assume alcuna responsabilità riguardo a eventuali imprecisioni. Ogni veicolo può essere diverso e richiedere impostazioni di prova uniche.