Comprendre l'alternateur mal compris

Avez-vous remarqué que votre flotte remplace plus d'alternateurs que ce qui semble raisonnable ? Ils ne les fabriquent plus comme avant, n'est-ce pas ?

En fait, la plupart des alternateurs d'aujourd'hui sont plus durables et durent généralement plus longtemps que jamais. Ce qui nous amène à nous demander : quelle semble être la raison pour laquelle tant d'alternateurs sont en panne ?

Vous pourriez vous attendre à une réponse simple - quelque chose comme des glissements de courroie à cause d'un tendeur de courroie défectueux ou incorrect, ou une exposition à des matériaux corrosifs comme les sels de voirie.

Et vous ne vous tromperiez pas; les alternateurs peuvent cesser de fonctionner à cause de ces facteurs, mais c'est là que les choses se compliquent, car il existe une autre réponse tout aussi correcte, à sa manière.

"L'une des choses les plus courantes que nous constatons dans l'industrie des alternateurs et des batteries est que nous avons un taux de retour élevé sur les produits qui ont été déterminés sur le terrain comme étant défectueux, mais une fois qu'ils reviennent au service de garantie, ils effectuent un test contrôlé et il est jugé correct, ce qui indique un diagnostic erroné sur le terrain", déclare Frank Byrd, directeur des services techniques pour Prestolite Electric, Broad-Ocean Motors.

Alors pourquoi l'alternateur est-il si mal compris et comment pouvez-vous savoir que vous ne jetez pas prématurément votre équipement de qualité à la casse ?

La fonction de l'alternateur est d'alimenter l'ensemble du système électrique ; le travail du câble est de fournir cette puissance à divers composants ; et le travail de la batterie consiste à stocker l'énergie et à gérer les charges électriques, en protégeant contre les pointes et les surtensions électriques. Lorsqu'il y a un problème de tension, dit Byrd, les techniciens inexpérimentés ou pressés ont tendance à pointer du doigt l'alternateur.

"Cette erreur de diagnostic de l'alternateur est très facile pour un technicien sur le terrain, qui est sous le feu ou qui a des temps SRT qu'il doit respecter, s'il ne mesure que la tension", explique Byrd. "Ils ont vraiment besoin de mesurer la tension et l'ampérage pour vraiment diagnostiquer un problème d'alternateur. Si vous avez une résistance élevée dans le câble, c'est la chose la plus courante à négliger pour le technicien, car il est facile pour lui de changer un alternateur ou de changer la batterie."

Ce qui est source de confusion, même pour l'électricien ou le dépanneur le plus expérimenté, ajoute-t-il, c'est de comprendre que les composants du système de charge d'un camion interagissent les uns avec les autres en tant qu'unité électrique.

Ce dernier élément mérite d'être répété : les composants du système de charge d'un camion interagissent les uns avec les autres en tant qu'unité électrique. C'est tout pour un et un pour tous. Intériorisez ces informations dans l'hippocampe de votre cerveau ; vous y reviendrez encore et encore lorsque vous ferez des choix d'alternateur.

Rod Spangler, directeur de l'ingénierie d'application de BorgWarner, recommande de toujours vérifier chaque composant du système électrique à chaque inspection, en gardant à l'esprit qu'un problème avec une pièce peut affecter le reste des composants du système.

"Des lectures de tension erratiques et une charge de batterie fréquente [peuvent causer des problèmes d'alternateur], mais vérifiez toujours les câbles en premier lors du diagnostic", explique Spangler. "En plus du nettoyage régulier, les batteries et les câbles lourds associés doivent être inspectés et testés pour des performances optimales. Nettoyez et enduisez les connexions électriques avec des matériaux diélectriques anti-corrosion pour aider à prévenir la corrosion."

Ainsi, la panne de l'alternateur n'est pas aussi courante qu'il n'y paraît, mais cela arrive.

"L'exposition aux traitements routiers d'hiver, à l'huile, aux débris ou à l'environnement de fonctionnement et aux températures élevées peut provoquer une panne de l'alternateur", déclare Spangler. "Les problèmes de vibration causés par des boulons de montage desserrés ou des patins de montage usés, et des tendeurs de courroie défectueux peuvent également provoquer des pannes d'alternateur."

Byrd dit que bien que l'alternateur ne nécessite généralement pas beaucoup d'entretien pendant les PM d'un camion, il conseille de garder une oreille attentive pour les bruits anormaux et mécaniques tels que le gémissement lorsque le moteur tourne.

"Les roulements sont une chose mécanique dans l'alternateur qui peut commencer à tomber en panne", explique Byrd. "En outre, écoutez le claquement de la courroie du tendeur de courroie. Certains de ces tendeurs commenceront à s'user et à faire courir la courroie sur le côté de la poulie. Vous remarquerez peut-être un effilochage sur le côté de ces tendeurs. Les tendeurs automatiques s'usent et ils peuvent provoquer une charge excessive ou inadéquate de la courroie... ce qui générerait de la chaleur, transférée à travers le métal et dans le palier avant de l'alternateur."

Jonathan E. Smith, directeur adjoint des ventes/marketing après-vente chez Prestolite Electric, Broad-Ocean Motors, nous rappelle que l'alternateur n'est qu'une pièce de l'unité électrique du camion (je vous avais dit que nous y reviendrions). Par exemple, bien que cela ne conduise pas à une panne immédiate, les performances d'un alternateur parfaitement capable peuvent décliner en raison d'un entretien négligé de la batterie.

"Gardez les batteries propres et gardez vos connexions propres, car lorsque les batteries se déchargent, elles produisent des gaz et la saleté emprisonne les gaz au-dessus de la batterie", explique Smith. "Cela accélère la décharge de la batterie, et c'est plus de travail pour l'alternateur lorsqu'il redémarre."

Byrd ajoute que le câblage installé avec une résistance trop élevée pour le système électrique du camion peut également endommager progressivement l'alternateur avec le temps.

"L'alternateur va produire de l'énergie et essayer de forcer l'énergie à travers cette résistance", dit-il. "Donc, cela va chauffer excessivement les diodes de redressement de l'alternateur. Cela ne va pas provoquer cette panne immédiate, mais cela va raccourcir la durée de vie de ces composants et cela va provoquer une panne prématurée."

Smith dit qu'il est typique pour un nouveau camion d'être équipé par le fabricant d'un alternateur adapté aux options de charge électrique disponibles sur le véhicule.

"Mais, disons que vous avez un alternateur de 160 ou 180 ampères et que vous avez équipé le camion d'un nouveau système CVC alimenté par batterie, mais que vous n'avez pas remplacé l'alternateur. Le conducteur pourrait se plaindre qu'au lieu d'obtenir huit heures de batterie pour le CVC, il n'en a que quatre heures ", explique Smith. "Donc, [vous devrez] calculer la charge requise par le véhicule, ce qui est facile avec des outils très simples (voltmètre et pince ampèremétrique) … et c'est là que vous vous demandez si vous aurez besoin de mettre à jour."

"Si le propriétaire de la flotte possède le camion depuis un certain temps et souhaite mettre à niveau les onduleurs, les micro-ondes, les téléviseurs, l'éclairage, la climatisation, les amplificateurs radio, différents types de batteries", ajoute Byrd, "ce sont les conditions dans lesquelles ils devraient revoir le système de charge pour examiner l'alternateur pour voir s'il est capable de répondre aux charges d'ampérage supplémentaires qu'ils subissent. Et si l'alternateur doit être dimensionné pour répondre à ces charges électriques à la vitesse à laquelle le conducteur fonctionne, il doit également examiner le dimensionnement du câble pour s'assurer que l'alternateur à ampérage plus élevé peut transférer cette puissance et continuer à fonctionner comme prévu."

Lors de l'achat de ce nouvel alternateur brillant, Spangler de BorgWarner dit que l'achat d'un avec la puissance la plus faible nécessaire est une erreur courante. Il recommande aux gestionnaires de flotte d'évaluer correctement l'utilisation prévue et de dimensionner l'alternateur pour répondre ou dépasser les besoins de l'application et des charges, en mettant l'accent sur le dépassement de ces besoins en surdimensionnant l'alternateur.

"Le surdimensionnement de l'alternateur entraîne une plus grande économie de carburant, une production supplémentaire si nécessaire et une durée de vie prolongée en raison de la sous-utilisation de la pleine capacité", déclare Spangler. "En cas de surdimensionnement, l'unité durera généralement plus longtemps car elle fonctionne à un pourcentage inférieur de la puissance disponible, ce qui permet des températures de fonctionnement plus basses, ce qui conduit à une plus grande fiabilité. Cela peut également prolonger la durée de vie de la batterie, car les batteries effectuent un cycle profond à un taux inférieur.

"Les avantages en matière d'efficacité, les alternateurs sans balais, la technologie de détection à distance et la sortie au ralenti sont des facteurs clés à prendre en compte [lorsque les flottes font leur choix d'alternateur]."

Clive Harley, vice-président de l'ingénierie pour Prestolite Electric, Broad-Ocean Motors, conseille aux gestionnaires de flotte de rester à l'écart de ce qu'il appelle les alternateurs "hot shot": des produits généralement moins chers qui sont incapables de résister à des températures élevées à bas régime.

Cette capacité est devenue de plus en plus importante ces dernières années, car à mesure que les normes d'émissions deviennent plus strictes, les camions deviennent plus aérodynamiques et moins d'air est soulevé dans le compartiment moteur.

"Nous accordons beaucoup d'attention à la conception du produit et aux matériaux de nos produits afin qu'ils puissent résister aux températures plus élevées à des régimes plus bas", déclare Harley. "Nous avons dû reconcevoir les alternateurs afin que les roulements soient beaucoup plus solides et beaucoup plus robustes. Nous avons des spécifications plus élevées dans les métaux réels. Nous utilisons des graisses et des lubrifiants très spécialisés sur les roulements pour assurer une longue durée de vie. Une partie de cette graisse est plus chère que l'or.

"Tout cela, juste pour maintenir les températures sous lesquelles ces machines fonctionnent et les charges extrêmes auxquelles elles sont soumises. Aujourd'hui, nous avons même des moyens pour que le véhicule communique avec l'alternateur, de sorte que le véhicule peut lui dire de se décharger ou d'en reprendre. De nombreuses technologies entrent dans le produit que nous fabriquons aujourd'hui."

Pour en savoir plus sur les alternateurs, cliquez ici pour lire "Construire un alternateur plus intelligent".