Technique : l'alternateur

Technique : l'alternateur

Article sponsorisé - 07 janvier 2021

L'électricité est une source d'énergie indispensable pour le bon fonctionnement d'une automobile. Outre le démarreur, les différents calculateurs (gestion du moteur, aides à la conduite, etc.), l'éclairage et les accessoires de confort (systèmes multimédias, sièges chauffants, etc.) utilisent cette source d'énergie. A cet effet, l'alternateur joue un rôle primordial pour produire de l'éléctricité.

Alternateur - moteur à combustion automobile

Rôle et principe de fonctionnement

Le rôle de l'alternateur est de convertir de l'énergie mécanique (fournie par le moteur à combustion) en énergie électrique. L'électricité ainsi produite est utilisée de différentes manières selon les conditions de conduite :

  • à vitesse stabilisée ou au ralenti, l'alternateur alimente directement les consommateurs d'électricité (et recharge la batterie si son niveau de charge est très faible)
  • lors des décélérations, l'alternateur continue d'alimenter directement les consommateurs d'électricité et recharge la batterie
  • en cas de forte accélération, l'alternateur ne produit plus d'électricité afin d'éviter une surcharge de courant. La batterie fournit alors l'énergie nécessaire pour alimenter les composants électriques

Composants alternateur automobile

Le rotor de l'alternateur est entraîné par le moteur. Généralement, il tourne 2 à 3 fois plus vite que le vilebrequin grâce à la démultiplication induite par le diamètre de la poulie d'entrainement.

Le rotor prend la forme d'un axe métallique entouré d'une bobine alimentée par un courant électrique (principe de l'électroaimant). Cela permet de générer un champ magnétique. Ce champ va exciter les pôles (généralement au nombre de 12) du stator (lui-aussi bobiné), ce qui génère un courant électrique.

Courant alternatif / courant continu

Le courant généré par l'alternateur est un courant alternatif triphasé. Or, la batterie et les accessoires fonctionnent en courant continu. Il faut donc utiliser un pont de diodes pour rectifier le courant et transformer le courant alternatif de l'alternateur en courant continu.

Principe du pont de diodes

Une diode est un composant électronique qui ne laisse passer le courant que dans un sens. Si une diode était utilisée seule, elle bloquerait le courant lorsque celui-ci est dans le sens inverse. Pour éviter ce phénomène et redresser le courant lorsqu'il est négatif, un pont de diodes est nécessaire.

Dans le cas d'un courant monophasé, 4 diodes sont nécessaires. Dans le cas de l'alternateur qui fonctionne en triphasé, 6 diodes sont nécessaires au minimum pour redresser le courant.

Rectification de la tension - alternateur triphasé

Régulateur

La tension générée dans l'alternateur augmente lorsque la vitesse de rotation du moteur augmente. Si la tension en sortie de l'arternateur n'est pas régulée, elle est susceptible d'endommager la batterie et les autres consommateurs. A cet effet, le régulateur, qui est un circuit intégré) va diminuer le courant d'alimentation du rotor afin de diminuer le champ magnétique produit par celui-ci.

Ainsi, la puissance délivrée par l'alternateur diminue lorsque cela est nécessaire afin de préserver la batterie et les composants électriques. La puissance optimale est déterminée par le calculateur moteur en fonction de l'état de charge de la batterie et de la consommation électrique des autres équipements.

Alternateur automobile

Les 10 derniers commentaires sur le sujet (voir les 17 commentaires):

Alain Lanoy

09 juillet 2021 à 15h45

Alain

Bonjour Guillaume
Merci pour votre article très bien fait
A le lire, je comprends que le courant qui sort de l’alternateur est un courant continu
Si on dépose une Dynamo 6V pour la remplacer par un alternateur lui même en 6V sans régulateur on peut donc conserver le régulateur d’origine
Merci d éclairer ma lanterne 😊
Guillaume Darding [administrateur]

14 juillet 2021 à 13h44

Bonjour Alain,

je ne suis pas sûr de bien comprendre votre question. Le courant qui sort de l'alternateur est un courant alternatif. Il est ensuite redressé en courant continu par le pont de diodes et la tension ajustée par le régulateur, tous 2 généralement intégrés avec l'alternateur. Je ne suis pas sûr que ce soit le cas avec les alternateurs plus anciens en 6V, mais je pense néanmoins qu'il faut remplacer et la dynamo et le régulateur (qui devrait donc être inclus dans l'alternateur).

22 décembre 2021 à 15h41

Bonjour, mon alternateur de moteur marin débite 15,5, cequi est trop et personne ne trouve une solution pour faire baisser cette tension, il s'agit d'un moteur lombardini, mecano comme éléctricien ne trouvent de solution.

22 décembre 2021 à 15h44

ension de sortie monte avec le régime et atteint plus de 15 volts

22 décembre 2021 à 15h46

l'alternateur est neuf , de 120ampères, devrait débiter 14.5 volts maxi
didou60200

22 décembre 2021 à 16h09

@ bonnot : pourquoi ne montent ils pas un régulateur externe ?
Guillaume Darding [administrateur]

23 décembre 2021 à 17h24

Bonjour Bernard, si cela est possible et comme le suggère Didou, il faut regarder au niveau du régulateur, qu'il remplace l'existant ou par un supplémentaire qui permettrait de contrôler la tension à celle voulue.
pjmdur

26 décembre 2021 à 22h40

Bonjour,

Je rebondis sur cet article en ajoutant que sur les moteurs actuels, la plupart comme indiqué dans le commentaire font varier la tension, et partant la charge, pour gagner quelques pouillèmes de centilitres de carburant.
C'est à dire que la tension peut passer à vitesse moteur établi de 12,5V à 15V lors des freinages. La charge ne se fait qu'à ce moment.
Tout irait très bien si ce système qui fait gagner un peu de consommation, ne fonctionnait correctement que batterie neuve, et principalement lors des tests d'homologation.
Le problème est que nombre e constructeurs utilisent une techno de batterie EFB moins chère qui se dégrade assez rapidement; d'où une hécatombe de batteries mentionnées dans la presse. Je pense à Renault et Nissan par exemple où nombre de batteries tiennent moins de deux ans sous certaines conditions d'utilisation. Histoires vécues sur ces deux marques.
PSA, comme j'ai pu le constater, a réglé le problème en détectant la dégradation de la batterie, ce qui fait passer le système en charge max permanente à 15V, ce qui n'est pas très bon non plus pour sa longévité.
En corollaire, le bénéfice de l'économie de carburant est perdu dans la foulée.
Ce mode de fonctionnement ne fonctionne correctement qu'avec une techno AGM adaptée à ces variations de tensions et chocs de recharges. Tous les constructeurs de batterie le mentionnent.
Bref, pour gagner 4 sous nombre de constructeurs font payer par l'utilisateur le modeste avantage de consommation réalisés lors des tests.
Guillaume Darding [administrateur]

08 janvier 2022 à 21h45

Bonjour pjmdur, merci pour votre retour d'expérience.
Je profite de ce commentaire pour vous souhaiter une bonne année et vous remercier pour votre fidélité !

Il est vrai que les batteries EFB ne peuvent pas soutenir la comparaison par rapport aux batteries de type AGM en matière de durée de vie (une batterie AGM a une durée de vie quasi doublée par rapport à une batterie EFB) et de cyclage. Toutefois, les batteries EFB sont elles-aussi bien plus performantes qu'une batterie classique (elles supportent 4x plus de démarrage en moyenne).

En fait, depuis que les systèmes start/stop sont généralisés, les moteurs effectuent bien plus de redémarrages, ce qui conduit a une détérioration plus rapide de la batterie.

Néanmoins, tous les conducteurs ne sont pas touchés, notamment ceux dont le dispositif ne s'active que rarement (car il fait trop froid ou trop chaud ou parce que le véhicule ne fait que des courts trajets par exemple). Cela explique pourquoi, dans certains cas, les conducteurs doivent changer plus qu'à l'accoutumée leur batterie...
REMAT

19 avril 2022 à 02h40

BIEN NETTTT ZIIIII

Commentaire:

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Commentaires
Antoine29 à propos de l'article «Technique : éclairage automobile avant»

Il y a 7 heures

Bonjour, dans le schéma montrant les zones d'éclairage des feux de croisement/de route, un ovale représente la limite de visibilité du faisceau des feux de route. Savez-vous s'il existe une réglementation concernant l'angle horizontal et l'angle vertical de ce faisceau? Si oui est-ce une norme qui s'applique à tous types de véhicules? Je recherche pour des besoins techniques les valeurs de ces angles pour un fourgon utilitaire Citroën Jumper. Pas facile à trouver comme info! Merci d'avance pour votre réponse.

Guillaume Darding à propos de l'article «Ford 1.0l Ecoboost: sur deux ou trois cylindres»

Hier

Bonjour Adrien, les évolutions restent mineures dans l'ensemble entre un moteur flexifuel et un moteur non flexifuel, le principal étant le changement de matière des sièges de soupapes. Je n'en ai pas la confirmation, mais il semblerait que les injecteurs aient aussi évolué pour permettre des débits supérieurs (ce qui est utile dans le cas de l'E85 puisqu'il faut injecter plus de carburant). Une reprogrammation peut être source de problème... si elle est mal faite : par exemple, si le reprogrammateur "s'amuse" à vouloir augmenter le débit des injecteurs plutôt que d'allonger le temps d'injection pour injecter du carburant lorsque le réservoir est rempli de superéthanol. Si les injecteurs ne sont pas capables de fonctionner avec le débit demandé, alors le mélange à l'intérieur du cylindre sera trop pauvre et néfaste pour la fiabilité du moteur (et les émissions). Pour un reprogrammateur qui maîtrise son sujet (avec une bonne connaissance des particularités de l'E85 et du moteur qu'on souhaite convertir), il n'y a pas de crainte à avoir.

Adrien67 à propos de l'article «Ford 1.0l Ecoboost: sur deux ou trois cylindres»

Il y a 4 jours

Bonsoir Guillaume, Aurais tu des informations concernant la compatibilité E85 des derniers blocs MHEV 125/155 chevaux non badgés Flexifuel ? Est ce que les blocs sont identiques (sièges de soupapes ? Injecteurs) et une reprogrammation peut elle être source de problème pour le passage à l'éthanol ? Merci d'avance

© Guillaume Darding

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